整理UG高级建模篇.docx
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整理UG高级建模篇
1.1特征的复杂操作
高级实体建模中特征的复杂操作主要包括特征缝合、修补形体、简化形体、几何包覆、偏移表面和比例缩放等功能。
在实现这些功能之前必需打开UG实体建模的主界面,在UG的主界面中选择命令ApplicationModeling,系统将自动打开UG实体建模的主界面,如图1-1所示。
图1-1UG实体建模的主界面
下面对实体建模中特征复杂操作的各个功能进行具体的介绍。
1.1.1特征缝合
特征缝合主要是实现两个片体之间或者是两个实体之间的连接,如图1-2所示。
图1-2特征缝合
选择下拉菜单InsertFeatureOperationSew或选择图标
Sew,将会弹出一个缝合对话框。
在该对话框中,其上部图标是缝合片体或实体时的选择步骤和缝合类型选项,下部图标是缝合的相关参数选项,如图1-3所示。
图1-3缝合对话框
该对话框中的各个选项说明如下:
1.SewInputType
该选项用于选择缝合对象的类型。
包含Sheet与Solid两个选项。
1)Sheet:
该选项用于缝合选择的片体。
2)Solid:
该选项用于缝合选择的实体。
此时,要缝合的实体必须具有形状相同、面积相近的表面。
该选项适用于无法用Unite进行求并运算的实体。
2.OutputMultipleSheets
该选项用于创建多个缝合的片体,只有在SewInputtype单选框中选择Sheet选项时才激活。
如果打开该选项,则选择目标面与工具面后,并单击OK或Apply,会弹出一个警告信息框。
若在该信息提示框中单击Continue,则完成片体间的缝合;若单击Cancel,则取消片体间的缝合操作。
3.SewAllInstances
该选项用于缝合阵列特征中的所有成员。
打开该选项,如果选择阵列中某个成员进行缝合,则阵列中所有成员都被缝合。
该选项只有在SewInputType单选框中选择Solid选项时才被激活。
4.SewTolerance
该选项用于控制被缝合片体或实体边缘间的最大距离。
在缝合片体或实体时,若边缘间的距离小于SewTolerance值,则不论是间隙还是重叠,边缘将缝合在一起,否则不能缝合成功。
(注意:
SewTolerance值不能大于被缝合片体或实体的最短边缘,否则可能使缝合的结果产生变形)
5.Searchcommonfaces
该选项用于搜索两实体间的公共表面,以便观察缝合实体间的缝合区域。
该选项只有在SewInputType单选框中选Solid选项时,且目标面和工具面都选好后才被激活。
6.TargetArea与ToolArea
这两个选项分别用于显示所选择的目标面和工具面的总面积。
只有在两个区域的面积接近时,两个实体才可能被缝合。
该选项只有在SewInputType单选框中选Solid选项时才被激活。
在缝合实体或片体时,先指定缝合对象的类型,再按选择步骤图标选择缝合对象,并设置缝合参数,最后单击OK或Apply则将所选对象缝合,其具体操作说明如下例所述。
在本实例中用户需要将两个片体缝合在一起。
首先选择命令InsertFeatureOperationSew或选择图标
Sew,将会弹出一个缝合对话框。
在该对话框的缝合类型选项中选择缝合的类型为Sheet(片体),此时选择步骤中的图标
TargetSheet将会被自动激活,按照该选择步骤选取将要被缝合到别的片体上的目标片体,如图1-4所示。
图1-4两个片体的缝合
选择目标片体之后,选择步骤中的图标
ToolSheets将会被自动激活,选择目标片体要被缝合到的工具片体,如图1-5所示。
图1-5选择工具片体
因为两个片体之间的距离是在0.1左右,所以在缝合公差文本输入框键入缝合公差为0.1,最后单击Apply键即完成了这两个片体的缝合,如图1-6所示。
图1-6缝合的结果
1.1.2修补形体
修补形体的功能主要是允许用户用片体来替代实体的各个表面,实现对实体表面的修改,如图1-7所示。
图1-7修补实体
选择命令InsertFeatureOperationPatchBody或选择图标
PatchBody,将会弹出一个修补实体对话框,如图1-8所示。
图1-8修补实体对话框
该对话框中的各个选项说明如下:
1.SelectionSteps
该选项用于给用户选择步骤的提示信息,引导用户完成修补形体的操作,它包括三个步骤图标,分别为:
1)
TargetBody
该步骤图标用于提示用户选择要修补的目标体。
单击该图标,可在图形窗口中选择要修补的目标实体或片体。
2)
ToolSheet
该步骤图标用于提示用户选择修补目标体的工具片体。
单击该图标,在图形窗口中选择用于修补目标体的一个或多个片体,作为工具片体。
此时,工具片体上显示实线箭头,表示工具片体将替换该方向的目标体表面,如果缺省的方向不合要求,可选择ReverseRemovalDirection选项,反转方向。
需要注意的是:
选择的工具片体必须在目标体的同一侧,并与目标相接触,且间隙不能大于ModelingPreferences中设置的距离公差DistanceTolerance值
3)
ToolFace
该步骤图标用于提示用户在有多个表面的工具片体中选择一个表面作为工具表面。
该工具表面的法向将被作为替换目标体方向。
单击该图标后可在图形窗口中选择工具片体上的一个表面。
此时,替换目标体的缺省方向为指定的工具表面的法向,并以实线箭头自动显示在图形窗口中。
如果缺省的方向不合要求,可选择ReverseRemovalDirection选项,反转方向。
2.CreateHolePatch
该选项用于在目标实体上创建一个孔。
该孔是工具实体所包围的部分,必需要求选择的工具片体是封闭的,利用该选项,可以在实体上产生不规则的孔,如图1-9所示。
图1-9修补结果
利用该选项创建一个不规则孔的方法是先建立一个形成了一个不规则孔的封闭片体,片体的两端应位于实体的表面上,然后再用该片体修补实体即可,。
3.ReverseRemovalDirection
该选项用于反转系统默认的矢量方向。
4.ConfirmUponApply
该选项用于在应用前要求用户再次确认已经完成的设置。
在进行修补实体的操作中先要选择目标实体或片体,再选择工具片体,根据需要指定工具面,并设置修补控制选项,单击OK或Apply,则可用工具片体修补选择的目标实体或片体,工具片体替换了所选目标实体或片体的某些面。
1.1.3简化形体
简化形体功能主要是允许用户从实体上移除相连接的表面,使复杂的几何模型转换为象征性的几何特征,而仅仅保留具有定位和连接作用的表面,如图1-10所示。
图1-10简化形体
选择命令InsertFeatureOperationSimplifyBody或选择图标
SimplifyBody,将会弹出一个简化实体对话框,如图1-11所示。
图1-11简化实体对话框
该对话框中的各个选项说明如下:
1.SelectionSteps
该选项用于提示用户选择的步骤。
在该选项中包括三个步骤的图标,代表了简化实体的三个步骤,它们必须相互配合,才能完成实体的简化。
1)
RetainedFaces
该步骤图标用于选择实体上要保留的表面,单击该图标,可选择实体上需要保留的表面。
需要注意的是:
在简化实体时,至少应选择一个保留面,使系统知道边界的哪一侧有面需要保留,系统将保留此侧的所有面不对其进行简化。
2)
BoundaryFaces
该步骤图标用于选择实体表面作为边界面,单击该图标,用户可利用选择球在实体上选择表面作为边界面,只有在选择保留面后,该图标才激活。
系统自动提取边界面上的所有边缘作为简化实体的边界,如果边界面更新,简化实体随之更新。
3)
BoundaryEdges
该步骤图标用于选择实体边缘作为边界,或从边界中移去指定的边缘。
单击该图标,可选择实体上的边缘添加到边界中。
同时也可选择边界中的边缘,使之从边界中移去。
只有在选择了保留面后该图标才被激活。
选择保留面与边界后,则从保留面开始,沿实体表面到达边界所经过的表面将被保留,而其它的实体表面将被移去。
2.VerifyRemovedFaces
该选项用于验证移去的表面,检查所选边界的完整性。
在简化实体时,若选取的边界不足,则无法将目标实体的表面分成保留和移去两部分。
此时打开该选项,并选一个或多个移去表面,可用Preview选项,找出所选边界的不足。
该选项只有在选择了保留面后才被激活,打开该选项后,选择图标都灰显。
3.AutomaticHoleRemoval
该选项用于自动移去实体上的孔。
打开该选项后,HoleDiaLessThan选项激活,在文本框中输入最大孔径的数值或表达式,则在简化实体时,系统将自动移去所有孔径小于此数值的孔。
需要注意:
拔锥角度超过5度的孔,系统将不能移去
4.Preview
该选项用于在简化实体之前预览实体保留面或移去面。
预览只有在选择了保留面及定义了边界后才被激活。
选择该选项,将会弹出预览设置对话框,如图1-12所示。
图1-12预览设置对话框
在该对话框中包含三个选项,分别可以实现对保留的表面的预览,对被移去的表面的预览和创建片体的操作。
5.ImprintFaces
该选项用于分割所选的保留面或边界面。
在选取保留面和边界面时,有时并不需要选择完整的表面,这时可用该选项分割表面。
选择该选项后将会弹出分割表面对话框,如图1-13所示。
图1-13分割表面对话框
该对话框中的各个按钮说明如下:
1)SelectFaces
:
该图标用于选择要分割的表面。
2)SelectDatumPlane
:
该图标用于选择分割基准平面。
单击该图标,可在图形窗口中选择基准平面做为分割平面。
3)SelectedFaces:
该选项用于设置分割方式为用基准平面分割选择的表面。
4)ConnectedFaces:
该选项用于在同一实体中用基准平面分割选择的表面及其相连接的面,使分割的边形成一封闭的回路。
6.ReviewFailingWounds
该选项用于检查简化实体失败的原因。
只有在简化实体失败时才激活该选项。
简化实体时,先选择实体保留面即在实体简化过程中保持不变的面。
然后选择边界,即用来确定保留面与移去面的界限。
最后设置各控制选项,单击OK或Apply。
具体操作说明如下例。
选择命令InsertFeatureOperationSimplifyBody或选择图标
SimplifyBody,将会弹出一个简化实体对话框。
在该对话框中选择步骤中的第一步图标
RetainedFaces将会处于激活状态,按照选择步骤的提示在实体上选取将要保留的表面,如图1-14所示。
图1-14选择保留的表面
选取完毕之后其他的选择步骤按钮将自动的被激活,点击选择步骤的第二步按钮
BoundaryFaces,同时在实体上选择将要进行简化的表面,如图1-15所示。
图1-15选择简化表面
最后选种选项AutomaticHoleRemoval,在激活的HoleDiaLessThan文本输入框中输入将要被移去的孔特征的最大直径0.2,单击Apply键,既可完成该实体的简化,如图1-16所示。
图1-16简化结果
简化完成之后系统将会自动的打开一个信息提示框,提示用户最后被保留的表面个数和被移去的表面个数,如图1-17所示。
图1-17信息提示框
1.1.4几何包覆
几何包覆功能主要是允许用户利用几何包覆来简化实体的外形细节,如图1-18所示。
图1-18几何包覆
选择命令InsertFeatureOperationWrapGeometry或选择图标
将会弹出一个包覆几何形体对话框,如图1-19所示。
该对话框上部是选择包覆对象和指定包覆分割平面的步骤图标;中部为选择各步骤图标时的对应选项,用于设置各项参数。
图1-19包覆几何形体
该对话框中的各个选项说明如下:
1.SelectionSteps
该选项给用户提供了两个步骤图标,引导用户完成几何包覆的操作。
1)
GeometrytoWrap
该图标用于提示用户选择需要被包覆的几何形体。
单击该图标后用户可选择多个实体、片体、曲线和点作为包覆对象,系统将选择的几何形体转换成包覆点,然后用平面进行包络,形成一个由平面构成的简单实体。
在该选择步骤的状态下对话框可变参数设置区域如上图1-所示,其中各个选项的意义分别为:
●CloseGaps
该下拉列表框用于指定包覆表面间存在间隙的封闭方法。
包括Sharp、Beveled与NoOffset三个选项。
⏹Sharp:
延伸各包覆表面使彼此相接来封闭间隙。
此封闭间隙方法会形成尖角,主要用于当间隙小于距离公差(DistanceTolerance)的场合。
⏹Beveled:
用于在包覆表面间隙位置创建一个斜面来封闭间隙。
由于创建的斜面不会比指定的距离公差(DistanceTolerance)窄,所以不会在包覆时形成很小的斜面。
在间隙小于DistanceTolerance的地方,采用与Sharp选项相同方法来封闭间隙。
⏹NoOffset:
该选项使包覆表面不偏置。
这种包覆方法操作速度较快,但包覆的结果不一定能全部包覆原几何形体。
●DistanceTolerance
该文本框用于设置包覆距离公差。
包覆距离公差确定包覆多面体与原几何形体的接近程度。
包覆距离公差值越小,产生的包覆点越多,包覆多面体就越接近原几何形体,但执行包覆的时间就越长。
包覆距离公差值,对曲线指的是最大拱高;对实体指的是最大拱平面。
它的缺省值是部件距离公差的100倍。
●AdditionalOffset
该文本框用于设置包覆表面的附加偏移值。
使包覆实体表面的实际偏移比系统缺省的偏移值大。
选择包覆对象后,如果不要求产生的包覆精确接近原几何形体,可直接单击Apply或OK,产生包覆。
因为包覆操作的结果为实体,所以选择的几何形体不能共面。
另外,产生包覆后,原几何形体仍然存在,且不会改变。
2)
SplittingPlanes
该图标用于定义分割平面,分割所选的包覆对象。
当所选几何形体外形比较复杂时,如果不对其进行分割,直接产生的包覆结果与原几何形体的外形差异会较大。
而通过分割平面,可将选择的几何形体分割成几部分,在进行包覆时,系统先对各部分进行包覆计算,分别产生包覆多面体,然后将各部分合并成简单实体作为包覆结果。
因此,通过分割平面可使包覆结果更接近于原几何形体。
单击该图标后,包覆几何对话框中可变参数设置区域将随选择步骤进行变化,如图1-20所示。
图1-20包覆几何对话框
可在图形窗口中选择一个或多个存在平面作为分割平面,也可用定义分割平面选项(Define)指定一个或多个临时平面作为分割平面。
该对话框中的各个选项具体说明如下:
●SplitOffset
该文本框用于设置分害平面的偏移值。
在该文本框中输入偏移值后,使每一个分割平面变成两个分割平面。
分割的几何形体都用对侧的分割面进行包覆计算,这样,保证了分割平面两侧的包覆结果重叠。
●DefinedPlanes
该列表框用于显示已定义的分割平面。
●Define
该选项用于定义分割平面。
选择该选项后将会弹出一个平面构造对话框,如图1-21所示。
图1-21平面构造对话框
根据需要可指定坐标平面或用平面子功能构造平面来创建分割平面。
完成平面定义后,单击OK,新定义的分割平面将自动显示在已定义的分割平面列表框中。
●Remove
该选项用于移去分割平面。
要移去分割平面,可先在列表框中选择平面的名称,再单击该选项。
●RedisplayPlanes
该选项用于在图形窗口中临时高亮度显示已定义的分割平面。
只有在定义分割平面后该选项才激活。
定义的各分割平面应能切到所选择的几何形体,使实体分割后能相互接触,并能合并成一个简单的实体,否则将出现错误信息。
若分割平面为多个非平行平面,则各平面可相互细分所选几何形体使其成为多个部分。
如果要确定一个装配部件的包装尺寸,或者要确定一个子装配在装配部件中的空间占有位置,或者确定一个子装配在装入的过程中是否与其它部件相碰,这些都需要对装配部件进行包覆。
但在UG中不能直接对一个部件进行包覆,在包覆前,先要用提升实体的方法,将部件中的实体提升到装配中,然后再进行包覆操作。
1.1.5偏移表面
偏移表面功能允许用户沿表面的法线方向偏移所选择的表面,实体或是特征,如图1-22所示。
图1-22偏移表面
选择命令InsertFeatureOperationOffsetFace或选择图标
OffsetFace,将会弹出偏移值设置对话框,如图1-23所示。
偏移值是指实体表面法向偏移指定的距离,负的偏移值是指沿实体表面法向的反方向偏移指定的距离。
图1-23偏移值设置对话框
偏移值设置完成之后,单击OK键,系统将自动弹出偏移方式选择对话框,如图1-24所示。
图1-24偏移方式选择对话框
该对话框各个选项说明如下:
1.OffsetFaces:
该选项用于选择实体的偏移表面。
单击该选项,系统会弹出选择偏移表面对话框,如图1-25所示。
图1-25选择偏移表面对话框
选择表面时,可以直接在图形窗口中选择表面,也可以先在对话框中指定一种选择表面的方式,再通过这种方式选择偏移表面。
偏移表面可以选择一个或多个表面,选择要偏移的表面之后,单击OK,选择的表面将沿其法线方向,按指定的偏移值偏移。
2.Offsetfeatures:
该选项用于选择要偏移的特征。
单击该选项,系统会弹出选择偏移特征对话框,如图1-26所示。
图1-26选择偏移特征对话框
选择特征时,可以直接在图形窗口中选择特征,也可以在特征列表框中选择特征名称。
选择要偏移的特征后,单击OK,所选特征的各表面将沿其法线方向,按指定的偏移值偏移。
3.OffsetBody:
该选项用于选择要偏移的实体。
单击该选项,系统会弹出选择偏移实体对话框,如图1-27所示。
图1-27选择偏移实体对话框
选择实体时,可以直接在图形窗口中选择实体,也可以在对话框中键入实体名称。
选择要偏移的实体后,单击OK,所选实体的各表面将沿其法线方向,按指定的偏移值偏移。
根据不同的偏移方式,在紧接着弹出的对话框的提示下选择需要偏移的表面、特征或实体,单击OK,即可完成所选表面的偏移,具体操作说明如下例。
选择命令InsertFeatureOperationOffsetFace或选择图标
OffsetFace,将会弹出偏移值设置对话框。
在该对话框的文本输入框中输入偏移值为1,单击OK键。
在紧接着弹出的偏移方式设置对话框中选择选项OffsetFaces(偏移表面),单击OK键。
系统将会自动的打开选择偏移表面对话框,在该对话框提示下利用选择球在图形窗口中选择将要进行偏移的表面,如图1-28所示。
图1-28选择偏移表面
所有的偏移参数设置完成之后,在选择偏移表面对话框中单OK,即可完成该表面偏移的操作,如图1-29所示。
图1-29偏移表面结果
1.1.6比例缩放
选择命令InsertFeatureOperationScaleBody或选择图标
ScaleBody,将会弹出比例缩放对话框,如图1-30所示。
该对话框的上部图标区,用于选择比例缩放的类型与步骤;中部可变显示区,随着选择比例缩放类型与步骤而变:
下部可变区用于设置比例缩放的参数。
图1-30比例缩放对话框
该对话框中的各个选项说明如下:
●Type:
该选项用于选择比例缩放类型,比例缩放的类型有3种,分别是各向一致比例缩放、轴对称比例缩放与一般形式比例缩放。
1)
Uniform
该比例缩放类型是各向一致比例缩放,将选择好的实体或片体,以指定的参考点作为缩放中心,以同一个比例沿X、Y、Z方向同时进行缩放。
单击该图标,比例缩放对话框如上图1-30所示。
各向一致比例缩放包括4个步骤:
●选择需要缩放的实体或片体,单击SelectionSteps中的图标
Body,即可选择需要缩放的一个或多个实体或片体;
●指定缩放参考点,单击SelectionSteps中的图标
ReferencePoint,此时,创建方法可变显示区如上图1-30所示,可以通过不同的选点方法对参考点进行选择;
●设置比例缩放因子,在比例缩放因子显示区中的Uniform文本输入框中键入比例缩放因子;
●确定参数设置正确之后,单击OK或Apply键,实现各向一致比例缩放。
2)
Axisymmetric
该比例缩放类型是轴对称比例缩放,将选择好的实体或片体,以指定的参考点作为缩放中心,以沿对称轴方向与其它方向不同的比例进行缩放。
单击该图标,比例缩放对话框如图1-31所示。
图1-31轴对称比例缩放对话框
轴对称比例缩放包括5个步骤:
●选择需要缩放的实体或片体,单击SelectionSteps中的图标
Body,选择一个或多个实体或片体;
●指定缩放参考点,单击SelectionSteps中的图标
ReferencePoint,如同上述介绍的方法,选择缩放参考点;
●定义比例缩放的参考轴,单击SelectionSteps中的图标
ReferenceAxis,创建方法可变显示区如上图1-31所示,通过不同的矢量构造方法构造一个矢量,作为比例缩放的参考轴;
●设置比例缩放因子,在比例缩放因子显示区中,有两个文本输入框AlongAxis和OtherDirections,在AlongAxis即沿轴向文本输入框中键入所需的沿参考轴的比例缩放因子,在OtherDirections即其他方向文本输入框中键入所需的沿其他方向的比例缩放因子;
●确定所有的参数都设置正确之后,单击OK或Apply键,实现轴对称比例缩放。
3)
General
该比例缩放类型是一般形式比例缩放,将选择好的实体或片体,沿指定参考坐标系的X、Y、Z轴方向,分别以不同的比例进行缩放。
单击该图标,比例缩放对话框如图1-32所示。
图1-32轴对称比例缩放对话框
一般形式比例缩放包括4个步骤:
●选择需要缩放的实体或片体,单击SelectionSteps中的图标
Body,选择一个或多个实体或片体;
●指定比例缩放参考坐标系,单击SelectionSteps中的图标
ReferenceCSYS,此时,坐标系创建方法选项会被自动激活,单击CSYSMethod选项,系统将会弹出坐标系构造器对话框,可以通过不同的方法定义一个坐标系,作为比例缩放的参考坐标;
●设置比例缩放因子,在比例缩放因子显示区中,有三个文本输入框,分别为XDirection、YDirection和ZDirection,在这三个文本输入框中分别键入在X方向、Y方向和Z方向所需的比例缩放因子;
●确定所有的参数都设置正确之后,单击OK或Apply键,实现一般形式比例缩放。
1.2复杂特征建立
1.2.1抽取几何特征
选择命令InsertFormFeatureExtract或选择图标
ExtractGeometry,将
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