2.3　基于UG NX的三维建模方法

2.3.1　UG NX10.0简介及特点

西门子公司2014年10月发布了NXTM 软件（UG NX 10.0）。该软件具备多项新功能，能帮助提升产品开发的灵活性，并可将生产效率提高三倍。NX 10.0全新的可选触屏界面为用户提供了在运行Microsoft Windows操作系统的平板电脑上使用NX的灵活性，用户可随时随地使用NX来提高协同性与工作效率。更易访问的NX，可通过西门子Teamcenter􀆿 软件的创新界面Active Workspace 与PLM实现更紧密集成的特点，使用户能够迅速找到相关信息，甚至能迅速从多个外部数据源中找到相关信息。用户可以随时随地在任何设备上联网访问Active Workspace。

NX 10.0为汽车装配制造业提供了全新的生产线设计功能。利用这一功能，工程师可以在NX 10.0中设计和实现生产线布局可视化，并使用Teamcenter􀆿和Tecnomatix􀆿软件来管理设计，验证、优化制造过程。

此外，对于广大中国用户而言，NX 10.0最大的变化就是支持中文名称和中文路径。NX10.0可以直接打开和新建中文文件名和中文文件夹，而且可以使用中文名和中文目录正常导出部件、STP、DWG/DXF工程图文件。

2.3.2　UG NX10.0工作界面

双击打开UG NX10.0，如图2-89所示。

图2-89　UG NX10.0加载界面

进入初始工作界面，在左上侧工具栏中，选择相应的操作，比如打开、新建文件等；在右上侧有一个收缩按钮，为了增加画图空间，可以将这个工具栏收缩起来。历史记录会显示最近一段时间完成保存过的图形。如果文件被移动或者更改名字，此处则不以缩略图显示。通常在这里用户只新建文件和打开文件。

如图2-90所示，单击“新建”，由于NX10.0支持中文路径和中文名称，因此在图2-91所示的对话框中，直接修改名称为零件.prt（.prt不能删除），路径直接浏览到相应位置即可。

图2-90　UG NX10.0初始工作界面

图2-91　UG NX10.0创建界面

修改好以后，单击“确定”按钮，即进入软件操作界面，如图2-92所示。

图2-92　UG NX10.0软件操作界面

在标题栏里有一些基本工具，常用的就是保存和撤销（前撤和后撤）、重复上一个命令等，直接单击即可。在工具栏里分列了不同的选项卡，每个选项卡按照分类提供了很多工具，都是单击执行。在状态栏里主要是一些设置捕捉、过滤器、实体着色等（是一些辅助），一般情况下使用默认。在资源条里包括导航器、装配约束、历史记录、浏览器等，其中部件导航器记录模型建模过程中，应用的命令和先后顺序，可以双击每一个操作，进行回滚修改。绘图区是软件操作区域，也是软件和用户交流的窗口。信息区提示操作信息。基准坐标系显示软件操作的绝对零点位置和方向。

2.3.3　UG NX10.0快速上手

单击“新建”，默认选择第一项模型，更改文件名为“零件.prt”，单击“确定”按钮进入操作界面。选择菜单中的“插入”/“在人物环境中绘制草图”命令，也可直接单击“草图”按钮创建草图，平面方法默认为“自动判断”，选择平面默认为XY轴方向上的平面（也可以选择自己所需的平面），单击“确定”按钮开始绘制草图，如图2-93所示。

图2-93　绘制草图界面

单击菜单中的“插入”/“草图曲线”/“圆”命令，选择坐标原点为圆心，输入直径，单击鼠标左键确认，绘制出一个圆形草图，如图2-94所示。

图2-94　绘制圆

单击“完成草图”，退出草图绘制，单击菜单中的“插入”/“特征设计”/“拉伸”命令。方向默认，可选择相反方向。输入“距离”，单击“确定”按钮，即建立圆柱体特征，如图2-95所示。

图2-95　拉伸草图

2.3.4　三维建模实例

此实例为自行车车架的三维建模设计，零件模型如图2-96所示。

图2-96　零件模型

①创建基准平面1　选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，弹出“基准平面”对话框，在“类型”下拉框中选择“按某一距离”，在“选择平面对象”下拉框中选择XY平面，在“距离”文本框中输入值0，单击“确定”按钮，完成基准平面1的创建，如图2-97所示。

图2-97　基准平面1的创建

②创建旋转特征1　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“旋转”命令，弹出“旋转”对话框，在“选择曲线”下拉框中单击“绘制截面”，出现“创建草图”对话框，在“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，选择基准平面1为草图平面，绘制如图2-98所示的截面草图。

图2-98　旋转特征截面草图

单击“完成草图”将弹出“旋转”对话框，单击Y轴选定“指定矢量”下拉框，然后单击“确定”按钮，完成旋转特征1的创建，如图2-99所示。

图2-99　旋转特征1的创建

③创建基准平面2　选择菜单中的“插入”/“草图”命令，在基准平面1上绘制如图2-100所示草图。

图2-100　创建基准平面2的直线草图

选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，在“类型”下拉框中选择“曲线和点”，在“子类型”下拉框中选择“一点”，选择如图2-101所示的点，创建基准平面2。

图2-101　基准平面2的创建

④创建基准平面3　选择菜单中的“插入”/“草图”命令，在基准平面1上绘制如图2-102所示草图。

图2-102　创建基准平面3的直线草图

选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，在“类型”下拉框中选择“曲线和点”，在“子类型”下拉框中选择“一点”，选择如图2-103所示的点，创建基准平面3。

图2-103　基准平面3的创建

⑤创建基准平面4　选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，在“类型”下拉框中选择“曲线上”，在“曲线”下拉框中选择如图2-104所示曲线。在“位置”下拉框中选择“弧长”，在“弧长”文本框中输入511，在“方向”下拉框中选择“垂直于路径”，单击“确定”按钮，创建基准平面4。

图2-104　基准平面4的创建

⑥创建拉伸特征1　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在基准平面3上绘制如图2-105所示的截面草图。

图2-105　拉伸特征1的截面草图

完成草图，在 “开始距离”文本框中输入522，在“结束距离”文本框中输入-42，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征1，如图2-106所示。

图2-106　拉伸特征1的创建

⑦创建拉伸特征2　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在基准平面2上绘制如图2-107所示的截面草图。

图2-107　拉伸特征2的截面草图

完成草图，在 “开始距离”文本框中输入520，在“结束距离”文本框中输入-16，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征2，如图2-108所示。

图2-108　拉伸特征2的创建

⑧创建拉伸特征3　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，在XY平面上绘制如图2-109所示截面草图。

图2-109　拉伸特征3的截面草图

在“开始距离”文本框中输入-40，在“结束距离”文本框中输入26，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”下拉框单击拉伸特征1，创建拉伸特征3，如图2-110所示。

图2-110　拉伸特征3的创建

⑨创建倒斜角特征1　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-111所示两条边。

图2-111　倒斜角特征1选择的边

在“横截面”下拉框中选择“对称”，在“距离”文本框中输入5，创建倒斜角特征1，如图2-112所示。

图2-112　倒斜角特征1的创建

创建倒斜角特征2　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-113所示两条边。

图2-113　倒斜角特征2选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入250，在“角度”文本框中输入2，方向如图2-114所示，创建倒斜角特征2。

图2-114　倒斜角特征2的创建

创建倒斜角特征3　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-115所示的边。

图2-115　倒斜角特征3选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入500，在“角度”文本框中输入2，方向如图2-116所示，创建倒斜角特征3。

图2-116　倒斜角特征3的创建

创建倒斜角特征4　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-117所示的边。

图2-117　倒斜角特征4选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入500，在“角度”文本框中输入1，方向如图2-118所示，创建倒斜角特征4。

图2-118　倒斜角特征4的创建

创建倒斜角特征5　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-119所示的边。

图2-119　倒斜角特征5选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入200，在“角度”文本框中输入3，方向如图2-120所示，创建倒斜角特征5。

图2-120　倒斜角特征5的创建

创建倒斜角特征6　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-121所示的边。

图2-121　倒斜角特征6选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入400，在“角度”文本框中输入1，方向如图2-122所示，创建倒斜角特征6。

图2-122　倒斜角特征6的创建

创建倒斜角特征7　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-123所示两条边。

图2-123　倒斜角特征7选择的边

在“横截面”下拉框中选择“对称”，在“距离”文本框中输入12，创建倒斜角特征7，如图2-124所示。

图2-124　倒斜角特征7的创建

创建倒斜角特征8　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-125所示的边。

图2-125　倒斜角特征8选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入400，在“角度”文本框中输入0.5，方向如图2-126所示，创建倒斜角特征8。

图2-126　倒斜角特征8的创建

创建基准平面5　选择菜单中的“插入”/“草图”命令，在XY平面上创建如图 2-127所示的草图。

图2-127　创建基准平面5的直线草图

完成草图后，选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，弹出“基准平面”对话框，在“类型”下拉框中选择“曲线和点”，在“子类型”下拉框中选择“一点”，在“指定点”下拉框中单击选择草图中的交点，单击“确定”按钮，完成基准平面5的创建，如图 2-128所示。

图2-128　基准平面5的创建

创建拉伸特征4　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在基准平面5上绘制如图2-129所示的截面草图。

图2-129　拉伸特征4的截面草图

完成草图，在 “开始距离”文本框中输入-38，在“结束距离”文本框中输入124，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征4，如图2-130所示。

图2-130　拉伸特征4的创建

创建倒斜角特征9　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-131所示的两条边。

图2-131　倒斜角特征9选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入120，在“角度”文本框中输入3，方向如图2-132所示，创建倒斜角特征9。

图2-132　倒斜角特征9的创建

创建倒斜角特征10　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-133所示的两条边。

图2-133　倒斜角特征10选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入100，在“角度”文本框中输入1，方向如图2-134所示，创建倒斜角特征10。

图2-134　倒斜角特征10的创建

创建边倒圆特征1　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-135所示的两条边。

图2-135　边倒圆特征1选择的边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入5，创建边倒圆特征1，如图2-136所示。

图2-136　边倒圆特征1的创建

创建边倒圆特征2　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-137所示的两条边。

图2-137　边倒圆特征2选择的边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入4，创建边倒圆特征2，如图2-138所示。

图2-138　边倒圆特征2的创建

创建拉伸特征5　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“自动判断”，如图2-139所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-139　拉伸特征5的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-220，在“结束距离”文本框中输入110，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征5，如图2-140所示。　

图2-140　拉伸特征5的创建

创建边倒圆特征3　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-141所示的六条边。

图2-141　边倒圆特征3选择的边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入4，创建边倒圆特征3，如图2-142所示。

图2-142　边倒圆特征3的创建

创建边倒圆特征4　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-143所示的两条边。

图2-143　边倒圆特征4选择的边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入15，创建边倒圆特征4，如图2-144所示。

图2-144　边倒圆特征4的创建

创建边倒圆特征5　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-145所示的两条边。

图2-145　边倒圆特征5选择的边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入15，创建边倒圆特征5，如图2-146所示。

图2-146　边倒圆特征5的创建

创建拉伸特征6　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-147所示的截面草图。

图2-147　拉伸特征6的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-25，在“结束距离”文本框中输入25，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征6，如图2-148所示。

图2-148　拉伸特征6的创建

创建拉伸特征7　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-149所示的截面草图。

图2-149　拉伸特征7的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-18，在“结束距离”文本框中输入18，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征7，如图2-150所示。

图2-150　拉伸特征7的创建

创建拉伸特征8　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-151所示的截面草图。

图2-151　拉伸特征8的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-10，在“结束距离”文本框中输入10，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征8，如图2-152所示。

图2-152　拉伸特征8的创建

创建拉伸特征9　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“自动判断”，如图2-153所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-153　拉伸特征9的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入9，在“结束距离”文本框中输入-370，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征9，如图2-154所示。

图2-154　拉伸特征9的创建

创建边倒圆特征6　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-155所示的边。

图2-155　边倒圆特征6的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入10，创建边倒圆特征6，如图2-156所示。

图2-156　边倒圆特征6的创建

创建拉伸特征10　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-157所示的截面草图。

图2-157　拉伸特征10的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-77，在“结束距离”文本框中输入52，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征10，如图2-158所示。

图2-158　拉伸特征10的创建

创建边倒圆特征7　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-159所示的两条边。

图2-159　边倒圆特征7的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入15，创建边倒圆特征7，如图2-160所示。

图2-160　边倒圆特征7的创建

创建边倒圆特征8　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-161所示的两条边。

图2-161　边倒圆特征8的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入4，创建边倒圆特征8，如图2-162所示。

图2-162　边倒圆特征8的创建

创建边倒圆特征9　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-163所示的边。

图2-163　边倒圆特征9的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，创建边倒圆特征9，如图2-164所示。

图2-164　边倒圆特征9的创建

创建边倒圆特征10　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-165所示的边。

图2-165　边倒圆特征10的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入20，创建边倒圆特征10，如图2-166所示。

图2-166　边倒圆特征10的创建

创建拉伸特征11　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-167所示的截面草图。

图2-167　拉伸特征11的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-77，在“结束距离”文本框中输入52，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征11，如图2-168所示。

图2-168　拉伸特征11的创建

创建拉伸特征12　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-169所示的截面草图。

图2-169　拉伸特征12的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-18，在“结束距离”文本框中输入18，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征12，如图2-170所示。

图2-170　拉伸特征12的创建

创建拉伸特征13　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-171所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-171　拉伸特征13的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-24，在“结束距离”文本框中输入-12，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征13，如图2-172所示。

图2-172　拉伸特征13的创建

创建拉伸特征14　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-173所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-173　拉伸特征14的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-43，在“结束距离”文本框中输入5.5，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征14，如图2-174所示。

图2-174　拉伸特征14的创建

创建边倒圆特征11　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-175所示的边。

图2-175　边倒圆特征11的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入1，创建边倒圆特征11，如图2-176所示。

图2-176　边倒圆特征11的创建

创建边倒圆特征12　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-177所示的边。

图2-177　边倒圆特征12的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入1，创建边倒圆特征12，如图2-178所示。

图2-178　边倒圆特征12的创建

创建边倒圆特征13　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-179所示的边。

图2-179　边倒圆特征13的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，创建边倒圆特征13，如图2-180所示。

图2-180　边倒圆特征13的创建

创建边倒圆特征14　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-181所示的边。

图2-181　边倒圆特征14的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入1，创建边倒圆特征14，如图2-182所示。

图2-182　边倒圆特征14的创建

创建边倒圆特征15　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-183所示的边。

图2-183　边倒圆特征15的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入1，创建边倒圆特征15，如图2-184所示。

图2-184　边倒圆特征15的创建

创建拉伸特征15　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，在XY平面绘制如图2-185所示的截面草图。

图2-185　拉伸特征15的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入17，在“结束距离”文本框中输入11，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征15，如图2-186所示。

图2-186　拉伸特征15的创建

创建镜像特征1　选择菜单中的“插入”/“关联复制”/“镜像特征”命令，弹出“镜像特征”对话框，在“选择特征（1）”下拉框中选择拉伸特征15，在“刨”下拉框中选择“现有平面”，在“选择平面（1）”下拉框中选择基准平面1，创建镜像特征1，如图2-187所示。

图2-187　镜像特征1的创建

创建拉伸特征16　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-188所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-188　拉伸特征16的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-43，在“结束距离”文本框中输入6.5，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征16，如图2-189所示。

图2-189　拉伸特征16的创建

创建边倒圆特征16　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-190所示的边。

图2-190　边倒圆特征16的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，创建边倒圆特征16，如2-191所示。

图2-191　边倒圆特征16的创建

创建边倒圆特征17　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-192所示的边。

图2-192　边倒圆特征17的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入3，创建边倒圆特征17，如图2-193所示。

图2-193　边倒圆特征17的创建

创建边倒圆特征18　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-194所示的边。

图2-194　边倒圆特征18的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入3，创建边倒圆特征18，如图2-195所示。

图2-195　边倒圆特征18的创建

创建边倒圆特征19　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-196所示的边。

图2-196　边倒圆特征19的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入3，创建边倒圆特征19，如图2-197所示。

图2-197　边倒圆特征19的创建

创建倒斜角特征11　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-198所示的边。

图2-198　倒斜角特征11选择的边

在“横截面”下拉框中选择“对称”，在“距离”文本框中输入3，创建倒斜角特征11，如图2-199所示。

图2-199　倒斜角特征11的创建

创建边倒圆特征20　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-200所示的边。

图2-200　边倒圆特征20的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入1，创建边倒圆特征20，如图2-201所示。

图2-201　边倒圆特征20的创建

创建边倒圆特征21　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-202所示的边。

图2-202　边倒圆特征21的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入10，创建边倒圆特征21，如图2-203所示。

图2-203　边倒圆21的创建

创建倒斜角特征12　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“倒斜角”命令，弹出“倒斜角”对话框，选择如图2-204所示的边。

图2-204　倒斜角特征12选择的边

在“横截面”下拉框中选择“偏置和角度”，在“距离”文本框中输入2，在“角度”文本框中输入45，方向如图2-205所示，创建倒斜角特征12。

图2-205　倒斜角特征12的创建

创建拉伸特征17　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-206所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-206　拉伸特征17的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-12，在“结束距离”文本框中输入-24，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征17，如图2-207所示。

图2-207　拉伸特征17的创建

创建基准平面6　选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，弹出“基准平面”对话框，在“类型”下拉框中选择“相切”，在“子类型”下拉框中选择“一个面”，在“选择对象”下拉框中选择拉伸特征5，单击“确定”按钮，完成基准平面6的创建，如图2-208所示。

图2-208　基准平面6的创建

创建拉伸特征18　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，选择基准平面6绘制如图2-209所示截面草图。

图2-209　拉伸特证18的界面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入4，在“结束距离”文本框中输入-8，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征18，如图2-210所示。

图2-210　拉伸特征18的创建

创建旋转特征2　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“旋转”命令，弹出“旋转”对话框，在“选择曲线”下拉框中单击“绘制截面”，出现“创建草图”对话框，在“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，选择基准平面1为草图平面，绘制图2-211所示的截面草图。

图2-211　旋转特征2的截面草图

单击“完成草图”将弹出“旋转”对话框，单击Y轴选定“指定矢量”下拉框，然后单击“确定”按钮，完成旋转特征2的创建，如图2-212所示。

图2-212　旋转特征2的创建

创建拉伸特征19　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-213所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-213　拉伸特征19的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入31，在“结束距离”文本框中输入-8，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征19，如图2-214所示。

图2-214　拉伸特征19的创建

创建镜像特征2　选择菜单中的“插入”/“关联复制”/“镜像特征”命令，弹出“镜像特征”对话框，在“选择特征（1）”下拉框中选择拉伸特征19，在“刨”下拉框中选择“现有平面”，在“选择平面（1）”下拉框中选择XY平面，创建镜像特征2，如图2-215所示。

图2-215　镜像特征2的创建

创建拉伸特征20　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-216所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-216　拉伸特征20的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-5，在“结束距离”文本框中输入0，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征20，如图2-217所示。

图2-217　拉伸特征20的创建

创建边倒圆特征22　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-218所示的边。

图2-218　边倒圆特征22的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入0.5，创建边倒圆特征22，如图2-219所示。

图2-219　边倒圆特征22的创建

创建拉伸特征21　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-220所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-220　拉伸特征21的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入0，在“结束距离”文本框中输入-9，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征21，如图2-221所示。

图2-221　拉伸特征21的创建

创建拉伸特征22　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-222所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-222　拉伸特征22的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入0，在“结束距离”文本框中输入5，在“布尔”下拉框中选择“求和”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征22，如图2-223所示。

图2-223　拉伸特征22的创建

创建基准平面7　选择菜单中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令，弹出“基准平面”对话框，在“类型”下拉框中选择“按某一距离”，选择参考平面如图所示，在“距离”文本框中输入75，单击“确定”按钮，完成基准平面7的创建，如图2-224所示。

图2-224　基准平面7的创建

创建镜像特征3　选择菜单中的“插入”/“关联复制”/“镜像特征”命令，弹出“镜像特征”对话框，在“选择特征（1）”下拉框中选择拉伸特征22，在“刨”下拉框中选择“现有平面”，在“选择平面（1）”下拉框中选择基准平面7，创建镜像特征3，如图2-225所示。

图2-225　镜像特征3的创建

创建拉伸特征23　选择菜单中的“插入”/“设计特征”/“拉伸”命令，弹出“拉伸”对话框，单击“绘制截面”，在“创建草图”对话框中的“平面方法”下拉框中选择“现有平面”，如图2-226所示选择平面建立坐标系，绘制截面草图。

图2-226　拉伸特征23的截面草图

完成草图，在“开始距离”文本框中输入-12，在“结束距离”文本框中输入176，在“布尔”下拉框中选择“求差”，“选择体”选择会重合的特征，创建拉伸特征23，如图2-227所示。

图2-227　拉伸特征23的创建

创建边倒圆特征23　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择拉伸特征22的两条边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，选择如图2-228所示，创建边倒圆特征23。

图2-228　边倒圆特征23的选择边及创建

创建边倒圆特征24　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择拉伸特征22及其镜像特征3的边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2.5，创建边倒圆特征24，如图2-229所示。

图2-229　边倒圆特征24的选择边及创建

创建边倒圆特征25　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择镜像特征3的边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2.5，创建边倒圆特征25，如图2-230所示。

图2-230　边倒圆特征25的创建

创建边倒圆特征26　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择如图2-231所示的边。

图2-231　边倒圆特征26的选择边

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入5，创建边倒圆特征26，如图2-232所示。

图2-232　边倒圆特征26的创建

创建边倒圆特征27　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入5，创建边倒圆特征27，如图2-233所示。

图2-233　边倒圆特征27的选择边及创建

创建边倒圆特征28　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，创建边倒圆特征28，如图2-234所示。

图2-234　边倒圆特征28的选择边及创建

创建边倒圆特征29　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入2，创建边倒圆特征29，如图2-235所示。

图2-235　边倒圆特征29的选择边及创建

创建边倒圆特征30　选择菜单中的“插入”/“细节特征”/“边倒圆”命令，弹出“边倒圆”对话框，在“混合面连续性”下拉框中选择“G1（相切）”，在“选择边”下拉框中选择边。

在“形状”下拉框中选择“圆形”，在“半径1”文本框中输入3，创建边倒圆特征30，如图2-236所示。

图2-236　边倒圆特征30的选择边及创建

至此，完成了整个车架部分的三维建模。自行车其他部分的建模在这里不进行介绍，装配后的整车模型如图2-237所示。

图2-237　自行车模型

2.3.5　UG NX10.0模型在3D打印机上的应用

三维软件主要通过STL、CLI、IGES、STEP、LMI等文件转换格式与快速成形软件对接，其中STL格式应用最多。STL格式优点是生成简单、算法简单、输入文件广泛、模型易于分割。STL格式原理是通过对三维模型表面三角网格化获得，即用小三角面片去逼近自由曲面，而逼近精度由曲面到三角形面的距离误差或曲面到三角形边的弦高差控制。

使用UG NX10.0软件模型的实体建模，经过导出、STL数据转换后的零件模型全部被三角形网格化，这样三角网格化STL模型数据就可输入快速成形软件中进行处理，将UG软件模型的STL文件载入到快速成形软件中，可以通过旋转、自动布局等指令将模型工件确定合适的方位，设置好3D打印参数。快速成形系统自动将零件的高度尺寸分成若干层，每一层叠加一定的厚度，从底层开始分层制造，层叠堆积完成模型打印。

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