《CAD技術（UG）》教案授課內容拉手模型設計計劃學時2學時教學目標掌握通過掃掠和通過曲線網格創建曲面方法，掌握面倒圓操作重點通過曲線網格創建曲面難點通過曲線網格創建曲面教學方法講授與演示教學內容拉手模型工程圖如圖4-28所示。圖4-28拉手模型設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“handle”，文件夾設置為：E:\productdesign，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出【新建】對話框。（2）繪制俯視圖草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，直接單擊鼠標中鍵，默認以XC-YC平面為草圖平面、X軸為平參考繪制如圖4-29所示草圖。該草圖輪廓上下左右均對稱，可畫四分之一鏡像。圖4-29俯視圖草圖（3）繪制前視圖最大輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入22然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-30所示草圖，繪制時先繪制高20的輔助線，約束其一端點與上一步繪制草圖中R3圓弧端點重合，再繪制R100圓弧，該草圖左右對稱，可畫一半鏡像。圖4-30前視圖最大輪廓草圖創建組合投影曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置41層為工作層，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【組合投影】，曲線1和曲線2分別選擇21、22層草圖曲線，如圖4-31所示，單擊鼠標中鍵完成組合投影曲線創建。圖4-31創建組合投影曲線（4）繪制拉手頂部輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入23然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-32所示草圖，該草圖左右對稱，可畫一半鏡像。圖4-32拉手頂部輪廓草圖（5）繪制拉手底部輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入24然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-33所示草圖，該草圖左右對稱，可畫一半鏡像。圖4-33拉手底部輪廓草圖（6）繪制拉手A-A剖視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置25層為工作層，22、23、24層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇YC-ZC平面為草圖平面、Y軸為水平平參考繪制如圖4-34所示草圖。可先用交點命令求出繪圖平面與23、24層草圖曲線、41層組合投影曲線的交點，然后將草圖約束經過這些點。圖4-34拉手A-A剖視圖輪廓草圖創建拉手上部的網格曲面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置81層為工作層，23、24、25、41層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇主曲線和交叉曲線，主曲線和交叉曲線均有3條，且主曲線應避免選點，在這里選的是圓弧，單擊鼠標中鍵完成拉手上部的網格面的創建，如圖4-35所示。圖4-35創建拉手上部的網格曲面（8）建立拉手底部網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇主曲線和交叉曲線，同上一步主曲線和交叉曲線均有3條，且主曲線應避免選點，在這里選的是圓弧，單擊鼠標中鍵完成拉手底部的網格面的創建，如圖4-36所示。圖4-36建立拉手底部網格曲面（9）生成拉手實體。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置1層為工作層，81層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇拉手上部的網格曲面，工具選擇拉手底部網格曲面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，因封閉曲面縫合生成實體，從而生成拉手主體部分的實體，如圖4-37所示。圖4-37生成拉手實體（10）繪制拉手固定部分草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入24然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-YC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-38所示草圖。圖4-38拉手固定部分草圖拉伸固定部分實體。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，輸入1層為工作層按回車鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，選擇上一步繪制的草圖曲線，拉伸方向為+Z方向，對稱拉伸距離為2，如圖4-39所示。圖4-39拉伸固定部分實體（12）倒R2.5圓角。點擊特征工具條上的面倒圓圖標，選擇如圖4-40所示拉手底部網格面和上一步拉伸圓柱頂面，設置圓角半徑為2.5，單擊鼠標中鍵完成面倒圓特征創建。注意：選面時均應使箭頭指向倒圓角的圓心一側，另外重合曲線選擇上一步拉伸圓柱頂面的邊緣線。圖4-40倒R2.5圓角（13）打M4螺紋孔。點擊特征工具條上孔圖標，類型選擇螺紋孔，孔方向垂直于面，設置螺紋大小為M4，螺紋深度限制為8，底孔深為10，頂錐角為118，位置選擇圓柱底面圓心，如圖4-41所示。圖4-41打M4螺紋孔（14）鏡像特征。選擇菜單插入/關聯復制/鏡像特征，選擇拉伸體、面倒圓、螺紋孔三特征為要鏡像的特征，鏡像平面為YC-ZC基準面，單擊鼠標中鍵完成鏡像特征操作，如圖4-42所示。圖4-42鏡像特征（15）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖4-43所示。圖4-43保存文件授課內容三邊面、五邊面拆分計劃學時2學時教學目標掌握三邊面、五邊面拆分方法和技巧重點五邊面拆分方法難點圓角過度及還原四邊面進行五邊面拆分教學方法講授與演示教學內容問題描述：通過下圖4-1三條邊生成一個曲面，并把曲面往內側加厚5。在構建下圖三邊面時因主曲線的首條或最后一條要選擇“點”，構出的曲面會在該點出現尖端收斂現象，容易在該點處出問題而無法完成抽殼和加厚操作。因此，必須對此三邊面進行拆分，而將三邊面轉換成四邊面是曲面設計中最常見，也是最有效的方法。圖4-1三邊面模型三邊面拆分步驟：（1）創建網格曲面。打開3_sides.prt文件，點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，選擇尖點及相對的曲線為主曲線，選擇另外兩條曲線為交叉曲線，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4-2所示。圖4-2創建網格曲面（2）加厚片體。選擇菜單【插入】/【偏置/縮放】/【加厚】，選擇上一步創建的網格曲面，設置厚度為5，向曲面內側加厚，單擊鼠標中鍵完成該曲面的加厚，如圖4-3所示。圖4-3加厚片體（4）查找加厚出問題原因。放大加厚實體的尖點位置處，發現該實體加厚過程出現了問題，選擇菜單【分析】/【最小半徑】，勾選在最小半徑處創建點，選擇第一步創建的網格曲面，點擊確定后出現信息窗口，可發現最小半徑位置位于尖點，最小半徑值為0.000039，該值遠小于加厚值5，曲面往內側加厚時在尖點位置處會自相交故而出現問題，如圖4-4（a）、（b）所示。（a）出問題部位（b）最小半徑圖4-4查找加厚出問題原因（5）繪制圓弧和直線。調整視圖方位并按F8鍵，使ZC軸正向朝屏幕外，點擊曲線工具條上的圓弧圖標，繪制如圖4-5所示圓弧，使該圓弧大致和已有圓弧同心，點擊曲線工具條上的直線圖標，繪制如圖4-5所示直線，使該直線大致經過上一步繪制的圓弧圓心。圖4-5繪制圓弧和直線（6）修剪片體。點擊特征工具條上的修剪片體圖標，選擇網格曲面的目標，邊界選擇上一步繪制的圓弧和直線，投影方向設置為+ZC，單擊鼠標中鍵將網格曲面的尖點部分修剪掉，如圖4-6所示。圖4-6修剪片體（7）創建修補的網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，選擇下圖紅色高亮顯示曲線及相對的曲線為主曲線，選擇另外兩條曲線為交叉曲線，將第一條主線串、第一交叉線串設置成和原網格曲面相切約束，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4-7所示。圖4-7創建修補網格曲面（8）縫合曲面。選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇原網格曲面，工具選擇修補的網格曲面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，如圖4-8所示。圖4-8縫合曲面（9）檢測曲面質量。選擇菜單【分析】/【最小半徑】，勾選在最小半徑處創建點，選擇第一步創建的網格曲面，點擊確定后出現信息窗口，如圖4-9，可發現最小半徑明顯大于加厚值5，不能加厚的問題已解決。圖4-9檢測曲面質量（10）再次加厚片體。選擇菜單【插入】/【偏置/縮放】/【加厚】，選擇拆分后的網格曲面，設置厚度為5，向曲面內側加厚，單擊鼠標中鍵完成該曲面的加厚，如圖4-10所示。圖4-10加厚片體4.2.2五邊面的拆分問題描述：通過下圖4-11所示五條邊生成一個曲面，要求曲面光順。很明顯，下圖五條邊中有一個尖角，如果直接用網格面生成曲面，會在尖角的地方形成褶皺，使曲面不光順，因而要對此五邊面進行拆分。圖4-11五邊面模型五邊面的拆分方法通常有兩種，第一種方法是利用“圓角過渡”或“橋接”的方法，在容易出問題的尖角位置采用圓弧或利用橋接的方法將尖角去掉，利用網格面生成曲面后再將五邊面補回；第二種方法是“還原四邊面”的方法，該五邊面可以看成是一個大的四邊面被切去一個角后而形成的，利用還原后的四條邊生成網格面，再對該網格面拆分即可生成符合要求的五邊面。方法一：利用“圓角過渡”或“橋接”。（1）編輯曲線長度。打開5_sides.prt文件，選擇菜單【編輯】/【曲線】/【長度】，出現【曲線長度】對話框，分別選擇圖4-12所示兩條邊，輸入開始值為-8，單擊鼠標中鍵完成曲線長度的編輯。（a）編輯一邊長度（b）編輯另一邊長度圖4-12編輯曲線長度（2）橋接曲線。選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【橋接】，出現【橋接曲線】對話框，按照圖4-13所示對編輯后的兩曲線作橋接曲線，單擊鼠標中鍵完成曲線的橋接。圖4-13橋接曲線（3）創建網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，選擇下圖紅色高亮顯示曲線及相對的曲線為主曲線，選擇另外兩條曲線為交叉曲線，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4-14所示。交叉曲線1交叉曲線1圖4-14創建網格曲面（4）繪制直線。調整視圖方位并按F8鍵，使ZC軸正向朝屏幕外，點擊曲線工具條上的直線圖標，繪制如圖4-15所示兩直線，繪制時分別選擇編輯曲線長度后兩曲線的端點，且兩直線大致與其相對的曲線相平行。圖4-15繪制直線（5）修剪片體。點擊特征工具條上的修剪片體圖標，選擇網格曲面的目標，邊界選擇上一步繪制的兩直線，投影方向設置為+ZC，單擊鼠標中鍵將網格曲面的圓角部分修剪掉，如圖4-16（a）、（b）所示。（a）沿+Z矢量對片體修剪（b）修剪后片體圖4-16修剪片體（6）創建修補的網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇下圖水平直線及相對的曲線為主曲線，選擇另外一條曲線及直線為交叉曲線，將第一條主線串、最后交叉線串設置成和原網格曲面相切約束，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4-17所示。圖4-17創建修補網格曲面（7）縫合曲面。選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇原網格曲面，工具選擇修補的網格曲面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，如圖4-18所示。圖4-18縫合曲面（8）檢查片體光順性。選擇菜單【分析】/【形狀】/【反射】，出現【面分析-反射】對話框，選擇原網格面及修補的曲面，點擊鼠標中鍵以斑馬線觀察該曲面質量，斑馬線疏密一致，沒有不連續的地方，說明該曲面質量較好，如圖4-19所示。圖4-19片體斑馬線圖方法二：“還原四邊面”。（1）編輯曲線長度。打開5_sides.prt文件，選擇菜單【編輯】/【曲線】/【長度】，出現【曲線長度】對話框，選擇圖4-20所示高亮顯示的曲線，輸入開始值為22.5，單擊鼠標中鍵完成曲線長度的編輯。圖4-20編輯曲線長度（2）繪制藝術樣條曲線。點擊曲線工具條上的藝術樣條圖標，出現【藝術樣條】對話框，按照圖4-21所示，選擇上一步延長曲線的端點和已有的五邊形曲線，約束一端自由、另一端與已有的五邊形曲線G2曲率連續。圖4-21繪制藝術樣條曲線（3）創建網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，選擇下圖紅色高亮顯示曲線及相對的曲線為主曲線，選擇另外兩條曲線為交叉曲線，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4創建網格曲面-22所示。圖4-22創建網格曲面（4）繪制圓弧。調整視圖方位并按F8鍵，使ZC軸正向朝屏幕外，點擊曲線工具條上的直線圖標，繪制如圖4-23所示圓弧，繪制時盡量使該圓弧與五邊形的一曲線同心。圖4-23繪制圓弧（5）修剪片體。點擊特征工具條上的修剪片體圖標，選擇網格曲面的目標，邊界選擇上一步繪制的圓弧，投影方向設置為+ZC，單擊鼠標中鍵將完成曲面的修剪，如圖4-24（a）、（b）所示。（a）沿+Z矢量對片體修剪（b）修剪后的片體圖4-24修剪片體（6）創建修補的網格曲面。點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇下圖高亮顯示曲線及相對的曲線為主曲線，選擇另外兩條曲線為交叉曲線，將第一條主線串成和原網格曲面曲率連續，單擊鼠標中鍵完成曲面特征的創建，如圖4-25所示。圖4-25創建修補網格曲面（7）縫合曲面。選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇原網格曲面，工具選擇修補的網格曲面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，如圖4-16所示。圖4-26縫合曲面（8）檢查片體光順性。選擇菜單【分析】/【形狀】/【反射】，出現【面分析-反射】對話框，選擇原網格面及修補的曲面，點擊鼠標中鍵以斑馬線觀察該曲面質量，可發現在兩曲面相接處斑馬線不連續，故對這個模型采用這種方法沒有第一種方法做出的曲面質量好，如圖4-27所示，對該模型的拆分使用“圓角過渡”的方法拆分后曲面質量要好于使用“還原四邊面”的方法，但不是所有五邊面拆分時均這樣，應具體問題具體分析。圖4-27片體斑馬線圖授課內容小飛機模型設計計劃學時4學時教學目標掌握通過掃掠和通過曲線網格創建曲面方法，掌握N邊面創建方法重點N邊面創建方法難點N邊面創建方法教學方法講授與演示教學內容飛機模型工程圖如圖4-44所示。圖4-44飛機模型設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“airplane”，文件夾設置為：E:\productdesign，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出【新建】對話框。（2）繪制飛機俯視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，直接單擊鼠標中鍵，默認以XC-YC平面為草圖平面、X軸為平參考繪制如圖4-45所示草圖。該草圖上下對稱，建議對半繪制然后鏡像。注意：繪制草圖中虛線以備后面創建基準面用，繪制時約束p4=15.000的水平線段與R150圓弧相切，且切點在R150圓弧上，切點處即為側視圖最大輪廓處。圖4-45飛機俯視圖輪廓草圖（3）繪制飛機前視圖草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入22然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-46所示草圖，該草圖與21層草圖建立相關約束。圖4-46飛機前視圖草圖（4）創建基準面1。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入62然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇YC-ZC面及第（2）步草圖中的虛線，單擊鼠標中鍵完成基準面的創建，如圖4-47所示。圖4-47基準面1（5）繪制飛機側視圖草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入23然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇上一步創建基準面為草圖平面、Y軸為水平平參考繪制如圖4-48所示草圖，注意：先利用交點命令求出22層草圖與62層基準面的交點，再繪制三點圓弧。圖4-48飛機側視圖草圖（6）創建飛機機身主體網格曲面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置81層為工作層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇主曲線和交叉曲線，主曲線和交叉曲線均有3條，且主曲線應避免選點，在這里選的是圓弧，單擊鼠標中鍵完成飛機機身主體網格曲面的創建，如圖4-49所示。圖4-49飛機機身主體網格曲面（7）創建飛機機身主體有界平面。選擇菜單【插入】/【曲面】/【有界平面】，選擇如圖4-50所示高亮顯示曲線，單擊鼠標中鍵完成有界平面創建。圖4-50飛機機身主體有界平面（8）縫合生成機身實體。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置1層為工作層，81層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇機身網格曲面，工具選擇機身底部有界平面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，生成機身實體，如圖4-51所示。圖4-51生成機身實體（9）拉伸機翼實體。點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，以相連曲線選線方式選擇21層機翼部分草圖曲線，拉伸方向為+Z方向，對稱拉伸距離為5，如圖4-52所示。圖4-52拉伸機翼部分草圖（10）倒R5圓角。點擊特征工具條上的邊倒圓圖標，選擇如下圖所示高亮顯示邊，設置圓角半徑為5，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成邊倒圓特征創建，如圖4-53所示。圖4-53倒R5圓角（11）投影尾翼底部曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置41層為工作層，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【投影】，投影的曲線選擇21層尾翼部分紅色高亮顯示線，要投影的對象選擇機身上表面，投影方向為+ZC軸，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成投影曲線創建，如圖4-54所示。圖4-54投影尾翼底部曲線（12）創建基準面2。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入63然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇XC-YC面，輸入距離為35，單擊鼠標中鍵完成基準面的創建，如圖4-55所示。圖4-55創建基準面2（13）投影尾翼頂部曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置41層為工作層，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【投影】，投影的曲線選擇21層尾翼部分紅色高亮顯示線，要投影的對象選擇上一步創建的基準面，投影方向為+ZC軸，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成投影曲線創建，如圖4-56所示。圖4-56投影尾翼頂部曲線（14）創建尾翼直紋面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置82層為工作層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【網格曲面】/【直紋】，截面線串1、2分別選擇尾翼頂部及底部曲線，注意：截面線串箭頭的指向應一致，去掉保留形狀前的勾，默認對齊方式為參數，如圖4-57所示。圖4-57尾翼直紋面（15）創建尾翼頂部有界平面。選擇菜單【插入】/【曲面】/【有界平面】，選擇如圖4-58所示高亮顯示曲線，單擊鼠標中鍵完成有界平面創建。圖4-58尾翼頂部有界平面（16）創建尾翼部分底部N邊曲面。該曲面既可以直接用N邊曲面命令，也可以先抽取機身主體曲面，然后利用41層尾翼底部曲線對該抽取片體進行修剪，該處運用的是后一種方法。（a)抽取機身主體曲面。選擇菜單【插入】/【關聯復制】/【抽取幾何特征】，類型選擇面，選擇機身主體的網格曲面，單擊鼠標中鍵完成曲面的抽取，如圖4-59所示。圖4-59抽取機身主體曲面（b）修剪片體。點擊特征工具條上的修剪片體工具，目標選擇上一步抽取的片體，邊界選擇41層投影曲線，投影方向選擇垂直于面，單擊鼠標中鍵完成片體的修剪，如圖4-60所示。圖4-60修剪片體（17）縫合生成尾翼實體。選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇尾翼部分直紋面，工具選擇尾翼有界平面、N邊曲面，單擊鼠標中鍵完成三片體的縫合，生成尾翼實體，如圖4-61所示。圖4-61生成尾翼實體（18）求和。點擊特征工具條上的求和圖標，目標選擇機身，工具選擇機翼和尾翼，點擊鼠標中鍵確定，如圖4-62所示。圖4-62求和（19）創建求差球體，并與機身求差。點擊特征工具條上的球圖標，類型選擇中心點和直徑，設置球直徑為20mm，圓心為（0，0，18），與機身實體求差，結果如圖4-63所示。注意：若在22層草圖也將該處的圓畫出，則也可利用選擇圓弧來創建球體。圖4-63創建求差球體（20）對尾翼頂部邊緣倒R1.5、R3的圓角。點擊特征工具條上的邊倒圓圖標，選擇如圖4-64（a）所示的邊線，設置圓角半徑為3，單擊鼠標中鍵；按F4鍵重復使用邊倒圓命令，選擇圖4-64（b）所示邊線，設置圓角半徑為1.5，單擊鼠標中鍵完成倒圓角特征創建。圖4-64倒圓角（21）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖4-65所示。圖4-65保存文件授課內容勺子模型設計計劃學時4學時教學目標掌握曲面生成實體常用的四種方法重點曲面生成實體常用的四種方法難點曲面生成實體常用的四種方法教學方法講授與演示教學內容勺子模型工程圖如圖4-66所示。圖4-66勺子模型設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“spoon”，文件夾設置為：E:\productdesign，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出【新建】對話框。（2）繪制勺子俯視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，直接單擊鼠標中鍵，默認以XC-YC平面為草圖平面、X軸為平參考繪制如圖4-67所示草圖，該草圖上下對稱，建議對半繪制然后鏡像。圖4-67勺子俯視圖輪廓草圖（3）繪制前視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入22然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-68所示草圖，該草圖與21層草圖建立相關約束。圖4-68前視圖輪廓草圖（4）創建組合投影曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置41層為工作層，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【組合投影】，曲線1和曲線2分別選擇21、22層草圖曲線，如圖4-69所示，單擊鼠標中鍵完成組合投影曲線創建。圖4-69組合投影曲線（5）繪制勺子底部輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入23然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-70所示草圖，該草圖與22層草圖建立相關約束。注意p19=5該線段經過R300的圓心，將該線段轉化為參考線以備第6步做基準平面。注意p22=5該線段經過R300的圓心且垂直于22層草圖中的直線，將該線段轉化為參考線以備第7步做基準平面。圖4-70勺子底部輪廓草圖（6）橋接曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入42然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【橋接】，出現【橋接曲線】對話框，按照圖4-71所示選擇上一步繪制的兩條曲線，單擊鼠標中鍵完成曲線的橋接。圖4-71橋接曲線（7）創建基準面1。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入62然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇高亮顯示的直線及第（5）步草圖中虛線的一端點，單擊鼠標中鍵完成基準面的創建，如圖4-72所示。圖4-72基準面1（8）繪制勺子C-C剖視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置24層為工作層，23、41、42、62層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇上一步創建基準面為草圖平面、Y軸為水平平參考繪制如圖4-73所示草圖。注意：先用交點命令求出繪圖平面與23草圖曲線、41層組合投影曲線的交點，然后將草圖約束經過這些點。圖4-73勺子C-C剖視圖輪廓草圖（9）繪制勺子B-B剖視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置25層為工作層，23、41、42、62層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇YC-ZC基準面為草圖平面、Y軸為水平平參考繪制如圖4-74所示草圖。注意：先用交點命令分別求出繪圖平面與41層組合投影曲線和42層橋接曲線的交點，然后將草圖約束經過這些點。圖4-74勺子B-B剖視圖輪廓草圖（10）創建勺子主體網格曲面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置81層為工作層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊曲面工具條上的通過曲線網格命令，按下相交處停止圖標，選擇主曲線和交叉曲線，主曲線有4條，交叉曲線有3條，且主曲線應避免選點，在這里選的是圓弧，單擊鼠標中鍵完成勺子主體網格曲面的創建，如圖4-75所示。圖4-75勺子主體網格曲面（11）創建基準面2。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入63然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇XC-YC基準面，輸入偏置距離為35，單擊鼠標中鍵完成基準面的創建，如圖4-76所示。圖4-76基準面2（12）修剪體。單擊特征工具條上的修剪體圖標，目標選擇勺子主體網格曲面，工具選項選擇上一步創建的基準平面，修剪掉勺子底部，單擊鼠標中鍵完成修剪體操作，如圖4-77所示。圖4-77修剪體（13）創建勺子底部有界平面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入81然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【曲面】/【有界平面】，選擇如圖4-78所示高亮顯示曲線，單擊鼠標中鍵完成有界平面創建。圖4-78勺子底部有界平面（14）倒R1圓角。點擊特征工具條上的面倒圓圖標，選擇如圖4-79所示勺子主體網格面和上一步創建的有界平面，設置圓角半徑為1，單擊鼠標中鍵完成面倒圓特征創建，注意：選面時均應使箭頭指向倒圓角的圓心一側。圖4-79倒R1圓角加厚片體。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入1然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【偏置/縮放】/【加厚】，選擇拆分后的網格曲面，設置厚度為0.5，向曲面內側加厚，單擊鼠標中鍵完成該曲面的加厚，如圖4-80所示，發現加厚過程中出現警報，顯示無法加厚，怎么解決？考慮是否可以用縫合或修剪、補片體等命令生成實體。圖4-80加厚片體（15）查找加厚出問題原因。選擇菜單【分析】/【最小半徑】，勾選在最小半徑處創建點，選擇第一步創建的網格曲面，點擊確定后出現信息窗口，可發現最小半徑位置位于尖點，最小半徑值為0.2875，該值小于加厚值0.5，曲面往內側加厚時會自相交故而出現警報，如圖4-81所示。圖4-81最小半徑下面嘗試用封閉的片體縫合來生成實體。（16）拉伸22層草圖曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，輸入82層為工作層按回車鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規則選擇，選擇22層草圖曲線，拉伸方向為+Y方向，對稱拉伸距離為50，如圖4-82所示。圖4-82拉伸22層草圖曲線（17）修剪片體。點擊特征工具條上的修剪片體圖標，選擇上一步創建的拉伸片體，邊界選擇41層組合投影曲線，投影方向設置為垂直于面，單擊鼠標中鍵將曲面41層組合投影曲線外的部分修剪掉，如圖4-83所示。圖4-83修剪片體縫合生成勺子實體。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置1層為工作層，81、82層可選，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【組合】/【縫合】，目標選擇勺子主體網格曲面，工具選擇上一步修剪后的拉伸曲面，單擊鼠標中鍵完成兩片體的縫合，因封閉曲面縫合生成實體，從而生成勺子實體，如圖4-84所示。圖4-84縫合（19）抽殼，保存文件。點擊特征工具條上的抽殼圖標，使用相切面選擇如圖4-85所示三個面，輸入厚度為0.5，點擊鼠標中鍵完成抽殼特征創建。將除1層外其它圖層不顯示，保存文件。圖4-85抽殼從第17步開始我們也可以換一種思路，利用修剪體的方式來創建勺子實體。（20）創建拉伸特征。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置1層為工作層，21層可選，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規則選擇，選擇21層草圖曲線，拉伸方向為+Z方向，開始距離為-20，結束距離為50，如圖4-86所示。圖4-86拉伸21層草圖曲線（21）修剪實體下部分材料。單擊特征工具條中的修剪體圖標，目標選擇上一步創建的拉伸實體，工具選擇第（16）步創建的拉伸片體，單擊應用修剪掉實體下半部分材料，如圖4-87所示。圖4-87修剪實體下部分材料（22）修剪實體上部分材料。再次使用修剪體命令，目標選擇拉伸實體，工具選擇勺子主體曲面，單擊鼠標中鍵修剪掉實體上半部分材料，如圖4-88所示。圖4-88修剪實體上部分材料（23）抽殼，保存文件。點擊特征工具條上的抽殼圖標，使用相切面選擇如圖4-85所示三個面，輸入厚度為0.5，點擊鼠標中鍵完成抽殼特征創建。將除1層外其它圖層不顯示，保存文件。從第18步開始我們還可以換一種思路，利用補片體來創建勺子實體。（24）創建拉伸特征。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置1層為工作層，21層可選，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規則選擇，選擇21層草圖曲線，拉伸方向為+Z方向，開始距離為-20，結束距離為50，如圖4-86所示。（25）補片去掉實體下半部分材料。選擇菜單【插入】/【組合】/【補片】，目標選擇上一步創建的拉伸實體，工具選擇第（17）步修剪后的拉伸片體，單擊應用利用修剪后的拉伸片體替換掉實體下半部分，如圖4-89所示。圖4-89補片去掉實體下半部分材料（26）補片去掉實體上半部分材料。選擇菜單【插入】/【組合】/【補片】，目標選擇拉伸實體，工具選擇勺子主體曲面，單擊鼠標中鍵用勺子主體曲面替換掉實體上半部分，如圖4-90所示。圖4-90補片去掉實體上半部分材料（27）抽殼，保存文件。點擊特征工具條上的抽殼圖標，使用相切面選擇如圖4-85所示三個面，輸入厚度為0.5，點擊鼠標中鍵完成抽殼特征創建。將除1層外其它圖層不顯示，保存文件，如圖4-91所示。圖4-91保存文件技巧總結：由片體生成實體常用的方法有片體加厚、縫合、修剪體和補片。由于片體上最小半徑遠小于加厚的厚度值，采用加厚命令時可能會出問題，首先可嘗試加大加厚公差。若還解決不了，可將最小半徑處片體進行拆分再進行加厚，或者利用封閉的片體縫合成為實體、修剪體和補片生成實體后再抽殼。使用修剪體命令時片體應盡量超出實體，使用該命令后片體還存在。使用補片命令時片體邊緣要剛好和實體邊緣重合，使用該命令后片體消失了，可以理解為片體被實體“吃掉”了。授課內容水龍頭扳手模型設計計劃學時4學時教學目標掌握根據圖紙反求曲面實體模型方法，能處理內部細節特征重點線框模型的設計難點由片體生成實體的方法和技巧教學方法講授與演示教學內容水龍頭扳手模型工程圖如圖4-92所示。圖4-92水龍頭扳手模型設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“tap”，文件夾設置為：E:\productdesign，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出【新建】對話框。（2）建立產品重要尺寸的表達式。選擇菜單【工具】/【表達式】或按快捷鍵“Ctrl+E”，出現表達式對話框，由圖紙知該產品的長寬高分別為100、46、68.5，設定如下參數len=100，wid=46，hei=68.5，以方便后期對產品的修改，如圖4-93所示。圖4-93表達式建立控制產品輪廓的相關基準。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入62然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，創建如圖4-94所示基準面，其中1、4基準面分別相對于YC-ZC、XC-ZC基準平面偏移值-wid/2，2基準面相對于XC-ZC基準平面偏移值wid/2，3基準面相對于YC-ZC基準平面偏移len-wid/2，5基準面相對于XC-YC基準平面偏移hei。圖4-94基準面（4）建立俯視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，直接單擊鼠標中鍵，默認以XC-YC平面為草圖平面、X軸為水平參考繪制如圖4-95所示草圖，該草圖上下對稱，建議對半繪制然后鏡像，并與62層相關基準面建立約束。圖4-95俯視圖輪廓草圖（5）建立側視圖輪廓草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入22然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-96所示草圖，繪制該草圖時應先用投影曲線工具將上一步繪制的整圓做投影，將投影得到的直線轉為參考線，捕捉該直線的兩個端點分別繪制p23=16、p30=26直線，該草圖與62層基準面建立相關約束。圖4-96側視圖輪廓草圖（6）建立側視圖中心線草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入23然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面、X軸為水平平參考繪制如圖4-97所示草圖，繪制該草圖時應先用投影曲線工具將第（1）步繪制的R400圓弧做投影，將投影得到的直線轉為參考線，捕捉該直線的左端點繪制p33=23直線，并與22層草圖和62層基準作相關約束（注意：該草圖中包含一個點，該點位于R130圓弧上，創建該點以備第7步創建基準面）。圖4-97側視圖中心線草圖（7）建立產品空間輪廓曲線。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，設置41層為工作層，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【派生曲線】/【組合投影】，曲線1使用相連曲線曲線規則并按下相交處停止圖標選擇如下圖4-98所示高亮顯示曲線，曲線2選擇23層草圖曲線，單擊鼠標中鍵完成組合投影曲線創建。圖4-98產品空間輪廓曲線（8）建立B-B剖面草圖安放面的相關基準。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入63然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇23層草圖曲線及其上面的點，單擊鼠標中鍵完成基準面的創建，如圖4-99所示。圖4-99B-B剖面草圖安放面（9）建立B-B剖面草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入24然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環境中繪制草圖】，選擇上一步創建的基準面為草圖平面、Y軸為水平平參考繪制如圖4-100所示草圖，先用交點命令分別求出繪圖平面與22層草圖曲線及41層組合投影曲線的交點，捕捉交點繪制直線并將直線轉換為參考線，因該截面左右對稱而上下不對稱，故上下應分別畫四分之一橢圓再鏡像。圖4-100B-B剖面草圖建立C-C剖面草圖安放面的相關基準。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層后輸入64然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條上的基準平面圖標，類型設置為自動判斷，選擇3基準面，輸入偏移距離為len/10，如圖4-101所示。圖4-101C-C剖面草圖安放面（11）建立C-C剖面草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現圖層設置對話框，在工作圖層