5.11  曲面设计综合范例1——鼠标盖的设计

5.11 曲面设计综合范例1 ——鼠标盖的设计

范例概述：

本范例介绍了鼠标盖的设计过程。通过练习本范例，读者可以掌握实体拉伸特征以及加厚片体、修剪片体、缝合、镜像曲线、通过网格曲面、缝合等特征命令的应用。所建的零件实体模型如图5.11.1所示。

Step1.新建文件，并命名为mouse_surface。

Step2.选择下拉菜单命令，进入外观造型设计环境。

Step3.创建图5.11.2所示的草图1。

（1）选择下拉菜单命令（或单击“草图”按钮），系统弹出“创建草图”对话框。

（2）定义草图平面。在区域的下拉列表中选择选项；在区域的的下拉列表中选择选项，然后选取XC-YC平面为草图平面，单击按钮（或鼠标中键）进入草图环境。

（3）创建图5.11.3所示的初步草图1。

①选择下拉菜单命令，系统弹出“艺术样条”对话框。

②在“艺术样条”对话框的区域中单击“通过点”按钮。

③绘制初步的草图1，在“艺术样条”对话框中单击按钮。

说明：读者在绘制此艺术样条曲线前，可先绘制一个参考矩形，并添加尺寸，然后在此矩形框内绘制此艺术样条曲线。

图5.11.1 零件模型

图5.11.2 草图1（建模环境）

图5.11.3 初步草图1（草图环境）

（4）对初步草图1进行编辑。

①双击图5.11.3所示的初步草图1。

②选择下拉菜单命令，在图形区显示草图曲线的曲率梳。

③拖动草图曲线控制点，使其曲率梳呈现图5.11.4所示的光滑的形状，在“艺术样条”对话框中单击按钮。

（5）镜像曲线。

①选择下拉菜单命令，系统弹出“镜像曲线”对话框。

②选取镜像中心线。在图形区选取XC轴为镜像中心线。

③定义镜像曲线。根据系统的提示，在图形区选取图5.11.3所示的曲线，单击按钮（或单击中键）完成镜像曲线的创建，如图5.11.5所示。

④选中草图曲线，选择下拉菜单命令（选择两次），取消曲率梳的显示。

（6）选择下拉菜单命令，退出草图环境。

图5.11.4 草图1的曲率梳

图5.11.5 草图1（草图环境）

Step4.创建图5.11.6所示的基准平面1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“基准平面”对话框。

（2）定义参考对象。在“基准平面”对话框的区域的下拉列表中，选择选项，选取XC-ZC平面为参照平面。

（3）定义参数。在区域的文本框中输入值30.0，单击按钮，完成基准平面1的创建，如图5.11.6所示。

Step5.创建图5.11.7所示的初步草图2。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“创建草图”对话框。

（2）定义草图平面。选取“基准平面1”为草图平面，单击按钮。

（3）创建图5.11.8所示的草图2。

①选择下拉菜单命令，系统弹出“艺术样条”对话框。

②在“艺术样条”对话框中的区域中单击“通过点”按钮。

③绘制初步草图2，在“艺术样条”对话框中单击按钮。

图5.11.6 基准平面1

图5.11.7 草图2（建模环境）

图5.11.8 初步草图2（草图环境）

（4）对初步草图2进行编辑。

①双击图5.11.8所示的初步草图2。

②选择下拉菜单命令，在图形区显示草图曲线的曲率梳。

③拖动草图曲线控制点，使其曲率梳呈现图5.11.9所示的光滑的形状，在“艺术样条”对话框中单击按钮。

④选中草图曲线，选择下拉菜单命令（选择两次），取消曲率梳的显示。

（5）选择下拉菜单命令，退出草图环境。

Step6.创建图5.11.10所示的草图3。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“创建草图”对话框。

（2）定义草图平面。选取XC-ZC平面为草图平面，单击按钮。

（3）创建图5.11.11所示的初步草图3。参照Step5创建图5.11.11所示的初步草图3。

（4）对初步草图3进行编辑。

①双击图5.11.11所示的初步草图3。

图5.11.9 草图2的曲率梳

图5.11.10 草图3（建模环境）

图5.11.11 初步草图3（草图环境）

②选择下拉菜单命令，在图形区显示草图曲线的曲率梳。

③拖动草图曲线控制点，使其曲率梳呈现图5.11.12所示的光滑的形状。在“艺术样条”对话框中单击按钮。

④选择下拉菜单命令，取消曲率梳的显示。

Step7.创建图5.11.13所示的基准平面2。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“基准平面”对话框。

（2）定义参考对象。在“基准平面”对话框中区域的下拉列表中选择选项，选取YC-ZC平面为参照平面。

（3）定义参数。在区域的文本框中输入值﹣60.0，单击按钮，完成基准平面2的创建。

Step8.创建图5.11.14所示的草图4。

（1）选取XC-ZC平面为草绘平面，创建图5.11.15所示的初步草图4。参照Step5创建图5.11.15所示的初步草图4。

图5.11.12 草图3的曲率梳

图5.11.13 基准平面2

图5.11.14 草图4（建模环境）

（2）对初步草图4进行编辑。

①双击图5.11.15所示的初步草图4（初步草图4的两端点在草图2和草图3上）。

②选择下拉菜单命令，在图形区显示草图曲线的曲率梳。

③拖动草图曲线控制点，使其曲率梳呈现图5.11.16所示的光滑的形状（曲率梳的比例为645）。在“艺术样条”对话框中单击按钮。

④选中草图曲线，选择下拉菜单命令，取消曲率梳的显示。

（3）镜像曲线。

①选择下拉菜单命令，系统弹出“镜像曲线”对话框。

②选取镜像中心线。在图形区选取YC轴为镜像中心线。

③定义镜像曲线。根据系统的提示，在图形区选取图5.11.15所示的曲线，单击按钮（或单击中键）完成镜像曲线的创建，如图5.11.17所示。

图5.11.15 初步草图4（草图环境）

图5.11.16 草图4的曲率梳

图5.11.17 草图4（草图环境）

（4）选择下拉菜单命令，退出草图环境。

Step9.镜像曲线。

（1）选择下拉菜单命令（或在“曲线”工具栏中单击“镜像曲线”按钮），系统弹出“镜像曲线”对话框。

（2）定义镜像曲线。在图形区选取图5.11.18所示的曲线，单击中键确认，此时“镜像曲线”对话框中的下拉列表被激活。

（3）选取镜像中心平面。在“镜像曲线”对话框的下拉列表中选择选项，在图形区选取XC-ZC平面为镜像平面。单击按钮（或单击中键）完成镜像曲线的创建。

图5.11.18 选取变换对象

图5.11.19 镜像曲线

Step10.创建图5.11.20b所示的曲面。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“通过曲线网格”对话框。

（2）依次选取图5.11.20a所示的曲线1、曲线2和曲线3为主线串，并分别单击中键确认，再次单击中键后选取曲线4和曲线5为交叉线串，并分别单击中键确认。

图5.11.20 创建曲面

（3）在“通过曲线网格”对话框中单击按钮，完成曲面的创建。

Step11.创建图5.11.21所示的草图5。

（1）选取基准平面1为草绘平面，创建图5.11.22所示的初步草图5。参照Step5创建图5.11.22所示的初步草图5。

（2）对初步草图5进行编辑。

①双击图5.11.22所示的初步草图5。

②选择下拉菜单命令，在图形区显示草图曲线的曲率梳（曲率梳的比例为645）。

③拖动草图曲线控制点，使其曲率梳呈现图5.11.23所示的光滑的形状。在“艺术样条”对话框中单击按钮。

④选中草图曲线，选择下拉菜单命令（选择两次），取消曲率梳的显示。

（3）选择下拉菜单命令，退出草图环境。

图5.11.21 草图5（建模环境）

图5.11.22 初步草图5（草图环境）

图5.11.23 草图5的曲率梳

Step12.添加图5.11.24所示的有界平面。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“有界平面”对话框。

图5.11.24 创建有界平面

（2）定义有界面平面的曲线。在图形区选取图5.11.24a所示的曲线。

（3）单击按钮（或者单击中键），完成有界平面的创建。

Step13.添加图5.11.25所示的镜像体特征。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“镜像体”对话框。

（2）定义镜像对象。选取要镜像的体（图5.11.25a），单击中键确认。

（3）定义镜像基准面。选取XC-ZC平面为镜像平面，单击按钮，完成镜像体的创建。

图5.11.25 镜像体

Step14.添加修剪特征1，如图5.11.26所示。

图5.11.26 修剪特征1

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“修剪的片体”对话框。

（2）在“修剪的片体”对话框的区域中选择单选项。

（3）在图形区选取需要修剪的片体，如图5.11.27所示。选取图5.11.28所示的曲面为修剪对象。

（4）在“修剪的片体”对话框中单击按钮，完成曲面的修剪。

图5.11.27 修剪曲面

图5.11.28 修剪边界

Step15.添加修剪特征2。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“修剪的片体”对话框。

（2）在“修剪的片体”对话框的区域中选择单选项。

（3）在图形区选取需要修剪的片体，如图5.11.29所示。选取图5.11.30所示的曲面作为修剪对象。

（4）在“修剪的片体”对话框中单击按钮，完成曲面的修剪。

图5.11.29 修剪特征2

图5.11.30 修剪边界

Step16.曲面缝合。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“缝合”对话框。

（2）定义目标片体和工具片体。在图形区选取图5.11.31所示的曲面为目标片体，然后选取图5.11.32所示的曲面为工具片体。单击按钮（或者单击中键）完成曲面的缝合操作。

图5.11.31 目标片体

图5.11.32 工具片体

Step17.将曲面加厚，如图5.11.33所示。

（1）选择下拉菜单命令时，系统弹出“加厚”对话框。

（2）在图形区选取图5.11.34所示的曲面为加厚对象。

（3）在“加厚”对话框中的文本框中输入值1.5，然后单击按钮，单击按钮，完成曲面加厚操作。

图5.11.33 曲面加厚

图5.11.34 选取曲面

Step18.创建图5.11.35所示的拉伸特征1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框。

（2）绘制截面草图。设置XC-YC平面为草图平面，接受系统默认的方向；绘制图5.11.36所示的截面草图。

（3）定义拉伸属性。确定拉伸“开始”值为0.0，“结束”值为40.0，在区域的下拉列表中选择选项，然后选取Step17中加厚的对象。

（4）单击“拉伸”对话框中的按钮，完成拉伸特征1的创建。

图5.11.35 拉伸特征1

图5.11.36 拉伸截面草图

Step19.创建图5.11.37所示的拉伸特征2。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框。

（2）绘制截面草图。设置XC-ZC平面为草图平面，接受系统默认的方向，绘制图5.11.38所示的截面草图。

（3）定义拉伸方向。拉伸方向采用系统默认的矢量方向。

（4）确定拉伸起始值和结束值。在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项。

（5）进行布尔操作。在区域的下拉列表中选择选项，然后选取5.11.35所示的拉伸特征1。

（6）单击“拉伸”对话框中的按钮，完成拉伸特征2的创建。

图5.11.37 拉伸特征2

图5.11.38 拉伸截面草图

Step20.隐藏曲面。选取图5.11.39a所示的曲面，右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“隐藏”命令，按照相同的方法将草图隐藏，完成后的效果如图5.11.39b所示。

图5.11.39 隐藏曲面

Step21.添加图5.11.40所示的边倒圆特征1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“边倒圆”对话框。

（2）选取边倒圆参照边。选取图5.11.40a所示的四条边线，在弹出的动态文本框中输入圆角半径值2.0。

（3）单击“边倒圆”对话框的按钮，完成边倒圆特征1的创建。

图5.11.40 边倒圆特征1

Step22.添加边倒圆特征2。操作步骤参照Step21，选取图5.11.41a所示的两条边线，圆角半径为1.0。

图5.11.41 边倒圆特征2

Step23.添加边倒圆特征3。选取图5.11.42a所示的边线，圆角半径为0.5。

图5.11.42 边倒圆特征3

Step24.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。