项目一 六角圆柱头螺栓
任务引入
本项目绘制如图7-1所示螺栓。
【任务说明】
螺栓、螺母是螺纹连接中经常使用的标准件。它们的结构、尺寸、规格和质量国家都制定了标准,其中螺纹的要素有牙型、大径、旋向、线数、螺距和导程。外螺纹和内螺纹的上述6个结构要素都完全相同时,才能旋合在一起。为了简化螺纹的画法,且又要表现其特征,UG NX 8.0向用户提供了一种创建螺纹的简便方法——符号螺纹。
【知识点、技能点】
(1)掌握螺纹类零件的造型方法。
(2)熟练运用螺纹命令来创建螺纹特征。

图7-1 螺栓
任务分析
从图7-1中可以看出,螺栓由螺栓头、螺杆和螺杆上的螺纹组成。相应地,可以采用拉伸的方法创建螺栓头,采用圆台特征创建螺杆,执行“螺纹”命令创建螺纹。
相关知识
1.多边形
选择菜单栏中的“插入”→“曲线”→“多边形”命令,打开如图7-2所示的多边形边数选择窗口。当输入多边形的边数后,将打开如图7-3所示的多边形创建方式窗口,用于选择创建方式。

图7-2 多边形边数选择

图7-3 多边形创建方式窗口
(1)内切圆半径:单击此按钮,打开如图7-4所示内切圆设置窗口,可以通过输入内切圆的半径及方位角度来创建多边形,如图7-5所示。
1)内切圆半径:原点到多边形边中点的距离。
2)方位角:多边形从XC轴逆时针方向旋转的角度。

图7-4 内切圆半径创建多边形

图7-5 “内切圆半径”示意图
(2)多边形边数:单击此按钮,打开如图7-6所示多边形的边选项窗口。该选项用于输入多边形一边的边长及方位角度来创建多边形。该长度将应用到所有边。

图7-6 多边形的边选项窗口
(3)外接圆半径:单击此按钮,打开如图7-7所示多边形外接圆半径窗口。该选项通过指定外接圆半径定义多边形的尺寸及方位角度来创建多边形,外接圆半径是原点到多边形顶点的距离。如图7-8所示。

图7-7 外接圆半径窗口

图7-8 “外接圆半径”示意图
2.螺纹
选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“螺纹”命令,或者单击“特征”工具栏中的“螺纹”按钮
,打开如图7-9所示“螺纹”对话框。
(1)螺纹类型。
[1]符号:该类型螺纹以虚线圆的形式显示在要攻螺纹的一个或几个面上。符号螺纹使用外部螺纹表文件(可以根据特殊螺纹要求来定制这些文件),以确定默认参数。符号螺纹一旦生成就不能复制或阵列,但在生成时可以生成多个复制,且可阵列复制,如图7-10所示。

图7-9 “螺纹”对话框

图7-10 “符号螺纹”示意图
②详细:在对话框中选择“详细”螺纹类型,对话框如图7-11所示。该类型螺纹看起来更实际(见图7-12),但由于其几何形状及显示的复杂性,生成和更新都需要很长时间。详细螺纹使用内嵌的默认参数表,可以在生成后复制或引用。详细螺纹是完全关联的,如果特征被修改,螺纹也相应更新。

图7-11 “详细”选项卡

图7-12 “详细螺纹”示意图
(2)大径:螺纹的最大直径。对于符号螺纹,提供默认值的是查找表。对于符号螺纹,这个直径必须大于圆柱面直径。只有当“手工输入”选项打开时,才能在这个字段中为符号螺纹输入值。
(3)小径:螺纹的最小直径。
(4)螺距:从螺纹上某一点到下一螺纹的相应点之间的距离,平行于轴测量。
(5)角度:螺纹的两个面之间的夹角,在通过螺纹轴的平面内测量。
(6)标注:引用为符号螺纹提供默认值的螺纹表条目。当“螺纹类型”是“详细”,或者对于符号螺纹而言“手工输入”选项可选时,该选项不出现。
(7)螺纹钻尺寸:轴尺寸出现于外部符号螺纹;丝锥尺寸出现于内部符号螺纹。
(8)Method:该选项用于定义螺纹加工方法,如Rolled(滚)、Cut(切削)、Milled(磨)和Ground(铣)。可以由用户在用户默认值中定义,也可以不同于这些例子。该选项只出现于“符号”螺纹类型。
(9)螺纹头数:该选项用于指定是要生成单头螺纹还是多头螺纹。
(10)锥形:勾选此复选框,则符号螺纹带锥度。
(11)完整螺纹:勾选此复选框,则当圆柱面的长度改变时符号螺纹将更新。
(12)长度:从选中的起始面到螺纹终端的距离,平行于轴测量。对于符号螺纹,提供默认值的是查找表。
(13)手工输入:该选项为某些选项输入值,否则这些值要由查找表提供。勾选此复选框,“从表格中选择”选项不能用。
(14)从表格中选择:对于符号螺纹,该选项可以从查找表中选择标准螺纹表条目。
(15)旋转:用于指定螺纹应该是“右旋”的(顺时针)还是“左旋”的(反时针),示意图如图7-13所示。
(16)选择起始:该选项通过选择实体上的一个平面或基准面来为符号螺纹或详细螺纹指定新的起始位置,示意图如图7-14所示。单击此按钮,打开如图7-15所示螺纹选择对话框,在视图中选择起始面,打开如图7-16所示的“螺纹”对话框。

图7-13 “旋转”示意图
(a)右旋;(b)左旋

图7-14 选择起始面

图7-15 螺纹选择对话框

图7-16 “螺纹”对话框
①螺纹轴反向:能指定相对于起始面攻螺纹的方向。
②从起始处延伸:使系统生成详细螺纹直至起始面以外。
③不延伸:使系统从起始面起生成螺纹。
任务实施
1.新建文件
选择菜单栏中的“文件”→“新建”命令,或单击“标准”工具栏中的“新建”按钮
,打开“新建”对话框,在“模板”列表框中选择“模型”,输入“liujiaoluoshuan”,单击“确定”按钮,进入UG主界面。
2.创建六边形
(1)选择菜单栏中的“插入”→“曲线”→“多边形”命令,打开如图7-17所示的多边形边数设置选项卡。
(2)在“边数”数值栏中输入“6”,单击“确定”按钮,按图7-18所示选择多边形生成方式,单击“外接圆半径”按钮。

图7-17 多边形边数设置选项卡

图7-18 多边形生成方式选择
(3)打开如图7-19所示的多边形参数对话框,在“圆半径”和“方位角”数值栏中输入“6”和“0”,单击“确定”按钮。
(4)打开如图7-20所示的“点”对话框,在“X”“Y”和“Z”中分别输入“0”“0”和“0”,单击“确定”按钮,生成如图7-21所示的六边形。
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图7-19 多边形参数对话框

图7-20 “点”对话框
3.拉伸操作
(1)选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“拉伸”命令,或单击“特征”工具栏中的“拉伸”按钮
,打开如图7-22所示的“拉伸”对话框。

图7-21 多边形
(2)选择上步绘制的六边形为拉伸曲线,在指定矢量下拉列表中选择“ZC轴”为拉伸方向。
(3)在“开始距离”和“结束距离”数值中分别输入“0”和“4.2”,单击“确定”按钮,结果如图7-23所示。

图7-22 “拉伸”对话框

图7-23 拉伸体
4.创建圆柱体
(1)选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“圆柱体”命令,打开如图7-24所示“圆柱”对话框。在“类型”下拉列表中选择“轴、直径和高度”类型。
(2)在“指定矢量”下拉列表中选择“ZC”轴方向为圆柱创建方向。
(3)在“直径”和“高度”数值栏分别输入“12”和“4.2”。单击“确定”按钮,创建以原点为圆心的圆柱特征,如图7-25所示。
5.创建倒斜角
(1)选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“倒斜角”命令,或单击“特征”工具栏中的“倒斜角”图标
,打开如图7-26所示的“倒斜角”对话框。
(2)选择“对称”类型,在“距离”数值栏中输入“1”。选择圆柱体的上端圆弧为倒斜角边,如图7-27所示。单击“确定”按钮,结果如图7-28所示。

图7-24 “圆柱”对话框

图7-25 创建圆柱体

图7-26 “倒斜角”对话框

图7-27 选择倒斜角边
6.布尔差操作
(1)选择菜单栏中的“插入”→“组合”→“求差”命令,或单击“特征”工具栏中的“求差”按钮
,打开如图7-29 所示的“求差”对话框。
(2)选择拉伸体为目标体,圆柱体为刀具体,单击“确定”按钮,完成求差操作,结果如图7-30所示。
7.拉伸操作

图7-28 倒斜角
(1)选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“拉伸”命令,或单击“特征”工具栏中的“拉伸”按钮
,打开“拉伸”对话框。
(2)选择上步绘制的六边形为拉伸曲线,在指定矢量下拉列表中选择“ZC”轴为拉伸方向。

图7-29 “求差”对话框

图7-30 求差结果
(3)在“开始距离”和“终点距离”数值栏中分别输入“0”和“4.2”,单击“确定”按钮,结果如图7-31所示。
8.布尔操作
(1)选择菜单栏中的“插入”→“组合”→“求差”命令,或单击“特征”工具栏中的“求差”按钮
,打开“求差”对话框。
(2)选择拉伸体为目标体,如图7-30所示的求差模型为刀具体,单击“确定”按钮,完成求差操作,结果如图7-32所示。

图7-31 拉伸操作

图7-32 布尔求差
9.创建圆柱体
(1)选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“圆柱体”命令,打开如图7-33所示的“圆柱”对话框,在“类型”下拉列表中选择“轴、直径和高度”类型。
(2)在“指定矢量”下拉列表中选择“-ZC”轴方向为圆柱轴向。
(3)在“直径”和“高度”数值输入栏分别输入“6”和“30”。在“布尔”下拉列表中选择“求和”。单击“确定”按钮,创建以坐标原点为圆心的圆柱特征,如图7-34所示。
10.边倒角
(1)选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“倒斜角”命令,或单击“特征”工具栏中的“倒斜角”按钮
,打开“倒斜角”对话框。
(2)选择“对称”类型,在“距离”数值栏中输入“0.5”。选择圆柱体的下端圆弧为倒斜角边,如图7-35所示。单击“确定”按钮,结果如图7-36所示。
11.创建螺纹
(1)选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“螺纹”命令,或单击“特征”工具栏中的“螺纹”按钮
,打开如图7-37所示的“螺纹”对话框。
(2)选择“详细”类型。选择圆柱体外表面为螺纹放置面,如图7-38所示。

图7-33 “圆柱”对话框

图7-34 创建圆柱体

图7-35 选择倒斜角边

图7-36 倒斜角

图7-37 “螺纹”对话框

图7-38 选择螺纹放置面
(3)打开如图7-39所示的“螺纹”对话框,选择倒角的圆柱体的表面作为螺纹的开始面,打开如图7-40所示的对话框。

图7-39 选择螺纹开始面

图7-40 螺纹反向
(4)单击“螺纹轴反向”按钮,返回到“螺纹”对话框,将螺纹长度改为“12”,其他参数不变,单击“确定”按钮生成螺纹,如图7-41所示。
12.边倒圆
(1)选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“边倒圆”命令,或单击“特征”工具栏中的“倒圆角”按钮
,打开“边倒圆”对话框。

图7-41 创建螺纹
(2)在“半径1”数值栏中输入“0.3”。选择螺栓头部和圆柱体连接处,如图7-42所示。单击“确定”按钮,六角螺钉如图7-43所示。

图7-42 选择螺栓头部和圆柱体连接处

图7-43 六角螺钉