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2.8 曲面建模实例:咖啡壶造型
设计如图2-137所示的咖啡壶模型。
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图2-137 咖啡壶模型
1.创建曲线网格
1)新建一个名为CUP.prt的模型文件,按〈Ctrl+M〉键进入建模环境。
2)单击“曲线”选项卡→“更多”分组→“基本曲线”按钮,弹出“基本曲线”对话框,选择绘制“圆”命令,在弹出的跟踪条中输入XC=0、YC=0、ZC=0,半径为80绘制一个圆心在坐标原点,φ160的圆。
3)选择菜单“编辑”→“移动对象”命令,系统弹出如图2-138所示的“移动对象”对话框。在对话框的“运动”下拉列表中选择“距离”,移动方向为“+ZC轴”,移动的距离设为100,在“结果”选项组中单击“复制原先的”单选按钮。单击对话框的“确定”按钮,移动并复制φ160的圆。
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图2-138 移动(复制)圆
4)在窗口中双击刚移动复制的φ160圆,修改其为φ200,如图2-139所示。
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图2-139 修改直径
5)按照步骤3)和4)的操作,将φ160的圆沿“+ZC轴”方向移动200,并修改其直径为140;将φ160的圆沿“+ZC轴”方向移动300,并修改其为φ180。创建的4个圆如图2-140所示。
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图2-140 绘制4个圆
6)单击“基本曲线”按钮,选择绘制“圆”命令,在弹出的跟踪条中输入XC=120、YC=0、ZC=300,半径为20,绘制一个φ40的圆,如图2-141所示。
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图2-141 绘制φ40的圆
7)倒圆角。操作步骤如图2-142所示。单击“基本曲线”按钮,弹出“基本曲线”对话框,在对话框中单击“倒圆角”按钮
,系统弹出“曲线倒圆”对话框,选择“两曲线倒圆”方式,输入倒圆半径为30,在对话框“修剪选项”中取消勾选修剪选项,选择图2-142中的圆2和圆1创建圆弧1(在选择圆时按逆时针的顺序选择)。同样操作,创建圆弧2。
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图2-142 倒圆角
8)绘制样条曲线。操作步骤如图2-143所示。单击“曲线”选项卡→“曲线”分组→“艺术样条”按钮,弹出“艺术样条”对话框,在“类型”下拉列表中选择“通过点”选项,单击“指定点”按钮,弹出“点”对话框,选择点的捕捉类型为“象限点”。按照步骤④箭头所示,依次捕捉4个圆的对应象限点,然后单击“艺术样条”对话框的“应用”按钮,完成第1条样条曲线的绘制。按照同样操作,完成其余3条样条曲线的绘制。
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图2-143 绘制样条曲线
9)对如图2-142所示的两段圆弧进行修剪。操作步骤如图2-144所示。单击“基本曲线”按钮,弹出“基本曲线”对话框,单击“修剪曲线”按钮
,弹出“修剪曲线”对话框。按照图2-144中②~⑤的操作完成修剪曲线。完成修剪后的图形如
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图2-144 修剪曲线
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图2-145 完成修剪的曲线
2.创建网格曲面
操作步骤如图2-146所示。
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图2-146 创建网格曲面
1)单击“曲面”分组→“通过曲线网格”按钮,弹出“通过曲线网格”对话框。
2)选择主曲线。单击“主曲线”选项组中的“选择曲线或点”按钮,分别选择4个圆为主曲线,并分别单击中键确认。
3)选择交叉曲线。单击“交叉曲线”选项组中的“选择曲线”按钮,分别选择4条样条曲线为交叉曲线,并分别单击中键确认。在选择主曲线和交叉曲线时要注意其矢量方向及位置要一致。
4)在工作区可以预览生成的曲面,单击“确定”按钮,生成通过曲线网格的曲面。
3.抽壳
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“抽壳”按钮,弹出“抽壳”对话框,选择“移除面,然后抽壳”的方式;选择模型的上表面为移除面,抽壳厚度设为2;单击“确定”按钮,完成抽壳,如图2-147所示。
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图2-147 抽壳
4.创建壶把特征
1)选择菜单“插入”→“基准/点”→“基准平面”命令,弹出“基准平面”对话框,在“类型”下拉列表中选择“XC-ZC平面”方式,在“距离”文本框中输入0,创建基准平面,如图2-148所示。
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图2-148 创建基准平面(一)
2)选择菜单“插入”→“在任务环境中绘制草图”命令,弹出“创建草图”对话框,选择刚创建的基准平面为草绘平面,进入草绘环境;将视图转换为“前视图”,单击“曲线”选项卡→“曲线”分组→“艺术样条”按钮,绘制如图2-149所示的样条曲线(样条曲线的形状和参数读者可自行设计)。
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图2-149 截面草图(一)
3)选择菜单“插入”→“基准/点”→“基准平面”命令,弹出“基准平面”对话框,在“类型”下拉列表中选择“曲线和点”方式,在图形区捕捉样条曲线的端点,创建基准平面,如图2-150所示。
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图2-150 创建基准平面(二)
4)选择菜单“插入”→“在任务环境中绘制草图”命令,弹出“创建草图”对话框,选择步骤3)创建的基准平面为草绘平面,进入草绘环境,绘制如图2-151所示的截面草图。
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图2-151 截面草图(二)
5)选择菜单“插入”→“扫掠”→“沿引导线扫掠”命令,弹出“沿引导线扫掠”对话框,选择步骤4)创建的草图作为截面曲线,选择步骤2)创建的样条曲线为引导线,单击“确定”按钮,创建如图2-152所示的壶把特征。
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图2-152 绘制壶把特征
6)选择菜单“插入”→“修剪”→“修剪和延伸”命令,弹出“修剪和延伸”对话框,在“类型”下拉列表中选择“直至选定”选项;选择壶把为目标体,选择壶身内表面为工具体;确定修剪方向正确后,单击“确定”按钮,完成壶把的修剪,如图2-153所示。
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图2-153 壶把的修剪
5.保存文件
选择菜单“文件”→“保存”命令,保存所做的工作。