利用AutoCAD 作三維建模, 對于軸套類和輪盤類零件, 可以通過拉伸或者旋轉(zhuǎn)實(shí)體的方法, 獲得主體結(jié)構(gòu). 而箱體類零件, 結(jié)構(gòu)比較零碎, 會(huì)有內(nèi)腔、底板、凸臺(tái)、連接孔或者階梯孔、觀察孔等等, 這些細(xì)小部分需要坐標(biāo)系統(tǒng)的不斷變換, 甚至需要建立輔助實(shí)體模型. 本文以減速箱上蓋為例, 介紹箱體類零件的三維建模方法. 減速箱蓋的主體建模同樣采用拉伸的方法, 內(nèi)腔采用抽殼的造型方法. 建模的過程運(yùn)用了坐標(biāo)系的變換.
1 主體造型
1. 1 主體胚
主體包括底板和箱體上殼, 對于底板, 可以直接輸入長方體參數(shù)獲得. 而對于上殼部分, 則需要轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系, 在與長方體垂直的位置作為新的坐標(biāo)面, 繪制上殼草圖, 如圖1 所示. 草圖形成一個(gè)封閉的線框, 對于AutoCAD 軟件, 需要將該線框轉(zhuǎn)換成面域. 進(jìn)一步拉伸成實(shí)體.
1. 2 主體內(nèi)腔造型
底板和箱體上殼的造型完成以后, 需要將底板和箱體上殼抽空, 做出內(nèi)腔造型. 這一過程, AutoCAD 軟件不能直接完成, 需要做輔助立體, 在箱體上殼的實(shí)體上面, 重新在原處復(fù)制同樣的上殼立體以備用. 運(yùn)用布爾運(yùn)算中的差集功能, 用底板減去輔助立體, 在底板上就會(huì)形成空腔( 圖2) .
對于箱體上殼的內(nèi)腔形成, 運(yùn)用實(shí)體編輯中的抽殼功能, 給定箱體壁厚, 指定需要去除的面( 即箱體下部與底板連接的面) , 形成箱體內(nèi)腔.
2 凸臺(tái)設(shè)計(jì)
凸臺(tái)的創(chuàng)建, 首先需要通過偏移功能給凸臺(tái)定位, 確定凸臺(tái)中心位置, 在中心位置利用繪圖功能,繪制連續(xù)的草圖線框. 形成凸臺(tái)的過程是從草圖開始, 創(chuàng)建面域, 然后將面域進(jìn)行拉伸, 形成實(shí)體.在拉伸的過程中, 需要給定凸臺(tái)的傾斜角度. 如圖3 所示. 在進(jìn)行凸臺(tái)和主體的布爾運(yùn)算之前, 需要建立一個(gè)輔助的實(shí)體, 在上殼左部分建立一個(gè)與原結(jié)構(gòu)一樣直徑的圓柱體, 利用差集功能, 用圓柱體減去凸臺(tái)實(shí)體, 形成凸臺(tái)的最終造型, 如圖4 所示.
3 創(chuàng)建觀察孔
觀察孔是位于上殼頂部傾斜平面上, 在CAD 的世界坐標(biāo)系統(tǒng)中, 不能直接繪制傾斜部位的實(shí)體. 創(chuàng)建觀察孔首先需要利用傾斜面上三個(gè)點(diǎn), 定義用戶坐標(biāo)系( 圖5) . 在新坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行實(shí)體的繪制, 運(yùn)用布爾運(yùn)算.
前后半圓凸臺(tái)的創(chuàng)建利用實(shí)體拉伸可以直接創(chuàng)建, 但是內(nèi)孔的創(chuàng)建, 需要建立一個(gè)輔助的內(nèi)孔圓柱, 同時(shí)利用布爾運(yùn)算的差集命令形成內(nèi)孔. 對于剩余凸臺(tái)的造型, 可以在實(shí)體外部適當(dāng)位置單獨(dú)創(chuàng)建.然后再移動(dòng)到實(shí)體相應(yīng)位置. 如圖6 所示.
4 結(jié)論
利用CAD 創(chuàng)建三維實(shí)體, 掌握適當(dāng)?shù)募记蓪?huì)事半功倍, 同樣的實(shí)體利用命令不同難易程度將會(huì)不同. 本人在這門課程的長期教學(xué)實(shí)踐過程中, 總結(jié)出繪制過程中需要注意的方法是: 一是熟練掌握UCS 工具條, 靈活運(yùn)用坐標(biāo)系統(tǒng)不同命令, 盡可能使得坐標(biāo)系統(tǒng)總是在當(dāng)前所創(chuàng)建的立體底面上; 二是在適當(dāng)時(shí)候考慮使用輔助立體進(jìn)行布爾運(yùn)算, 來獲得較難的造型; 三是創(chuàng)建實(shí)體盡量選用”拉伸”、 “ 旋轉(zhuǎn)”等命令, 獲得模型主體.
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