UG NX 12.0快速入门及应用技巧
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4.10 基准特征

4.10.1 基准平面

基准平面可作为创建其他特征(如圆柱、圆锥、球以及旋转的实体等)的辅助工具。可以创建两种类型的基准平面:相对的和固定的。

(1)相对基准平面:它是根据模型中的其他对象创建的,可使用曲线、面、边缘、点及其他基准作为基准平面的参考对象。

(2)固定基准平面:它既不供参考,也不受其他几何对象的约束,但在用户定义特征中除外。可使用任意相对基准平面方法创建固定基准平面,方法是:取消选择“基准平面”对话框中的复选框;还可根据WCS和绝对坐标系,并通过使用方程式中的系数,使用一些特殊方法创建固定基准平面。

下面以图4.10.1所示的范例来说明创建基准平面的一般过程。

图4.10.1 创建基准平面

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.01\define_plane.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出图4.10.2所示的“基准平面”对话框。

图4.10.2 “基准平面”对话框

Step3.选择创建基准平面的方法。在“基准平面”对话框的下拉列表中选择选项,如图4.10.2所示。

Step4.定义参考对象。选取上平面为参考平面,选取与平面平行的一边为参考轴,如图4.10.1a所示。

Step5.定义参数。在对话框的文本框中输入角度值60,单击按钮,完成基准平面的创建。

图4.10.2所示的“基准平面”对话框下拉列表中各选项功能的说明如下。

:通过选择的对象自动判断约束条件。例如,选取一个表面或基准平面时,系统自动生成一个预览基准平面,可以输入偏置值和数量来创建基准平面。

:通过输入偏置值创建与已知平面(基准平面或零件表面)平行的基准平面。

:通过输入角度值创建与已知平面成一角度的基准平面。先选择一个平的面或基准平面,然后选择一个与所选面平行的线性曲线或基准轴,以定义旋转轴。

:创建与两平行平面距离相等的基准平面,或创建与两相交平面所成角度相等的基准平面。

:先指定一个点,然后指定第二个点或者一条直线、线性边、基准轴、面等。如果选择直线、基准轴、线性曲线或特征的边缘作为第二个对象,则基准平面同时通过这两个对象;如果选择一般平面或基准平面作为第二个对象,则基准平面通过第一个点,但与第二个对象平行;如果选择两个点,则基准平面通过第一个点并垂直于这两个点所定义的方向;如果选择三个点,则基准平面通过这三个点。

:通过选择两条现有直线,或直线与线性边、面的法向向量或基准轴的组合,创建的基准平面包含第一条直线且平行于第二条直线。如果两条直线共面,则创建的基准平面将同时包含这两条直线。否则,还会有下面2种可能的情况:

☑ 这两条直线不垂直。创建的基准平面包含第二条直线且平行于第一条直线。

☑ 这两条直线垂直。创建的基准平面包含第一条直线且垂直于第二条直线,或是包含第二条直线且垂直于第一条直线(可以使用循环解实现)。

:创建一个与任意非平的表面相切的基准平面,还可选择与第二个选定对象相切。选择曲面后,系统显示与其相切的基准平面的预览,可接受预览的基准平面或选择第二个对象。

:根据选定的对象平面创建基准平面,对象包括曲线、边缘、面、基准、平面、圆柱、圆锥或旋转面的轴、基准坐标系、坐标系以及球面和旋转曲面。如果选择圆锥面或圆柱面,则在该面的轴线上创建基准平面。

:通过定义一个点和一个方向来创建基准平面。定义的点可以是使用点构造器创建的点,也可以是曲线或曲面上的点;定义的方向可以通过选取的对象自动判断,也可以使用矢量构造器来构建。

:创建一个与曲线垂直或相切且通过已知点的基准平面。

:沿工作坐标系(WCS)或绝对坐标系(ACS)的YC-ZC轴创建一个固定的基准平面。

:沿工作坐标系(WCS)或绝对坐标系(ACS)的XC-ZC轴创建一个固定的基准平面。

:沿工作坐标系(WCS)或绝对坐标系(ACS)的XC-YC轴创建一个固定的基准平面。

:创建平行于视图平面并穿过绝对坐标系(ACS)原点的固定基准平面。

:通过使用系数abcd指定一个方程的方式,创建固定基准平面,该基准平面由方程ax+by+cz=d确定。

4.10.2 基准轴

基准轴既可以是相对的,也可以是固定的。以创建的基准轴为参考对象,可以创建其他对象,比如基准平面、旋转特征和拉伸体等。下面通过图4.10.3所示的范例来说明创建基准轴的一般操作步骤。

图4.10.3 创建基准轴

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.02\define_axis.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出图4.10.4所示的“基准轴”对话框。

Step3.选择“两点”方式来创建基准轴。在“基准轴”对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义参考点。选取立方体两个顶点为参考点,如图4.10.3a所示(创建的基准轴与选择点的先后顺序有关,可以通过单击“基准轴”对话框中的“反向”按钮调整)。

Step5.单击按钮,完成基准轴的创建。

图4.10.4所示的“基准轴”对话框下拉列表中各选项功能的说明如下。

图4.10.4 “基准轴”对话框

:系统根据选择的对象自动判断约束。

:通过两个相交平面创建基准轴。

:创建一个起点在选择曲线上的基准轴。

:创建与曲线的某点相切、垂直,或者与另一对象垂直或平行的基准轴。

:选择该选项,可以沿XC方向创建基准轴。

:选择该选项,可以沿YC方向创建基准轴。

:选择该选项,可以沿ZC方向创建基准轴。

:通过定义一个点和一个矢量方向来创建基准轴。通过曲线、边或曲面上的一点,可以创建一条平行于线性几何体或基准轴、面轴,或垂直于一个曲面的基准轴。

:通过定义轴上的两点来创建基准轴。第一点为基点,第二点定义了从第一点到第二点的方向。

4.10.3 基准点

基准点用来为网格生成加载点、在绘图中连接基准目标和注释、创建坐标系及管道特征轨迹,也可以在基准点处放置轴、基准平面、孔和轴肩。

默认情况下,UG NX 12.0将一个基准点显示为加号“+”,其名称显示为point(n),其中n是基准点的编号。要选取一个基准点,可选择基准点自身或其名称。

1.使用坐标值创建基准点

无论用哪种方式创建点,得到的点都有其唯一的坐标值与之相对应,只是不同方式的操作步骤和简便程度不同。在可以通过其他方式方便快捷地创建点时就没有必要再通过给定点的坐标值来创建。仅推荐读者在确定点的坐标值时使用此方式。

本节将创建如下几个点:坐标值分别是(20.0,10.0,50.0)、(100.0,30.0,10.0)、(-20.0,10.0,100.0)和(60.0,100.0,50.0),操作步骤如下。

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.03\point-01.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“点”对话框。

Step3.在“点”对话框的文本框中输入相应的坐标值,单击按钮,完成四个点的创建,结果如图4.10.5所示。

图4.10.5 利用坐标值创建点

2.在曲线上创建点

用位置的参数值在曲线或边上创建点,该位置参数值确定从一个顶点开始沿曲线的长度。下面通过图4.10.6所示的实例来说明用“点在曲线/边上”创建点的一般过程。

图4.10.6 创建点

Step1.打开文件D:\ugxc12\ch04.10.03\point_02.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“点”对话框。

Step3.定义点的类型。在“基准点”对话框区域的下拉列表中选择选项。

Step4.定义参考曲线。选取图4.10.6a所示的边线为参考曲线。

Step5.定义点的位置。在对话框区域的中选择并在中输入数值50。

Step6.单击按钮,完成点的创建。

说明:“点”对话框区域中的复选框控制所创建的点与所选取的参考曲线是否参数相关联。选中此选项则创建的点与参考直线参数相关联,取消此选项的选取则创建的点与参考曲线不参数相关联。以下如不作具体说明,都为接受系统默认,即选中选项。

3.过中心点创建点

过中心点创建点是指在一条弧、一个圆或一个椭圆图元的中心处可以创建点。下面以一个范例来说明过中心点创建点的一般过程,如图4.10.7a所示,现需要在模型表面孔的圆心处创建一个点,操作步骤如下。

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.03\point_03.prt。

Step2.选择下拉菜单命令,系统弹出“点”对话框。

Step3.在对话框区域的下拉列表中选择选项,选取图4.10.7a所示的模型边线,单击按钮,完成点的创建,结果如图4.10.7b所示。

图4.10.7 过中心点创建点

4.10.4 曲线上的点

下面以图4.10.8所示的范例来说明创建点集的一般过程,操作步骤如下。

图4.10.8 创建点集

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.04\point-set-01.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“点集”对话框。

Step3.定义点集的类型。选择“点集”对话框区域中的选项,在对话框下的下拉列表中选择选项。

Step4.在图形区中选取图4.10.8a所示的曲线。

Step5.设置参数。在文本框中输入数值10,其余选项接受系统默认的设置值,单击按钮,完成点的创建。隐藏源曲线后的结果如图4.10.8b所示。

4.10.5 面上的点

面上的点是指在现有的面上创建点集。下面以一个范例来说明用“面上的点”创建点集的一般过程,如图4.10.9所示,其操作步骤如下。

图4.10.9 创建基准点

Step1.打开文件D:\ugxc12\ch04.10.05\point_set_02.prt。

Step2.选择下拉菜单命令,系统弹出“点集”对话框,选择“点集”对话框区域中的选项。

Step3.选取图4.10.9a所示的曲面,在文本框中输入数值8.0,在文本框中输入数值8.0,其余选项保持系统默认的设置。

Step4.单击按钮,完成点的创建,如图4.10.9b所示。

4.10.6 基准坐标系

基准坐标系由三个基准平面、三个基准轴和原点组成,在基准坐标系中可以选择单个基准平面、基准轴或原点。基准坐标系可用来创建其他特征、约束草图和定位在一个装配中的组件等。下面通过图4.10.10所示的范例来说明创建基准坐标系的一般操作过程。

图4.10.10 创建基准坐标系

Step1.打开文件D:\ugxc12\work\ch04.10.06\define_csys.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出图4.10.11所示的“基准坐标系”对话框。

图4.10.11 “基准坐标系”对话框

Step3.选择创建基准坐标系的方式。在“基准坐标系”对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义参考点。选取立方体的三个顶点作为基准坐标系的参考点,其中原点是第一点,X轴是从第一点到第二点的矢量,Y轴是从第一点到第三点的矢量,如图4.10.10a所示。

Step5.单击按钮,完成基准坐标系的创建。

图4.10.11所示的“基准坐标系”对话框中各选项功能的说明如下。

:选择该选项,读者可以手动将坐标系移到所需的任何位置和方向。

:创建一个与所选对象相关的坐标系,或通过X、Y和Z分量的增量来创建坐标系。实际所使用的方法是基于所选择的对象和选项。要选择当前的坐标系,可选择自动判断的方法。

:根据选择的三个点或创建三个点来创建坐标系。要想指定三个点,可以使用点方法选项或使用相同功能的菜单,打开“点构造器”对话框。X轴是从第一点到第二点的矢量;Y轴是从第一点到第三点的矢量;原点是第一点。

:根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的X轴和Y轴;选择的点作为坐标系的原点。

:根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的Z轴和X轴;选择的点作为坐标系的原点。

:根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的Z轴和Y轴;选择的点作为坐标系的原点。

:根据所选择的一个平面、X轴和原点来创建坐标系。其中选择的平面为Z轴平面,选取的X轴方向即为坐标系中X轴方向,选取的原点为坐标系的原点。

:根据所选择的三个平面来创建坐标系。X轴是第一个“基准平面/平的面”的法线;Y轴是第二个“基准平面/平的面”的法线;原点是这三个基准平面/面的交点。

:指定模型空间坐标系作为坐标系。X轴和Y轴是“绝对坐标系”的X轴和Y轴;原点为“绝对坐标系”的原点。

:将当前视图的坐标系设置为坐标系。X轴平行于视图底部;Y轴平行于视图的侧面;原点为视图的原点(图形屏幕中间)。如果通过名称来选择,坐标系将不可见或在不可选择的层中。

:根据所选择的现有基准坐标系的X、Y和Z的增量来创建坐标系。X轴和Y轴为现有坐标系的X轴和Y轴;原点为指定的点。在建模过程中,经常需要对工作坐标系进行操作,以便于建模。选择下拉菜单命令,系统弹出图4.10.12所示的“坐标系”对话框,对所建的工作坐标系进行操作。其创建的操作步骤和创建基准坐标系一致。

图4.10.12所示的“坐标系”对话框下拉列表中各选项功能的说明如下。

图4.10.12 “坐标系”对话框

:通过选择的对象或输入坐标分量值来创建一个坐标系。

:通过三个点来创建一个坐标系。这三点依次是原点、X轴方向上的点和Y轴方向上的点。第一点到第二点的矢量方向为X轴正向,Z轴正向由第二点到第三点按右手定则来确定。

:通过两个矢量来创建一个坐标系。坐标系的原点为第一矢量与第二矢量的交点,XC-YC平面为第一矢量与第二矢量所确定的平面,X轴正向为第一矢量方向,从第一矢量至第二矢量按右手定则确定Z轴的正向。

:创建一点作为坐标系原点,再选取或创建两个矢量来创建坐标系。X轴正向平行于第一矢量方向,XC-YC平面平行于第一矢量与第二矢量所在平面,Z轴正向由从第一矢量在XC-YC平面上的投影矢量至第二矢量在XC-YC平面上的投影矢量,按右手定则确定。

:通过选择或创建一个矢量和一个点来创建一个坐标系。Z轴正向为矢量的方向,X轴正向为沿点和矢量的垂线指向定义点的方向,Y轴正向由从Z轴至X轴按右手定则确定,原点为三个矢量的交点。

:用选择的平面曲线、平面或工程图来创建坐标系,XC-YC平面为对象所在的平面。

:利用所选曲线的切线和一个点的方法来创建一个坐标系。原点为切点,曲线切线的方向即为Z轴矢量,X轴正向为沿点到切线的垂线指向点的方向,Y轴正向由从Z轴至X轴矢量按右手定则确定。

:通过选择一个平面、选择或创建一个矢量来创建一个坐标系。X轴正向为面的法线方向,Y轴为矢量在平面上的投影,原点为矢量与平面的交点。

:通过依次选择三个平面来创建一个坐标系。三个平面的交点为坐标系的原点,第一个平面的法向为X轴,第一个平面与第二个平面的交线为Z轴。

:在绝对坐标原点(0,0,0)处创建一个坐标系,即与绝对坐标系重合的新坐标系。

:用当前视图来创建一个坐标系。当前视图的平面即为XC-YC平面。

说明:“坐标系”对话框中的一些选项与“基准坐标系”对话框中的相同,此处不再赘述。