1、三维建模案例一：阶梯轴建模 轴类零件是机械产品中最常见的零件之一，掌握其建模过程很有必要。如图4-1所示。设计过程为：轴主体 键槽 端面孔 倒角（倒圆角） 知识点：圆柱、键槽、倒角、边倒圆、孔等特征操作。操作步骤： 1.新建文件，进入建模环境。 2.主体部分建模。点选 图标，进入创建圆柱对话框，如图4-2所示。指定矢量选择X轴，指定点默认即可，最左端圆柱的尺寸是：直径为55，高度为20。如图4-2所示。同理创建第二个圆柱直径为68，高度为12，如图4-3所示。操作步骤： 3.依次创建60高58、55高37、50高67、42高56的圆柱，所有圆柱的轴都选择X轴，最后创建主体模型如图4-4所示。
2、4.建立基准平面。点选 图标，选择XY平面，在“偏置”中输入23建立基准平面1，如图4-5所示；同理再建立另外基准平面2，在“偏置”中输入“16”，结果如图4-6所示。操作步骤： 5.建宽18的键槽，点选 按钮，打开键槽对话框，如图4-7所示，选择矩形槽，点“确定”后进入键槽选择平面如图4-8所示，基准平面1，由于默认方向是-Z方向，选择翻转默认侧如图4-9所示，此方向是指键槽切除的方向。操作步骤： 6. 点“确定”后进入水平参考选择窗口，如图4-10所示，此窗口是选择矩形窗口长边的方向，此处选择X轴即可。 7. 点“确定”后进入矩形键槽尺寸参数输入窗口，输入尺寸参数如图4-11所示，其水平参
3、考和切除方向如图所示。操作步骤： 8. 点“确定”后进入矩形键槽定位窗口，如图4-12所示，选择水平定位。 9. 点“确定”后进入图4-13（a）所示，选择箭头所指圆弧的圆心。点“确定”后进入图4-13（b）所示，选择箭头所指圆弧的圆心。操作步骤： 10.点“确定”后进入图4-14 两个圆弧之间距离，输入-14。 11.点“确定”后进入图4-15 竖直定位对话框。操作步骤： 12. 点“确定”后进入图4-16（a）所示，选择箭头所指圆弧的圆心。点“确定”后进入图4-13（b）所示，选择箭头所指圆弧的圆心。操作步骤： 13.点“确定”后进入图4-17 两个圆弧竖直方向的距离，输入0。 14.点“
4、确定”后建立了第一个键槽如图4-18所示。操作步骤： 15.同理建宽12的键槽。建立了第二个个键槽如图4-19所示。 16.点选 按钮，进入孔建模对话框如图4-20所示，在“类型”选择螺纹孔，在螺纹尺寸-大小选择M61.0螺纹，螺纹深度输入10。操作步骤 17.在对话框中的位置选择轴端面，进入到草绘，点选 图标，绘制两个点，如图4-21所示。完成草图后如图图4-22（a）所示，最终孔建模如图4-22（b）所示。操作步骤 18.点 图标 ，如图4-23所示，选择两条边，“横截面”选择“对称”，“距离”输入“1.5”，确定即可完成倒角特征。 19.点 图标 ，如图4-24所示，选择四条边，“混合面
5、连续性”选择“G1相切”，“形状”选择“圆形”，“半径”输入“1.5”，确定即可完成边倒圆特征。操作步骤 20.最后完成如图4-25所示。三维建模案例二：箱体类零件建模 本案例如图4-26所示。 知识点：拉伸、边倒圆、孔等特征操作。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2. 点 图标，进入到拉伸界面如图4-27所示，选择XY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-28所示，完成草图回到拉伸界面，如图4-29所示，在“距离”输入“20”，其他选项都默认，点击“确定”，完成地板特征建模。操作步骤： 3. 点 标，进入到拉伸界面，选择底板上表面作为草绘平面如图4-30所示，绘制如图草图4-31所示，图
6、完成草图回到拉伸界面，如图4-32所示，在“距离”输入“65”，在“布尔”选择“求和”，其他选项都默认，点击“确定”，完成主体特征建模。操作步骤： 4. 点 图标，进入到拉伸界面如图4-44所示，选择底板上表面作为草绘平面如图4-44所示，绘制如图草图4-45所示，完成草图回到拉伸界面，如图4-46所示，在“距离”输入“10”，在“布尔”选择“求和”，其他选项都默认，点击“确定”，完成侧面突出特征建模。操作步骤： 5. 点 图标，进入到孔特征界面如图4-47所示，在“类型”里选择“常规孔”，“指定点”选择侧面圆弧的圆心如图4-47所示，“直径”输入“18”，“深度”输入“25”，其他选择默认即
7、可，点击“确定”完成孔特征建模。操作步骤： 6. 点 图标，进入到拉伸界面如图4-48所示，选择底板下表面作为草绘平面如图4-48所示，绘制如图草图4-49所示，完成草图回到拉伸界面，如图4-50(a)所示，在“距离”输入“25”，在“布尔”选择“求差”，其他选项都默认，点击“确定”，完成侧面突出特征建模，即完成整个模型如图4-50(b)所示。三维建模案例三：手轮建模 本案例如图4-51所示。 知识点：扫略、阵列、边倒圆、孔等特征操作。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2.圆柱建模。单击 按钮，进入到圆柱界面如图4-52所示，进入创建圆柱对话框。指定矢量选择Z轴，指定点默认，直径为38
8、，高度为38。点击“确定”，完成圆柱特征建模。操作步骤： 3.绘制空间圆。点选菜单“曲线，更多”点选 图标，进入“基本曲线”对话框，选择园如图4-53所示，在“点方法”里选择“点构造器”，弹出对话框4-54(a)所示，在“输出坐标”Z输入“42”，为空间圆的圆心点，点击“确定”，进入图4-54(b)所示，在X位置输入75，为圆周上一点，点击“确定”，完成空间曲线圆绘制，如图4-55所示。操作步骤： 4.轨迹草图绘制。点 图标，进入到草绘界面如图4-56所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-57所示，点击“确定”，完成轨迹的草图绘制。操作步骤： 5. 轨迹截面草图绘制。点 图标，进入到
9、草绘界面如图4-58(a)所示，在“草绘类型”里选择“基于路径”，在“路径”选择图5-57轨迹，在“弧长百分比”输入“0”，点击“确定”，进入草绘截面，绘制如图草图4-58 (b)所示，点击“确定”，完成轨迹截面草图绘制如图4-59所示。操作步骤： 6. 圆环建模。点 图标，进入到管道建模界面如图4-60所示，在“路径”选择图4-60空间圆，在“外径”里输入“26”，在“内径”里输入“0”，点击“确定”，完成管道建模。操作步骤： 7.中间圆柱底部缺口建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-61(a)所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-61(b)所示，点击“确定”，完成轨迹的草图绘制。
10、完成草图回到拉伸界面，如图4-61(a)所示，在“结束”选择“对称”，在“距离”输入“20”，在“布尔”选择“求差”，其他选项都默认，点击“确定”，完成缺口特征建模。操作步骤： 8.中间连接曲杆建模。点击 图标，进入扫略界面如图4-62所示， 在“截面”选择4-59绘制截面，在“轨迹”选择4-57绘制轨迹，其他默认即可，点击“确定”，完成中间连接曲杆建模。操作步骤： 9.阵列中间连接曲杆。点击 图标，进入阵列界面，如图4-63所示，在“布局”选择“圆形”选项，在“数量”输入“4”，在“节距角”输入“90”，其他默认即可，点击“确定”，完成中间连接曲杆阵列。操作步骤： 10.中间圆柱孔建模。点击
11、 图标，进入图4-64界面，在“指定矢量”选择“ZC”选项，在“直径”输入“20”，在“高度”输入“38”，其他默认即可，点击“确定”，完成中间孔建模。再倒圆角为半径为2，最后对所有特征求和，完成手轮建模如图4-65所示。三维建模案例四：电动机盖建模 本案例如图4-66所示。 知识点：抽壳、阵列、边倒圆、孔等特征操作。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2.主体建模。点选 图标，进入到圆柱界面如图4-67(a)所示，进入创建圆柱对话框。指定矢量选择Z轴，指定点默认，直径为70，高度为25。点击“确定”，完成圆柱特征建模；点击 选择如图4-67 (b)所示边在半径输入“15”，点击“确定”
12、，完成边倒圆特征建模操作步骤： 3.抽壳。点击 图标，进入如图4-68界面，“要穿透的面”选择如图，“厚度”输入“5”，点击“确定”，完成抽壳特征建模。 4.耳的建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-69(a)所示，选择XY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-69(b)所示，点击“确定”，完成轨迹的草图绘制。回到拉伸界面，如图4-69(a)所示，在“距离”输入“5”，在“布尔”选择“求和”，其他选项都默认，点击“确定”，完成耳特征建模。操作步骤： 5.槽的建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-70(a)所示，选择XY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-70(b)所示，点击“确定”，完成轨迹的草图绘
13、制。完成草图回到拉伸界面，如图4-70(a)所示，在“距离”输入“29”，在“布尔”选择“求差”，其他选项都默认，点击“确定”，完成槽特征建模。操作步骤： 6.中间突出部分建模。点选 图标，进入到圆柱界面如图4-71(a)所示，进入创建圆柱对话框。指定矢量选择Z轴，指定点默认，直径为22，高度为14。点击“指定点”，出现图4-71 (b)所示界面，在Z坐标输入“20”，点击“确定”，回到圆柱界面，在布尔选择求和，点击“确定”，完成中间圆柱建模。同理用圆柱切除中间孔，指定点选择前面圆柱上表面中心，直径为12.5，高度为14，在布尔选择求差，点击“确定”，完成中间孔建模如图4-72(a)所示，点击
14、 选择如图图4-72(b)所示边在半径输入“2”，点击“确定”，完成边倒圆特征建模，即整个建模过程完成。三维建模案例五：轴承座 本案例如图4-73所示。 知识点：拉伸，绘制草图、圆柱、镜像特征、孔等特征操作。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2.绘制草图。点击 图标，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-74所示，注意红色圆圈的直线一定要画成单独的线段，点击“确定”，完成轨迹的草图绘制。 3.底板建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-75所示，截面选择如图矩形，“结束”选择“对称值”，“距离”输入“48”，点击“确定”，完成底板的建模。操作步骤： 4.后板建模。点 图标，进入到拉伸
15、界面如图4-76所示，截面选择如图矩形，“结束”选择“对称值”，“距离”输入“18”，“布尔”选择“求和”，点击“确定”，完成后板的建模。 5.前板建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-77所示，截面选择如图矩形，“结束”选择“对称值”，“距离”输入“6”，“布尔”选择“求和”，点击“确定”，完成前板的建模。操作步骤： 6.圆柱部分建模。点选 图标，进入到圆柱界面如图4-78(a)所示，指定矢量选择如图直线，指定点选择如图直线下端点，直径为64，高度为12，布尔选择求和，完成第一个圆柱建模。同理建立第二个圆柱，选择如图4-78(b)所示。同理建立第三个圆柱，布尔选择求差，建立中间孔，选择如图4
16、-79所示。操作步骤： 7.底板孔特征建模。点选 图标，进入到孔界面如图4-80(a)所示，指定点进入草绘对话框，建立点如图4-78(b)所示，完成草图，回到孔界面，直径为32，高度为44，布尔选择求差，完成底板孔建模。操作步骤： 8.镜像底板孔。点击 图标，选择如图4-81(a)所示，完成底板孔建模。点击“确定”，完成整个模型的建模。三维建模案例六：泵头造型设计 本案例如图4-82所示。 知识点：掌握拉伸工具、旋转工具、孔工具、倒圆角工具、倒角工具、特征复制操作步骤和技巧。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2.圆柱命令制作主体。单击 按钮，进入到圆柱界面如图4-83(a)所示，直径为
17、320，高度为200，完成第一个圆柱建模。同理建立第二个圆柱，选择如图4-83(b)所示，布尔选择求差。操作步骤： 3.用拉伸工具制作凸耳。单击 拉伸工具按钮，进入到拉伸界面如图4-84(a) 所示，选择XY平面作为草绘平面，绘制如图4-84(b)草图，完成草图回到图4-84(a)，在“距离”输入“30”，“布尔”选择“求和”，点击“确定”，完成凸耳的建模。操作步骤： 4. 阵列凸耳。点击 图标，进入阵列界面，如图4-85(a)所示，在“布局”选择“圆形”选项，在“数量”输入“3”，在“节距角”输入“120”，其他默认即可，点击“确定”，完成凸耳阵列如图4-85(b)所示。操作步骤： 5.用拉
18、伸工具制作凸台。单击 拉伸工具按钮，进入到拉伸界面如图4-86(a) 所示，选择ZX平面作为草绘平面，绘制如图4-86(b)草图，完成草图回到图4-86(a)，在“距离”输入“180”，“布尔”选择“求和”，点击“确定”，完成凸台的建模。操作步骤： 6.用拉伸工具制作台阶孔。单击 拉伸工具按钮，进入到拉伸界面如图4-87(a) 所示，选择凸台平面作为草绘平面，绘制如图4-87(b)草图，完成草图回到图4-87(a)，在“距离”输入“10”，“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成台阶孔的建模。操作步骤： 7.用拉伸工具制作50的孔。单击 拉伸工具按钮，进入到拉伸界面如图4-88(a) 所示，选
19、择凸台平面作为草绘平面，绘制如图4-88(b)草图，完成草图回到图4-88(a)，在“距离”输入“305”，“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成50的孔建模。操作步骤： 8.用拉伸工具制作螺纹孔。单击 工具按钮，进入到孔界面如图4-89(a) 所示，选择凸台平面作为草绘平面，绘制如图4-89(b)草图（三个点），完成草图回到图4-89(a)，在“类型”选择“螺纹孔”，在“大小”选择“M243”，在“螺纹深度”输入“20”，在“深度”输入“30”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成螺纹孔建模，整个模型建模完成。三维建模案例案例七：七：羊角锤建模羊角锤建模 本案例如图4-90所示。 知
20、识点：旋转、拉伸工具、扫略、倒圆角工具操作步骤和技巧。操作步骤： 1.新建文件。进入建模环境。 2.绘制草图。单击 图标，进入草图界面，选择ZX平面作为草绘平面，绘制如图草图4-91所示，点击“确定”，完成轨迹的草图绘制。操作步骤： 3.建立主体。单击 旋转工具按钮 ，打开旋转界面如图4-92(a)，在“截面”选择4-92草图，在“轴”选择“Z轴”，在“角度”输入“360”，点击“确定”，完成主体建模如图4-92(b)所示。操作步骤： 4.绘制羊角轨迹线。单击草绘按钮 图标，进入草图界面如图4-93(a)所示，选择ZX平面作为草绘平面，绘制如图草图4-93(b)所示，点击“确定”，完成轨迹的草
21、图绘制。操作步骤： 5.把轨迹线草图投影到XZ平面。单击菜单“曲线”，单击 图标，进入空间曲线投影界面如图4-94(a)所示，在“要投影的曲线和点”选择“4-93草图”，在“要投影的对象”选择“ZX平面”，点击“确定”，完成投影曲线如图4-94(b)所示。操作步骤： 6.旋转投影的轨迹线。单击菜单“工具”，单击 图标，进入移动对象界面如图4-95所示，在“对象”选择“4-94投影线”，在“变换”选择“角度”，在“矢量”选择“X轴”，在“角度”输入“5”，点击“确定”，完成投影曲线的旋转如图4-95所示。操作步骤： 7.移动旋转投影的轨迹线。单击菜单“工具”，单击 图标，进入移动对象界面如图4-
22、96(a)所示，在“对象”选择“4-95旋转的投影线”，在“变换”选择“距离”，在“矢量”选择“-Y轴”，在“距离”输入“8”，点击“确定”，完成投影曲线的旋转如图4-96(a)所示。同理单击 图标，进入移动对象界面如图4-96 (b)所示，在“对象”选择“4-95旋转的投影线”，在“变换”选择“距离”，在“矢量”选择“X轴”，在“距离”输入“38”，点击“确定”，完成投影曲线的旋转如图4-96 (b)所示。操作步骤： 8.镜像移动后旋转投影的轨迹线。单击菜单“曲线”，单击 图标，进入镜像曲线界面如图4-97(a)所示，在“曲线”选择“4-96移动后的空间曲线”，在“镜像平面”选择“ZX平面”
23、，点击“确定”，完成移动后曲线的镜像如图4-97(b)所示。操作步骤： 9.羊角锤头建模。单击菜单“曲线”，单击 图标，进入空间直线界面，绘制四段直线如图4-98(a)红圈所示；单击 图标，在“截面”选择“4-98(a)四段直线”，在“引导线”选择“4-97(b)四条曲线中的3条”，点击“确定”，完成羊角锤头建模如图4-98(b)所示。操作步骤： 10.对羊角锤体侧向切除。点 图标，进入到拉伸界面如图4-99(a)所示，选择ZX平面作为草绘平面，绘制如图草图4-99 (b)所示，完成草图回到拉伸界面，在“结束”选择“对称值”，在“距离”输入“40”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成羊
24、角锤体侧向切除。操作步骤： 11.对羊角锤头切除。点 图标，进入到拉伸界面如图4-100(a)所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-100 (b)所示，完成草图回到拉伸界面，在“结束”选择“对称值”，在“距离”输入“20”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成羊角锤头切除。操作步骤： 12.对羊角锤头中间槽切除。点 图标，进入到拉伸界面如图4-101(a)所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-101 (b)所示，完成草图回到拉伸界面，在“结束”选择“对称值”，在“距离”输入“20”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成羊角锤头槽切除。操作步骤： 13.对羊角锤旁
25、边切除。点 图标，进入到拉伸界面如图4-102(a)所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图4-102 (b)所示草图，完成草图回到拉伸界面，在“结束”选择“对称值”，在“距离”输入“22”，在“布尔”选择“求差”，点击 图标，旋转旁边切除块，并选择ZX作为镜像平面，点击“确定”，完成羊角锤旁边切除。操作步骤： 14.对羊角锤头中突出部分切除。点 图标，进入到拉伸界面如图4-103(a)所示，选择如图平面作为草绘平面，绘制如图草图4-103 (b)所示，完成草图回到拉伸界面，在“距离”输入“22”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成羊角中突出部分切除。操作步骤： 15.对羊角锤柄孔建模。点 图标，进入到拉伸界面如图4-104(a)所示，选择ZY平面作为草绘平面，绘制如图草图4-104 (b)所示，完成草图回到拉伸界面，在“结束”选择“对称值”，在“距离”输入“30”，在“布尔”选择“求差”，点击“确定”，完成羊角锤柄孔建模，即完成整个模型的建模。课后练习： 练习一：课后练习： 练习二：课后练习： 练习三：课后练习： 练习四：课后练习： 练习五：课后练习： 练习六：课后练习： 练习七：课后练习： 练习八：课后练习： 练习九：课后练习： 练习十：课后练习： 练习十一：
