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實體的方法, 獲得主體結構. 而箱體類零件, 結構比較零碎, 會有內腔、底板、凸臺、連接孔或者階梯孔、觀察孔等等, 這些細小部分需要坐標系統的不斷變換, 甚至需要建立輔助實體模型. 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, 內腔采用抽殼的造型方法. 建模的過程運用了坐標系的變換.
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獲得. 而對于上殼部分, 則需要轉換坐標系, 在與長方體垂直的位置作為新的坐標面, 繪制上殼草圖, 如圖1 所示. 草圖形成一個封閉的線框, 對于AutoCAD 軟件, 需要將該線框轉換成面域. 進一步拉伸成實體.
1. 2 主體內腔造型
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, 在箱體上殼的實體上面, 重新在原處復制同樣的上殼立體以備用. 運用布爾運算中的差集功能, 用底板減去輔助立體, 在底板上就會形成空腔( 圖2) .
對于箱體上殼的內腔形成, 運用實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) , 形成箱體內腔.
2 凸臺設計
凸臺的創建, 首先需要通過偏移功能給凸臺定位, 確定凸臺中心位置, 在中心位置利用繪圖功能,繪制連續的草圖線框. 形成凸臺的過程是從草圖開始, 創建面域, 然后將面域進行拉伸, 形成實體.在拉伸的過程中, 需要給定凸臺的傾斜角度. 如圖3 所示. 在進行凸臺和主體的布爾運算之前, 需要建立一個輔助的實體, 在上殼左部分建立一個與原結構一樣直徑的圓柱體, 利用差集功能, 用圓柱體減去凸臺實體, 形成凸臺的最終造型, 如圖4 所示.
3 創建觀察孔
觀察孔是位于上殼頂部傾斜平面上, 在CAD 的世界坐標系統中, 不能直接繪制傾斜部位的實體. 創建觀察孔首先需要利用傾斜面上三個點, 定義用戶坐標系( 圖5) . 在新坐標系統下進行實體的繪制, 運用布爾運算.
前后半圓凸臺的創建利用實體拉伸可以直接創建, 但是內孔的創建, 需要建立一個輔助的內孔圓柱, 同時利用布爾運算的差集命令形成內孔. 對于剩余凸臺的造型, 可以在實體外部適當位置單獨創建.然后再移動到實體相應位置. 如圖6 所示.
4 結論
利用CAD 創建三維實體, 掌握適當的技巧將會事半功倍, 同樣的實體利用命令不同難易程度將會不同. 本人在這門課程的長期教學實踐過程中, 總結出繪制過程中需要注意的方法是: 一是熟練掌握UCS 工具條, 靈活運用坐標系統不同命令, 盡可能使得坐標系統總是在當前所創建的立體底面上; 二是在適當時候考慮使用輔助立體進行布爾運算, 來獲得較難的造型; 三是創建實體盡量選用”拉伸”、 “ 旋轉”等命令, 獲得模型主體.
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