4.5 拉伸特征

4.5.1 概述

拉伸特征是將截面沿著草圖平面的垂直方向拉伸而成的特征，它是最常用的零件建模方法。下面以一個簡單實體三維模型（圖4.5.1）為例，說明拉伸特征的基本概念及其創(chuàng)建方法，同時介紹用UG軟件創(chuàng)建零件三維模型的一般過程。

4.5.2 創(chuàng)建基礎拉伸特征

下面以圖4.5.2所示的拉伸特征為例，說明創(chuàng)建拉伸特征的一般步驟。創(chuàng)建前，請先新建一個模型文件，命名為base_block，進入建模環(huán)境。

1．選取拉伸特征命令

選取特征命令一般有如下兩種方法。

方法一：從下拉菜單中獲取特征命令。選擇下拉菜單命令。

方法二：從功能區(qū)中獲取特征命令。本例可以直接單擊功能選項卡區(qū)域的按鈕。

2．定義拉伸特征的截面草圖

定義拉伸特征截面草圖的方法有兩種：選擇已有草圖作為截面草圖；創(chuàng)建新草圖作為截面草圖，本例中介紹第二種方法，具體定義過程如下。

Step1.選取“新建草圖”命令。選擇特征命令后，系統(tǒng)彈出圖4.5.3所示的“拉伸”對話框，在該對話框中單擊按鈕，創(chuàng)建新草圖。

圖4.5.3所示的“拉伸”對話框中相關選項的功能說明如下。

● （選擇曲線）：選擇已有的草圖或幾何體邊緣作為拉伸特征的截面。

● （繪制截面）：創(chuàng)建一個新草圖作為拉伸特征的截面。完成草圖并退出草圖環(huán)境后，系統(tǒng)自動選擇該草圖作為拉伸特征的截面。

● ：該選項用于指定拉伸的方向。可單擊對話框中的按鈕，從系統(tǒng)彈出的下拉列表中選取相應的方式，指定拉伸的矢量方向。單擊按鈕，系統(tǒng)就會自動使當前的拉伸方向反向。

● ：用于指定拉伸生成的是片體（即曲面）特征還是實體特征。

說明：在拉伸操作中，也可以在圖形區(qū)拖動相應的手柄按鈕，設置拔模角度和偏置值等，這樣操作更加方便和靈活。另外，UG NX 12.0支持最新的動態(tài)拉伸操作方法——可以用鼠標選中要拉伸的曲線，然后右擊，在系統(tǒng)彈出的快捷菜單中選擇命令，同樣可以完成相應的拉伸操作。

Step2.定義草圖平面。

對草圖平面的概念和有關選項介紹如下。

● 草圖平面是特征截面或軌跡的繪制平面。

● 選擇的草圖平面可以是XY平面、YZ平面和ZX平面中的一個，也可以是模型的某個表面。

完成上步操作后，選取ZX平面作為草圖平面，單擊按鈕，進入草圖環(huán)境。

Step3.繪制截面草圖。

基礎拉伸特征的截面草圖如圖4.5.4所示。繪制特征截面草圖圖形的一般步驟如下。

（1）設置草圖環(huán)境，調(diào)整草圖區(qū)。

①進入草圖環(huán)境后，若圖形被移動至不方便繪制的方位，應單擊“草圖生成器”工具欄中的“定向到草圖”按鈕，調(diào)整到正視于草圖的方位（也就是使草圖基準面與屏幕平行）。

②除可以移動和縮放草圖區(qū)外，如果用戶想在三維空間繪制草圖，或希望看到模型截面圖在三維空間的方位，可以旋轉(zhuǎn)草圖區(qū)，方法是按住中鍵并移動鼠標，此時可看到圖形跟著鼠標旋轉(zhuǎn)。

（2）創(chuàng)建截面草圖。下面介紹創(chuàng)建截面草圖的一般流程，在以后的章節(jié)中創(chuàng)建截面草圖時，可參照這里的內(nèi)容。

①繪制截面幾何圖形的大體輪廓。

注意：繪制草圖時，開始沒有必要很精確地繪制截面的幾何形狀、位置和尺寸，只要大概的形狀與圖4.5.5相似就可以。

②建立幾何約束。建立圖4.5.6所示的水平、豎直、相等、共線和對稱約束。

③建立尺寸約束。單擊功能選項卡區(qū)域中的“快速尺寸”按鈕，標注圖4.5.7所示的五個尺寸，建立尺寸約束。

④修改尺寸。將尺寸修改為設計要求的尺寸，如圖4.5.8所示。其操作提示與注意事項如下。

● 尺寸的修改應安排在建立完約束以后進行。

● 注意修改尺寸的順序，先修改對截面外觀影響不大的尺寸。

Step4.完成草圖繪制后，選擇下拉菜單命令，退出草圖環(huán)境。

3．定義拉伸類型

退出草圖環(huán)境后，圖形區(qū)出現(xiàn)拉伸的預覽，在對話框中不進行選項操作，創(chuàng)建系統(tǒng)默認的實體類型。

4．定義拉伸深度屬性

Step1.定義拉伸方向。拉伸方向采用系統(tǒng)默認的矢量方向，如圖4.5.9所示。

說明：“拉伸”對話框中的選項用于指定拉伸的方向，單擊對話框中的按鈕，從系統(tǒng)彈出的下拉列表中選取相應的方式，即可指定拉伸的矢量方向，單擊按鈕，系統(tǒng)就會自動使當前的拉伸方向反向。

Step2.定義拉伸深度。在下拉列表中選擇選項，在文本框中輸入值35.0，此時圖形區(qū)如圖4.5.9所示。

說明：

● 區(qū)域：下拉列表包括6種拉伸控制方式。

? ：分別在和下面的文本框輸入具體的數(shù)值（可以為負值）來確定拉伸的深度，起始值與結(jié)束值之差的絕對值為拉伸的深度，如圖4.5.10所示。

? ：特征將在截面所在平面的兩側(cè)進行拉伸，且兩側(cè)的拉伸深度值相等，如圖4.5.10所示。

? ：特征拉伸至下一個障礙物的表面處終止，如圖4.5.10所示。

? ：特征拉伸到選定的實體、平面、輔助面或曲面為止，如圖4.5.10所示。

? ：把特征拉伸到選定的曲面，但是選定面的大小不能與拉伸體完全相交，系統(tǒng)就會自動按照面的邊界延伸面的大小，然后再切除生成拉伸體，圓柱的拉伸被選擇的面（框體的內(nèi)表面）延伸后切除。

? ：特征在拉伸方向上延伸，直至與所有曲面相交，如圖4.5.10所示。

● 區(qū)域：如果圖形區(qū)在拉伸之前已經(jīng)創(chuàng)建了其他實體，則可以在進行拉伸的同時與這些實體進行布爾操作，包括創(chuàng)建求和、求差和求交。

● 區(qū)域：對拉伸體沿拉伸方向進行拔模。角度大于0時，沿拉伸方向向內(nèi)拔模；角度小于0時，沿拉伸方向向外拔模。

? ：將直接從設置的起始位置開始拔模。

? ：用于設置拉伸特征拔模的起始位置為拉伸截面處。

? ：在拉伸截面兩側(cè)進行不對稱的拔模。

? ：在拉伸截面兩側(cè)進行對稱的拔模，如圖4.5.11所示。

? ：在拉伸截面兩側(cè)進行拔模，所輸入的角度為“結(jié)束”側(cè)的拔模角度，且起始面與結(jié)束面的大小相同，如圖4.5.12所示。

● 區(qū)域：通過設置起始值與結(jié)束值，可以創(chuàng)建拉伸薄壁類型特征，如圖4.5.13所示，起始值與結(jié)束值之差的絕對值為薄壁的厚度。

5．完成拉伸特征的定義

Step1.特征的所有要素定義完畢后，預覽所創(chuàng)建的特征，檢查各要素的定義是否正確。

說明：預覽時，可按住鼠標中鍵進行旋轉(zhuǎn)查看，如果所創(chuàng)建的特征不符合設計意圖，可選擇對話框中的相關選項重新定義。

Step2.預覽完成后，單擊“拉伸”對話框中的按鈕，完成特征的創(chuàng)建。

4.5.3 創(chuàng)建其他特征

1．添加“加材料拉伸特征”

在創(chuàng)建零件的基本特征后，可以增加其他特征。現(xiàn)在要添加圖4.5.14所示的加材料拉伸特征，操作步驟如下。

Step1.選擇下拉菜單命令（或單擊“特征”區(qū)域中的按鈕），系統(tǒng)彈出“拉伸”對話框。

Step2.創(chuàng)建截面草圖。

（1）選取草圖基準平面。在“拉伸”對話框中單擊按鈕，然后選取圖4.5.15所示的模型表面作為草圖基準平面，單擊按鈕，進入草圖環(huán)境。

（2）繪制特征的截面草圖。繪制圖4.5.16所示的截面草圖的大體輪廓。完成草圖繪制后，單擊功能選項卡“草圖”區(qū)域中的按鈕，退出草圖環(huán)境。

Step3.定義拉伸屬性。

（1）定義拉伸深度方向。單擊對話框中的按鈕，反轉(zhuǎn)拉伸方向。

（2）定義拉伸深度。在“拉伸”對話框的下拉列表中選擇選項，在其下的文本框中輸入值0，在下拉列表中選擇選項，在其下的文本框中輸入值25，在區(qū)域的下拉列表中選擇選項，在文本框中輸入值-5，在文本框中輸入值0，其他采用系統(tǒng)默認設置值。在區(qū)域中選擇選項，采用系統(tǒng)默認的求和對象。

Step4.單擊“拉伸”對話框中的按鈕，完成特征的創(chuàng)建。

注意：此處進行布爾操作是將基礎拉伸特征與加材料拉伸特征合并為一體，如果不進行此操作，基礎拉伸特征與加材料拉伸特征將是兩個獨立的實體。

2．添加“減材料拉伸特征”

減材料拉伸特征的創(chuàng)建方法與加材料拉伸基本一致，只不過加材料拉伸是增加實體，而減材料拉伸則是減去實體。現(xiàn)在要添加圖4.5.17所示的減材料拉伸特征，具體操作步驟如下。

Step1.選擇命令。選擇下拉菜單命令（或單擊”特征”區(qū)域中的按鈕），系統(tǒng)彈出“拉伸”對話框。

Step2.創(chuàng)建截面草圖。

（1）選取草圖基準平面。在“拉伸”對話框中單擊按鈕，然后選取圖4.5.18所示的模型表面作為草圖基準平面，單擊按鈕，進入草圖環(huán)境。

（2）繪制特征的截面草圖。繪制圖4.5.19所示的截面草圖的大體輪廓。完成草圖繪制后，單擊按鈕，退出草圖環(huán)境。

Step3.定義拉伸屬性。

（1）定義拉伸深度方向。單擊對話框中的按鈕，反轉(zhuǎn)拉伸方向。

（2）定義拉伸深度類型和深度值。在“拉伸”對話框的下拉列表中選擇選項，在區(qū)域中選擇選項，采用系統(tǒng)默認的求差對象。

Step4.單擊“拉伸”對話框中的按鈕，完成特征的創(chuàng)建。

Step5.選擇下拉菜單命令，保存模型文件。