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第12章综合实战—鼓风机机构的设计
 
    鼓风机机构主要包含发动机、鼓风机、支座和其他标准紧固件等,如图12-1 所示。本实战
案例学习创建鼓风机机构中主要零部件发动机机体、鼓风机外壳、叶轮等,并将各个零部件
进行装配,创建总装组件,进行模拟运动仿真,最后创建工程图。

图12-1 鼓风机机构图

12.1 创建元件

    由于鼓风机机构含有较多的零部件,本节主要介绍鼓风机和发动机机体模型的创建方法,
其他零部件创建方法与此类似,不再赘述。

12.1.1 鼓风机外壳

    图12-2为鼓风机外壳,具体创建方法如下。
 
    1. 单击快速访问工具栏上【新建】按钮】,新建名为“IMPELLER_HOUSING",模板类
型为’'mmns_part_solid”的零件文件。
    2. 单击【模型】选项卡上【基准I命令组中的【草绘】按钮草绘,选择‘'TOP"面为草
绘平面,创建图12-3所示的圆。

图12-3 拉仲草绘

    3. 单击【确定】按钮,完成草绘圆的创建。
    4. 单击【模型】选项卡上【形状】命令组中的【拉伸】按钮拉伸,在绘图区中选中创建
的圆形草绘轮廓,设置拉伸方式为向两侧拉伸,正方向拉伸23,负方向拉伸21,如图12-4
所示。
     5. 单击【确定】按钮,完成拉伸的创建。
     6. 单击I模型I选项卡上【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘,选择“TOP"面为草
绘平面,"RIGHT”面为参考,如图12-5所示。


图12-4 拉仲实体
图12-5 选择草绘平面

    7. 单击【草绘】按钮,进入草绘环境。调用【矩形】命令绘制一个矩形,在【草绘】
选项卡中,单击【基准】命令组中的【中心线】按钮,绘制一条水平中心线,如图12-6
所示,单击【确定】按钮,退出草绘界面。
    8. 单击【模型】选项卡上的【旋转】按钮旋转,打开I旋转I选项卡,选取创建的矩形
草绘为旋转截面,系统默认草绘的中心轴为旋转轴,设置旋转角度为90°,单击【确定】
按钮,完成旋转特征的创建,如图12-7所示。


图12-6 绘制旋转截面

9. 在【模型】选项卡中,单击【形状】命令组中的【混合】按钮混合 选取图12-8 所
示的面为草绘平面,绘制图12-9 所示的矩形草绘。

图12-9 绘制第一个截面

10.在偏移距离为25 、50 平面上分别创建图12-10 所示的矩形草绘,完成后单击【确
定】 按钮 . 完成图12-11 所示的混合特征。

图12-10 绘制另外两个截面
图12-12 倒圆角

12.同上述步骤完成图12-13 所示的半径为7 和3 的倒圆角特征的创建。

图12-13 侧边倒圆角
图12-14 创建壳特征

   14 .单击【模型】选项卡上【工程】命令组中的【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,选
择创建【简单孔】,创建图,2-15所示的直径
为16的通孔。
    15. 由单击【模型】选项卡上【基准】命令组中的【草绘】按钮今,选择零件的环形端面
为草绘放置平面,创建如图12-16所示的草绘。


图12-16 草绘
项卡,单击打开【放置】下拉面板,选择图12-18 所示的放置曲面和偏移参考,创建直径
为3 的孔,孔的定位参数如图12-19 所示,单击【孔】 选项卡上的【确定】按钮,创建的孔
 特征如图12-20 所示。

图12-17 拉伸特
图12-22 支座草绘
    20.单击【形状】 命令组中的【拉伸】按钮拉伸 , 选择上步创建的草绘,拉伸方式为实体拉伸,
对称拉伸且拉伸深度为38, 单击【确定】 按钮,完成拉伸特征的创建,如图12-23 所示。
    21. 单击【孔】 按钮孔 , 打开【孔】 选项卡,单击打开【放置】 下拉面板,选择支座的
上表面为放置曲面,选择支座的两个侧面为偏移参考,并设置各自的偏移参数,如图12-24
所示。创建直径为3 的通孔,如图12-25 所示。

图12-23 扛伸创建支

    22.单击【 模型】选项卡上【 基准】命令组中的【平面】 按钮平面选中"FRONT"
面为参考,设置偏移量为5, 创建基准平面"DTM1", 如图12-26 所示。

图12 -26 [ 基准平面l I 对话

    23. 单击l模型】选项卡上【基准】命令组中的I草绘I按钮n,,选择‘' DTM1”面为
草绘放置平面,草绘图12-27所示的竖直直线。
    24. 单击【模型】选项卡上【基准】命令组中的【筋】I【轮廓筋】按钮轮廓筋,打开【轮
廓筋】选项卡,设置筋厚度为2,选择上步创建的草绘为筋的轮廓,单击【确定】按钮
,完成轮廓筋特征的创建,如图1 2-28 所示。

图12-28 [ n门特征

    25. 在模型树中按住【Ctrl 】键,同时依次选择上述步骤创建的孔和轮廓筋特征,单
击【编辑】 命令组中的【镜像】 按钮亚,选择"FRONT " 面为镜像平面,完成孔和轮廓筋特
征的镜像,如图12-29 所示。
    26. 单击【模型】选项卡上【工程】 命令组中的【倒圆角】 按钮倒圆角 . 按住【 Ctrl 】 键在
视图中选中支座的两条竖直边线,如图1 2-30所示,设置倒圆角半径为4, 单击【确定】 按
钮,完成倒圆角特征的创建。

图12-30 倒圆角

   27. 按住【CtrI 】按键,在模型树中依次选中“拉伸4”、“孔2", "DTM1",’‘轮廓筋”、
“镜像”和“倒圆角4”特征,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【组】命令,将所选的特征
合并成组,如图12-31所示。
    28. 选中上一步创建的组特征,然后单击【编辑】命令组中的【镜像】按钮镜像,以
"RIGHT”面为镜像平面,镜像组特征,如图12-32所示。
 
    29. 至此,鼓风机外壳模型征创建完毕。
图12-31 创建组特征
图12 -32 支座镜像

12.1.2 发动机机体

    本节创建图12-33 所示的发动机机体模型, 具体操作步骤如下。
 
1. 单击快速访问工具栏上【新建】 按钮,新建名为"ENGINE_BLOCK ", 模板类型为
"mmns_part_solid" 的零件文件。
2. 单击【模型】选项卡上【基准】 命令组中的【草绘】按钮草绘,选取"RIGHT“面为草
绘放置平面, " TOP" 面为参照,如图12-34 所示。进入草绘界面,创建图1 2-35 所示的草绘

图12-33 发动机机体
图12-34 [ 草绘】对话柜

3.在【模型】选项卡上,单击【形状】命令组中的【旋转】 按钮命,选取上一步创建
的草绘为旋转轮廓,选取中心轴为旋转轴, 设置旋转360°' 创建图12-36 所示的旋转特征。

图12 -35 草绘旋转截面

    4. 在【 模型】选项卡中,单击【基准】命令组中的【 平面】 按钮平面, 选中"FRONT”
面为参考,设置偏移量为18, 设置基准名称为"CTR" , 单击【 确定】 按钮,完成基准平
面的创建,如图12-37 所示。
    5. 在【模型】 选项卡上,单击【 基准】: 命令组中的【 轴】 按钮轴轴,按住【 Ctrl 】键同
时依次选中" CTR " 和"RIGHT " 平面为参考,为基准轴命名为"CYL", 单击【 确定】按钮,
完成基准轴的创建,如图12-38 所示。

图12-37 【基准平面] 对话框

图12-38 [ 基准轴】对话框 O
    6.在【 模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【 草绘】按钮 草绘选取"TOP" 面
为草绘放置平面, "RIGHT" 面为参照,如图12-39 所示,进入草绘界面,创建图12-40 所
示的草绘。

图12-39 [ 草绘] 对话框
图12-40 绘制草绘截面

    7.在【模型】选项卡上,单击【形状】命令组中的【拉伸】按钮拉伸, 在绘图区单击械
 标以选中上一步创建的草绘,选择拉伸为实体,向Y 正方向拉伸54, 如图12-41 所示,单击
【 确定】 按钮t... , 完成拉伸特征的创建,如图12-42 所示。

图12-42 创建的拉伸 特征

    8.在【模型】 选项卡上,单击【工程】命令组中的【倒圆角】按钮倒圆角按住【 Ctrl 】
键,同时在视图中依次选中拉伸体的四条竖直边,设置圆角半径为10, 如图12-43 所示,单
击【确定】 按钮,完成倒圆角特征的创建,如图12-44 所示。

图12-44 例圆角结果

    9. 在【模型】选项卡上,单击【 基准】命令组中的【 平面】 按钮乙r' 选中图12-45
所示的面为参考,创建偏移量为27 、名称为"DTM1" 的基准平面。
    10. 在【 模型】 选项卡上,单击【 工程】 命令组中的【拨模】按钮心,选取图12-46 所
示的曲面为拔模曲面。选择"DTM1" 面为拔模枢轴,在【 分割】 下拉面板中,选择分割选项为
【 根据拔模枢轴分割】,选择侧选项为【 只拔模第二侧】 ,设置拔模角度为50' 单击【确
定】 按钮,完成图12-47 所示的拔模特征

图12-45 创建基准平面
图12-46 创建拔模特征
图12-47 拔模特征
图12-48 倒圆角
    12. 在【模型】选项卡上,单击【形状】命令组中的【拉伸】 按钮   单击【放置】 下
拉面板中的【编辑】按钮,选取"TOP" 面为草绘放置平面, "RIGHT" 面为参考平面,如
图12-49 所示,单击【草绘】 按钮,创建图12-50 所示的草绘。单击【确定】 按钮~ 退
出草绘界面,选择拉伸为实体,向Y 正方向拉伸深度为2, 单击【确定】按钮,完成拉伸
特征的创建,如图12-51 所示。

图12-49 [ 草绘】对话框

图12-50 创建草绘
    13. 单击【工程I命令组中的【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,单击打开【放置】
下拉面板,选择轴A6【圆角的中心轴】为参考,创建直径为3的通孔,如图12-52所示。
使用同样的方法,选择轴A5为参考,创建直径为3的通孔,如图12-53所示。


图12 - 52 创建孔特征1

     14.按住【 Ctrl 】 键,同时在模型树中选中拉伸特征和两个孔特征,单击【编辑】 命令组
中的【镜像】按钮亚,选取"RIGHT" 面为镜像平面,创建镜像特征,如图1 2 -54 所示。

图12 - 54 镜像特征

15.单击【工程】命令组中的【孔】 按钮孔 打开【孔】 选项卡,单击打开【放置】
下拉面板,选择轴A_2 【圆柱体的中心轴】为参考,创建直径为12.5 的通孔。使用同样的方
法,选择轴A_2 为参考,创建直径为28 , 深度为30 的孔,如图12-55 所示。

图12 -55 创建孔特征 考,

     16. 在【模型】 选项卡上,单击【基准】命令组中的【平面】按钮平面, 选中图1 2-56 所
示的面为参考,创建偏移量为0.5 的基准平面"DTM2" 。
     17. 在【模型】 选项卡上,单击【基准】命令组中的【草绘】 按钮草绘 选取"DTM 2 "
面为草绘放置平面, "RIGHT" 面为参照,如图12-57 所示,进入草绘界面,创建图1 2-58 所
示的草绘,单击【确定】 按钮,完成草绘的创建,退出草绘界面。

图12- 57 [ 草绘l 对话框

     18.在【模型】选项卡上,单击【 形状】命令组中的【拉伸】 按钮拉伸 在绘图区单击鼠
标选中上一步创建的草绘,选择拉伸为实体,向Y 正方向拉伸,单击【确定】按钮, 完
成拉伸特征的创建,如图1 2-59 所示。

图12- 59 拉伸特征

    19.按住【 Ctrl】 键并在模型树中选中"DTM2" 、“草绘3" 和“拉伸4"' 单击鼠标右
键,在弹出的快捷菜单中选择【组】 命令,将选中的特征创建成组

    20. 在模型树中选中创建的【组】特征,然后单击【编辑】命令组中的【阵列】按钮
口,打开【阵列】选项卡,选择【方向】阵列类型,选择一条竖直边线为阵列方向参考,
设置阵列成员数为12,阵列成员间距为2,单击【确定】按钮,完成图12-60所示的阵列。
    21. 在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘,选取CTR面为
草绘放置平面,"RIGHT”面为参考平面,如图12-61所示,单击【草绘】进入草绘界面,创
建图12-62所示的圆,单击I确定I退出草绘界面。

图12-61 【草绘] 对话框

 

22. 在【模型】选项卡上,单击【形状】命令组中的【拉伸】 按钮拉伸,在绘图区单击鼠标
标选中上一步创建的草绘,选择拉伸为实体并移除材料,拉伸深度控制为对称拉,拉伸深度
为7, 单击【确定】按钮,完成移除材科的拉伸特征的创建,如图12-63 所示。

图12-63 拉仲去除材料

    23. 单击【模型】选项卡上【工程】命令组中的【倒圆角】按钮倒圆角,按住【o】键,
并在视图中选中图12-64所示的两条要倒圆角的边,设置倒圆角半径为5,单击【确定】按
钮,完成倒圆角特征的创建。
    24.在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【平面】按钮平面,选中‘'TOP"咧
为参考,设置偏移量为37,创建名称为“EXH日日GHT”基准平面,如图12-65所示。


图12-65 创建基准平面

25.    函在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘 ,选取’`RIGHT"
面为草绘放置平面,"TOP"面为参考平面,如图12-66所示,进入草绘界面,创建图
12-67所示的草绘。单击【确定】按钮,退出草绘界面。

图12-66 草绘对话框
 

图12-67 创建草绘

    26. 在【模型】选项卡上,单击【形状】命令组中的【拉伸】按钮拉伸,,在绘图区单击鼠
标以选中上一步创建的草绘,选择拉伸为实体向X负方向拉伸18.5,单击【确定】按钮,完
成拉伸特征的创建,如图,2-68所示。
    27.单击【工程】命令组中【孔】按钮孔打开【孔】选项卡,单击打开【放置】下拉
面板,按住Ctrl键,同时选择零件顶面和基准轴‘.CYL(步骤05创建的基准轴)为孔的
位置参考,设置创建直径为21,深度为60的孔,如图12-69所示。

图12-68 拉仲特
图12 -69 创建孔特征

      28.在【模型】 选项卡上,单击【基准】命令组中的【轴】 按钮/,在绘图区选中图
1 2 - 70 所示的圆柱面为参考,单击【 确定】 按钮,完成基准轴A_24 的创建,如图12 - 71 所示。

图12-71 创建基准轴

     29.使用上述方法,选择另一端的圆柱面为参考,如图12 -72 所示,完成基准轴A_25
的创建,如图12 - 73 所示。

图12 -73 创建基准轴

      30. 单击【 孔】 按钮孔 , 打开【 孔】 选项卡,打开【放置】下拉面板,按住【 Ctrl 】 键,
同时选择拉伸体表面和轴“A-24”参考,创建直径为3的通孔。
   31. 使用上述方法,选择拉伸体表面和轴"A-25”为参考,创建另一个直径为3的通孔
如图12-74所示。
    32. 在【模型I选项卡上,单击【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘,选取‘EXH_HEIGHT
”平面为草绘放置平面,RIGHT’面为参考,如图12-75所示,单击【草绘】按钮,进
入草绘界面,创建图12-76所示的草绘,单击【确定】按钮完成草绘的创建,退出草绘界面。

图12-75 创建基准轴

       33.在【模型】选项卡上,单击【形状命令组中的【拉伸】按钮拉伸,在绘图区中单击
鼠标以选中上一步创建的草绘,选择拉伸为实体并移除材料,向两侧对称拉伸6,单击【确
定】按钮,完成移除材料的拉伸特征的创建,如图12-77所示。


图12-77 拉仲移除材料

     34.再单击【模型】 选项卡上,单击【基准】命令组中的【轴】 按钮轴,单击鼠标以选中"RIGHT"
平面为参考,选择"CTR" 、"TOP"平面为偏移参考,设置偏移量分别为28 、13 ,
单击【确定】 按钮,完成基准轴A_30 的创建,如图12-78 所示。

图12-78 创建基准轴

      35.在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【平面】按钮,单击鼠标以选中
轴"A_30" 为穿过参考, "TOP" 面为偏移参考,设置偏移类型为旋转,旋转角度为22°' 创
建基准平面"DTM14", 如图12-79 所示。

图12-79创建基准平面“DTM14

     36.在【模型】 选项卡上,单击【形状】命令组中的【拉伸】 按钮拉伸 打开【拉伸】
选项卡。单击【放置】 下拉面板中的【编辑】 按钮,选取"DTM14" 为草绘放置平面,
 "RIGHT“面为参考,如图12-80 所示,单击【 草绘】 按钮进入草绘界面,创建图12-81 所
示的草绘。选择拉伸为实体,设置拉伸深度为5, 单击【确定】 按钮完成拉伸特征的创建,
如图12-82 所示。

图1 2 -80 [ 草绘] 对话框
图12-81 创建草

    37. 单击【工程】命令组中的【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,打开【放置】下
拉面板,按住【Ctrl】键,同时选择上一拉伸体的表面和轴“A_32”参考,创建直径为10,
深度为20的通孔,如图12-83所示。


图12-83 创建孔

    38. 再次单击【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,打开【放置】下拉面板,按住【c】
键,同时选择拉伸体侧面和轴“A-30”参考,创建直径为3的通孔,如图12-84所示。
    39. 在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘,选取图12-85所
示的环形端面为草绘放置平面,单击【草绘】按钮进入草绘界面,创建图12-86所示的草绘,
单击【确定】按钮,退出草绘界面。

.图12-85 选择草绘平面
图12- 87 拉伸特征

      41.在【模型】 选项卡上,单击【基准】命令组中的【轴】 按钮轴在绘图区单击佩标
图12 -82 创建拉伸特征图12-83 创建孔
     42. 再次单击【孔】 按钮孔 ,打开【孔】选项卡,打开【放置】 下拉面板,按住【 Ctrl 】
键,同时选择拉伸体侧面和轴"A_30" 参考,创建直径为3 的通孔,如图1 2-84 所示。
以选中图1 2-88 所示的圆柱面为参考,单击【 确定】 按钮,创建基准轴A_37 。

 
图12-88 基创建基准轴A_37

    43.  单击【工程】命令组中的【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,打开【放置】下拉
面板,按住【Ctrl】键,同时选择拉伸体表面和轴‘'A37"参考,创建直径为3的通孔,如
图12-89所示。

图12-90 倒圆角

     44.使用上述步骤创建图12-91 所示的倒,圆角。

图12 - 91 倒圆角

    45.在【模型】选项卡上,单击【基准】命令组中的【平面】按钮平面,单击鼠标以选
中轴‘'A2”为穿过参考,"TOP"面为偏移参考,设置偏移类型为【旋转】,旋转角度为
100,创建基准平面“DTM15",如图12-92所示。
    46.单击I模型I选项卡上【基准】命令组中的【草绘】按钮草绘,选取‘' DTM15"面
为草绘放置平面,"FRONT”面为参照,如图12-93所示,单击【草绘】按钮,进入草绘界
面,创建图12-94所示的草绘,单击【确定】按钮退出草绘界面。


图12-92 创建基准平面DTM15
图12-93 【草绘] 对话框
图12-95 拉伸特征

     48.单击【工程】命令组中的【倒圆角】按钮倒圆角 . 按住【 Ctrl】键,同时在视图中依次
选中倒角边,设置倒圆角半径为0.5 与完全倒圆角,单击【确定】按钮,完成倒圆角特征的
创建,如图12-96所示。
    49. 按住【Ctrl 】键,同时在模型树中依次选中‘'DTM5",“草绘22"“轮廓筋,”和‘,倒
圆角15, 16",然后单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【组】命令,完成组特征的创建。
    50. 单击鼠标选中上一步创建的组特征,单击【操作】命令组中的【复制】按钮复制,然
后单击【操作】命令组中的【粘贴】【选择性粘贴】按钮选择性粘贴,打开【选择性粘贴】选项卡。
设置移动类型为“旋转”,选择轴人2为旋转参考,设置旋转角度为200,单击【确定】
按钮,完成筋特征的复制和粘贴,如图12-97所示。


图12-96 倒圆角
图12-97 [ 筋] 特征复制

      51.按住【Ctrl 】 键,同时在模型树中依次单击鼠标选中创建的筋特征和粘贴的筋特征, 
使用【复制】 和【粘贴】 工具,围绕轴A_2 旋转复制筋特征,设置旋转角度为90° 如图
12-98 所示。
     52. 选择左侧的两个筋特征,单击【编辑】 命令组中的【镜像】 按钮,以" RIGHT" 
面为镜像平面,镜像筋特征,如图1 2-99 所示
.图12 -99 【筋】特 制、粘贴征镜像
    53. 单击【工程】命令组中的【孔】按钮孔,打开【孔】选项卡,单击打开【放置】
下拉面板,选择顶面为放置平面,选择轴CYL和平面CTR为偏移参考,并设置偏移参数,
如图12-100所示,创建直侧为3,深度为10的通孔,如图12-101所示。


图12-100 选择孔的放置和参考
图1 2-101 创建的通孔

     54. 单击限标以选中上一步创建的孔, 然后单击【编辑】 命令组中的【阵列】按钮阵列, 
选择【轴】 阵列方式。以轴" CYL" 为中心轴, 设置阵列成员数为4 , 阵列间距为360° ,单
击【确定】 按钮,阵列的结果如图12 -1 02 所示。
     55. 按住【 Ctrl 】 键,同时在模型树中依次选中“ 草绘18 " 、“ 拉伸19" 、"A_37" 、“ 孔
11" 、“倒圆角4" 和“倒圆角5 ",单击鼠标右键,在快捷菜单中选择【组】命令,完成组特
征的创建。
     56. 单击鼠标以选中上一步创建的组特征, 单击【编辑】命令组中的【阵列】 按钮阵列,打
开【阵列】 选项卡, 选择【轴】 阵列方式,选择轴A_2 为阵列轴,设置成员数为4, 阵列间
距为90°' 阵列的结果如图12-103 所示。
     57. 至此发动机机体模型创建完毕。

图1 2- 102 阵列孔的结果 图12-
图12- 103 阵列特征组的结果


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