任务三　
异形零件三维逆向建模
任务导引

任务描述

使用Design-X软件，利用“任务二”得到stl的数据，完成异形零件的外观三维建模。

任务材料

任务二得到的stl数据。

任务技术要求

面的建模质量好、合理拆分曲面、面与面之间拟合度高，平均误差小于0.1mm，不能整体拟合。

知识准备

一、对齐坐标系方法

问题：为什么要实现扫描数据的坐标系和建模的坐标系相统一？

逆向建模就是把扫描数据的坐标系和建模的坐标系相统一，如果这两个坐标系统一无缝隙则建出模型的偏差就会相当的小，当然得到的模型质量相对的也就变得高了。

问题：如何实现扫描数据的坐标系和建模的坐标系相统一？

坐标系对齐方式有两种：3-2-1对齐方式（俗称点-线-面对齐）以及X-Y-Z对齐方式。

方式一：3-2-1对齐方式

建立三个平面，分别拾取模型三个不同的面作为参考依据，需要线或者面，其中线与平面共线关系，面与平面是垂直关系。

方式二：X-Y-Z对齐方式

选择上平面和回转轴的交点作为坐标原点。方式二更适合回转体。

二、面片草图

问题：什么是面片草图？
面片草图模式可以根据面片或点云提取断面轮廓或轮廓多段线，同样也可以根据所提取的多段线创建2D几何形状，例如直线、圆、圆弧、矩形。可以利用草图要素的约束条件来创建完全参数化的模型。 面片草图模式可从扫描数据中提取正确、精确的设计意图。

三、拉伸命令

问题：什么是拉伸？

“拉伸”命令在直线方向上拉伸对象的断面轮廓，然后生成封闭实体。

问题：如何选择对象的断面轮廓？
可用草图中的一个轮廓线或多个轮廓线来表示对象的断面轮廓。轮廓线是由草图要素绘制的，如圆、样条曲线或直线、圆弧、样条曲线的结合。由草图拉伸方向和长度，最终就能获得拉伸实体。
注意
如果要创建拉伸实体，轮廓线必须是封闭的。选择“曲面”-“拉伸”命令可使用开放的轮廓线来创建拉伸特征。
任务实施

一、领域组划分

步骤一

导入处理完成的yixing.STL 数据，点击菜单栏中的【插入】-【导入】，选择 yixing.STL 文件，选择仅【导入】按钮。

导入.STL格式文件
步骤二

点击 【参照平面】按钮，方法选择“提取”，更改选择模式为【矩形选择模式】，在零件的低端平面区域选择领域创建参照平面，点击右下角【确认】操作即可成功创建一个参照平面 1。

点击“参照平面”按钮
更改“矩形选择模式”
选择三个点
点击右下角确认
步骤三

使用同样的创建参照平面的画法，选择【添加基准平面】，选择【偏移基准平面】，向上偏移20毫米，生成基准平面2。

创建基准平面2

点击【面片草图】，选择【平面2】，向上16毫米截取面片草图，勾选【确定】。

点击面片草图
选择平面2
向上16毫米截取面片草图

选择【圆工具】，点击【面片草图】如图所示做圆，勾选【完成】草图。

选择圆工具做圆
勾选完成草图
学一学：如何利用偏移平面获得断面多线段
步骤四

建立坐标系。点击【手动对齐】按钮，选择点云模型，点击【下一阶段】，移动方法选择“X-Y-Z”。点击左上角按钮为参数设置选项。点击右下方【√】按钮，退出手动对齐模式。坐标系创建完成。（注：用于辅助建立坐标系的参照平面 1及草图1在建立坐标系之后可隐藏或删除。）

点击手动对齐
选择下一步

选择【位置】，位置添加在草图1圆心位置。

选择位置
添加在草图1圆心处

选择【z轴】，选择【平面2】，完成手动对齐。

手动对齐

删除平面1，平面2，草图1，点击【调整视图】。

删除平面1，平面2，草图1
调整视图

点击【领域组】，敏感度40，勾选右下角【√】生成领域组。

点击领域组，敏感度40
生成领域组
搜一搜：尝试用另外一种方法建立坐标系
微课
创建领域组

二、三维建模

步骤一

点击【面片草图】按钮，点击【前】平面为基准平面，进入面片草图模式，截取需要的参照线点击左上角按钮。使用工具栏草图工具绘制草图1。点击右下方【√】按钮，退出面片草图模式。

点击面片草图，选择前平面
向上偏移2毫米截取面片草图勾选确定
隐藏面片
选择中心圆弧工具作图
选择直线工具作图
读一读
如何完成绘制直线
选择添加圆弧
选择相交剪切，修剪草图
添加圆角
点击尺寸数字
手动添加尺寸
完成草图1
微课
草图绘制
步骤二

点击【拉伸曲面】按钮，进入拉伸曲面模式，选择上述【面片草图1】。参数设置拉伸方法为距离，长度设置为10mm，拉伸曲面，完成草图2。

参数设置

点击【隐藏面片】。

显示实体

点击【添加基准平面】，选择【前平面】，选择偏移，向上偏移7毫米，生成平面1。

生成平面1

点击【面片草图】，选择【平面1】，向下偏移2毫米，截取面片草图。

面片草图参数设置
截取面片草图

选择【圆】工具，做草图如图所示，勾选完成草图2。

完成草图2
步骤三

点击【拉伸曲面】按钮，进入拉伸曲面模式，选择上述【面片草图 2】，向下拉伸3毫米，勾选【合并】，完成拉伸2。

完成拉伸2

点击【面片草图】，选择【领域平面】，向下3.5毫米截取面片草图。

选择领域平面
向下3.5毫米截取面片草图

选择【圆工具】，做草图如图所示，完成草图3。

完成草图3
步骤四

点击【拉伸曲面】按钮，进入拉伸曲面模式，选择上述【面片草图 3】，向下拉伸5毫米，选择【剪切】，完成拉伸3。

拉伸过程
完成拉伸

点击【添加基准平面】，选择【前平面】，选择【偏移】，向上偏移10毫米，生成平面2。

生成平面2

点击【面片草图】，选择【平面2】，向上1毫米截取面片草图，添加拔模角度50度。

添加拔模角度50度

点击【圆工具】，做草图4。

完成草图4
步骤五

点击【拉伸实体】，选择【草图4】，向上拉伸5毫米，添加拔模角度50度，选择【合并】，完成拉伸4。

拉伸4

选择【面片草图】，选择【平面2】，向上偏移8毫米截取面片草图。

草图5
步骤六
重复上述步骤，完成拉伸草图6的绘制过程。

点击【实体拉伸】，向上拉伸10毫米，选择合并。

合并

选择【面片草图】，选择【平面2】，向上偏移4毫米。

向上偏移

绘制草图。

做圆
直线连接
延长
剪切并完成草图6
步骤七
选择【草图6】，重复上述步骤，完成拉伸-草图7的绘制过程。

选择【实体拉伸】，选择【草图6】，向上拉伸5毫米，选择合并，完成拉伸。

拉伸效果

选择【面片草图】，选择【平面2】，向上1.5毫米截取面片草图。

面片草图

绘制草图。

作直线
作直线
作圆角
完成草图7
步骤八
选择【草图7】，重复上述步骤，完成拉伸-草图8的绘制过程。

点击【实体拉伸】，选择【草图7】，向上拉伸2.5毫米，选择【合并】，完成拉伸。

拉伸草图7

选择【面片草图】，选择【平面1】，向上8.5毫米截取面片草图。

面片草图

选择【中心圆弧】工具，做草图。

中心圆弧

手动添加圆角，添加圆角数值。

圆角并完成草图8
步骤九

选择【草图8】，重复上述步骤，完成拉伸-草图9的绘制过程。

选择【拉伸实体】，选择【草图8】，向上拉伸10毫米，选择【剪切】，完成拉伸。

拉伸实体

选择【面片草图】，选择【平面1】，向上4毫米截取面片草图。

面片草图

选择【圆】工具，做草图。

完成草图9
步骤十

选择【草图9】，重复上述步骤，完成拉伸-草图10的绘制过程。最终按草图10生成拉伸实体。

选择【实体拉伸】，选择【草图9】，向上拉伸10毫米，选择【剪切】，完成拉伸。

拉伸实体

选择【面片草图】，选择【前平面】，向上15毫米截取面片草图。

面片草图

绘制草图。

完成草图10

点击【实体拉伸】，选择【草图10】，向上拉伸20毫米，选择【剪切】，完成拉伸。

将草图10拉伸
最终拉伸实体
微课
微课
细节建模1
微课
细节建模2
步骤十一

点击【圆角】按钮，要素选择如下图所示边线，点击【魔法棒】自动探索圆角半径，同时将右侧分析工具栏中“【偏差】”选项打开，结合自动探索的半径值与偏差颜色分析，手动将半径值调整，直到误差分析颜色接近绿色为止。点击左上角【】按钮，退出倒圆角模式。

打开偏差
倒圆角-图示位置R4
倒圆角-图示位置R2.5
倒圆角-图示位置R2.5
倒圆角-图示位置R2
倒圆角-图示位置R0.5
倒圆角-图示位置R2.5
倒圆角-图示位置R1
倒圆角-图示位置R5
倒圆角-图示位置R17
倒圆角-图示位置R2
倒圆角-图示位置R1
倒圆角-图示位置R1.5
倒圆角-图示位置R2
倒圆角-图示位置R1
倒圆角-图示位置R0.5
倒圆角-图示位置R0.3
步骤十二

完成异形零件实体建模。

完成实体建模
微课
倒角建模
技能提升
操作训练
异形零件逆向建模
知识巩固
自我挑战
技能拓展
拓展训练
支撑杆逆向建模