2.2 实体建模
UG NX提供了特征建模模块、特征操作模块和特征编辑模块，具有强大的实体建模功能，并且在已有版本基础上进行了一定的改进，提高了用户设计意图表达的能力，使三维实体设计更简便、直观和实用。
2.2.1 实体建模概述
1．常用术语
UG实体建模中，通常会使用一些专业术语，了解和掌握这些术语是用户进行实体建模的基础，这些术语通常用来简化表述，便于与相似的概念区别。UG实体建模中主要涉及以下几个常用的术语。
●几何物体、对象：UG环境下所有的几何体均为几何物体、对象，包括点、线、面和三维图形。
●实体：指封闭的边和面的集合。
●片体：一般是指一个或多个不封闭的表面。
●体：实体和片体总称，一般是指创建的三维模型。
●面：边围成的区域。
●引导线：用来定义扫描路径的曲线。
●目标体：是指需要与其他实体运算的实体。
●工具体：是指用来修剪目标体的实体。
2．实体建模的用户界面
UG NX 10.0在操作界面上有很大改进，常用的实体建模命令位于“主页”选项卡→“特征”分组中，如图2-27a所示。在“特征”分组中单击“更多”，可展开更多关于实体建模的命令工具按钮，如图2-27b所示。
图2-27 实体建模用户界面
a)“主页”选项卡b)实体建模工具按钮
2.2.2 基准特征
基准特征包括基准轴、基准平面和基准坐标系，在产品设计过程中起辅助设计作用。特别是在圆柱、圆锥、球和旋转体的回转面上创建特征时，可借助基准特征进行操作。
1．基准轴
基准轴是一条可供其他特征参考的中心线。单击菜单工具栏“主页”选项卡→“特征”分组→“基准轴”按钮
，弹出如图2-28所示的“基准轴”对话框。创建基准轴的方法及按钮介绍如下。
图2-28 “基准轴”对话框
2．基准平面
基准平面是实体建模中经常使用的辅助平面，通过使用基准平面可以在非平面上方便地创建特征，或为草图提供草图工作平面位置。单击“主页”选项卡→“特征”分组→“基准平面”按钮
，弹出如图2-29所示的“基准平面”对话框。如图2-30所示为通过“按某一距离”方式创建的基准平面。创建基准平面的方法及按钮介绍如下。
自动判断：根据选取对象自动生成基准轴
交线：根据两平面的交线创建基准轴。
曲线/面轴：创建与某圆柱面轴线或与某直线重合的基准轴。
XC轴：创建与X轴平行的基准轴。
YC轴：创建与Y轴平行的基准轴。
ZC轴：创建与Z轴平行的基准轴。
点和方向：选择点和直线（轴线）生成基准轴。
两点：生成的基准轴依次通过两个选择点。
曲线上矢量：选择曲线上的某一点，生成沿其切线方向的基准轴。
图2-29 “基准平面”对话框
图2-30 基准平面的创建
自动判断：系统根据选取对象可自动生成各基准平面
点和方向：选择点和方向，如零件直边中点及YC方向，创建基准平面
在曲线上：选择曲线上的某点，生成与曲线所在平面垂直（与曲线相切或垂直）重合的基准面。
按某一距离：选择某平面，并输入距离值，得到与所选平面偏置一定距离的基准平面。
成一角度：选择参考平面及旋转轴，创建基准平面。
平分：选择两平面，生成的基准面位于所选两平面中间。
两直线：生成的基准平面依次通过两选择直线。
相切于面：选择某曲面，并指定点，生成通过点且相切于指定面的基准平面。
通过对象：选择实体的某一平面，生成与所选平面重合的基准平面。
3．基准坐标系
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“基准坐标系”按钮，弹出如图2-31所示的“基准CSYS”对话框，在对话框的“类型”下拉列表中提供了多种创建基准坐标系的方法，如图2-32所示。
图2-31 “基准CSYS”对话框
图2-32 基准坐标系的创建方法
2.2.3 基准体素特征
UG实体建模中的体素特征主要包括长方体、圆柱体、圆锥体和球体。这些特征实体都具有比较简单的特征形状，通常利用几个简单的参数便可以创建。另外，体素特征一般作为第一个特征出现，因此进行实体建模时首先需要掌握体素特征的创建方法。
1．长方体
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“块”按钮
，弹出如图2-33所示的“块”对话框。对话框中提供了3种创建长方体的方法。
图2-33 “块”对话框
2．圆柱体
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“圆柱”按钮
，弹出如图2-34所示的“圆柱”对话框。该对话框中提供了两种创建圆柱体的方法。
图2-34 “圆柱”对话框
●
轴、直径和高度方式：选择圆柱轴的方向，并输入圆柱的直径和高度生成圆柱体
●
圆弧和高度：输入圆柱体的高度，选择已存在圆（弧）及圆柱的轴向生成圆柱体。
3．圆锥
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“圆锥”按钮
，弹出如图2-35所示的“圆锥”对话框。该对话框中提供了5种创建圆锥的方法。
图2-35 “圆锥”对话框
4．球
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“球”按钮
，弹出如图2-36所示的“球”对话框。该对话框中提供了两种创建球体的方法。
图2-36 “球”对话框
（中心点和直径）：输入球的直径并制定圆心位置，即可生成球体。
（圆弧）：选择已存在的圆（弧），以所选圆（弧）直径和圆心创建球。
2.2.4 成型特征
成型特征必须在现有模型的基础上创建，包括创建孔、凸台、键槽等。下面分别介绍几种常用的成型特征的方法。
1．孔
孔特征是指在实体模型中去除部分实体，此实体可以是长方体、圆柱体或圆锥体等。
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“孔”按钮
，弹出“孔”对话框，可以创建5种孔，即常规孔、钻形孔、螺钉间隙孔、螺纹孔和孔系列
【例2-2】创建孔特征。
为如图2-37所示的定模板创建安装导套用的沉孔。
图2-37 定模板
1）打开附带光盘文件ch02\eg\eg_02\dingmb.prt，如图2-37所示。
2）打开“孔”对话框，设置“类型”为
常规孔），设置“成型”为
沉头孔），设置孔的尺寸参数，然后选择模板上表面为放置面，此时系统进入草绘环境，并弹出“草图点”对话框，系统在所选孔特征的放置面上显示孔的定位点。
3)单击“草图点”对话框的“关闭”按钮，按照图2-38中⑥箭头所示尺寸确定孔定位点的定位尺寸。单击“完成”按钮
，退出草绘环境。
图2-38 创建沉头孔
4)单击“孔”对话框的“确定”按钮，即可生成孔特征，如图2-38所示。
2．凸台
凸台特征与孔特征类似，区别在于其生成方式和孔的生成方式相反，凸台是在指定实体的外表面生成实体（增材料）。而孔则是在指定实体内部去除指定的实体（减材料），其操作方法与孔的操作相似，此处不再赘述。
3．腔体
单击“主页”选项卡一“特征”分组一“腔体”按钮
，弹出“腔体”对话框。该对话框中提供了3种创建腔体的方法：“圆柱坐标系”“矩形”和“常规”。
【例2-3】 创建腔体。
1)打开附带光盘文件ch02\egYeg_03\qiangti.prt。操作过程如图2-39所示。
图2-39 创建腔体
2)单击“主页”选项卡一“特征”分组一“腔体”按钮
，打开“腔体”对话框。单击“矩形”按钮，选择长方体的上表面为放置面，再根据提示选取图2-39中的③箭头所示的侧面为水平参考。
3)在“矩形腔体”对话框中输入腔体参数，然后单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框。
4)单击“按一定距离平行”按钮
，然后根据系统提示，选择图2-39中⑦所示的长方体的边线作为目标边，选择图2-39中⑧所示的腔体的边线，系统弹出“创建表达式”对话框，输入距离值50，然后单击“确定”按钮。重复图2-39中⑥一⑩，设置腔体的另一定位尺寸为70，最后单击“定位”对话框的“确定”按钮完成腔体的创建。
2.2.5 扫描特征
扫描特征包括拉伸、回转、扫掠等特征。其特点是创建的特征与截面曲线或引导线是相互关联的，当其用到的曲线或引导线发生变化时，其扫描特征也将随之变化。
1．拉伸
拉伸是将实体表面、实体边缘、曲线，或者片体通过拉伸生成实体或者片体。该命令在建模过程中应用广泛。
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“拉伸”按钮
，弹出如图2-40所示的“拉伸”对话框。通过选择对话框的“布尔运算”方式（无、求和、求差、求交），可以实现拉伸时以增材料或减材料方式创建实体，如图2-41和图2-42所示。在对话框“极限”选项组的“开始”下拉列表中列出了拉伸体的生长方向，用户可根据需要进行选择，如图2-43和图2-44所示。
图2-40 “拉伸”对话框
图2-41 拉伸（布尔求和）
图2-42 拉伸（布尔求差）
图2-43 拉伸（直至选定对象）
图2-44 拉伸（对称）
若拉伸截面为非封闭曲线，则拉伸所得为曲面；若拉伸截面为封闭曲线，则所得为实心实体，拉伸效果如图2-45所示。
图2-45 拉伸（生成实体或片体）
a)拉伸为曲面b)拉伸为实体
2．旋转
旋转（回转）特征是使截面曲线绕指定轴回转一个非零角度，以此创建一个特征。可以从一个基本横截面开始，然后生成回转特征或部分回转特征。
单击“主页”选项卡→“特征”分组→“旋转”按钮
，弹出如图2-46a所示的“旋转”对话框。
图2-46 回转体
a)“旋转”对话框b)生成实体c)生成部分实体d)生成片体
选择或创建草图（曲线），设置矢量方向和回转轴的定位点，再输入“限制”参数，设置“偏置”方式，即完成回转，如图2-46所示。进行无偏置回转时，只有回转截面为非封闭曲线且回转角度小于360°时，才能得到片体。
3．扫掠
扫掠是将一个截面图形沿引导线扫描来创造实体特征，其中的导引线可以是直线、圆弧、样条曲线等。
选择菜单“插入”→“扫掠”→“扫掠”命令，或单击“主页”选项卡→“特征”分组→“扫掠”按钮
，弹出“扫掠”对话框。建立扫掠特征的操作步骤如图2-47所示，分别选取圆和样条曲线为截面曲线和引导曲线，单击“确定”按钮，生成扫掠特征（操作模型见附带光盘文件ch02\ch02_02\saolue.prt）。
图2-47 扫掠特征
2.2.6 布尔运算
布尔运算用于实体建模中各个实体之间的求加、求差和求交操作，只有实体对象才可以进行布尔运算，曲线和曲面等无法进行布尔运算。布尔运算在拉伸特征、修剪体命令及模具设计过程中模具组件的修剪中应用广泛。
根据对结果的影响程度不同，可以把布尔运算所涉及的实体分为两类，即目标体和工具体，其含义分别如下。
●目标体：进行布尔运算时第一个选择的实体，运算的结果加到目标体上，并修改目标体，其结果的属性遵从于目标体。同一次布尔运算中，目标体只有一个。
●工具体：进行布尔运算时第二个及以后选择的实体。工具体将加到目标体上，并构成目标体的一部分。
1．和运算
和运算将两个或两个以上的实体组合成一个新实体。选择菜单“插入”→“组合”→“合并”命令，或单击“主页”选项卡→“特征”分组→“合并”按钮
，弹出“合并”对话框。求和运算效果如图2-48所示。
图2-48 求和（保持工具体）
2．差运算
差运算将目标体中与工具体相交的部分去掉而生成一个新的实体。选择菜单“插入”→“组合”→“减去”命令，或单击“主页”选项卡→“特征”分组→“减去”按钮
，弹出“求差”对话框。求差运算后的效果如图2-49所示。
图2-49 求差（保持目标体）
3．交运算
相交运算截取目标体与工具体的公共部分构成新的实体。选择菜单“插入”→“组合”→“相交”命令，或单击“主页”选项卡→“特征”分组→“相交”按钮
，弹出“求交对话框。求交运算后的效果如图2-50所示。
图2-50 求交