4.5 拉伸特征

4.5.1 概述

拉伸特征是将截面沿着草图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。下面以一个简单实体三维模型（图4.5.1）为例，说明拉伸特征的基本概念及其创建方法，同时介绍用UG软件创建零件三维模型的一般过程。

4.5.2 创建基础拉伸特征

下面以图4.5.2所示的拉伸特征为例，说明创建拉伸特征的一般步骤。创建前，请先新建一个模型文件，命名为base_block，进入建模环境。

1．选取拉伸特征命令

选取特征命令一般有如下两种方法。

方法一：从下拉菜单中获取特征命令。选择下拉菜单命令。

方法二：从功能区中获取特征命令。本例可以直接单击功能选项卡区域的按钮。

2．定义拉伸特征的截面草图

定义拉伸特征截面草图的方法有两种：选择已有草图作为截面草图；创建新草图作为截面草图，本例中介绍第二种方法，具体定义过程如下。

Step1.选取“新建草图”命令。选择特征命令后，系统弹出图4.5.3所示的“拉伸”对话框，在该对话框中单击按钮，创建新草图。

图4.5.3所示的“拉伸”对话框中相关选项的功能说明如下。

● （选择曲线）：选择已有的草图或几何体边缘作为拉伸特征的截面。

● （绘制截面）：创建一个新草图作为拉伸特征的截面。完成草图并退出草图环境后，系统自动选择该草图作为拉伸特征的截面。

● ：该选项用于指定拉伸的方向。可单击对话框中的按钮，从系统弹出的下拉列表中选取相应的方式，指定拉伸的矢量方向。单击按钮，系统就会自动使当前的拉伸方向反向。

● ：用于指定拉伸生成的是片体（即曲面）特征还是实体特征。

说明：在拉伸操作中，也可以在图形区拖动相应的手柄按钮，设置拔模角度和偏置值等，这样操作更加方便和灵活。另外，UG NX 12.0支持最新的动态拉伸操作方法——可以用鼠标选中要拉伸的曲线，然后右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，同样可以完成相应的拉伸操作。

Step2.定义草图平面。

对草图平面的概念和有关选项介绍如下。

● 草图平面是特征截面或轨迹的绘制平面。

● 选择的草图平面可以是XY平面、YZ平面和ZX平面中的一个，也可以是模型的某个表面。

完成上步操作后，选取ZX平面作为草图平面，单击按钮，进入草图环境。

Step3.绘制截面草图。

基础拉伸特征的截面草图如图4.5.4所示。绘制特征截面草图图形的一般步骤如下。

（1）设置草图环境，调整草图区。

①进入草图环境后，若图形被移动至不方便绘制的方位，应单击“草图生成器”工具栏中的“定向到草图”按钮，调整到正视于草图的方位（也就是使草图基准面与屏幕平行）。

②除可以移动和缩放草图区外，如果用户想在三维空间绘制草图，或希望看到模型截面图在三维空间的方位，可以旋转草图区，方法是按住中键并移动鼠标，此时可看到图形跟着鼠标旋转。

（2）创建截面草图。下面介绍创建截面草图的一般流程，在以后的章节中创建截面草图时，可参照这里的内容。

①绘制截面几何图形的大体轮廓。

注意：绘制草图时，开始没有必要很精确地绘制截面的几何形状、位置和尺寸，只要大概的形状与图4.5.5相似就可以。

②建立几何约束。建立图4.5.6所示的水平、竖直、相等、共线和对称约束。

③建立尺寸约束。单击功能选项卡区域中的“快速尺寸”按钮，标注图4.5.7所示的五个尺寸，建立尺寸约束。

④修改尺寸。将尺寸修改为设计要求的尺寸，如图4.5.8所示。其操作提示与注意事项如下。

● 尺寸的修改应安排在建立完约束以后进行。

● 注意修改尺寸的顺序，先修改对截面外观影响不大的尺寸。

Step4.完成草图绘制后，选择下拉菜单命令，退出草图环境。

3．定义拉伸类型

退出草图环境后，图形区出现拉伸的预览，在对话框中不进行选项操作，创建系统默认的实体类型。

4．定义拉伸深度属性

Step1.定义拉伸方向。拉伸方向采用系统默认的矢量方向，如图4.5.9所示。

说明：“拉伸”对话框中的选项用于指定拉伸的方向，单击对话框中的按钮，从系统弹出的下拉列表中选取相应的方式，即可指定拉伸的矢量方向，单击按钮，系统就会自动使当前的拉伸方向反向。

Step2.定义拉伸深度。在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值35.0，此时图形区如图4.5.9所示。

说明：

● 区域：下拉列表包括6种拉伸控制方式。

☑ ：分别在和下面的文本框输入具体的数值（可以为负值）来确定拉伸的深度，起始值与结束值之差的绝对值为拉伸的深度，如图4.5.10所示。

☑ ：特征将在截面所在平面的两侧进行拉伸，且两侧的拉伸深度值相等，如图4.5.10所示。

☑ ：特征拉伸至下一个障碍物的表面处终止，如图4.5.10所示。

☑ ：特征拉伸到选定的实体、平面、辅助面或曲面为止，如图4.5.10所示。

☑ ：把特征拉伸到选定的曲面，但是选定面的大小不能与拉伸体完全相交，系统就会自动按照面的边界延伸面的大小，然后再切除生成拉伸体，圆柱的拉伸被选择的面（框体的内表面）延伸后切除。

☑ ：特征在拉伸方向上延伸，直至与所有曲面相交，如图4.5.10所示。

● 区域：如果图形区在拉伸之前已经创建了其他实体，则可以在进行拉伸的同时与这些实体进行布尔操作，包括创建求和、求差和求交。

● 区域：对拉伸体沿拉伸方向进行拔模。角度大于0时，沿拉伸方向向内拔模；角度小于0时，沿拉伸方向向外拔模。

☑ ：将直接从设置的起始位置开始拔模。

☑ ：用于设置拉伸特征拔模的起始位置为拉伸截面处。

☑ ：在拉伸截面两侧进行不对称的拔模。

☑ ：在拉伸截面两侧进行对称的拔模，如图4.5.11所示。

☑ ：在拉伸截面两侧进行拔模，所输入的角度为“结束”侧的拔模角度，且起始面与结束面的大小相同，如图4.5.12所示。

● 区域：通过设置起始值与结束值，可以创建拉伸薄壁类型特征，如图4.5.13所示，起始值与结束值之差的绝对值为薄壁的厚度。

5．完成拉伸特征的定义

Step1.特征的所有要素定义完毕后，预览所创建的特征，检查各要素的定义是否正确。

说明：预览时，可按住鼠标中键进行旋转查看，如果所创建的特征不符合设计意图，可选择对话框中的相关选项重新定义。

Step2.预览完成后，单击“拉伸”对话框中的按钮，完成特征的创建。

4.5.3 创建其他特征

1．添加“加材料拉伸特征”

在创建零件的基本特征后，可以增加其他特征。现在要添加图4.5.14所示的加材料拉伸特征，操作步骤如下。

Step1.选择下拉菜单命令（或单击“特征”区域中的按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

Step2.创建截面草图。

（1）选取草图基准平面。在“拉伸”对话框中单击按钮，然后选取图4.5.15所示的模型表面作为草图基准平面，单击按钮，进入草图环境。

（2）绘制特征的截面草图。绘制图4.5.16所示的截面草图的大体轮廓。完成草图绘制后，单击功能选项卡“草图”区域中的按钮，退出草图环境。

Step3.定义拉伸属性。

（1）定义拉伸深度方向。单击对话框中的按钮，反转拉伸方向。

（2）定义拉伸深度。在“拉伸”对话框的下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值0，在下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值25，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值-5，在文本框中输入值0，其他采用系统默认设置值。在区域中选择选项，采用系统默认的求和对象。

Step4.单击“拉伸”对话框中的按钮，完成特征的创建。

注意：此处进行布尔操作是将基础拉伸特征与加材料拉伸特征合并为一体，如果不进行此操作，基础拉伸特征与加材料拉伸特征将是两个独立的实体。

2．添加“减材料拉伸特征”

减材料拉伸特征的创建方法与加材料拉伸基本一致，只不过加材料拉伸是增加实体，而减材料拉伸则是减去实体。现在要添加图4.5.17所示的减材料拉伸特征，具体操作步骤如下。

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击”特征”区域中的按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

Step2.创建截面草图。

（1）选取草图基准平面。在“拉伸”对话框中单击按钮，然后选取图4.5.18所示的模型表面作为草图基准平面，单击按钮，进入草图环境。

（2）绘制特征的截面草图。绘制图4.5.19所示的截面草图的大体轮廓。完成草图绘制后，单击按钮，退出草图环境。

Step3.定义拉伸属性。

（1）定义拉伸深度方向。单击对话框中的按钮，反转拉伸方向。

（2）定义拉伸深度类型和深度值。在“拉伸”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中选择选项，采用系统默认的求差对象。

Step4.单击“拉伸”对话框中的按钮，完成特征的创建。

Step5.选择下拉菜单命令，保存模型文件。