4.3 体素

4.3.1 基本体素

特征是组成零件的基本单元。一般而言，长方体、圆柱体、圆锥体和球体4个基本体素特征常常作为零件模型的第一个特征（基础特征）使用，然后在基础特征之上，通过添加新的特征以得到所需的模型，因此体素特征对零件的设计而言是最基本的特征。下面分别介绍以上4种基本体素特征的创建方法。

1.创建长方体

进入建模环境后，选择下拉菜单命令（或在功能选项卡区域下拉列表中单击按钮），系统弹出图4.3.1所示的“长方体”对话框。在下拉列表中可以选择创建长方体的方法，共有3种。

注意：如果下拉菜单中没有命令，则需要定制，具体定制过程请参见第2章2.2节的相关内容。在后面的章节中如果有类似情况，将不再进行具体说明。

方法一：“原点和边长”方法。

下面以图4.3.2所示的长方体为例，说明使用“原点和边长”方法创建长方体的一般过程。

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图4.3.1所示的“长方体”对话框。

Step2.选择创建长方体的方法。在下拉列表中选择选项，如图4.3.1所示。

Step3.定义长方体的原点（即长方体的一个顶点）。选择坐标原点为长方体顶点（系统默认选择坐标原点为长方体顶点）。

Step4.定义长方体的参数。在文本框中输入值140，在文本框中输入值90，在文本框中输入值16。

Step5.单击按钮，完成长方体的创建。

说明：长方体创建完成后，如果要对其进行修改，可直接双击该长方体，然后根据系统信息提示编辑其参数。

图4.3.1 “长方体”对话框

图4.3.2 长方体特征（一）

方法二：“两点和高度”方法。

“两点和高度”方法要求指定长方体在Z轴方向上的高度和其底面两个对角点的位置，以此创建长方体。下面以图4.3.3所示的长方体为例，说明使用“两点和高度”方法创建长方体的一般过程。

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch04.03\block02.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“长方体”对话框。

Step3.选择创建长方体的方法。在下拉列表选择选项。

Step4.定义长方体的底面对角点。在图形区中单击图4.3.4所示的两个点作为长方体的底面对角点。

图4.3.3 长方体特征（二）

图4.3.4 选取两个点作为底面对角点

Step5.定义长方体的高度。在文本框中输入值100。

Step6.单击按钮，完成长方体的创建。

方法三：“两个对角点”方法。

该方法要求设置长方体两个对角点的位置，而不用设置长方体的高度，系统即可从对角点创建长方体。下面以图4.3.5所示的长方体为例，说明使用“两个对角点”方法创建长方体的一般过程。

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch04.03\block03.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“长方体”对话框。

Step3.选择创建长方体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step4.定义长方体的对角点。在图形区中单击图4.3.6所示的两个点作为长方体的对角点。

Step5.单击按钮，完成长方体的创建。

图4.3.5 长方体特征（三）

图4.3.6 选取两个点作为对角点

2.创建圆柱体

创建圆柱体有“轴、直径和高度”和“圆弧和高度”两种方法，下面将分别介绍。

方法一：“轴、直径和高度”方法。

“轴、直径和高度”方法要求确定一个矢量方向作为圆柱体的轴线方向，再设置圆柱体的直径和高度参数，以及圆柱体底面中心的位置。下面以图4.3.7所示的零件基础特征（圆柱体）为例，说明使用“轴、直径和高度”方法创建圆柱体的一般操作过程。

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令（或在功能选项卡区域下拉列表中单击按钮），系统弹出图4.3.8所示的“圆柱”对话框。

Step2.选择创建圆柱体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step3.定义圆柱体轴线方向。单击“矢量对话框”按钮，系统弹出图4.3.9所示的“矢量”对话框。在该对话框的下拉列表中选择选项，单击按钮。

Step4.定义圆柱底面圆心位置。在“圆柱”对话框中单击“点对话框”按钮，系统弹出“点”对话框。在该对话框中设置圆心的坐标为XC=0.0、YC=0.0、ZC=0.0，单击按钮，系统返回到“圆柱”对话框。

Step5.定义圆柱体参数。在“圆柱”对话框的文本框中输入值100，在文本框中输入值100，单击按钮，完成圆柱体的创建。

图4.3.7 创建圆柱体（一）

图4.3.8 “圆柱”对话框

图4.3.9 “矢量”对话框

方法二：“圆弧和高度”方法。

“圆弧和高度”方法就是通过设置所选取的圆弧和高度来创建圆柱体。下面以图4.3.10 所示的零件基础特征（圆柱体）为例，说明使用“圆弧和高度”方法创建圆柱体的一般操作过程。

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch04.03\cylinder02.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆柱”对话框。

Step3.选择创建圆柱体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step4.定义圆柱体参数。根据系统的提示，在图形区中选中图4.3.11所示的圆弧，在文本框中输入值100。

Step5.单击按钮，完成圆柱体的创建。

图4.3.10 创建圆柱体（二）

图4.3.11 选取圆弧

3.创建圆锥体

圆锥体的创建方法有以下5种。

方法一：“直径和高度”方法。

“直径和高度”方法就是通过设置圆锥体的底部直径、顶部直径、高度以及圆锥轴线方向来创建圆锥体。下面以图4.3.12所示的圆锥体为例，说明使用“直径和高度”方法创建圆锥体的一般操作过程。

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令（或在功能选项卡区域下拉列表中单击按钮），系统弹出图4.3.13所示的“圆锥”对话框。

图4.3.12 圆锥体特征（一）

图4.3.13 “圆锥”对话框

Step2.选择创建圆锥体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step3.定义圆锥体轴线方向。在该对话框中单击按钮，系统弹出“矢量”对话框，在“矢量”对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义圆锥体底面原点（圆心）。接受系统默认的原点（0，0，0）为底圆原点。

Step5.定义圆锥体参数。在文本框中输入值50，在文本框中输入值0，在文本框中输入值25。

Step6.单击按钮，完成圆锥体的创建。

方法二：“直径和半角”方法。

“直径和半角”方法就是通过设置底部直径、顶部直径、半角以及圆锥轴线方向来创建圆锥体。下面以图4.3.14所示的圆锥体为例，说明使用“直径和半角”方法创建圆锥体的一般操作过程。

图4.3.14 圆锥体特征（二）

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆锥”对话框。

Step2.选择创建圆锥体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step3.定义圆锥体轴线方向。在该对话框中单击按钮，系统弹出“矢量”对话框，在“矢量”对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义圆锥体底面原点（圆心）。选择系统默认的坐标原点（0，0，0）为底面原点。

Step5.定义圆锥体参数。在文本框中输入值50，在文本框中输入值0，在文本框中输入值30，单击按钮，完成圆锥体的创建。

方法三：“底部直径，高度和半角”方法。

“底部直径，高度和半角”方法是通过设置底部直径、高度和半角参数以及圆锥轴线方向来创建圆锥体。下面以图4.3.15所示的圆锥体为例，说明使用“底部直径，高度和半角”方法创建圆锥体的一般操作过程。

图4.3.15 圆锥体特征（三）

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆锥”对话框。

Step2.选择创建圆锥体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step3.定义圆锥体轴线方向。在该对话框中单击按钮，系统弹出“矢量”对话框，在“矢量”对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义圆锥体底面原点（圆心）。选择系统默认的坐标原点（0，0，0）为底面原点。

Step5.定义圆锥体参数。在、、文本框中分别输入值100、86.6、30。单击按钮，完成圆锥体的创建。

方法四：“顶部直径，高度和半角”方法。

“顶部直径，高度和半角”方法是通过设置顶部直径、高度和半角参数以及圆锥轴线方向来创建圆锥体。其操作和“底部直径，高度和半角”方法基本一致，可参照其创建的步骤，在此不再赘述。

方法五：“两个共轴的圆弧”方法。

“两个共轴的圆弧”方法是通过选取两个圆弧对象来创建圆锥体。下面以图4.3.16所示的圆锥体为例，说明使用“两个共轴的圆弧”方法创建圆锥体的一般操作过程。

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch04.03\cone04.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆锥”对话框。

Step3.选择创建圆锥体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step4.选择图4.3.17所示的两条弧分别为底部圆弧和顶部圆弧，单击按钮，完成圆锥体的创建。

图4.3.16 圆锥体特征（四）

图4.3.17 选取圆弧

注意：创建圆锥体中的“两个共轴的圆弧”方法所选的这两条弧（或圆）必须共轴。两条弧（圆）的直径不能相等，否则创建出错。

4.创建球体

球体的创建可以通过“中心点和直径”及“圆弧”这两种方法，下面分别介绍。

方法一：“中心点和直径”方法。

“中心点和直径”方法就是通过设置球体的直径和球体中心点位置来创建球特征。下面以图4.3.18所示的零件基础特征——球体为例，说明使用“中心点和直径”方法创建球体的一般操作过程。

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“球”对话框。

Step2.选择创建球体的方法。在下拉列表中选择选项，此时“球”对话框如图4.3.19所示。

Step3.定义球中心点位置。在该对话框中单击按钮，系统弹出“点”对话框，接受系统默认的坐标原点（0，0，0）为球心。

Step4.定义球体直径。在文本框输入值100。单击按钮，完成球体的创建。

图4.3.18 球体特征（一）

图4.3.19 “球”对话框

方法二：“圆弧”方法。

“圆弧”方法就是通过选取的圆弧来创建球体，选取的圆弧可以是一段弧，也可以是圆。下面以图4.3.20所示的零件基础特征——球体为例，说明使用“圆弧”方法创建球体的一般操作过程。

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch04.03\sphere02.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“球”对话框。

Step3.选择创建球体的方法。在下拉列表中选择选项。

Step4.根据系统的提示，在图形区选取图4.3.21所示的圆弧，单击按钮，完成球体的创建。

图4.3.20 球体特征（二）

图4.3.21 选取圆弧

4.3.2 在基本体素上添加其他体素

本节以图4.3.22所示的实体模型的创建过程为例，说明在基本体素特征上添加其他特征的一般过程。

图4.3.22 模型及模型树

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。接受系统默认的模板，在文本框中输入文件名称body，单击按钮。

Step2.创建图4.3.23所示的基本长方体特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“长方体”对话框。

（2）选择创建长方体的类型。在下拉列表中选择选项。

（3）定义长方体的原点。选择坐标原点为长方体原点。

（4）定义长方体参数。在文本框中输入值140，在文本框中输入值90，在文本框中输入值16。

（5）单击按钮，完成长方体的创建。

Step3.创建图4.3.24所示的圆柱体特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆柱”对话框。

（2）选择创建圆柱体的方法。在下拉列表中选择选项。

（3）定义圆柱体轴线方向。单击“矢量对话框”按钮，系统弹出“矢量”对话框。在下拉列表中选择选项，单击按钮，系统返回到“圆柱”对话框。

（4）定义圆柱底面圆心位置。在“圆柱”对话框中单击“点对话框”按钮，系统弹出“点”对话框。在该对话框中设置圆心的坐标，在文本框中输入值45，在文本框中输入值45，在文本框中输入值0。单击按钮，系统返回到“圆柱”对话框。

（5）定义圆柱体参数。在文本框中输入值20，在文本框中输入值50。

（6）对圆柱体和长方体特征进行布尔运算。在下拉列表中选择选项，采用系统默认的求和对象。单击按钮，完成圆柱体的创建。

Step4.创建图4.3.25所示的圆锥体特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“圆锥”对话框。

图4.3.23 创建长方体特征

图4.3.24 创建圆柱体特征

图4.3.25 创建圆锥体特征

（2）选择创建圆锥体的类型。在下拉列表中选择选项。

（3）定义圆锥体轴线方向。在该对话框中单击按钮，系统弹出“矢量”对话框，在“矢量”对话框的下拉列表中选择选项。

（4）定义圆锥体底面圆心位置。在对话框中单击“点对话框”按钮，系统弹出“点”对话框。在该对话框中设置圆心的坐标，在文本框中输入值90，在文本框中输入值45，在文本框中输入值0。单击按钮，系统返回到“圆锥”对话框。

（5）定义圆锥体参数。在文本框中输入值80，在文本框中输入值0，在文本框中输入值50。

（6）对圆锥体和前面已求和的实体进行布尔运算。在下拉列表中选择选项，采用系统默认的求和对象。单击按钮，完成圆锥体的创建。