第二章基礎實體特征

1、第2章 基礎實體特征2.1三維造型設計基礎 PRO/ENGINEER最重要的特點就是其強大的三維造型設計功能。從現(xiàn)在開始我們將逐步深入地學習PRO/ENGINEER中三維造型的基本方法。在正式介紹三維造型方法之前，首先介紹幾個必要的基礎知識。2.1.1特征及其分類 在Pro/E中，一個三維實體模型的創(chuàng)建過程就是從無到有依次生成各種類型特征并進行合理組合的過程。因此，特征是Pro/E的基本操作單元。盡管各種特征從外觀到其設計方法都有很大差異，但從三維造型角度來看，在Pro/E中通常分為以下幾種類型，各種類型又可細分為若干種。見下表2.1。表2.1 特征類型特征特征類型基本特征實體特征基礎實體特征

2、拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合、高級放置實體特征圓孔、倒圓角、扭曲、管道、殼、倒角、筋曲面特征基本曲面特征拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合、高級操作曲面特征合并、使用面組等基準特征包括基準點、基準軸、基準曲線、基準曲面、坐標系等2.1.2三維造型的一般過程Pro/E三維造型的一般原理是：由二維截面（草繪剖面）生成三維造型。二維草繪是大多數(shù)三維造型中的關(guān)鍵步驟，因此搞清楚二維草繪的有關(guān)問題對我們建造PRO/E三維模型非常有用。1草繪平面的設置在二維草繪時，需要一個草繪平面。設置草繪平面的方法有3種：可選擇系統(tǒng)提供的標準基準平面作為草繪平面。如：TOP、RIGHT、FRONT可使用基礎實體特征上的表面作為草繪平面。

3、可新建一個基準平面作為草繪平面。2草繪平面的放置選定了草繪平面就相當于在繪圖時找到了繪圖板。但在繪圖時，怎樣放置這個“繪圖板”呢？如果以其中一條邊為放置參照，則繪圖板可以有4種放置方式，即參照在頂、底部、左、右，如圖2.1所示。除此之外，還可以按系統(tǒng)的缺省方式放置。 參照在頂 參照在底 參照在左 參照在右 圖2.1草繪平面的放置方式一般來說，在指定好草繪平面后，應優(yōu)先選擇缺省方式來放置草繪平面。3特征生成方向參數(shù)確定特征生成方向?qū)嶋H上是設定在草繪平面的哪一側(cè)產(chǎn)生特征，此外，也可以在草繪平面的雙側(cè)都創(chuàng)建特征。當在草繪平面上繪制完二維截面并退出草繪時，系統(tǒng)會用一個黃色箭頭標示當前的特征生成方向，如

4、圖2.2(a)所示。如果要改變特征的生成方向，可在操控板上單擊按鈕即可。 (a)特征生成方向 (b) 調(diào)整方向后的結(jié)果圖2.2特征生成的方向2.1.3基準特征的操作基準特征是一個重要而且很有用的特征，主要用作三維建模時的設計參照。比如草繪平面、旋轉(zhuǎn)時的軸線等。基準特征包含基準平面、基準點、基準軸、基準曲線以及坐標系等。設計時，可選擇系統(tǒng)提供的基準特征（3個相互正交的標準基準平面、一個坐標系、一個特征的旋轉(zhuǎn)中心），見圖2.3。實體上現(xiàn)有的基準特征（如：實體表面、圓柱的軸線、頂點等），以及插入基準特征等方法來獲取基準特征。圖2.3基準特征在復雜的三維造型設計中，常常會有大量的基準特征，但太多的基準

5、特征會使圖面雜亂從而影響設計的正常進行，這時就很有必要調(diào)整基準特征的顯示狀態(tài)。1 隱藏不使用的基準特征隱藏基準特征最直接的方法有以下3種： 菜單欄：在菜單欄選取菜單命令“工具” “環(huán)境”“顯示”分組框中選中或取消相應復選項即可完成該類基準特征顯示狀態(tài)的設定。如圖2.4所示。 菜單欄：在菜單欄選取菜單命令“視圖”“顯示設置”“基準顯示”對話框，可以在該對話框中設置基準的顯示狀態(tài)。如圖2.5所示 圖2.4“環(huán)境”對話框 圖2.5“顯示基準”對話框工具欄：使用工具欄中的按鈕，這些按鈕都有開、關(guān)兩種狀態(tài)，單擊某按鈕打開相應的基準特征，再單擊一次又會關(guān)閉這些基準特征。2 新增基準特征的方法新增基準特征的

6、方法有2種： 右工具欄：使用右工具欄中的按鈕條，即可根據(jù)需要加入各種基準特征。如圖2.6所示。 圖2.6基準特征按紐 圖2.7基礎特征按紐 菜單欄：在菜單欄選取菜單命令“插入”“模型基準”“平面”等選項，即可根據(jù)需要加入各種基準特征。添加各種基準的具體操作將在以后的章節(jié)中逐一介紹。在創(chuàng)建三維實體中，將重點介紹“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“掃描”、“混合”這四個特征。圖2.7所示為基礎特征建立工具按鈕及功能名稱。22二維草繪二維草繪是Pro/ENGINEER的一項基本技巧。因為在Pro/ENGINEER中，在創(chuàng)建三維實體模型和曲面特征時需要創(chuàng)建剖面圖或截面圖，而這些剖面圖或截面圖就是利用二維草繪技術(shù)繪制

7、的。另外，在 Pro/ENGINEER中，也有一個專門的模塊用來創(chuàng)建二維草繪，這個模塊就是草繪模塊，在草繪模塊中創(chuàng)建的圖形是單個對象存在的，以備后用。本節(jié)主要介紹Pro/ENGINEER二維草繪的繪制技巧以及草繪模塊的進入。221草繪模塊的進入在下拉式主菜單中單擊“文件”“新建”（或者單擊上工具箱中的按紐），系統(tǒng)彈出如圖2.8所示的“新建”對話框，在“類型”分組框中選取“草繪”按紐，在“名稱”文本框中輸入文件名稱（或采用默認名稱）后，單擊“確定”按紐，系統(tǒng)即新建后綴為“.sec”的二維草繪文件，同時打開二維草繪界面，如圖2.9所示。 圖2.8“新建”對話框圖2.9二維草繪界面在該界面中，你會發(fā)

8、現(xiàn)菜單欄上有一個主菜單選項“草繪”，還多了一個右工具條，分別如圖2.10和如圖2.11所示。這標志著已經(jīng)進入了二維草繪繪制模式。 圖2.10“草繪”菜單 圖2.11“草繪”工具條222二維草繪的操作二維草繪的操作包括草繪環(huán)境設置、基本圖元繪制、圖元的編輯、尺寸標注、約束等，下面逐一介紹。1草繪環(huán)境的設置草繪環(huán)境設置是設置草圖繪制中的用戶界面參數(shù)，使得Pro/E Wildfire在完成草圖繪制的過程中更好到滿足工程設計的技術(shù)要求和設計者的個人風格。在下拉式主菜單欄中，單擊“草繪” “選項”，系統(tǒng)彈出“草繪器優(yōu)先選項”對話框，該對話框由3個選項卡組成，各選項卡中部分項目的作用如圖2.12到2.14

9、所示。圖2.12“草繪器優(yōu)先選項”對話框的“顯示”選項卡 圖2.13“草繪器優(yōu)先選項”對話框的 圖2.14“草繪器優(yōu)先選項”對話框的“參數(shù)”選項卡“約束”選項卡 下面是工具欄上幾個常用按紐的作用。 ：切換尺寸顯示的開/關(guān)。 ：切換約束顯示的開/關(guān)。 ：切換網(wǎng)格顯示的開/關(guān)。 ：切換截面頂點顯示的開/關(guān)。讀者可以自己實踐一下。2基本圖元繪制命令二維圖形主要由點和線圖元組成。二維草繪的基本圖元繪制命令共有8個，即：直線、矩形、圓、圓弧、樣條曲線、圓角、點和文本。單擊“草繪”菜單或者單擊右工具條的相應按紐即可繪制這些圖元。基本圖元按紐如表2.2所示。表2.2 基本圖元按紐及操作說明圖元按紐名稱操作說

10、明直線系統(tǒng)提供3種繪制直線的方法。選中畫線工具，單擊鼠標右鍵選擇直線經(jīng)過的點；單擊鼠標中鍵結(jié)束本次直線的繪制，可以繼續(xù)繪制下一條直線。矩形在繪圖區(qū)任意選取一點，按下鼠標左鍵，按住鼠標并拖動鼠標到另一點后釋放。圓系統(tǒng)提供5種畫圓方法。圓弧系統(tǒng)提供5種繪制圓弧的方法。 樣條曲線選擇該工具后，在繪圖區(qū)依次選取曲線經(jīng)過的點，即可創(chuàng)建通過這些選定點的一條光猾曲線，按鼠標中鍵結(jié)束曲線的繪制。圓角系統(tǒng)提供了2種類型的圓角。依次選取放置圓角的兩條邊線即可。點還可創(chuàng)建坐標系。文字選取該工具后，首先根據(jù)系統(tǒng)提示在繪圖區(qū)選取一點來確定文本行的起始點，再選取一點來決定文本的高度以及布置方向。然后系統(tǒng)彈出一個對話框，用

11、來設置文本內(nèi)容、字體等參數(shù)。 3圖元編輯使用上面介紹的基本設計工具創(chuàng)建的二維圖形并不一定正好滿足設計要求，這時可以使用編輯工具對其進行編輯和修改，直到滿足設計要求為止。編輯工具共有6個，單擊“編輯”菜單或者單擊右工具條的相應按紐即可編輯和修改圖元。工具條上的編輯按紐見表2.3說明。表2.3 編輯工具按紐編輯工具名稱說明選取在編輯圖元之前，必須首先選中要編輯的對象。系統(tǒng)提供4種選取方法。單擊該按紐，然后直接使用鼠標單擊要選取的圖元，被選中的圖元將顯示為紅色。復制先選取圖元對象，然后才能選取該工具。另外在復制的同時，還可以根據(jù)需要對圖元進行縮放、平移和旋轉(zhuǎn)等操作。鏡像先選取圖元對象，然后才能選取該

12、工具。然后根據(jù)系統(tǒng)提示選取一條中心線即可創(chuàng)建鏡像對象。 縮放和旋轉(zhuǎn)先選取圖元對象，然后才能選取該工具。該操作與復制中的縮放和旋轉(zhuǎn)工具類似。 修剪刪除段延長至參照分割包括3種操作：刪除圖元上選定的線段，延長圖元到指定參照，將單一圖元分割為多個圖元， 尺寸修改主要用來修改圖元的尺寸。在選取狀態(tài)和尺寸顯示開關(guān)為開時，雙擊尺寸標注，然后輸入新的尺寸數(shù)值。4尺寸標注尺寸在Pro/E中具有重要地位，尺寸驅(qū)動的基本原理就是根據(jù)尺寸數(shù)值的大小來精確確定模型的形狀和大小。尺寸驅(qū)動簡化了設計過程，增加了設計自由度，讓設計者在繪圖時不必為精確的形狀斤斤計較，而只需畫出圖形的大致輪廓，然后通過尺寸來再生準確的模型。在

13、菜單欄單擊“草繪”“尺寸”或者在右工具條中單擊 按紐，都可以打開尺寸標注工具。現(xiàn)介紹各種尺寸標注的操作方法，如表2.4所示。表2.4 尺寸標注類型及其操作標注類型操作說明長度尺寸的標注單一線段標注選中該線段，然后在線段任意一側(cè)單擊鼠標中鍵，即可完成該線段的尺寸標注。兩平行線間距離標注首先單擊第一條直線，然后單擊第二條直線，最后在兩條直線之間的恰當位置單擊鼠標中鍵即可完成尺寸標注。兩圖元中心距離標注首先單擊第一中心，然后單擊第二中心，最后在兩中心之間的恰當位置單擊鼠標中鍵即可完成尺寸標注。角度尺寸的標注首先單擊組成角度的一條邊線，然后單擊組成角度的第二條邊線，可以在角度區(qū)域內(nèi)或區(qū)域外單擊中鍵，以

14、標注銳角或鈍角。半徑、直徑的標注半徑標注：單擊圓弧，在圓弧外恰當位置單擊中鍵即可。一般對于小于180º的圓弧通常標注半徑尺寸。直徑標注：雙擊圓弧，在圓弧外恰當位置單擊中鍵即可。一般對于大于180º的圓弧通常標注直徑尺寸。注意：在創(chuàng)建二維草繪圖形時，如果選擇了顯示弱尺寸和打開尺寸顯示開關(guān)，則在繪圖的過程中系統(tǒng)會自動標注圖元的尺寸，但是這些尺寸常常并不理想，這時可以采用尺寸標注工具添加需要的尺寸標注。在這里，用戶添加的尺寸叫強尺寸，強尺寸的顏色為黑色。繪圖過程中系統(tǒng)自動為草繪圖元標注的尺寸叫弱尺寸，弱尺寸的顏色為灰色。修改弱尺寸的數(shù)值后，該尺寸將轉(zhuǎn)化為強尺寸。當系統(tǒng)的尺寸存在沖

15、突時，將刪除部分弱尺寸，當強尺寸之間發(fā)生沖突時，則向用戶報告并等候用戶處理。5約束約束是參數(shù)化設計中的一種重要設計工具，通過在相關(guān)圖元之間引入特定的關(guān)系來制約設計結(jié)果。在菜單欄單擊“草繪”“約束”命令或在右工具條中單擊按紐，都可以打開“約束”工具箱，如圖2.15所示。 圖2.15“約束”工具箱約束工具箱中各按紐的含義說明如下，見表2.5所示。表2.5 約束按紐及其操作按鈕圖標按紐名稱按 紐 含 義 與 操 作 說 明豎直約束使一條直線處于豎直狀態(tài)。選取該工具后，單擊直線或兩個頂點即可。處于豎直約束狀態(tài)的圖元旁將顯示豎直約束標記“V”。水平約束使一條直線處于水平狀態(tài)。選取該工具后，單擊直線或兩個

16、頂點即可。水平約束標記為“H”。垂直約束使兩個選定圖元（兩直線或直線和曲線）處于垂直（正交）狀態(tài)。選取該工具后，單擊兩直線或直線和曲線即可。垂直約束標記為“”。相切約束使兩個選定圖元處于相切狀態(tài)。選取該工具后，單擊直線和圓弧即可。相切約束標記為“T”。居中約束使選定點放置在選定直線的中央。選取該工具后，單擊點（或圓心）和直線即可。居中約束標記為“%”。共線約束將兩選定圖元共線對齊。選取該工具后，選取兩條直線即可。共線約束標記為“-”。對稱約束使兩個選定頂點關(guān)于指定中心線對稱布置。選取該工具后，選取中心線，再選取兩個頂點即可。對稱約束標記為“”。相等約束使兩直線等長或兩圓弧半徑相等，還可以使兩曲

17、線具有相同的曲率半徑。選取該工具后，單擊兩直線或兩圓弧或兩曲線即可。相等約束標記為“L”。平行約束使兩直線平行。選取該工具后，單擊兩直線即可。平行約束標記為“”。223二維草繪的繪圖步驟在草繪模塊中，有兩種方式繪制二維圖形。一是采用目的管理器進行草繪。在啟動Pro/E時，目的管理器默認處于激活狀態(tài)，它智能化程度高，使用方便。二是使用草繪器進行草繪。在菜單欄中單擊“草繪”“目的管理器”，去掉前面的“”后關(guān)閉目的管理器，這時系統(tǒng)彈出如圖2.16所示的“草繪器”菜單。圖2.16“草繪器”菜單草繪器提供了更為豐富的設計工具，但是與使用目的管理器進行設計相比，智能化程度較低，使用不太方便。故在此只介紹使

18、用目的管理器進行二維草繪的步驟。1使用目的管理器進行二維草繪的步驟 進入草繪模式。 繪制二維圖形的相似圖形。使用基本圖元工具，不必考慮尺寸進行非精確繪圖，只要繪制出的幾何圖形大致相似即可。 編輯相似圖形。 添加尺寸和約束。 修改尺寸。 保存圖形。實際上，繪制步驟中的、步的順序沒有嚴格的區(qū)分，可以根據(jù)實際靈活運用。2二維圖形繪制實例【實例2.1】創(chuàng)建如圖2.17所示二維圖形。造型要點：水平線和豎直線應該畫得大體合適，圖元上被標記上“H”和“V”的直線分別表示水平線和豎直線。草繪的尺寸標注方案應該符合設計意圖。利用再生功能進行多尺寸一次性修改。圖2.17 繪制步驟：（1）選擇“文件”“新建”命令，

19、或者單擊上工具欄中的按鈕。（2）在新建對話框中的類型欄中選擇“草繪”，并輸入新建文件名為“LX02-01”。如圖2.18所示。圖2.18 新建對話框（3）單擊“確定”按鈕，進入二維草繪用戶界面。（4）單擊草繪工具欄中的按鈕創(chuàng)建中心線，如圖2.19所示。圖2.19創(chuàng)建中心線（5）單擊草繪工具欄中的按鈕，繪制兩段圓弧，如圖2.20所示。圖2.20 繪制兩段圓?。?）單擊草繪工具欄中的按鈕，繪制兩段直線。如圖2.21所示。圖2.21 繪制兩段直線（7）單擊草繪工具欄中的按鈕，打開約束對話框，如圖2.22所示。圖2.22約束對話框（8）單擊約束對話框中的按鈕，在繪圖區(qū)中選擇如圖2.23所示的圓弧的圓心

20、和中心線，使圓心在中心線上。圖2.23 共線約束設置（9）重復上一步操作，使上圖中的兩圓弧圓心在兩條中心線上。結(jié)果如圖2.24所示。圖2.24共線約束結(jié)果（10）單擊約束對話框中的按鈕，在繪圖區(qū)中選擇如圖2.25所示的直線和圓弧，給其添加相切約束。圖2.25相切約束設置（11）重復上一步操作，使上圖中的兩直線與兩圓弧相切。結(jié)果如圖2.26所示。圖2.26相切約束結(jié)果（12）單擊草繪工具欄中的按鈕，在繪圖區(qū)單擊圓弧，在圓弧一側(cè)空白處單擊中鍵。（13）利用上一步的方法，繼續(xù)標注，結(jié)果如圖2.27所示。圖2.27標注結(jié)果（14）單擊草繪工具欄中的按鈕，在繪圖區(qū)選擇上一步標注的數(shù)字。系統(tǒng)將彈出如圖2.

21、28所示的修改尺寸對話框。圖2.28修改尺寸對話框（15）單擊修改尺寸對話框中的“再生”前的單選框，取消該選項。（16）在修改尺寸對話框中修改尺寸，修改結(jié)果如圖2.29。單擊按鈕，完成修改，繪圖結(jié)果如圖2.29。圖2.28修改尺寸結(jié)果圖2.29修改結(jié)果（17）單擊草繪工具欄中的按鈕，繪制的兩個同心圓，結(jié)果如圖2.30所示。圖2.30繪制同心圓（18）利用前面的方法修改兩圓的尺寸大小，修改結(jié)果如圖2.31所示。圖2.31修改結(jié)果（19）單擊草繪工具欄中的按鈕，繪制的兩條直線，如圖2.32所示。圖2.32 繪制直線20）單擊草繪工具欄中的按鈕，繪制兩段圓弧，如圖2.33所示。圖2.33 繪制圓?。?/p>

22、21）單擊草繪工具欄中的約束按鈕，利用按鈕使得兩圓弧分別與兩圓同心。（22）單擊草繪工具欄中的約束按鈕，利用按鈕使得兩線段分別與相鄰線段平行，如圖2.34所示。圖2.34 約束結(jié)果（23）單擊草繪工具欄中的按鈕，按圖2.34進行標注新建的圓弧和線段。圖2.34 標注結(jié)果（24）雙擊上圖中的數(shù)字“5.55”，在彈出的文本框中輸入新值“6”，回車確定。（25）重復上一步的操作，繼續(xù)修改兩圓弧尺寸。修改結(jié)果如圖2.35所示。圖2.35 修改尺寸結(jié)果（26）單擊草繪工具欄中的按鈕，在圖形上增加圓角，如圖2.36所示。圖2.36增加圓角（27）單擊草繪工具欄中的按鈕，動態(tài)刪除多余的邊，如圖2.37所示。

23、2.93圖2.37 刪除邊（28)雙擊上圖中圓弧半徑數(shù)值“2.93”，在彈出的文本框中輸入新值“4”，回車確定。結(jié)果如圖2.38。圖2.38 修改尺寸結(jié)果（29)重復以上步驟，草繪另外3個圓角。草繪結(jié)果如圖2.39。圖2.39 草繪結(jié)果2.3拉伸實體特征拉伸實體特征在PRO/E Wildfire2.0中應用最廣泛，同時也是三維建模原理最為簡單的一類特征。拉伸是指沿草繪截面的垂直方向移動截面，截面掃過的體積就構(gòu)成了拉伸特征。打開三維建模用戶界面，并確保工具欄中的基準平面顯示 按鈕被按下。如圖2.40所示。圖2.40三維建模時的用戶界面2.3.1拉伸實體特征的操作步驟1 調(diào)用拉伸工具選擇菜單欄“插

24、入”“拉伸”命令?；騿螕?按鈕。調(diào)用該命令后，在設計界面的底部將增加如圖2.41所示的拉伸特征操控板，用來確定拉伸特征的相關(guān)參數(shù)。圖2.41 創(chuàng)建拉伸特征的操控板2 草繪截面單擊操控板上的“放置”按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”滑面板（再次單擊該按鈕可以關(guān)閉該面板），如圖2.42所示。單擊面板右側(cè)的“定義”按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框，如圖2.43所示，在該對話框中進行草繪平面的設置與放置后，即可進入草繪界面，從而草繪拉伸的截面。圖2.42“草繪”滑面板3.確定特征生成方向繪制好拉伸截面后，即可退出草繪界面，之后就可確定特征的生成方向。此時系統(tǒng)會用一個黃色箭頭標示當前的特征生成方向，如圖2.44所示。如

25、果要改變特征的生成方向，只須在操控板上單擊按紐即可。 圖2.43“草繪”對話框 圖2.44特征生成方向注意：當創(chuàng)建切剪實體特征時，操控板上會有兩個按鈕，這時從左至右第一個按鈕用于更改特征生成方向。4.設置特征深度。通過確定特征的拉伸深度可以確定特征的大小。確定特征深度的方法很多，可以直接輸入代表深度尺寸的數(shù)值，也可以使用參照進行設計。在操控板上單擊按紐旁邊的，打開深度設置工具條，各符號說明如表2.6所示。右邊的文本框用來輸入特征深度的具體數(shù)值。表2.6 拉伸深度設置說明深度形式符號名稱說 明盲孔從草繪平面以指定的深度值拉伸對稱以指定的深度值的一半，向草繪平面的兩側(cè)拉伸到下一個拉伸到下一個曲面5

26、. 完成。單擊中鍵或操控板上的按紐，即可生成拉伸特征，完成拉伸特征的建造。2.3.2拉伸實體特征實例【實例2.2】創(chuàng)建如圖2.45所示模型。 圖2.45模型【分析】模型的創(chuàng)建方法有很多。在建模之前應先分析模型的結(jié)構(gòu)，弄清楚每一個特征的創(chuàng)建方法和有關(guān)參數(shù)，然后理出其建模的順序。本模型的創(chuàng)建方法也有很多，下面主要介紹其中的兩種方法。1 加材料法 新建一個名為“LX02-02a”的零件文件。選取 “文件“新建”或點擊圖標，打開“新建”對話框如圖2.26所示，選取“零件”、“實體”，輸入名稱“LX02-02a”后，單擊“確定”。圖2.46“新建”對話框 創(chuàng)建厚為0.5的底板 單擊拉伸 圖標，單擊操控板

27、的“放置”選項，在打開的“草繪”滑面板中單擊“定義”按鈕，打開“草繪”對話框。選取標準基準平面TOP作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省的放置，如圖2.47所示，單擊“草繪”按鈕，彈出“參照”對話框，進入二維草繪模式；圖2.47“草繪”對話框 接受“參照”對話框中的缺省參照設置，如圖2.48所示，單擊“關(guān)閉”按鈕，開始繪制如圖2.49所示的截面圖，然后標注尺寸，完成后單擊按紐，退出二維草繪模式； 圖2.48“參照”對話框 圖2.49草繪截面圖 在操控板的文本框中輸入特征拉伸深度：“0.5”。單擊按紐并按住鼠標中鍵拖動鼠標恰當旋轉(zhuǎn)模型進行預覽，確定無誤后，單擊操控板上的按紐，最后生成的模型如圖2.50所示

28、。 圖2.50模型底板 圖2.51“草繪”對話框 創(chuàng)建厚為0.5的凸板 調(diào)用 圖標，打開“草繪”對話框，選取如圖2.50所示的實體表面A作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省的放置方式。單擊“草繪”按鈕進入二維草繪模式。圖2.51是完成參數(shù)設置的”草繪”對話框。 接受“參照”對話框中的缺省參照設置，單擊“關(guān)閉”按鈕，開始繪制如圖2.52所示的截面圖，然后標注尺寸，單擊右工具箱中的按紐，退出二維草繪模式；注意：在繪制該截面時，可使用圖標來創(chuàng)建圖元，或者對齊約束，使凸板截面與底板截面重和。 圖2.52草繪的截面圖 圖2.53最后創(chuàng)建的模型 在操控板的文本框中輸入特征拉伸深度值“0.5”。單擊按紐，按住鼠標中鍵

29、拖動鼠標恰當旋轉(zhuǎn)模型，確定無誤后，單擊操控板上的按紐，生成模型結(jié)果如圖2.53所示。2 切剪材料法 新建文件名為“LX02-02b”。同1法的步驟。 創(chuàng)建厚為1的主體。同1法的步驟，只是將特征的深度值“0.5”改為“1”，結(jié)果如圖2.54所示。 圖2.54創(chuàng)建的模型主體 圖2.55切剪特征的草繪截面圖 創(chuàng)建切剪材料特征。 調(diào)用，打開“草繪”對話框，選取如圖2.54所示的實體表面A作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省的放置方式，進入二維草繪模式，繪制好如圖2.55所示的草繪截面圖后，退出草繪。單擊操控板上的減材料拉伸特征 按紐，并通過左側(cè)按紐調(diào)整特征的生成方向，在深度文本框中輸入特征的拉伸深度值“0.5”

30、，這些參數(shù)設置好后模型如圖2.56所示。圖2.56切剪材料特征 單擊按紐，確定無誤后，單擊操控板上的按紐，生成模型如圖2.53所示。2.4旋轉(zhuǎn)實體特征旋轉(zhuǎn)特征用于構(gòu)造回轉(zhuǎn)體零件。這些零件都具有回轉(zhuǎn)中心軸線，而且過中心軸線截剖面形狀關(guān)于軸線嚴格對稱。2.4.1旋轉(zhuǎn)實體特征的操作步驟1 調(diào)用旋轉(zhuǎn)工具選擇“插入”“旋轉(zhuǎn)”命令或單擊按鈕，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)命令的操控板如圖2.57所示； 圖2.57 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征的操控板2. 草繪截面和旋轉(zhuǎn)軸線這一步與創(chuàng)建拉伸特征大致相同，所不同的：一是單擊操控板上的“位置定義”命令進入草繪，二是在旋轉(zhuǎn)截面中一定要加入旋轉(zhuǎn)中心軸線。此外，截面輪廓圖元必須全部位于中心軸線一側(cè)，不能

31、和軸線交叉（但可以重疊）。3. 指定特征參數(shù)即指定草繪截面繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的角度。指定角度的方法有兩種：一是直接輸入角度數(shù)值，二是使用參照來確定旋轉(zhuǎn)角度的大小。4. 完成2.4.2旋轉(zhuǎn)實體特征實例【實例2.3】創(chuàng)建如圖2.58所示模型。本例主要介紹旋轉(zhuǎn)特征的一般操作過程。圖2.58模型圖 新建一個名為“LX02-03”的模型文件 創(chuàng)建主體 調(diào)用旋轉(zhuǎn)工具，單擊操控板的“位置”“定義”，彈出“草繪”對話框，選取標準基準平面“TOP”作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省的放置，單擊“草繪”進入二維草繪模式；2.59旋轉(zhuǎn)截面和旋轉(zhuǎn)軸線 接受”參照”對話框中的缺省參照設置，單擊“關(guān)閉”按紐，然后繪制旋轉(zhuǎn)截面和旋轉(zhuǎn)軸

32、線，如圖2.59所示。完成后退出二維草繪模式。 在操控板的文本框中輸入旋轉(zhuǎn)角度：“360.00”。單擊操控板上的按紐，生成旋轉(zhuǎn)特征如圖2.60所示。 圖2.60創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)特征 創(chuàng)建6個小圓孔。 調(diào)用拉伸特征工具，選取圖2.60中的實體表面A作為草繪平面，進入二維草繪模式。 繪制如圖2.61所示的拉伸截面，完成后退出草繪模式。 圖2.61拉伸的草繪截面 在操控板上單擊按紐，并通過左側(cè)的按紐來調(diào)整特征生成方向指向?qū)嶓w內(nèi)側(cè)，設置拉伸深度為穿透。預覽特征的生成效果，確認后的最終設計結(jié)果如圖2.58所示。2.5掃描實體特征掃描特征是指將草繪截面沿著某一路徑移動而產(chǎn)生的特征，通常把掃描過程中的這一移動路徑

33、叫掃描軌跡線。與拉伸特征相比，掃描特征具有更大的設計自由度，也可以說拉伸特征是掃描特征的特例。在創(chuàng)建掃描特征時，除了要創(chuàng)建草繪截面外，另一個重要的工作就是創(chuàng)建掃描軌跡線。2.5.1掃描實體特征的操作步驟1 調(diào)用掃描工具選擇“插入”“掃描”“伸出項”命令。2 定義軌跡線定義軌跡線的方法有兩種：一是草繪軌跡線，二是選取軌跡線。對于初學者而言，一般都采用草繪軌跡線的方法。3. 選擇屬性如果軌跡線是一條封閉的曲線，則系統(tǒng)會要求我們選擇屬性：添加內(nèi)部因素或無內(nèi)部因素。所謂添加內(nèi)部因素，就是指在曲面內(nèi)部填充體積而形成實體；無內(nèi)部因素就是指不執(zhí)行任何自動填充。如果軌跡線為非封閉曲線，則不會出現(xiàn)這個選項。4.

34、 草繪截面5. 確定252掃描實體特征實例【實例2.4】創(chuàng)建如圖2.62所示工字綱軌道模型。圖2.62工字鋼軌道 建立新文件，文件名為“LX02-04”； 通過掃描構(gòu)成工字鋼軌道 調(diào)用掃描工具，系統(tǒng)彈出“伸出項：掃描”對話框和“菜單管理器”菜單，如圖2.63所示；圖2.63“伸出項：掃描”對話框和”菜單管理器”菜單 單擊“菜單管理器”中的“草繪軌跡”，然后根據(jù)系統(tǒng)提示，選取TOP面作為草繪平面。單擊“正向”，在彈出的子菜單中選擇“缺省”，關(guān)閉“參照”對話框，進入二維草繪模式； 繪制如圖2.64所示的軌跡線。完成后單擊的按紐，退出草繪，系統(tǒng)將自動進入繪制截面的二維草繪模式，如圖2.65(a)所示

35、，此時若旋轉(zhuǎn)界面，可見軸線正交中心即為軌跡起點，軌跡起點垂直于截面，如圖2.65（b）所示；圖2.64軌跡線 （a）截面草繪中心 （b）軌跡起點圖2.65截面草繪模式 繪制截面，如圖2.66所示。完成后退出草繪模式。圖2.66截面 單擊“伸出項：拉伸”對話框中的“確定”按鈕，生成工字鋼軌道。如圖2.62所示?！緦嵗?.5】創(chuàng)建如圖2.67所示模型。本例主要為了說明掃描特征的兩個屬性的區(qū)別。圖2.67模型創(chuàng)建過程： 建立新文件。文件名為“LX02-05”； 創(chuàng)建屬性為增加內(nèi)部因素的掃描特征 調(diào)用掃描工具，單擊“草繪軌跡”，選取“TOP”面作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省的放置方式，進入二維草繪模式，繪

36、制如圖2.68所示的掃描軌跡線。完成后退出草繪模式； 單擊“菜單管理器”中的“增加內(nèi)部因素”、“完成”按鈕，從而確定掃描特征的屬性。之后系統(tǒng)自動進入繪制截面的二維草繪模式；圖2.68軌跡線 草繪截面，如圖2.69所示。注意截面為非封閉曲線；圖2.69截面 退出草繪模式，然后單擊“伸出項：掃描”對話框中的“確定”按鈕，按住中鍵拖動鼠標，以調(diào)整視圖方向，得到圖2.67所示的掃描特征。 修改屬性：將“增加內(nèi)部因素”改為“無內(nèi)部因素” 單擊模型樹中的“伸出項 標識”項，使其高亮顯示后單擊右鍵彈出快捷菜單，在該快捷菜單中單擊“編輯定義”，系統(tǒng)彈出“伸出項：掃描”對話框； 在該對話框中單擊“屬性”和“定義

37、”按鈕，系統(tǒng)彈出“菜單管理器”菜單，在該菜單中單擊“無內(nèi)部因素”、“完成”命令，然后在彈出的新菜單中選取“草繪”命令，系統(tǒng)進入截面草繪模式，如圖2.69所示； 在截面開口處畫直線圖元，使截面封閉起來，然后退出草繪模式； 單擊“伸出項：掃描”對話框中的“確定”按鈕，按住中鍵拖動鼠標，以調(diào)整視圖方向，得到圖2.70所示的掃描特征。圖2.70無內(nèi)部因素的掃描特征26混合實體特征混合實體特征是將多個截面連接起來而構(gòu)成的特征。與前面介紹的3類實體特征相比，混合實體特征至少有2個或2個以上的截面，而前3類都只有一個截面。根據(jù)各截面之間相互位置關(guān)系的不同，混合實體特征分為以下3類： 平行混合特征：連接成混合

38、特征的多個截面相互平行。 旋轉(zhuǎn)混合特征：連接成混合特征的多個截面相互不平行，后一截面的位置由前一截面繞Y軸轉(zhuǎn)過指定角度來確定。 一般混合特征：連接成混合特征的各個截面具有更大的自由度。后一截面的位置由前一截面分別繞X、Y和Z軸轉(zhuǎn)過指定角度來確定?；旌咸卣鲿r，應注意搞清楚以下幾種操作和概念：1 對截面的要求混合特征時要求參與混合的各個截面必須閉合且有相同的頂點數(shù)，即各截面邊數(shù)相同。2 切換截面操作混合特征時每繪制完一個截面必須經(jīng)過切換截面操作過渡到下一截面的繪制。執(zhí)行切換截面操作的方法有兩種：一是在目的管理器中操作，即菜單“草繪”“特征工具”“切換截面”命令；二是在草繪器中操作，即菜單“草繪”“

39、目的管理器”“草繪器”“截面工具”“切換”命令。3 混合頂點的使用如果參與混合的各截面不能滿足頂點數(shù)相同的條件，可以使用混合頂點的方法對其進行改進，使之滿足頂點數(shù)相同的條件。所謂混合頂點，就是在頂點數(shù)少的截面內(nèi)取某個頂點執(zhí)行混合頂點操作，使該頂點當兩個頂點來使用。在如圖2.71所示菜單中可以執(zhí)行混合頂點操作。圖2.71執(zhí)行混合頂點操作的菜單具體操作過程為： 在二維草繪模式界面，切換到頂點數(shù)少的截面； 依次選取菜單“草繪”“目的管理器”“草繪器”“草繪”“高級幾何”“混合頂點”命令； 選取截面中的某個頂點（起始點除外）； 單擊“菜單管理器”“自動標注尺寸”和“選取”“確定”命令； 單擊“菜單管理

40、器”“再生”，至信息欄出現(xiàn)“截面成功再生。”注意：起始點處不允許執(zhí)行混合頂點。4 分割圖元以增加截面頂點數(shù)對于圓形這樣的截面，其上沒有明顯的頂點，當需要與其他截面混合生成混合特征時，必須在其上加入截斷點，使該圓截面與其他截面頂點數(shù)相同，即將其分割成與其他截面邊數(shù)相同的段。同樣，其也可以用來分割圓弧圖元。分割圖元的操作是在二維草繪模式界面中，其調(diào)用方法有三種，如圖2.72所示： 草繪器中：“草繪器”“幾何形狀工具”“分割”命令； 菜單欄中：“編輯”“修剪”“分割”命令；工具欄中：單擊按紐旁邊的，在彈出的中選擇按紐。 圖2.72 分割工具分割圖元的具體操作過程與混合頂點操作相似，最后在信息欄也要出

41、現(xiàn)“截面成功再生?！? 點截面的使用在創(chuàng)建混合特征時，點也可以作為一種特殊截面與各種截面進行混合。6 改變起始點起始點是平行混合時，相鄰兩截面連接時的對齊參照點，即兩個截面的起始點相連，其他各點沿起始點處箭頭指向順次相連。通常，系統(tǒng)將繪制截面圖的第一點作為起始點，若想將截面圖中的其他點作為起始點，可執(zhí)行改變起始點操作。具體操作方法為：切換至該截面，在“草繪器”菜單中單擊“截面工具”“起始點”命令，選取新的起始點后，單擊“草繪器”菜單中的“自動標注尺寸”和“選取”對話框的“確定”按鈕，直至信息欄出現(xiàn)“截面成功再生。”7 混合特征的屬性改變屬性可以獲得不同的設計結(jié)果。混合特征的屬性有兩種，分別適用

42、于不同的混合類型。他們是： 適合于所有混合特征的屬性，有“直的”和“光滑”兩種選項； 僅適合于旋轉(zhuǎn)混合特征的屬性，有“開放”和“閉合”兩種選項。261平行混合實體特征的操作步驟1 調(diào)用方法菜單欄“插入”“混合”“伸出項”命令，選擇彈出的“混合選項”“平行”命令。2 操作步驟 調(diào)用混合工具，并設定混合選項為“平行”等； 設置屬性； 草繪截面； 指定截面間的深度參數(shù)； 確定。262平行混合實體實例【實例2.6】創(chuàng)建如圖2.73所示模型。圖2.73 平行混合實體模型 創(chuàng)建過程： 建立新文件，文件名為“LX02-06”； 創(chuàng)建第一個截面； 調(diào)用混合工具，在彈出的“混合選項”菜單中，選取“平行”、“規(guī)則

43、截面”、“草繪截面”命令后，單擊“完成”按鈕。系統(tǒng)進入“屬性”菜單； 選擇“直的”選項，然后單擊“完成”按鈕。系統(tǒng)進入”設置草繪平面”菜單； 接受菜單中的缺省選項，選取“TOP”面作為草繪平面，在彈出的”方向”菜單中選取“正向”，在新彈出的”草繪視圖”菜單中選取“缺省”后，系統(tǒng)進入草繪模式，然后關(guān)閉彈出的“參照”對話框，就可繪制截面了； 繪制如圖2.74所示的截面；圖2.74 第一個截面 創(chuàng)建第二個截面 在菜單欄單擊“草繪” “特征工具” “切換剖面”命令，此時第一個草繪截面的線條變灰，可以開始繪制第二個截面； 繪制第二個截面如圖2.75所示。注意：灰色線條為第一個截面。圖2.75 第二個截面

44、 創(chuàng)建第三個截面 使用切換工具切換到第三個截面。此時前兩個截面的線條都變灰； 第三個截面繪好后如圖2.76所示；圖2.76 第三個截面 由于第三個截面的頂點數(shù)只有6個，而第一、第二個截面的頂點數(shù)都為8個，所以必須對第三個截面的圓弧圖元進行分割。根據(jù)模型要求，畫一條水平中心線，使其到模型底部的距離為1。單擊按紐旁邊的，在彈出的中選擇按紐。然后分別單擊圓弧與剛才所畫中心線的兩個交叉點（注意：為了選取準確，應放大此區(qū)域），從而將該圓弧分割成3段，得到2個新的頂點。注意：如圖2.76所示，如果第一個截面的起始點和其余兩個截面的起始點不重合，因此須將第一個截面激活，即切換至第一個截面，并執(zhí)行改變起始點操

45、作。 設置截面之間的距離參數(shù) 單擊右工具箱中的按紐，退出截面草繪模式； 系統(tǒng)在信息欄提示輸入截面2的深度，輸入數(shù)值為4.00后回車； 系統(tǒng)繼續(xù)提示輸入截面3的深度，輸入數(shù)值為3.00，回車； 單擊模型對話框上的“確定”按鈕，最后生成的特征如圖2.71所示。 修改屬性：將“直的”改為“光滑” 單擊模型樹中的“伸出項 標識”項，使其高亮顯示后單擊右鍵彈出快捷菜單，在該快捷菜單中單擊“編輯定義”，系統(tǒng)彈出”伸出項：混合，平行，規(guī)則截面”對話框； 在該對話框中單擊“屬性”和“定義”按鈕，系統(tǒng)彈出”屬性”菜單，選取“光滑”、“完成”按鈕； 單擊對話框中的“確定”按鈕，得到如圖2.77所示的特征。圖2.7

46、7 修改屬性后的模型2.6.3旋轉(zhuǎn)混合實體特征的操作步驟 與平行混合特征相比，旋轉(zhuǎn)混合特征對截面的要求較為輕松，也允許將彼此并不平行的截面混合生成特征。旋轉(zhuǎn)混合特征時也要求各截面具有相同的頂點數(shù)，這一點與平行混合一樣。1 調(diào)用方法菜單欄“插入”“混合”“伸出項”命令，選擇彈出的“混合選項”“旋轉(zhuǎn)的”選項；2操作步驟 調(diào)用混合工具，設定混合選項為“旋轉(zhuǎn)的”等； 設置屬性：旋轉(zhuǎn)混合的屬性除了“直的”和“光滑”選項外，還可以使用“開放”和“封閉”選項； 繪制截面圖：由于旋轉(zhuǎn)混合中各截面間不再滿足相互平行的條件，所以其截面圖的繪制方法與平行混合有很大差異。旋轉(zhuǎn)混合時需要在每個截面中加入坐標系圖元，單擊

47、工具欄中按紐旁的，在打開的工具條中選取按紐，可執(zhí)行此操作。另外，每完成一個截面圖后，系統(tǒng)要求輸入下一截面相對上一截面繞Y軸的轉(zhuǎn)角，然后彈出新的草繪平面繪制下一截面圖； 確定2.6.4旋轉(zhuǎn)混合實體實例【實例2.7】創(chuàng)建如圖2.78所示的模型。圖2.78 旋轉(zhuǎn)混合實體模型創(chuàng)建過程： 建立新文件，文件名為“LX02-07”； 繪制第一個截面 調(diào)用混合工具，選擇“旋轉(zhuǎn)的”、“規(guī)則截面”、“草繪截面”選項后，單擊“完成”按鈕。繼續(xù)選擇“直的”、“開放”選項，單擊“完成”按鈕； 接受默認選項，在繪圖區(qū)選取“TOP”面作為草繪平面，選取“正向”選項，再單擊“缺省”選項，系統(tǒng)進入截面草繪模式，關(guān)閉“參照”對話

48、框后，就可繪制截面了； 繪制矩形截面，并設置起始點，如圖2.79所示； 圖2.79繪制矩形截面 圖2.80在截面上加入坐標系 在右工具箱中選取按紐，在草繪截面中加入坐標系、標注坐標系與截面的定位尺寸，結(jié)果如圖2.80所示。完成后退出草繪模式；系統(tǒng)在信息欄提示：，輸入角度45后，單擊按紐，系統(tǒng)打開一個新的草繪界面，用來繪制下一截面； 繪制第二個截面；在新的草繪界面內(nèi)繪制矩形截面，并加入坐標系，如圖2.81所示。完成后退出草繪模式； 圖2.81 第二個截面 圖2.82 第三個截面 系統(tǒng)詢問：，單擊“是”按紐。系統(tǒng)提示：，輸入角度45，然后單擊按紐，系統(tǒng)打開一個新的草繪界面，用來繪制下一截面。 繪制

49、第三個截面圖如 繪制矩形截面，然后加入坐標系，結(jié)果如圖2.82所示。完成后退出草繪模式。 系統(tǒng)詢問：，單擊“否”按鈕。 在”伸出項”對話框中單擊“確定”按鈕，最后生成的模型如圖2.76所示。 修改屬性：將“直的”改為“光滑”；將“開放”改為“封閉”。 同前法，改為“光滑”，“開放”不變，結(jié)果如圖2.83所示。 同前法，改為“封閉”，“光滑”不變，結(jié)果如圖2.84所示。 圖2.83 屬性為“光滑”、“開放”的模型 圖2.84 屬性為“光滑”、“封閉”的模型2.6.5一般混合實體特征的操作步驟 一般混合特征具有更大設計靈活性，用于創(chuàng)建形狀更加復雜的混合特征。一般混合特征的創(chuàng)建原理與旋轉(zhuǎn)混合特征比較

50、接近，在依次確定各截面之間的相對位置關(guān)系后，將這些截面順次相連生成最后的模型。1 調(diào)用方法菜單欄“插入”“混合”“伸出項”命令，選擇彈出的“混合選項”“一般”選項。2 操作步驟 調(diào)用混合工具，設定混合選項為“一般”等； 設置屬性。一般混合的屬性只有“直的”和“光滑”兩個選項； 繪制截面圖。一般混合特征的截面圖繪制方法與旋轉(zhuǎn)混合相似，只是確定截面之間相對位置關(guān)系的方法有所不同，請留意； 確定。2.6.6一般混合實體實例【實例2.8】創(chuàng)建如圖2.85所示模型。 （a）渲染模型 （b）線框模型圖2.85 模型創(chuàng)建過程： 建立新文件，文件名為“LX02-07”； 繪制第一個截面 調(diào)用混合工具，選擇“一

51、般”、“規(guī)則截面”、“草繪截面”命令后，單擊“完成”按鈕。繼續(xù)選擇“直的”選項，單擊“完成”按紐。系統(tǒng)進入下一菜單； 接受默認選項，在繪圖區(qū)選取“TOP”面作為草繪平面，選取“正向”“缺省”選項，系統(tǒng)進入截面草繪模式，關(guān)閉“參照”對話框后，就可繪制截面了； 繪制如圖2.86所示的矩形截面，設置起始點，并在矩形的左上角處加入坐標系，完成后退出草繪模式； 圖2.86第一個矩形截面 圖2.87第二個草繪截面圖 系統(tǒng)提示給截面2輸入繞X軸旋轉(zhuǎn)的角度，輸入45后回車（或者單擊按紐），系統(tǒng)繼續(xù)提示給截面2輸入繞Y軸旋轉(zhuǎn)的角度，輸入45后回車，系統(tǒng)繼續(xù)提示給截面2輸入繞Z軸旋轉(zhuǎn)的角度，輸入45后回車，系統(tǒng)打開一個新的草繪界面，用來繪制下一截面； 繪制第二個截面 在新的草繪界面內(nèi)繪制矩形截面，并加入坐標系，如圖2.87所示。完成后退出草繪模式； 系統(tǒng)詢問：繼續(xù)下一截面嗎？單擊“是”按鈕；系統(tǒng)提示給截面3輸入繞X軸旋轉(zhuǎn)的角度，輸入角度60，回車；