第7講 復(fù)雜特征

1、單位：山東建筑大學(xué)機(jī)電學(xué)院作者：李錦郵箱：kelly_第第7講講 復(fù)雜特征復(fù)雜特征可變截面掃描可變截面掃描1典型案例典型案例 掃描混合特征掃描混合特征 3 環(huán)形折彎特征環(huán)形折彎特征 4一般混合特征一般混合特征2概述概述 本講中，我們將介紹本講中，我們將介紹Pro/E4.0中的四個(gè)復(fù)雜特征。中的四個(gè)復(fù)雜特征。 分別是可變截面掃描特征、一般混合特征、掃描混分別是可變截面掃描特征、一般混合特征、掃描混合特征和環(huán)形折彎特征。合特征和環(huán)形折彎特征?？勺兘孛鎾呙杩勺兘孛鎾呙钂呙杌旌蠏呙杌旌檄h(huán)形折彎特征環(huán)形折彎特征1 1 可變截面掃描特征可變截面掃描特征 可變截面掃描特征是一種截面在方向和形狀上可以可變截面

2、掃描特征是一種截面在方向和形狀上可以變化的掃描特征，如下圖所示。變化的掃描特征，如下圖所示。 可變截面掃描特征一般要定義一條原始軌跡線、一可變截面掃描特征一般要定義一條原始軌跡線、一條條X軌跡線、多條一般軌跡線和一個(gè)截面。軌跡線、多條一般軌跡線和一個(gè)截面。 其中，原始軌跡是截面掠過其中，原始軌跡是截面掠過的路線，即截面開始于原始軌跡的路線，即截面開始于原始軌跡的起點(diǎn)，終止于原始軌跡的終點(diǎn)；的起點(diǎn)，終止于原始軌跡的終點(diǎn)；X軌跡線決定截面上坐標(biāo)系的軌跡線決定截面上坐標(biāo)系的X軸軸方向，方向，X軌跡線可以用于控制截面軌跡線可以用于控制截面的方向；多條一般軌跡線用于控的方向；多條一般軌跡線用于控制截面的

3、形狀；另外，還需要定制截面的形狀；另外，還需要定義一條法向軌跡線以控制特征每義一條法向軌跡線以控制特征每個(gè)截面的法向，法向軌跡線可以個(gè)截面的法向，法向軌跡線可以是原始軌跡線、是原始軌跡線、X軌跡線或某個(gè)一軌跡線或某個(gè)一般軌跡線。般軌跡線。1.1 1.1 【可變截面掃描】操控面板【可變截面掃描】操控面板掃描實(shí)體掃描實(shí)體掃描曲面掃描曲面掃描薄殼掃描薄殼1.定義軌跡線定義軌跡線掃描軌跡（掃描軌跡（4 4類）類）原點(diǎn)軌跡：引導(dǎo)截面掃描移動(dòng)并限定截面原點(diǎn)的掃描路徑，可由原點(diǎn)軌跡：引導(dǎo)截面掃描移動(dòng)并限定截面原點(diǎn)的掃描路徑，可由多個(gè)線段構(gòu)成但各線段間應(yīng)相切連接；多個(gè)線段構(gòu)成但各線段間應(yīng)相切連接； X-X-軌

4、跡：定確截面軌跡：定確截面x x軸方向并限定截面軸方向并限定截面x x軸掃描路徑軸掃描路徑 ；法向軌跡：控制掃描時(shí)截面的法線方向；法向軌跡：控制掃描時(shí)截面的法線方向；輔助軌跡：一般用于控制特征截面外形的變化。輔助軌跡：一般用于控制特征截面外形的變化。垂直于軌跡垂直于軌跡(Normal To Trajectory)(Normal To Trajectory) 特征截面在整個(gè)掃描路徑上始終垂直于指定的軌跡。必須指定原特征截面在整個(gè)掃描路徑上始終垂直于指定的軌跡。必須指定原點(diǎn)軌跡和點(diǎn)軌跡和X-X-軌跡。截面掃描過程中，水平中心線將始終保持通過軌跡。截面掃描過程中，水平中心線將始終保持通過X-X-軌軌

5、跡的端點(diǎn)，以決定截面的跡的端點(diǎn)，以決定截面的X X方向方向 。2.控制剖截面運(yùn)動(dòng)方向控制剖截面運(yùn)動(dòng)方向垂直于投影垂直于投影(Normal to Projection)(Normal to Projection) 截面沿指定的方向參照垂直于原始軌跡的投影，或者說移動(dòng)截面截面沿指定的方向參照垂直于原始軌跡的投影，或者說移動(dòng)截面框架的框架的Y Y軸平行于指定方向，且軸平行于指定方向，且Z Z軸沿指定方向與原始軌跡的投影相切。軸沿指定方向與原始軌跡的投影相切。必須選取投影的必須選取投影的“方向參照方向參照(Direction reference)”(Direction reference)”以定義投影

6、方向。以定義投影方向。 允許選取三類參照：（允許選取三類參照：（1 1）基準(zhǔn)平面或平面，以其法向作為投影方）基準(zhǔn)平面或平面，以其法向作為投影方向；（向；（2 2）直曲線、邊或基準(zhǔn)軸，以其直線方向作為投影方向；（）直曲線、邊或基準(zhǔn)軸，以其直線方向作為投影方向；（3 3）坐標(biāo)系的某軸，以其軸向或反向作為投影方向。坐標(biāo)系的某軸，以其軸向或反向作為投影方向。 恒定法向恒定法向 截面法向量平行于選定的方向參照，或者說移動(dòng)截面框架的截面法向量平行于選定的方向參照，或者說移動(dòng)截面框架的Z Z軸平軸平行于指定方向。應(yīng)定義一個(gè)行于指定方向。應(yīng)定義一個(gè)X X方向，否則方向，否則Pro/EPro/E將自動(dòng)沿軌跡計(jì)算

7、將自動(dòng)沿軌跡計(jì)算X X和和Y Y方向。方向。 3.3.特征截面的掃描定向特征截面的掃描定向 設(shè)定截面是如何沿掃描軌跡定向的，即截面框架繞草繪平面法向的旋轉(zhuǎn)設(shè)定截面是如何沿掃描軌跡定向的，即截面框架繞草繪平面法向的旋轉(zhuǎn) 。（1 1）垂直于曲面：截面）垂直于曲面：截面Y Y軸垂直于軸垂直于“原始軌跡原始軌跡”所在的曲面。所在的曲面。（2 2）自動(dòng)：截面由）自動(dòng)：截面由XYXY方向自動(dòng)定向。方向自動(dòng)定向。（3 3）X X 軌跡：截面的軌跡：截面的X X軸通過指定的軸通過指定的X X軌跡與掃描截面的交點(diǎn)。軌跡與掃描截面的交點(diǎn)。1.2 1.2 創(chuàng)建掃描特征創(chuàng)建掃描特征1.創(chuàng)建恒定剖截面掃描特征創(chuàng)建恒定剖

8、截面掃描特征4.控制剖控制剖面方向面方向5.單擊單擊該按鈕該按鈕1. 單擊該按單擊該按鈕創(chuàng)建實(shí)體鈕創(chuàng)建實(shí)體6.繪制截繪制截面面3.指定已有指定已有軌跡和原點(diǎn)軌跡和原點(diǎn)2.單擊該處單擊該處繪制好的繪制好的實(shí)體實(shí)體2.創(chuàng)建可變剖截面掃描特征創(chuàng)建可變剖截面掃描特征6.繪制截繪制截面面原點(diǎn)軌跡線原點(diǎn)軌跡線繪制好的繪制好的實(shí)體實(shí)體輔助軌跡線輔助軌跡線1. 指定特征指定特征類型類型2.設(shè)置薄設(shè)置薄壁參數(shù)壁參數(shù)3.指定軌跡線指定軌跡線4. 單擊進(jìn)入單擊進(jìn)入草繪草繪實(shí)例：方向盤實(shí)例：方向盤1.新建文件，名稱為新建文件，名稱為“wheel.prt”，取消默認(rèn)模板，選擇取消默認(rèn)模板，選擇“mmns_part_so

9、lid”模板。模板。2.2.以以FRONTFRONT面為草繪面為草繪平面，繪制基準(zhǔn)曲線。平面，繪制基準(zhǔn)曲線。3. 3. 以上面草繪曲線為以上面草繪曲線為軌跡線，繪制變截面軌跡線，繪制變截面掃描特征，截面如上掃描特征，截面如上圖。圖。4. 4. 插入關(guān)系式。插入關(guān)系式。5. 5. 生成方向盤。生成方向盤。6. 6. 以以FRONTFRONT面為草面為草繪平面，繪制拉伸繪平面，繪制拉伸特征，截面如圖所特征，截面如圖所示，拉伸深度一側(cè)示，拉伸深度一側(cè)為為1515，第二側(cè)為，第二側(cè)為3232。7. 7. 倒圓角，半徑倒圓角，半徑為為2525。8. 8. 拔模，斜度為拔模，斜度為1515。拔模樞軸拔模樞

10、軸拔模曲面拔模曲面9. TOP9. TOP面與面與RIGHTRIGHT面交接處創(chuàng)建基準(zhǔn)面交接處創(chuàng)建基準(zhǔn)軸。軸。10. 10. 穿過穿過A_1A_1軸，偏軸，偏移移TOPTOP面面1010度，創(chuàng)建度，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)平面DTM1DTM1。11. 11. 以以DTM1DTM1為草繪為草繪平面，繪制基準(zhǔn)曲平面，繪制基準(zhǔn)曲線。線。12. 12. 以剛建立的基準(zhǔn)以剛建立的基準(zhǔn)曲線為掃描軌跡先，曲線為掃描軌跡先，創(chuàng)建掃描特征，截面創(chuàng)建掃描特征，截面如圖所示。如圖所示。13. 13. 過過A_1A_1軸，偏移軸，偏移TOPTOP面旋轉(zhuǎn)面旋轉(zhuǎn)4545度，創(chuàng)度，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面建基準(zhǔn)平面DTM2DTM2。14. 1

11、4. 以以DTM2DTM2為草繪為草繪平面，創(chuàng)建基準(zhǔn)曲平面，創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線。線。15. 15. 以基準(zhǔn)曲線為以基準(zhǔn)曲線為掃描軌跡線，創(chuàng)建掃描軌跡線，創(chuàng)建掃描特征，截面如掃描特征，截面如圖所示。圖所示。16. 16. 兩個(gè)特征，相兩個(gè)特征，相對(duì)于對(duì)于RIGHTRIGHT平面鏡像。平面鏡像。17. 17. 倒圓角，半徑倒圓角，半徑為為8 8。18. 18. 倒圓角，半徑倒圓角，半徑為為2020。19. 19. 倒圓角，半徑倒圓角，半徑為為1010。截面截面1 1截面截面2 2截面截面3 3各草繪截面繞各草繪截面繞X X、Y Y、Z Z軸旋轉(zhuǎn)，軸旋轉(zhuǎn)，每個(gè)草繪截面需要在獨(dú)立的草繪每個(gè)草繪截面需要在獨(dú)立

12、的草繪環(huán)境中繪制，且每個(gè)截面都要有環(huán)境中繪制，且每個(gè)截面都要有一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系；用戶設(shè)定草一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系；用戶設(shè)定草繪截面坐標(biāo)系之間的距離確定各繪截面坐標(biāo)系之間的距離確定各截面間的空間關(guān)系。截面間的空間關(guān)系。2 2 一般混合特征一般混合特征2.12.1 創(chuàng)建一般混合特征創(chuàng)建一般混合特征在混合選項(xiàng)下拉菜單中選擇【一般】【規(guī)則截面】【完成】，在混合選項(xiàng)下拉菜單中選擇【一般】【規(guī)則截面】【完成】，打開【伸出項(xiàng)：混合、一般】對(duì)話框和【屬性】菜單管理器。打開【伸出項(xiàng)：混合、一般】對(duì)話框和【屬性】菜單管理器。一般混合特征是平行混合和旋轉(zhuǎn)混合的綜合。各截面草圖可以一般混合特征是平行混合和旋轉(zhuǎn)混合的綜合。各

13、截面草圖可以繞繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)，也可以沿這軸旋轉(zhuǎn)，也可以沿這3軸平移，每個(gè)截面單獨(dú)草繪，軸平移，每個(gè)截面單獨(dú)草繪，且需要單獨(dú)繪制坐標(biāo)系。且需要單獨(dú)繪制坐標(biāo)系。進(jìn)入草繪環(huán)境進(jìn)入草繪環(huán)境1.繪制截繪制截面草圖面草圖2.依次指定截依次指定截面位置參數(shù)面位置參數(shù)3.定義深定義深度參數(shù)度參數(shù)一般混合一般混合特征特征2.2 2.2 設(shè)置相切過渡設(shè)置相切過渡1.雙擊該選項(xiàng)雙擊該選項(xiàng)2.單擊該按鈕單擊該按鈕3.指定兩半曲面指定兩半曲面為相切參照為相切參照2.單擊該按鈕單擊該按鈕無相切過渡無相切過渡添加相切過渡添加相切過渡3 3 掃描混合特征掃描混合特征 將一組截面在其邊處用過渡曲面沿某一條軌跡線將一組截面在

14、其邊處用過渡曲面沿某一條軌跡線“掃描掃描”形成一個(gè)連續(xù)特征，這就是形成一個(gè)連續(xù)特征，這就是“掃描混合掃描混合”特征。特征。 它既具掃描特征的特點(diǎn)，又有混合特征的特點(diǎn)。它既具掃描特征的特點(diǎn)，又有混合特征的特點(diǎn)。 掃描混合特征需要一條軌跡線和至少掃描混合特征需要一條軌跡線和至少2個(gè)截面。個(gè)截面。截面截面1 1截面截面2 2截面截面3 3截面截面4 4掃描軌跡掃描軌跡軌跡+多個(gè)不同截面掃描混合特征3.1 3.1 掃描混合操控面板掃描混合操控面板 剖面控制選項(xiàng)：設(shè)置特征截面的控制方式剖面控制選項(xiàng)：設(shè)置特征截面的控制方式（1 1）垂直于軌跡：特征截面所在的草繪平面始終垂直于指）垂直于軌跡：特征截面所在的

15、草繪平面始終垂直于指定的原點(diǎn)軌跡。定的原點(diǎn)軌跡。（2 2）垂直于投影：沿投影方向看去，特征截面所在的平面）垂直于投影：沿投影方向看去，特征截面所在的平面保持與保持與“原點(diǎn)軌跡原點(diǎn)軌跡”垂直，且其垂直，且其Z Z軸與指定方向上的軸與指定方向上的“原原點(diǎn)軌跡點(diǎn)軌跡”的投影相切。必須指定方向參照。的投影相切。必須指定方向參照。（3 3）恒定法向：以定義的曲線或邊鏈作為掃描的法向軌跡，）恒定法向：以定義的曲線或邊鏈作為掃描的法向軌跡，截面平面保持與截面平面保持與“法向軌跡法向軌跡”垂直，即特征截面的垂直，即特征截面的z z 軸平軸平行于指定方向向量。必須選擇方向參照。行于指定方向向量。必須選擇方向參照

16、。 水平水平/ /豎直控制選項(xiàng)：設(shè)置截面的水平或豎直控制豎直控制選項(xiàng)：設(shè)置截面的水平或豎直控制 （1 1）垂直于曲面：特征截面的）垂直于曲面：特征截面的Y Y 軸指向選定曲面的法線方軸指向選定曲面的法線方向，且后續(xù)所有截面都使用相同的參照曲面來定義截面向，且后續(xù)所有截面都使用相同的參照曲面來定義截面Y Y方向。方向。（2 2）X X軌跡：特征截面的軌跡：特征截面的X X軸始終通過軸始終通過X X軌跡與掃描截面的交軌跡與掃描截面的交點(diǎn)。點(diǎn)。（3 3）自動(dòng)：截面的）自動(dòng)：截面的X X軸方向由系統(tǒng)沿原點(diǎn)軌跡自動(dòng)確定。軸方向由系統(tǒng)沿原點(diǎn)軌跡自動(dòng)確定。1 1 掃描混合選項(xiàng)掃描混合選項(xiàng) 截面位置指定截面位

17、置指定掃描混合特征的截面限定：掃描混合特征的截面限定：（1 1）對(duì)于閉合軌跡輪廓，至少要有兩個(gè)草繪截面，）對(duì)于閉合軌跡輪廓，至少要有兩個(gè)草繪截面，且必須有一個(gè)位于軌跡的起始點(diǎn)；對(duì)于開放軌跡且必須有一個(gè)位于軌跡的起始點(diǎn)；對(duì)于開放軌跡輪廓，必須在軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)創(chuàng)建截面。輪廓，必須在軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)創(chuàng)建截面。（2 2）所有截面必須包含相同的圖元數(shù)。）所有截面必須包含相同的圖元數(shù)。（3 3）可使用面積控制曲線以及特征的截面周長來控制掃描）可使用面積控制曲線以及特征的截面周長來控制掃描混合幾何?；旌蠋缀?。截面的加入：單擊截面的加入：單擊“截面截面”上滑面板的按鈕，然后選取截面上滑面板的按鈕，然后選取截

18、面的放置位置點(diǎn)。的放置位置點(diǎn)。截面的定義：在截面的定義：在“剖面剖面”上滑面板選取上滑面板選取“草繪截面草繪截面”，然后，然后在軌跡上選取一個(gè)位置點(diǎn)并進(jìn)入草繪模式定義掃描混合的在軌跡上選取一個(gè)位置點(diǎn)并進(jìn)入草繪模式定義掃描混合的截面。截面。 2.2.混合控制選項(xiàng)混合控制選項(xiàng)設(shè)置周長控制（設(shè)置周長控制（Set perimeter controlSet perimeter control）選擇該選項(xiàng)，掃描特征中各截面的周長將沿軌跡線呈線性變選擇該選項(xiàng)，掃描特征中各截面的周長將沿軌跡線呈線性變化，這樣通過修改某個(gè)已定義截面的周長便可以控制特征中化，這樣通過修改某個(gè)已定義截面的周長便可以控制特征中各截面

19、的形狀。選擇該選項(xiàng)后，各截面的形狀。選擇該選項(xiàng)后，“通過折彎中心創(chuàng)建曲線通過折彎中心創(chuàng)建曲線”選項(xiàng)可用。選項(xiàng)可用。設(shè)置剖面區(qū)域控制（設(shè)置剖面區(qū)域控制（Set cross-section area controlSet cross-section area control）在指定位置指定剖面區(qū)域，通過控制點(diǎn)和面積值來控制特在指定位置指定剖面區(qū)域，通過控制點(diǎn)和面積值來控制特征形狀。征形狀。無混合控制（無混合控制（No blend controlNo blend control）不為特征進(jìn)行任何混合控制。不為特征進(jìn)行任何混合控制。3.3.相切選項(xiàng)相切選項(xiàng)相切選項(xiàng)用于控制掃描混合特征與其他特征的相切過

20、渡。相切選項(xiàng)用于控制掃描混合特征與其他特征的相切過渡。注意：注意：特征截面圖元必須在要選取的相切面上。特征截面圖元必須在要選取的相切面上。1.指定參照軌跡曲線并控制剖面方向指定參照軌跡曲線并控制剖面方向3.控制剖控制剖面方向面方向1.激活該收激活該收集器集器2.選擇軌跡選擇軌跡曲線曲線在繪制掃描軌跡線時(shí)，利用在繪制掃描軌跡線時(shí)，利用 按鈕可在軌跡線上添加用以按鈕可在軌跡線上添加用以定義截面位置的點(diǎn)定義截面位置的點(diǎn)3.2 3.2 創(chuàng)建掃描混合特征創(chuàng)建掃描混合特征2.定義混合剖面定義混合剖面1.激活該按鈕激活該按鈕2.選擇該點(diǎn)選擇該點(diǎn)3.單擊該按鈕單擊該按鈕4.單擊該按鈕單擊該按鈕5.依次制定各依

21、次制定各節(jié)點(diǎn)后添加草節(jié)點(diǎn)后添加草繪截面效果繪截面效果實(shí)例實(shí)例1.新建文件，名稱為新建文件，名稱為“instance_connect_port.prt”，取消默認(rèn)模板，選擇，取消默認(rèn)模板，選擇“mmns_part_solid”模板。模板。2.2.選擇選擇TOPTOP面為草繪平面，面為草繪平面，RIGHTRIGHT面為參考平面，選取面為參考平面，選取“右右”作為草繪平面參照的作為草繪平面參照的方位，繪制基準(zhǔn)曲線。方位，繪制基準(zhǔn)曲線。3.3.選擇選擇FRONTFRONT面為草繪平面，面為草繪平面，RIGHTRIGHT面為參考平面，選取面為參考平面，選取“右右”作為草繪平面參照的作為草繪平面參照的方位

22、，繪制基準(zhǔn)曲線，并打方位，繪制基準(zhǔn)曲線，并打斷為斷為4 4段。段。4.4.偏移偏移RIGHTRIGHT平面創(chuàng)建平面創(chuàng)建基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)平面DTM1DTM1。5.5.以以DTM1DTM1為草繪平面，為草繪平面，TOPTOP面為參照平面，選取面為參照平面，選取“底部底部”參照。繪制如參照。繪制如圖所示正方形。圖所示正方形。6.6.以紅色曲線為掃描軌以紅色曲線為掃描軌跡線，以兩端基準(zhǔn)曲線跡線，以兩端基準(zhǔn)曲線為截面，繪制掃描混合為截面，繪制掃描混合特征。特征。7.7.倒圓角，半徑為倒圓角，半徑為1010。8. 8. 抽殼，去掉兩端抽殼，去掉兩端曲面，抽殼厚度為曲面，抽殼厚度為9 9。9. 9. 在圓弧的中

23、心創(chuàng)在圓弧的中心創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1PNT1。10. 10. 過過PNT1PNT1且垂直于且垂直于端面，創(chuàng)建基準(zhǔn)軸端面，創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A_1A_1。11. 11. 過過A_1A_1軸且相對(duì)于軸且相對(duì)于TOPTOP面偏移面偏移3030度，創(chuàng)建度，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)平面DTM2DTM2。12. 12. 以端面為草繪平面，以端面為草繪平面，以以A_1A_1軸和軸和DTM2DTM2為參照，為參照，繪制拉伸特征，截面如繪制拉伸特征，截面如圖所示，拉伸深度為圖所示，拉伸深度為2020。13. 13. 選擇兩條邊，完全選擇兩條邊，完全倒圓角。倒圓角。14. 14. 過圓弧中心創(chuàng)建軸過圓弧中心創(chuàng)建軸A_2A_

24、2。15. 15. 過軸過軸A_2A_2和端面創(chuàng)和端面創(chuàng)建直徑為建直徑為1212的穿透孔。的穿透孔。16. 16. 創(chuàng)建組。創(chuàng)建組。17. 17. 對(duì)組創(chuàng)建軸陣列。對(duì)組創(chuàng)建軸陣列。特征分析特征分析類型圖例特點(diǎn)掃描掃描過程中只使用單一的路徑和單一的截面，主要用于簡單的曲管造型，但在機(jī)械零件的創(chuàng)建中應(yīng)用比較多，也是最簡單的一種掃描方式混合混合的樣式有3種，分別是平行混合、旋轉(zhuǎn)混合和一般混合。其中一般混合是兩者的結(jié)合，可以將截面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)也可以指定截面間的距離。可變剖面掃描與掃描類似，但是從3各側(cè)面來對(duì)零件的造型進(jìn)行控制掃描混合多個(gè)截面沿著軌跡掃描，具有掃描與混合的雙重特點(diǎn)。4 4 環(huán)形折彎特征環(huán)形折彎特征 環(huán)形折彎命令是一種改變模型形狀的操作，它可以環(huán)形折彎命令是一種改變模型形狀的操作，它可以對(duì)實(shí)體特征、曲面、基準(zhǔn)曲線進(jìn)行環(huán)狀的折彎變形。對(duì)實(shí)體特征、曲面、基準(zhǔn)曲線進(jìn)行環(huán)狀的折彎變形。1.新建文件，名稱為新建文件，名稱為“tyre.prt”，取消默認(rèn)模板，選擇，取消默認(rèn)模板，選擇“m