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1、永州职业技术学院机械工程系邓子林 模块模块三三 曲面造型曲面造型 能力目标 1 掌握在 Pro ENGINEER中创建曲面的方法与技巧 2 掌握在 Pro ENGINEER中使用曲面编辑进行设计的方法与技巧 3 掌握在 Pro ENGINEER中使用实体与曲面进行混合造型的方法与技巧 知识目标 1 理解并掌握 Pro ENGINEER曲面的特性及创建方法 2 理解并掌握 Pro ENGINEER曲面编辑的概念与方法 3 理解并掌握 Pro ENGINEER曲面与实体间的关系 任务一任务一弯管零件的绘制弯管零件的绘制 一 任务导入一 任务导入 如图 3 1 所示的弯管零件 可以通过扫描特征完成该
2、零件的造型 扫描特征的截面比较简单 是一个直 径为 10 的圆 相对而言 扫描的轨迹线较为复杂 是一条空间的曲线 该曲线可以通过一个拉伸曲面与一 个旋转曲面相交产生 二 相关知识二 相关知识 1 拉伸曲面 在垂直于草绘平面的方向上 通过将草绘截面拉伸到指定深度来创建面组 选择 插入 拉伸 菜单命令或单击工具按钮 系统打开 拉伸 特征操控板 并单击按钮 可以创建拉伸曲面 如图 3 2 所示 2 旋转曲面 通过绕截面中草绘的第一条中心线 将草绘截面旋转至某特定角度来创建面组 也可指定旋转角度 选择 插入 旋转 菜单命令或单击工具按钮 系统打开 旋转 特征操控板 并单击按钮 可以创建旋转曲面 如图
3、3 3 所示 图 3 1 弯管零件图 图 3 2 拉伸曲面操控板 图 3 3旋转曲面操控板 永州职业技术学院机械工程系邓子林 3 曲面相交 可使用 相交 工具创建曲线 在该曲线处 曲面与其它曲面或基准平面相交 也可在两个草绘或草绘 后的基准曲线 被拉伸后成为曲面 相交的位置处创建曲线 三 任务实施三 任务实施 1 打开 Pro ENGINEER 软件 设置工作目录为 D ex3 新建一个名为 surf 1 的零件文件 2 单击工具栏上的按钮进入拉伸特征创建界面 在操控板中选择 曲面 选项 选择 FRONT 基准 平面为草绘平面 以 RIGHT 基准平面为参照面 参照方向为 右 单击 草绘 按钮
4、进入草绘模块 3 绘制如图 3 4 所示截面 完成后单击按钮 选择深度定义方式为 拉伸深度为 200 创建拉 伸曲面如图 3 5 所示 4 单击工具按钮 在操控板中选择 曲面 选项 并选择 位置 定义 命令 系统弹出 草 绘 对话框 选择 TOP 平面为草绘平面 以 RIGHT 平面为参照 参照方向为 右 单击 草绘 按钮进 入草绘界面 绘制如图 3 6 所示截面 完成后单击按钮 给定旋转角度为 360 度 结果如图 3 7 所示 5 按住 ctrl 键 在绘图区或模型树中同时选择前面所创建的拉伸及旋转曲面 单击 编辑 相交 命令 在两个曲面相交之处生成曲线 6 建立一个名为 Surfs 的图
5、层 将拉伸及旋转曲面放置于该图层上 并对其进行隐藏操作 结果如 图 3 8 所示 图 3 4 拉伸曲面截面 图 3 5 拉伸曲面 图 3 7 拉伸曲面与旋转曲面 图 3 6 旋转曲面截面 旋转轴 永州职业技术学院机械工程系邓子林 7 选择 插入 扫描 伸出项 命令 以图 3 8 所示曲线为扫描轨迹线 以直径为 10 的圆为 截面 创建弯管零件如图 3 9 所示 四 知识拓展四 知识拓展 可通过下列方式使用 相交 特征 创建可用于其它特征 如扫描轨迹 的三维曲线 显示两个曲面是否相交 以避免可能的间隙 诊断不成功的剖面和切口 曲面只能与其它曲面或基准平面相交 同样的规则也适用于两个草绘 指定或改
6、变相交对象或参照的选 项仅在重定义期间可用 但是 可在激活 相交 工具前选取第一个相交参照 执行完这些步骤后 不必打开 相交 操控板 即可自动完成 相交 特征 由于预先选取的参照完整 定义了 相交 过程 所以可自动完成 并且可以不需要工具改进或可选的设置 任务二任务二水壶零件的绘制水壶零件的绘制 图 3 9 弯管零件 图 3 8 相交曲线 图 3 10 水壶零件图 永州职业技术学院机械工程系邓子林 一 任务导入一 任务导入 如图 3 10 水壶零件 可以通过旋转曲面及扫描混合曲面合并产生水壶零件的外形 并通过实体化操作生 成水壶实体 水壶手柄则可以采用扫描方式生成 二 相关知识二 相关知识 1
7、 扫描混合曲面 与可变剖面扫描特征一样 当选择 插入 扫描混合 菜单命令时 系统也会弹出 扫描混合 特 征操控板 在默认状态下 系统自动选择创建曲面特征 如图 3 11 所示 2 填充曲面 填充曲面是通过草绘边界创建平面组 可以先绘制边界图形 然后选择 编辑 填充 菜单命令生 成填充曲面 也可以先选择 编辑 填充 菜单命令 然后再通过草绘边界图形创建填充曲面 3 曲面合并 使用 合并 工具可通过让两个面组相交或连接来合并两个面组 或是通过连接两个以上面组来合并两 个以上面组 生成的面组会成为主面组 并继承主面组的 ID 如果删除合并的特征 原始面组仍保留 4 曲面延伸 通过延伸现有面组或曲面创
8、建面组或曲面 指定要延伸的现有曲面的边界边的链 也可指定所延伸的曲 面或面组的延伸类型 长度和方向 要激活曲面 延伸 工具 必须先选取要延伸曲面的边界 然后单击 编辑 延伸 菜单命令 系 统弹出如图 3 12 所示操控板 可将面组延伸到指定距离或延伸至一个平面 三 任务实施三 任务实施 1 打开 Pro ENGINEER 软件 设置工作目录为 D ex3 新建一个名为 surf 2 的零件文件 2 选择 插入 旋转 菜单命令或单击工具按钮 系统打开 旋转 特征操控板 并单击按 钮以创建曲面 3 选择 位置 定义 系统弹出 草绘 对话框 选择 FRONT 平面为草绘平面 以 RIGHT 平 面为
9、参照 参照方向为 右 单击 草绘 按钮进入草绘界面 绘制如图 3 13 所示截面 完成后单击 按钮 给定旋转角度为 360 度 结果如图 3 14 所示 图 3 11 扫描混合特征操控板 沿曲面到平面 图 3 12 曲面延伸操控板 图 3 13 旋转曲面截面 图 3 14 旋转曲面特征 图 3 15 倒圆角后的曲面 永州职业技术学院机械工程系邓子林 4 对旋转曲面进行倒圆角操作 选择 插入 倒圆角 命令或单击工具按钮 系统弹出 倒圆 角 操控板 选择上一步所创建旋转曲面底面的边 输入圆角半径为 20 结果如图 3 15 所示 5 创建扫描混合曲面的轨迹曲线 单击工具按钮 以 FRONT 基准平
10、面为草绘平面 以 RIGHT 基准 平面为参照平面 参照方向为 右 绘制如图 3 16 所示直线作为扫描混合曲面的轨迹线 6 创建基准平面 单击工具按钮 系统弹出如图 3 17 所示 基准平面 对话框 选择 TOP 平面作 为新基准平面的参照 以 偏移 方式创建新基准平面 输入偏移距离为 100 单击 确定 完成基准平面 DTM1 的创建 7 创建扫描混合曲面的截面曲线 单击工具按钮 以 DTM1 基准平面为草绘平面 以 RIGHT 基准 平面为参照平面 参照方向为 右 绘制如图 3 18 所示直线作为扫描混合曲面的截面曲线 8 使用 复制 及 选择性粘贴 命令复制扫描混合曲面的另一截面曲线
11、选择第 7 步所创建的曲线 单击工具按钮 选定的曲线被复制到剪贴板上 接着单击工具按钮 系统弹出 选择性粘贴 对话 框 勾选 对副本应用移动 旋转变换 选项 如图 3 19 所示 完成后单击 确定 按钮 此时系统弹出如 图 3 20 所示选择性粘贴操控板 选择 移动 方式 以 DTM1 平面作为方向参照 向下移动距离为 42 完 图 3 16 草绘扫描混合曲面轨迹线 图 3 17 基准平面对话框 图 3 18 扫描混合曲面截面曲线 图 3 19 选择性粘贴对话框 永州职业技术学院机械工程系邓子林 成移动 1 的定义 单击 变换 下滑式菜单 在该菜单中单击 新移动 创建移动 2 选择 移动 方式
12、 以 RIGHT 平面为方向参照 向右移动距离为 13 如图 3 21 所示 单击完成粘贴操作 9 选择 插入 扫描混合 菜单命令 系统弹出 扫描混合 操控板 接受默认的曲面选项 选 择第 5 步所创建曲线作为扫描混合曲面的轨迹线 单击 截面 按钮打开截面上滑面板 按如图 3 22 所示 选择 所选截面 然后在绘图区单击第 7 步所建曲线 此时剖面下滑面板 截面 栏中出现 截面 1 单击右侧的 插入 按钮 选择第 8 步所复制的曲线 单击完成扫描混合曲面创建 如图 3 23 所示 10 合并旋转曲面与扫描混合曲面 按住 ctrl 键选取两个面组 然后选择 编辑 合并 菜单命令 或者单击工具按钮
13、 系统弹出曲面合并操控板 如图 3 24 所示 通过方向按钮调节两个曲面需要保留的 侧 合并后的曲面如图 3 25 所示 图 3 20 选择性粘贴操控板 图 3 21 变换下滑式菜单 图 3 22 截面下滑菜单 图 3 23 扫描混合曲面 图 3 24 曲面合并操控板 方向按钮 永州职业技术学院机械工程系邓子林 11 对曲面合并处进行倒圆角操作 选择 插入 倒圆角 命令或单击工具按钮 系统弹出 倒 圆角 操控板 选择曲面合并处轮廓线 输入圆角半径为 10 完成曲面倒圆角操作 如图 3 26 所示 12 对曲面边界进行延伸操作 将过滤器选定为 几何 按住 shift 键选择如图 3 27 所示曲
14、面边界轮 廓 然后单击 编辑 延伸 菜单命令 使用 沿原始曲面延伸 方式 输入延伸长度为 2 13 创建填充曲面 选择 编辑 填充 菜单命令 系统弹出 填充 操控板 如图 3 28 所示 单击 参照 下滑菜单按钮 选择 定义 系统弹出 草绘 对话框 选择 DTM1 平面为草绘平面 以 RIGHT 基准平面为参照平面 参照方向为 右 绘制如图 3 29 所示填充曲面轮廓曲线 完成填充曲面的 创建 注 该轮廓曲线大小 形状不限 只需大于已有曲面轮廓即可 14 再次进行曲面合并操作 按住 ctrl 键选取两个面组 然后选择 编辑 合并 菜单命令或者单 击工具按钮 系统弹出曲面合并操控板 如图 3 2
15、4 所示 通过方向按钮调节两个曲面需要保留的侧 合 并后的曲面如图 3 30 所示 15 对曲面进行实体化操作 选取合并后的曲面 然后选择 编辑 实体化 菜单命令 将曲面转 换成实体特征 16 对实体特征进行抽壳操作 选择实体的上表面为移除面 壳的厚度为 1 如图 3 31 所示 3 25 合并后的曲面 图 3 26 倒圆角后的曲面 图 3 27 选择曲面边界轮廓 图 3 28 参照下滑菜单 图 3 29 填充曲面轮廓 图 3 30 合并后的曲面图 3 31 抽壳后的实体 永州职业技术学院机械工程系邓子林 17 创建手柄扫描特征的轨迹曲线 单击工具按钮 以 FRONT 基准平面为草绘平面 以
16、RIGHT 基 准平面为参照平面 参照方向为 右 绘制如图 3 32 所示直线作为扫描特征的轨迹线 18 创建基准点 单击工具按钮 系统弹出 基准点 对话框 按住 ctrl 键同时选择上一步所创建的 曲线及实体特征的外表面上半部分曲面 如图 3 33 所示 创建第一个基准点 PNT0 19 重复上一步骤 选择曲线及实体特征外表面下半部分曲面 创建第二个基准点 PNT1 基准点创建 的结果如图 3 34 所示 20 修剪曲线 选择如图 3 34 所示曲线 单击工具按钮或选择 编辑 修剪 菜单命令 系统 弹出 修剪 操控板 选择 PNT0 基准点作为修剪对象参照 调整方向按钮保留实体外面部分曲线 21 重复上一步骤 以 PNT1 基准点作为修剪对象参照 再次对曲线进行修剪操作 调整方向按钮保留 实体外面部分曲线 修剪后的曲线如图 3 36 所示 图 3 32 手柄扫描轨迹线 图 3 34 基准点创建结果 图 3 33 曲线与曲面相交创建基准点 图 3 35 修剪操控板 永州职业技术学院机械工程系邓子林 22 创建水壶的手柄部分 选择 插入 扫描 伸出项 菜单命令 以图 3 36 b 所示曲
