第三章基础特征

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1、第三章 基础特征,3.1 拉伸特征,3.2 视角控制,3.3 旋转特征,3.4 扫描特征,3.5 混合特征,3.7 旋转扫描混合扫描,3.6 可变截面扫描,3.9 练习,教学目的:掌握拉伸特征创建的基本方法,并 能运用于实践,教学重点:拉伸特征操作面板的功用,教学难点:草绘对话框的设置,教具:多媒体教室,基础知识 3D建模不同于2D绘图,2D绘图在1个平面上即可完成,而3D建模则是在空间中进行的,建立的模型具有长度、宽度、高度三个方向的尺寸。 在3D建模中,首先要选定工作空间的坐标系(包括原点、坐标轴和基准平面),用户一般可直接使用Pro/ENGINEER系统提供的默认坐标系,然后再明确草绘平

2、面与参照平面即可。 草绘平面:在该面绘制模型的特征截面或扫描轨迹线等。 参照平面:选定与草绘平面垂直的1个面,作为参照平面,以确定草绘平面的放置特征。 本章所述特征均由二维截面经过拉伸、旋转、扫描等方式生成,因为特征截面以草图的方式绘制,因此这种建模方式又称为零件建模的草绘特征。 在零件建模过程中可使用草绘特征增加材料或去除材料。,定义:拉伸工具可以将二维的截面沿着垂直截面的方向拉伸,以生成三维图形。拉伸是最常用的建模工具。当一个实体的截面具有沿着某个方向的法向固定的特点时,就可以采用拉伸来创建该实体。在建立拉伸特征时,需要用户提供明确的截面图形以产生拉伸特征。对于截面图形Pro/E有一定的要

3、求:截面图形可以是封闭的(实体),也可以不封闭(曲面、草绘加厚);允许有多个截面图形;截面图形边界必须是独立的(多个截面图形边界不能相交)。,下一页,上一页,返回,3.1 拉伸特征 (1学时),不可以用拉伸特征,可以用拉伸特征,单击绘图区右侧的【拉伸工具】按钮 ,或单击菜单【插入】【拉伸】选项,系统显示如图3-1所示的拉伸特征操控板,并提示“选取一个草绘(如果首选内部草绘,可在放置面板中找到“定义”选项。)”现将该操控板介绍如下。,拉伸特性操作面板的应用,图3-1 拉伸特征操控板,深度选项的不同定义所生成的效果比较(图3-11),草绘平面,指定深度,双侧深度,穿至下一个面,穿过所有,穿至(实体

4、面),穿至(指定平面、 绸缎面、曲线、 点),: 模型预览。选中按钮 进行模型的几何预览(系统默认的方式,显示特征生成的几何形状与特征尺寸。),选中按钮 进行模型的特征预览(特征正确完成的预览,以观察建立的特征;若预览时出错,表明特征的构建有错误)。如图3-2所示的左图为“几何预览”状态,右图为“特征预览”状态,3-2, 放置:单击该按钮,显示放置面板,单击其中的【定义】按钮或【编辑】按钮,打开草绘对话框定义草绘平面或重定义拉伸截面。 选项:单击该按钮,显示如图3-3所示的面板。面板中的第1侧、第2侧栏供用户选择拉伸特征的方式,并显示当前的拉伸尺寸,用户也可直接更改拉伸尺寸。 封闭端:建立曲面

5、拉伸特征时该项被激活,以选择拉伸曲面的端口是封闭的还是开口的。,图3-3 选项面板,属性:单击该按钮,打开如图3-4所示的面板,显示当前特 征的名称,用户可在名称栏修改特征的名称;单击按钮打开该特征的信息窗口,如图3-5所示。,图6-4 显示当前特征的名称,图6-5 特征的信息窗口,图6-6 草绘对话框,建立拉伸特征的操作步骤如下: 进入零件设计模式,单击菜单【插入】【拉伸】选项,或直接单击【拉伸工具】按钮 打开拉伸特征操控板。 单击放置面板中的【定义】按钮,系统显示如图6-6所示的草绘对话框。该对话框中显示指定的草绘平面、参照平面、视图方向等内容。,,, 在绘图区中选择相应的草绘平面或参照平

6、面,在草绘对话框中设定视图方向和特征生成方向。 单击草绘对话框中的【草绘】按钮,系统进入草绘状态。 在草绘环境中绘制拉伸截面,绘制完毕单击草绘工具栏中的按钮 系统回到拉伸特征操控板。,, 在选项面板选择拉伸模式并设置拉伸尺寸。,提示:在进行减料特征操作时,将光标移到特征操作方向箭头处,如图3-7所示,单击左键即可完成特征生成方向的更改。在其他特征的操作中也有类似功能,请读者留心学习使用。,图3-7 将光标移到特征操作方向箭头处,图6-8 使用拉伸特征建立的模型,实例,使用拉伸特征建立如图6-8所示的模型。,建立新文件,图6-9 零件设计工作界面,建立增料拉伸特征,草绘对话框的设置,建立拉伸减料

7、特征,图6-14 绘制的截面,图6-17 厚度值为5的拉伸特征效果,3.3 旋转特征 旋转特征是由特征截面绕旋转中心线旋转而成的一类特征,它适合于构建回转体零件。 草绘旋转特征截面时,其截面必须全部位于中心线的一侧,倘若要生成实体特征,其截面必须是封闭的。,单击绘图区右侧的【旋转工具】按钮 ,或单击菜单【插入】【旋转】选项,系统显示如图6-18所示的“旋转特征操控板”,该面板与拉伸特征操控板极为相似,现只将该面板中形似而意不同的功能选项介绍如下:,3.2 视角控制,屏幕,RIGHT右,LEFT左,BOTTOM下,TOP上,FRONT前,BACK后,3.3 旋转特征,定义:截面绕着一条中心轴线旋

8、转而形成的形状特征。,创建旋转特征绘制二维截面时须注意如下几点:,(1)须画中心线,作为旋转轴,且截面须有相对于中心 线的参数,否则,系统提示截面不完整;,(2)若截面有两条以上的中心线,则需在操控面板中 指定中心轴;,(3)如果旋转为实体,则截面必须封闭,否则系统将 提示截面不完整,如果旋转成曲面,则截面可以不封闭;,(4)截面所有的图元须位于中心线的一侧。,实例2 创建如图4-2所示实体模型。,图3-2 实例2实体模型,模型分析:该实体是一个相对中心线对称的圆盘实体切剪 一个键槽组合而成。可以通过一个旋转加材料特征和一个 拉伸切剪材料特征创建而成。,3.4 扫描特征,定义:将一个截面沿着一

9、个给定的轨迹“掠过”而成。 两大特征要素:扫描轨迹和扫描截,,执行“插入”|“扫描”命令,系统在“扫描”项列有7个 子项:“伸出项” 、“薄板伸出项” 、“切口” 、“薄板 切口” 、“曲面” 、“曲面修剪” 、“薄曲面修剪” 。,图4-3 扫描子菜单,并且截面始终垂直于扫描轨迹,实例3 创建如图4-4所示回形针。,图4-4 实例3模型,图4-5 模型尺寸示意,模型分析。回形针是由一个圆形截面绕着原始轨迹扫描 而生成的实体,可用扫描特征一次完成。原始轨迹是由 两次投影完成的曲线。模型尺寸如图4-5所示。,1扫描特征有关“属性”的处理,(1)“内部因素 ”的处理, “增加内部因素”,该选项只适应

10、于开放截面和封闭轨迹线的扫描特征。,图4-6 “增加内部因素”示意,此处截面开放,此处增加内 部因素封闭,(2)“终点”结合的处理, “无内部因素”,图4-7 “无内部因素”扫描特征示意,在创建扫描特征的过程中,当扫描轨迹与已有实体特征 相交时,系统将弹出“属性”菜单,设计者可以通过如图 4-8所示的“属性”菜单选项,选择合适的连接方式。,“合并终点”,“自由端点”,图4-8 “终点”处理选项示意,把扫描的终点合并到相连接的实体上,选择此项时,轨 迹线与实体边缘必须有交点,且交点处轨迹的法线不能 与实体边缘相切。如图4-9左图所示。,扫描终点不与实体边缘相合并。如图4-9右图所示。,图4-9

11、连接方式比较,合并终点形式,自由端点形式,2扫描特征的其他项,(1)“薄板伸出项”,(2)“切口”,切口扫描指的是截面沿着扫描轨迹线进行扫描,从而 裁剪原有实体特征的方法,类似于拉伸特征的减材料 操作。,图4-10 “薄板选项”菜单和模型示意,3.5 混合特征,设计者可以设置截面的分布类型,其中包括平行、 旋转和一般3种选项。,混合特征具体又可分为伸出项、薄板伸出项、 切口、薄板切口、曲面、曲面修剪和薄曲 面修剪7种类型。,3.5.1 平行混合特征,实例4 创建如图4-11所示排烟道。,图4-11 实例4排烟道模型,3.5.2 旋转混合特征,实例5 创建螺旋扫描的尾部切剪。,图4-12 螺纹切

12、剪收尾,3.5.3 一般混合特征,实例6 创建麻花钻,图4-13 实例6模型,实例7 创建如图4-14所示艺术把手。,图4-14 实例7模型,3.7 螺旋扫描,3.6 扫描混合特征,可分为伸出项、薄板伸出项、切口、薄板切口、曲面、 曲面修剪和薄曲面修剪7种。 实例8 创建一根螺杆。,图4-15 实例8模型,实例9 创建变节距弹簧。,图4-16 变节距螺旋弹簧,4.9 边界混合,实例10 创建一个玩具汽球。,图4-17 玩具汽球,3.10 可变截面扫描,实例11 创建牛奶瓶,图4-18 牛奶瓶模型,例,4.11 综合实例,综合实例1 创建一个泵体,图4-19 泵体,主泵体,弯管法兰,弯管,底部法兰,水道,接头,综合实例2 创建一个盘形凸轮,图4-20 盘形凸轮,如下表所示,同学们可以比较一下本章所讲各特征的异同。,表中的“不变”用“”表示。,表1 各特征特点和用途,

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