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1、模具CAD/CAM,主编 熊 熙,（2004版）,第八章 草绘实体特征 的创建,本章主要内容,第一节 草绘实体特征的基础知识 第二节 拉伸实体特征的创建 第三节 旋转实体特征的创建 第四节 扫描实体特征的创建 第五节 混合实体特征的创建 第六节 草绘实体特征小结与常用技巧,第一节 草绘实体特征的基础知识,一、草绘实体特征创建概述,（1）特征按使用分 特征按使用可分为造型特征和过程特征，造型特征包括实体特征、曲面特征、基准特征和修饰特征。,1、Pro/ENGINEER特征简介,（2）按特征创建的顺序分 将造型特征分为基本特征和构造特征。 最先创建的实体特征是基本特征，它通常反映了零件的主体形状，
2、是零件最重要的特征。 在创建基本特征后，再创建其它特征，我们将特征统称为构造特征。,（3）按特征生成方法分 可将造型特征分为草绘特征（Sketched feature）和放置特征（Pick & Place feature，有的教材将它称为点放特征）。 创建草绘特征时，总是从草绘截面开始，因此将这些特征称为草绘特征。 创建放置特征时，用户不需要草绘截面，只需通过选取特征的参照即可，因此将这些特征称为放置特征）。,零件属性包括材料类型、零件精度、单位制、名称、质量属性、收缩率等。 在“PART”或“ASSEMBLY”等功能模块中，在主菜单中依次单击编辑设置，弹出【零件设置】菜单管理器 。,2、零件
3、属性设置,Pro/ENGINEER软件进行零件建模时，一般每种特征均有两种相应的方法伸出项和切口，伸出项即在基础特征上添加材料，切口即在基础特征上去除材料。,3、伸出项（增材，Protrusion）与切口（切材，Cut）,Pro/ENGINEER野火版软件对特征的创建进行了有效的整合，将Pro/ENGINEER2001原有的76种特征整合为23种特征，在特征操控板中，通过单击有关按钮即可实现伸出项与切口、实体与曲面间等的切换 。,对于草绘特征，特征的创建总是从草绘截面开始，草绘截面时，必须先选取一个草绘平面，二维草图就在该平面上进行绘制。 草绘平面可以是基准平面，也可以是实体表面。,4、草绘平
4、面和参考平面,选取草绘平面后，需进一步确定草绘方向，草绘方向包括草绘视图方向、参考平面和参考平面方向 。,为了确定草绘平面在屏幕中的显示方位，选取草绘平面后，必须选取一个与草绘平面垂直的平面，我们将该平面称为参考平面。 参考平面的定义分成两步骤： （1）选取参考平面参照； （2）定义该参考平面法线方向的朝向，参考平面的法向可以是顶、底、左或右。 用户选取参考平面并确定其方向后，草绘平面在屏幕中的显示方位便完全确定了。,对于一个截面的尺寸可分为定形尺寸和定位尺寸两类。定形尺寸用来确定草绘图形的大小，定位尺寸用来确定截面在草绘平面中的位置，截面标注参照就是用来标注位置尺寸的 。,5、草绘标注参照,
5、对于创建草绘特征时，可以选取草绘平面、参考平面，使用草绘器进行截面绘制，该截面是创建草绘特征时绘制的，通常称之为内部截面。 创建草绘特征时，也可以选取草绘工具绘制好的基准曲线作为截面，此时，称截面为外部截面。 内部截面和外部截面在模型树中的显示如右图所示。,6、内部截面与外部截面,二、零件建模的一般步骤,应用Pro/ENGINEER软件创建零件模型时，大致有以下三种方法： （1）“搭积木”式方法这是Pro/ENGINEER软件创建零件模型最常用的方法； （2）“曲面实体”方法，该方法是先创建曲面特征，再通过曲面特征创建零件的实体模型； （3）“装配零件”方法，该方法是先创建产品装配模型，然后在
6、装配模型中创建零件。,对于第1种方法，其零件建模的一般骤为： （1）分析零件结构，确定建模方案； （2）新建文件，文件类型为PART； （3）设置零件属性； （4）创建基本特征； （5）创建构造特征； （6）完成零件建模，保存文件。,第二节 拉伸实体特征的创建,一、激活拉伸工具的几种途径,拉伸是通过将二维截面沿垂直于草绘平面的方向拉伸到指定距离处来实现的。,二、拉伸工具操控板,各按钮的含义详见教材。,三、拉伸工具的深度选项,创建拉伸特征时，其拉伸深度有单侧拉伸、两侧拉伸和对称拉伸三种 。,拉伸工具深度定义菜单及各定义方式图例 如下图所示。,四、拉伸特征创建要点,1.深度定义选项,2.截面有关的
7、创建要点 （1）对于实体拉伸伸出项的截面 （2）创建拉伸曲面特征时的截面 （3）当有多个轮廓时的截面,五、拉伸实体特征创建实例,1.拉伸实体特征创建实例1绘制内部截面 2.拉伸实体特征创建实例2选取外部截面 具体内容详见教材。,第三节 旋转实体特征的创建,一、激活旋转工具的几种途径,旋转工具是指截面绕中心线旋转来创建特征，与拉伸工具一样，旋转工具既可以创建实体，也可以创建曲面；既可以创建伸出项，也可以创建切口。,二、旋转工具操控板,各按钮的含义详见教材。,三、旋转工具的角度选项,旋转特征可通过选取下列角度选项之一定义旋转角度：,四、旋转特征创建要点,1.旋转特征旋转轴的定义 旋转特征的旋转轴线
8、定义有两种方法： （1）绘制内部中心线在截面中绘制中心线 （2）选取外部参照使用现有的有关图元作为参照，这些图元可以是直曲线、直边、基准轴或坐标轴 2.旋转特征中旋转轴的变更 不论使用上述的哪种方法定义旋转轴线，对其均可做变更，即可以选取外部参照替代内部中心线，也可以使用内部中心线替代外部参照。,3.旋转特征的截面 （1）截面中的所有图元必须位于旋转轴线的一侧； （2）当选取外部参照作为旋转轴线时，该轴线必须位于旋转特征截面的草绘平面上； （3）当截面有多条中心线时，系统缺省以用户绘制的第一条中心线作为旋转轴线，用户也可以定义其中的任意一条中心线作为旋转轴线； （4）创建旋转特征时，截面可以是
9、封闭的，也可以是开放的。,五、旋转实体特征创建实例,1.旋转实体特征创建实例1草绘截面、内部中心线 2.旋转实体特征创建实例2选取截面、外部参照 具体内容详见教材。,第四节 扫描实体特征的创建,扫描特征是一个截面沿着一条扫描轨迹进行扫描而得到的，因此扫描特征有两个组成要素：扫描轨迹（Sweep Trajectory）和截面（Section）。对于扫描轨迹，可以在创建扫描特征时进行绘制，也可以选取已创建好的基准曲线特征或边界作为扫描轨迹。 同拉伸工具和旋转工具一样，扫描特征也有创建伸出项、薄板伸出项、切口、薄板切口、曲面、曲面修剪和薄曲面修剪等类型。 扫描特征是通过扫描特征对话框进行创建的。,一
10、、扫描特征概述,1.扫描特征对话框,扫描特征 类型菜单,扫描伸出项和扫描薄板特征对话框,扫描特征创建的一般步骤如下图所示：,2.扫描轨迹,扫描轨迹的定义方式有两种草绘轨迹和选取轨迹： （1）草绘轨迹：用草绘器草绘扫描轨迹。选取草绘平面和参考平面，然后绘制截面。 （2）选取轨迹：选取已有的曲线或边作为扫描轨迹，然后绘制截面。,3.截面,选取或草绘扫描轨迹后，系统提示绘制扫描特征的截面。 截面草绘平面通过扫描轨迹的扫描起点且垂直于扫描轨迹。绘制截面时，系统缺省以扫描轨迹的扫描起点为原点，截面的绘制请参看第六章。,二、扫描特征创建要点,1.扫描特征的特点 （1）截面在沿扫描轨迹进行扫描时，始终与扫描
11、轨迹垂直； （2）截面在扫描过程中，其形状和大小均不会变化。 2.扫描轨迹的两种情形 （1）对于扫描轨迹，可以是开放的，也可以是封闭的； （2）对于开放轨迹或封闭轨迹，在创建实体扫描特征时，有不同的属性设置菜单，对截面也有着不同的要求。 具体情况详见下页表格。,3.扫描起点的设置,在有些场合，系统缺省的扫描起点不满足用户的需要，此时，用户需要对扫描起点进行重新设置，具体方法如下： （1）选取作为扫描起点的图元端点 （2）在右键快捷菜单中选取【起始点】，则系统将该点作为新的扫描起点。,4.扫描特征小结,对于扫描特征，扫描轨迹（开放或封闭）与截面（开放或封闭）形成下列四种情形，见下表。,三、扫描实
12、体特征创建实例,1.扫描实体特征创建实例1开放扫描轨迹、封闭截面 2.扫描实体特征创建实例2封闭扫描轨迹、封闭截面 3.扫描实体特征创建实例3封闭扫描轨迹、开放截面 具体内容详见教材。,第五节 混合实体特征的创建,混合特征是由两个或两个以上平面截面以指定方式进行融合所生成的特征。 在主菜单中依次单击插入混合伸出项，弹出下图所示菜单管理器。,一、混合特征概述,1.混合特征的类型 根据特征的创建特点，混合特征可分为三类：平行混合、旋转混合和一般混合。 （1）【平行混合】（Parallel blend）：特征的所有混合截面都平行于草绘平面，完成截面的绘制后必须指定各截面间的距离； （2）【旋转混合】
13、（Rotational blend）：特征的混合截面可绕截面的 Y 轴旋转（旋转角度范围为0120）； （3）【一般混合】（General blend）：特征的混合截面可以绕截面的X、Y和Z轴旋转，还可以沿这三个轴平移。,2.混合特征的截面,【规则截面】（Regular Sec）：混合特征的截面为在草绘平面上所绘制的截面； 【投影截面】（Project Sec）：完成混合特征截面的绘制后，截面需投影到选定的曲面上。该选项只适用于平行混合特征； 【选取截面】（Select Sec）：选取草绘曲线或图形边界为混合特征的截面。该选项不能用于平行混合； 【草绘截面】（Sketch Sec）：草绘混合特
14、征的截面。,3.混合特征截面的特征工具与起始点,在创建混合特征时，经常需要使用到特征工具。特征工具是指在草绘混合截面时可能使用到的一些命令。 在主菜单中依次单击草绘特征工具，显示下图所示菜单，与混合特征创建有关的有【切换剖面】、【起始点】和【混合顶点】三项 。,【切换剖面】是指在创建平行混合特征时，当完成一个混合截面的绘制或编辑后，单击【切换剖面】命令，则对下一个混合截面进行绘制或编辑。 当用户需要对混合截面的起始点或方向进行更换时，则需使用【起始点】命令。 对于混合特征，要求每个混合截面的图元数量（如圆、圆弧、直线、样条、混合顶点等）必须相等。对于某些应用场合，若截面的图元数量不相等，此时可
15、在适当的位置添加混合顶点以使各截面的图元数量相等，添加混合顶点即应用【混合顶点】命令完成。,4. 点截面,对于混合特征，允许某个混合截面仅有一个点（图元），我们通常将这样的截面称为点截面。,5.截面中的坐标系在混合特征创建中的作用,创建混合特征时，需要两个或两个以上截面，每个截面间如何确定它们的空间位置关系呢？ （1）对于平行混合特征，每个截面通过截面标注参照标注定位尺寸，从而建立起每个截面在空间中的相互关系； （2）对于旋转混合特征和一般混合特征，由于截面可绕坐标轴旋转，截面间的空间位置关系则是通过每个截面绘制的坐标系来确定的 。,6.混合特征创建要点,（1）混合特征至少需要两个混合截面，一
16、个混合截面无法创建混合特征； （2）在混合特征中，所有混合截面的图元数量必须相等（点截面除外）； （3）各截面的起始点的位置及方向应一致，否则所生成的特征可能存在严重扭曲现象； （4）对于平行混合、旋转混合、一般混合三种混合类型，三者的主要区别见下页表格。,三种混合特征的区别,二、平行混合实体特征的创建,1.平行混合实体特征创建实例1规则截面、草绘截面 2.平行混合实体特征创建实例2投影截面、草绘截面 3.平行混合实体特征创建实例3混合顶点 4.平行混合实体特征创建实例4起始点 具体内容详见教材。,三、旋转混合实体特征的创建,旋转混合特征与平行混合特征相比，其最大的不同之处在于： （1）旋转混合特征的截面必须绘制坐标系； （2）旋转混合特征的截面可以绕草绘平面中的Y轴旋转； （3）旋转混合特征只需输入每个截面绕Y轴的旋转角度，而无需输入各截面间的深度。,旋转混合特征创建注意事项： （1）在绘制旋转混合特征的截面时，必须绘制一个坐标系，用以确定各
