第7章高級(jí)特征1

1、第7章高級(jí)特征本章導(dǎo)讀本章主要講解Pro/ENGINEER高級(jí)特征建模的概念和方法。Pro/ENGINEER的高級(jí)特征實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜曲面的數(shù)字化表示，使難以描述的復(fù)雜模型變得直觀明了而且非常精確。利用Pro/ENGINEER的零件高級(jí)建模功能可以設(shè)計(jì)外形復(fù)雜的產(chǎn)品，從機(jī)械產(chǎn)品中的彈簧、螺紋到 工業(yè)造型設(shè)計(jì)中的手機(jī)外殼、顯示器等，都離不開高級(jí)特征的使用?？梢哉f(shuō)，Pro/ENGINEER的高級(jí)特征對(duì)工業(yè)造型設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是必不可少的得力助手，它大大提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和7.1螺旋掃描螺旋掃描，即用一個(gè)截面沿著螺旋軌跡掃描來(lái)創(chuàng)建特征，它通過(guò)旋轉(zhuǎn)曲面的輪廓和螺距兩 者來(lái)定義軌跡。螺旋軌跡和旋轉(zhuǎn)曲面只是一種作

2、圖工具，它們不會(huì)出現(xiàn)在生成的特征中。螺旋掃描功能可用于實(shí)體伸 出、實(shí)體切口、薄殼伸出和切口， 以及曲面及曲面修剪等特征。從主 菜單插入也螺旋掃描也伸出， 出現(xiàn)圖7. 1對(duì)話框和圖7.2屬性神岀項(xiàng)：蝎能掃描素性-引距面元屬掃螺截>:菜單，在屬性菜單中，對(duì)成對(duì) 出現(xiàn)的命令（只能選擇其一）進(jìn)行 選擇來(lái)定義螺旋掃描特征。常量螺距為常數(shù)。確定I參照取消7. 1螺旋掃描定義對(duì)話框7. 2屬性菜單菓單管理罷厲性1變量螺距是可變的，并由某圖形定義。1穿過(guò)軸橫截面位于穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)。1軌跡法向確定橫截面方向，使之垂直于軌跡或旋轉(zhuǎn)面。1右手定則使用右手定則定義軌跡，即右旋。1左手定則使用左手定則定義軌跡

3、，即左旋?！緦?shí)例1】創(chuàng)建六角頭螺栓 M6 X 10。操作步驟提示:1、使用拉伸命令創(chuàng)建螺栓桿部（無(wú)螺紋）和，以16,如圖7.3所示。端部倒角 0.54X 45 °。2、使用拉伸和旋轉(zhuǎn)切除命令創(chuàng)建螺栓頭部，如圖TOP平面為草繪平面，圓柱直徑 $ 6,高7.4所示。3、創(chuàng)建螺紋。選擇主菜單插入|螺旋掃描|切口，在屬性菜單中選擇常數(shù)|穿過(guò)軸|右手定則，選擇FRONT平面為掃描軌跡的草繪平面，進(jìn)入草繪環(huán)境。使用中心線按鈕繪制旋轉(zhuǎn)軸線；，使用直線按鈕、繪制掃描軌跡（即螺紋小徑$ 4.92 ,如圖7.5所示。單擊確定按鈕，輸入節(jié)距“ 1”，再繪制螺紋截面并約束（三邊相等），得到螺紋。圖7.5繪制

4、掃描軌跡和螺紋截面4、螺紋收尾部分。（1）選擇主菜單插入也混合也切口, 彈出菜單管理器，選擇混合選項(xiàng)|旋 轉(zhuǎn)|規(guī)則截面|草繪截面|光滑| 開放|完成。系統(tǒng)提示：“選取或創(chuàng)建 一個(gè)草繪平面”，選取螺紋端部截面為草繪平 面（圖7.6）,選擇與螺紋端部截面垂直的TOP為參照，進(jìn)入草繪環(huán)境。（2）單擊|利用邊按鈕，選擇三角形截面的三條邊線，并在三角形左端頂點(diǎn)出繪制一條水平的中心線，然后在中心線與螺桿軸線出繪制一個(gè)坐標(biāo)系，如圖7.7所示截面1,點(diǎn)擊工具欄中的確定按鈕、匕,完成截面1的繪制，系統(tǒng)提示：“為截面2輸入y_axis旋轉(zhuǎn)角”,輸入45 ° ,一|-T進(jìn)入截面2的繪制環(huán)境。斗圖7.8混合

5、截面/繪制截面2,截面2為一個(gè)點(diǎn)（圖7.8）,點(diǎn)擊工具欄中的確定按鈕 也。（4）定義邊界相切。在對(duì)話框中選擇“相切”，點(diǎn)擊重定義按鈕，系統(tǒng)提示：“是否混合與任何曲面在第一端相切”選取“是”。系統(tǒng)提示：“選取加亮圖元的一張曲面”選取螺紋三角形截面，連續(xù)三次確定，完成第一個(gè)截面的相切。系統(tǒng)提示:切？ ”，選取“否”，完成后得到的結(jié)果如圖 7.9?！緦?shí)例2】 創(chuàng)建圓柱螺旋壓縮彈簧，簧絲直徑為3mm，節(jié)距為6mm，中徑為 20mm，總長(zhǎng)度為 30mm。操作步驟提示：1、螺旋掃描彈簧實(shí)體。選擇主菜單插入|螺旋掃描|伸出，在屬性菜 單中選擇可變的|穿過(guò)軸| 1右手定則，選擇FRONT平面 為掃描軌跡的草繪

6、平面，進(jìn)入草繪環(huán)境。使用中心線按鈕繪制旋 轉(zhuǎn)軸線，使用直線按鈕繪制掃描軌跡，標(biāo)注尺寸，如圖 7.10所示。單擊確定按鈕、匕,系統(tǒng)提示：“在軌跡起始輸入節(jié)距值”“是否混合與曲面在其他端相圖7.9螺紋收尾結(jié)果 輸入節(jié)距“ 3 ”，單擊確定按鈕MJ,系統(tǒng)又提示：“在軌跡末端輸入節(jié)距值”，輸入節(jié)距“ 3”，單擊確定按鈕 MJ,彈出曲線控制曲線菜單，選擇定義|增加點(diǎn)，選取軌跡線上的 A點(diǎn)，彈出控制節(jié)距窗圖7.10掃描軌跡F FITCH_GRAFH - frc/ERGIIlEER圖7.11控制節(jié)距窗口口“ PITCH_GRAPH “，輸入節(jié)距“ 3”，單擊確定按鈕 MJ。同樣，B、C、D點(diǎn)節(jié)距值分別為“

7、6“、“6”、“3”，如圖7.11所示。單擊確定按鈕也，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪制直徑為3的圓形截面,單擊確定按鈕一，完成彈簧實(shí)體的創(chuàng)建。2、修平彈簧端部。使用拉伸|切口功能，繪制矩形截面，如圖7.12和7.13所示。15.DOM flflI注意上下邊通 過(guò)簧絲圓心圖7.12切口草繪截面圖7.13修平彈簧端部7.2可變剖面掃描可變剖面掃描允許截面沿所選的多條軌跡運(yùn)動(dòng)來(lái)創(chuàng)建特征，截面在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其形狀沿著 軌跡線變化。多條軌跡線中，一條軌跡線控制截面的運(yùn)動(dòng)路線，其他幾條軌跡線控制截面的形 狀，截面在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，并一定垂直于軌跡線。使用可變剖面掃描功能，必須先繪制軌跡線。然后從主菜單插入|變剖面掃描，或從

8、工具欄中選擇 摘按鈕，彈出可變剖面掃描操控板，如圖7.14?？蛇M(jìn)行實(shí)體的伸出和切除、曲面及修剪、薄殼等特征。|匕卷毀選頂概0屆性I回口國(guó)工匚&II回2叼3C圖7.14可變剖面掃描操控板參照用于選取軌跡線及對(duì)截面運(yùn)動(dòng)的控制方式，點(diǎn)擊彈出上滑面板，如圖7.15。其中功能如下：(1) 軌跡：系統(tǒng)顯示選擇的軌跡線名稱，選擇多條時(shí)應(yīng)按下 Ctrl鍵。其中軌跡線的用途有 4種：原始軌跡線：是用戶選取的第一條軌跡線，其起始點(diǎn)是掃描截面的定位原點(diǎn)，相當(dāng)于一般掃描特征的軌跡。當(dāng)沒有其他軌跡線時(shí)，變剖面掃描與一般的掃描圖7.15參照選項(xiàng)上滑面板特征相同。此線可由幾段相切的線段構(gòu)成。在列表中表示為“原點(diǎn)”，

9、其他輔助軌跡線稱為“鏈1”、 “鏈2”、，等。X軌跡線：此軌跡線確定 X軸方向并限定剖面 X軸掃描軌跡。在軌跡列表中X欄 中的方向框即可指定該屬性，原始軌跡線不可指定“X軌跡線”。垂直方向，即Z軸方法向軌跡線：用來(lái)在垂直于軌跡方式中確定剖面掃描時(shí)的 向。在軌跡列表中N欄中的方向框即可指定該屬性。相切軌跡線：用來(lái)確定剖面繪制時(shí)的相切參照。當(dāng)軌跡線由邊鏈形成時(shí)才能使用該屬 性。掃描剖面將在該軌跡處與軌跡所位于的一系列參照相切。若邊鏈由兩“排”面相 交而成，還可切換掃描面與哪一排參照面相切。在軌跡列表中T欄中的方向框即可指定該屬性，該欄中兩個(gè)方框分別代表邊鏈兩側(cè)的參照面，若邊鏈僅一側(cè)有，則其截面原點(diǎn)

10、不 在原始軌跡上中一個(gè)方框?qū)⒒疑@示。(2) 剖面控制：有三種變截面控制形式。垂直于軌跡：剖面始終垂直于法向軌跡線。法向軌跡線可以是原始軌跡線或其他輔助軌跡線。指定法向軌跡線后，還需確定剖面坐標(biāo)系的X軸或Y軸，如圖7.16所示，剖面垂直于原始軌跡線時(shí)，法向軌跡線及剖面原點(diǎn)是否在原始軌跡線上的不同情況。水平/垂直控制框中選擇X軌跡方式，此時(shí)系統(tǒng)用由剖面坐標(biāo)系原點(diǎn)指向X軌跡和剖面交點(diǎn)的矢量代表 X軸正向。自動(dòng)方式，則在起點(diǎn)處由用戶選擇參照確定X軸，參照可選基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)線、邊、軸線或坐標(biāo)系等。垂直于投影：剖面垂直于原始軌跡在方向參考上的投影。選擇該項(xiàng)，應(yīng)該選擇一個(gè)參 考方向，單擊反向按鈕改變參考方

11、向。恒定的法向：剖面的垂直方向與選擇的方向參考平行。注意:1、輔助軌跡線端點(diǎn)可落在原始軌跡線上，但不可與原始軌 跡線相交。2、所有軌跡線必須能與掃描截面相交，各軌跡線長(zhǎng)度不 致時(shí)，系統(tǒng)按最短原則確定掃描起點(diǎn)和終點(diǎn)。如圖7.17。實(shí)例顯示器外殼，操作步驟提示：1、創(chuàng)建軌跡線。(1)原始軌跡線。單擊或從菜單“插入”完草繪平面和參照后進(jìn)入草繪環(huán)境，可繪制圖圖7.17顯示器外殼，出現(xiàn)草繪對(duì)話框，設(shè)置菜單管理昜遼*零件| “模型基準(zhǔn)” | “草繪”7.18所示基準(zhǔn)曲線。特征護(hù)框曲面修改再生謖置復(fù)制自圖7.20菜單管理器(2)X軌跡線和附加軌跡線。軌跡線不在一個(gè)基準(zhǔn)面上，需要采用曲線的二此投影形成。先添加

12、一基準(zhǔn)面 DTM1。從菜單插入|模型基準(zhǔn)|平面或點(diǎn)擊工具欄中的基準(zhǔn)面 易按鈕，進(jìn)入基準(zhǔn)面創(chuàng)建過(guò)程。選擇TOP基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)平面窗口中偏距欄中輸入數(shù)值“ 200”，單擊確定按鈕，創(chuàng)建了與 TOP基準(zhǔn)面相距200的DTM1面，如圖7.19所示。選擇菜單命令應(yīng)用程序|繼承，彈出繼承零件菜單管理器，如圖 7.20所示。單 擊 或從菜單插入|模型基準(zhǔn)|基準(zhǔn)曲線，出現(xiàn)圖7.21曲線菜單管理器，選擇兩次 投影| 1完成，系統(tǒng)提示：“選取或創(chuàng)建一個(gè)草繪平面。”，選取DTM1，選擇正向| 1缺省， 進(jìn)入草繪環(huán)境，繪制屬于截面1的軌跡線，如圖7.22所示，單擊、".按鈕，完成截面1的軌跡線的繪制。在選擇

13、 RIGHT平面為草繪平面，選擇正向|缺省，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪制屬于截面2的軌跡線，如圖7.23所示，單擊、按鈕，完成的軌跡線的繪制，如圖7.24所示。鏡向其它軌跡線。在繼承零件菜單管理器中，選擇特征|復(fù)制|鏡向|選取|從屬|(zhì)完成，選取圖7.24中的二次投影曲線，以 RIGHT平面為鏡向平面，得到另 一條曲線。同樣，以 TOP平面為鏡向平面，完成另外兩條曲線，結(jié)果如圖7.25所示。2、掃描實(shí)體特征。選擇主菜單應(yīng)用程序|標(biāo)準(zhǔn)，返回標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建環(huán)境。從主菜單插入|變剖面跡線上。最終結(jié)果如圖7.17所示。菜単管理強(qiáng)k泄瑜零件特征曲皴選頊曲面求交自立祥便用剖截面対割曲両偏距從邊界 偏距曲線從方程退岀圖7.2

14、2截面1上的軌跡線圖7.23截面2上的軌跡線圖7.21曲線菜單圖7.24二次投影軌跡線原始軌跡線附加軌跡線附加軌跡線| ,cjr$.O£rA V !掃描,或從工具欄中選擇按鈕，彈出可變剖面掃描操控板。點(diǎn)擊參照上滑面板，選擇圖7.26中軌跡線，點(diǎn)擊草繪，進(jìn)入截面草繪環(huán)境，繪制圖7.27所示截面，注意截面四個(gè)端點(diǎn)在軌I跚巧. 剖面控制丞直于忱跡”水平f垂宜揑制圖7.26軌跡線圖7.27繪制截面菜単管 溫£悅項(xiàng)選取截面草繪截面 垂克于原峭軌建軸心方向 垂言于軌跡 完庠11出圖7.28菜單管理器7.3掃描混合掃描混合命令使用一條軌跡線與幾個(gè)剖面來(lái)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體特征，同時(shí)具有掃描和混合

15、的效 果。圖7.29螺旋部分選擇主菜單插入|螺旋掃描|伸出，出現(xiàn)圖7.28所示的菜單管理器。 掃描混合的截面放置方式與可變截面掃描相似：垂直于原始軌跡：截面垂直于原始軌跡線上該截面放置點(diǎn)的切矢量，即確定Z軸。軸心方向：截面垂直于原始軌跡線，并沿指定的方向掃描。若選擇軸心方向，系統(tǒng)顯示圖7.29所示的菜單。實(shí)例圓柱螺旋拉伸彈簧的繪制，如圖7.28所示。操作步驟提示。1、繪制螺旋部分。選擇主菜單插入|螺旋掃描|伸出，彈出螺旋掃描菜單，在屬性菜單中選擇常數(shù)|穿過(guò)軸|右手定則，選擇FRONT平面為掃描軌跡的草繪平面，進(jìn)入草繪環(huán)境。 使用中心線按鈕繪制旋轉(zhuǎn)軸線'，使用直線按鈕 繪制掃描軌跡(即彈

16、簧中徑熾0),單擊 確定按鈕，輸入節(jié)距“ 3”，再繪制彈簧截面，直徑為 1.5,得到螺旋部分，如圖 7.29所示。2、繪制端部。端部使用掃描混合完成。為此，先得繪制軌跡線。因軌跡線為空間曲線，需使用二次 投影完成。(1)選擇菜單命令應(yīng)用程序 |繼承，彈出繼承零件菜單管理器。單擊或從菜單插入|模型基準(zhǔn)|基準(zhǔn)曲線，出現(xiàn)曲線菜單管理器，選擇兩次投影|完成，系統(tǒng)提示：“選取或創(chuàng)建一個(gè)草繪平面?！?，選取TOP，選擇正向|缺省，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪 制屬于截面1的軌跡線，如圖7.30所示，單擊、'按鈕，完成截面1的軌跡線的繪制。在選擇FRONT平面為草繪平面，選擇正向 |缺省，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪制屬于截

17、面 2的軌跡線， 如圖7.31所示，單擊、按鈕，完成的軌跡線的繪制，如圖7.32所示。(2)單擊或從菜單插入|模型基準(zhǔn)|草繪，出現(xiàn)草繪對(duì)話框，選擇 RIGHT為草繪平面，點(diǎn)擊草繪按鈕，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪制圖 7.33所示半圓曲線，注意端部上一部繪制的曲線相切。/7.31截面2的軌跡線圖7.32二次投影軌跡線圖7.33草繪半圓PNT0，然后穿過(guò)點(diǎn) PNT0且(3) 選擇主菜單應(yīng)用程序|標(biāo)準(zhǔn)，返回標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建環(huán)境。選擇菜單命令插入|掃描混合|伸出，選擇草繪截面|垂直于軌跡| 完成|選擇軌跡|依次，按住cl選擇二次投影曲線和半圓曲線， 點(diǎn)擊完成，出現(xiàn)“截面定向”菜單，選擇自動(dòng)|完成|封閉端i完成，提示選擇繪制截面的端點(diǎn)，選擇下一項(xiàng)，系統(tǒng)提示：“為截面1輸