零件建模基本技术

1、第三章 零件建模基本技术学习目的：了解基准的概念和特点掌握各种常见基准的创建方法掌握三维建模的基本步骤了解基础特征的种类和作用掌握创建基础特征的方法学习重点：基准的创建方法如何使用基础特征的创建命令理解基础特征的重要意义 3.1 基准特征3.1.1 基准的定义基准是指确定点、线、面所依据的哪些点、线、面，它们在建模过程中是确定其他点、线、面的依据。基准是建模过程中不可或缺的、必须的特征。可以说，基准的正确、合理地建立是快速、准确建模的关键，每一位读者都必须熟练掌握各种基准的使用。 3.1.2 基准的类型及显示控制1. 基准的类型基准面 基准轴 基准曲线 草绘基准曲线 基准点 坐标系统2.基准的

2、显示控制基准显示控制菜单3.1.3 基准平面的创建1系统默认创建的三个基准面系统默认的三个相互垂直的基准面2创建自己需要的基准面3.1.4 基准轴的创建3.1.5 基准点的创建3.1.6 基准曲线的创建3.1.7 坐标系的创建3.2 零件建模基本技术3.2.1拉伸特征 将绘制的截面沿给定方向和给定深度生成的三维特征称为拉伸特征。它适于构造等截面的实体特征。 操作方法： 拉伸图标-选择草绘基准面-绘制截面图-选择拉伸模式-选择加材料或减材料及其方向-输入深度-确定。 提示：截面图应为一封闭图形。实例：使用拉伸特征建立如图所示的模型。 步骤1 建立新文件步骤2 创建拉伸特征步骤3 建立拉伸减料特征

3、3.2.2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。 操作方法： 旋转图标-选择草绘面-选择参照面-作截面图-选择旋转模式-选择加材料或减材料-输入旋转角度-确定。实例 使用旋转特征建立如图所示的模型。 步骤1 建立新文件步骤2 创建旋转特征步骤3 建立旋转减料特征 上机二：零件拉伸、旋转、抽壳等功能的应用练习3.2.3 扫描特征 扫描是将二维截面沿着指定的轨迹线扫描生成三维实体特征，使用扫描建立增料或减料特征时首先要有一条轨迹线，然后再建立沿轨迹线扫描的特

4、征截面。操作方法： 插入-扫描-伸出项（或切口）-绘制扫描轨迹（或选择扫描轨迹）-草绘扫描截面-确定。实例 建立如图所示的扫描模型。步骤1 建立新文件步骤2 创建扫描特征步骤3 绘制扫描截面 完成扫描特征3.2.4 混合特征 由数个截面混合生成的特征称为混合特征。按混合方式的不同，混合特征分为三种形式：平行混合、旋转混合、一般混合。1. 平行混合 平行混合是混合特征中最简单的方法，平行混合中所有的截面都相互平行，所有的截面都在同一窗口中绘制，截面绘制完毕，指定截面的距离即可实例 使用平行混合特征绘制如图所示的零件模型步骤1 建立新文件步骤2 采用平行混合方式步骤3 绘制第1个截面步骤4 绘制第

5、2个截面步骤5 绘制第3个截面步骤6 输入两截面间的距离完成特征构建2.旋转混合 旋转混合特征的特点：参与旋转混合的截面间彼此成一定角度。在绘制旋转混合截面时，每一截面必须在草绘模式下建立1个相对坐标系，并标注该坐标系与其基准面间的位置尺寸；将各截面的坐标系统一在同一平面上，然后将坐标系的Y轴作为旋转轴，定义截面绕Y轴的转角即可建立旋转混合特征。实例 使用旋转混合特征，建立如图所示的零件模型。步骤1 建立新文件步骤2 采用旋转混合方式步骤3 绘制第1个截面步骤4 绘制第2个截面步骤5 绘制第3个截面并完成混合3.一般混合 一般混合是三种混合特征中使用最灵活、功能最强的混合特征。参与混合的截面可

6、沿相对坐标系的X、Y、Z轴旋转或者平移，其绘制的基本操作步骤同旋转混合的操作步骤。实例 制作如图所示的零件模型步骤1 建立新文件步骤2 采用一般混合方式步骤3 绘制第1个截面步骤4 绘制第2个截面步骤5 绘制第3个截面并完成混合3.2.5 筋特征 筋特征是在两个或两个以上的相邻平面间添加加强筋，该特征是一种特殊的增料特征。 根据相邻平面的类型不同，生成的筋分为：直筋和旋转筋两种形式。相邻的两个面均为平面时，生成的筋称为直筋，即筋的表面是1个平面；相邻的两个面中有1个为弧面或圆柱面时，草绘筋的平面必须通过圆柱面或弧面的中心轴，生成的筋为旋转筋，其表面为圆锥曲面。 操作方法：插入-筋-绘制截面-输

7、入厚度-确定 提示：1、截面不封闭 2、应把轮廓线设为参照。实例 使用筋特征建立如图所示模型中的直筋和旋转筋。步骤1 创建如图零件步骤2 建立直筋步骤3 建立旋转筋3.2.6 综合练习 本节综合利用前面所学的拉伸特征、旋转特征、扫描特征、筋特征，建立如图所示的模型。 3.2.7 课后练习 1思考题 （1）草绘平面与参照平面在设计过程中扮演着什么角色？ （2）想一想旋转特征的概念与操作步骤，它与拉伸特征有何不同？ （3）在扫描特征中如何理解“自由端点”、“合并终点”、“增加内部因素”、“无内部因素”的含义？ （4）想一想混合特征的概念，它包括哪三种混合特征？试比较这三种混合特征的异同？如何保证各

8、特征截面的“边数”相同？ （5）想一想为什么在建立旋转混合特征与一般混合特征时都要建立相对坐标系？ （6）想一想筋特征的概念与操作步骤？如何变更筋特征的生成方向？2上机题（1）只使用拉伸特征，创建图1零件（2）只使用旋转特征，创建图2零件（3）使用拉伸、扫描特征创建图3零件（4）使用一般混合特征创建图4零件（5）使用平行混合特征创建图5零件（6）使用旋转混合特征创建图6零件3.3 零件建模的放置特征 Pro/E提供了许多类型的放置特征，如孔特征、倒角特征和抽壳特征等。在零件建模过程中使用放置特征，一般需要给系统提供以下信息：放置特征的位置和放置特征的尺寸。3.3.1 孔特征 在Pro/E中把孔

9、分为“简单孔”、“草绘孔”和“标准孔”。除使用前面讲述的减料功能制作孔外，还可直接使用Pro/E提供的【孔】命令，从而更方便、快捷地制作孔特征。 在使用孔命令制作孔特征时，只需指定孔的放置平面并给定孔的定位尺寸及孔的直径、深度即可。1.简单孔 使用【孔】命令，在孔特征操控板中，通过选定放置平面，给定孔的形状尺寸及定位尺寸即可完成孔特征。 建立简单孔的操作步骤如下： (1)单击菜单【插入】【孔】选项，或单击按钮 ，系统显示孔特征操控板。 (2)选择孔的类型为“简单”。(3)确定孔的放置平面及孔的尺寸定位方式，并相应标注孔的定位尺寸。(4)输入孔的直径，选定深度定义方式，并相应给出孔的深度。(5)

10、单击控制面板中的【预览】按钮观察生成的孔特征，单击控制面板中的按钮 ，完成孔特征的建立2.草绘孔 绘制草绘孔的步骤如下： （1）单击菜单【插入】【孔】选项，系统显示孔特征操控板。 （2）选定孔的类型为“草绘”。（3）单击按钮 打开一个草绘文件，进入草绘环境绘制一个剖面。（4）在草绘状态绘制一条旋转中心线和剖面，并标注尺寸。（5）完成步骤（4），系统返回孔特征操控板。（6）单击【放置】按钮 ，在打开的面板中设定孔的放置平面及孔的尺寸定位方式，并相应标注孔的定位尺寸。（7）单击【预览】按钮，观察完成的孔特征；单击按钮 ，完成孔特征建立。3.标准孔实例步骤1 创建如图零件步骤2 选择标准孔建立方式步

11、骤3 采用径向标注方式完成孔特征3.3.2 圆角特征 建立圆角特征的操作步骤如下： （1）单击菜单【插入】【倒圆角】命令；或单击按钮，打开圆角特征操控板。（2）单击【设置】按钮，在打开的面板中设定圆角类型、形成圆角的方式、圆角的参照、圆角的半径等。（3）单击【圆角过渡】模式按钮，设置转角的形状。（4）单击【选项】按钮，选择生成的圆角是实体形式还是曲面形式。 （5）单击【预览】按钮，观察生成的圆角，完成圆角特征的建立实例使用圆角的特征，制作如图所示零件的圆角步骤1 创建如图零件步骤2 建立全圆角步骤3 建立半圆角3.3.3 倒角特征 Pro/E提供两种方式的倒角，即边倒角和拐角倒角，并可对多边构

12、成的倒角接头进行过渡设置。建立倒角的基本原则同倒圆角。 边倒角包括4种倒角类型： 45´D：在距选择的边尺寸为D的位置建立45°的倒角，此选项仅适用于在两个垂直平面相交的边上建立倒角。 D´D：距离选择边尺寸都为D的位置建立一倒角。 D1´D2：距离选择边尺寸分别为D1与D2的位置建立一倒角。 角度´D：距离所选择边为D的位置，建立一个可自行设置 角度的倒角。几种倒角特征3.3.5 抽壳特征 建立抽壳特征的操作步骤如下： （1）单击菜单【插入】【壳】选项，打开抽壳特征操控板。（2）在模型中选择要移除的面。如果要移走多个面，应按下Ctrl键，然后依次单击要移走的面。 （3）设定壳体厚度及去除材料方向。 （4）单击【预览】按钮，观察抽壳情况，完成抽壳特征。 提示：抽壳特征一般放在圆角特征之前进行。3.3.5 综合范例 使用孔特征、抽壳特征、圆角特征，制作如图所示的模型。 3.3.6 课后练习 1思考题 （1）在Pro/E野火版中可以建立哪几种类型的孔？各有何特点？ （2）孔的定位方式有哪几种？如何具体操作？ （3）请说出几种常见的圆角类型