第7讲 复杂特征

1、单位：山东建筑大学机电学院作者：李锦邮箱：kelly_第第7讲讲 复杂特征复杂特征可变截面扫描可变截面扫描1典型案例典型案例 扫描混合特征扫描混合特征 3 环形折弯特征环形折弯特征 4一般混合特征一般混合特征2概述概述 本讲中，我们将介绍本讲中，我们将介绍Pro/E4.0中的四个复杂特征。中的四个复杂特征。 分别是可变截面扫描特征、一般混合特征、扫描混分别是可变截面扫描特征、一般混合特征、扫描混合特征和环形折弯特征。合特征和环形折弯特征。可变截面扫描可变截面扫描扫描混合扫描混合环形折弯特征环形折弯特征1 1 可变截面扫描特征可变截面扫描特征 可变截面扫描特征是一种截面在方向和形状上可以可变截面

2、扫描特征是一种截面在方向和形状上可以变化的扫描特征，如下图所示。变化的扫描特征，如下图所示。 可变截面扫描特征一般要定义一条原始轨迹线、一可变截面扫描特征一般要定义一条原始轨迹线、一条条X轨迹线、多条一般轨迹线和一个截面。轨迹线、多条一般轨迹线和一个截面。 其中，原始轨迹是截面掠过其中，原始轨迹是截面掠过的路线，即截面开始于原始轨迹的路线，即截面开始于原始轨迹的起点，终止于原始轨迹的终点；的起点，终止于原始轨迹的终点；X轨迹线决定截面上坐标系的轨迹线决定截面上坐标系的X轴轴方向，方向，X轨迹线可以用于控制截面轨迹线可以用于控制截面的方向；多条一般轨迹线用于控的方向；多条一般轨迹线用于控制截面的

3、形状；另外，还需要定制截面的形状；另外，还需要定义一条法向轨迹线以控制特征每义一条法向轨迹线以控制特征每个截面的法向，法向轨迹线可以个截面的法向，法向轨迹线可以是原始轨迹线、是原始轨迹线、X轨迹线或某个一轨迹线或某个一般轨迹线。般轨迹线。1.1 1.1 【可变截面扫描】操控面板【可变截面扫描】操控面板扫描实体扫描实体扫描曲面扫描曲面扫描薄壳扫描薄壳1.定义轨迹线定义轨迹线扫描轨迹（扫描轨迹（4 4类）类）原点轨迹：引导截面扫描移动并限定截面原点的扫描路径，可由原点轨迹：引导截面扫描移动并限定截面原点的扫描路径，可由多个线段构成但各线段间应相切连接；多个线段构成但各线段间应相切连接； X-X-轨

4、迹：定确截面轨迹：定确截面x x轴方向并限定截面轴方向并限定截面x x轴扫描路径轴扫描路径 ；法向轨迹：控制扫描时截面的法线方向；法向轨迹：控制扫描时截面的法线方向；辅助轨迹：一般用于控制特征截面外形的变化。辅助轨迹：一般用于控制特征截面外形的变化。垂直于轨迹垂直于轨迹(Normal To Trajectory)(Normal To Trajectory) 特征截面在整个扫描路径上始终垂直于指定的轨迹。必须指定原特征截面在整个扫描路径上始终垂直于指定的轨迹。必须指定原点轨迹和点轨迹和X-X-轨迹。截面扫描过程中，水平中心线将始终保持通过轨迹。截面扫描过程中，水平中心线将始终保持通过X-X-轨轨

5、迹的端点，以决定截面的迹的端点，以决定截面的X X方向方向 。2.控制剖截面运动方向控制剖截面运动方向垂直于投影垂直于投影(Normal to Projection)(Normal to Projection) 截面沿指定的方向参照垂直于原始轨迹的投影，或者说移动截面截面沿指定的方向参照垂直于原始轨迹的投影，或者说移动截面框架的框架的Y Y轴平行于指定方向，且轴平行于指定方向，且Z Z轴沿指定方向与原始轨迹的投影相切。轴沿指定方向与原始轨迹的投影相切。必须选取投影的必须选取投影的“方向参照方向参照(Direction reference)”(Direction reference)”以定义投影

6、方向。以定义投影方向。 允许选取三类参照：（允许选取三类参照：（1 1）基准平面或平面，以其法向作为投影方）基准平面或平面，以其法向作为投影方向；（向；（2 2）直曲线、边或基准轴，以其直线方向作为投影方向；（）直曲线、边或基准轴，以其直线方向作为投影方向；（3 3）坐标系的某轴，以其轴向或反向作为投影方向。坐标系的某轴，以其轴向或反向作为投影方向。 恒定法向恒定法向 截面法向量平行于选定的方向参照，或者说移动截面框架的截面法向量平行于选定的方向参照，或者说移动截面框架的Z Z轴平轴平行于指定方向。应定义一个行于指定方向。应定义一个X X方向，否则方向，否则Pro/EPro/E将自动沿轨迹计算

7、将自动沿轨迹计算X X和和Y Y方向。方向。 3.3.特征截面的扫描定向特征截面的扫描定向 设定截面是如何沿扫描轨迹定向的，即截面框架绕草绘平面法向的旋转设定截面是如何沿扫描轨迹定向的，即截面框架绕草绘平面法向的旋转 。（1 1）垂直于曲面：截面）垂直于曲面：截面Y Y轴垂直于轴垂直于“原始轨迹原始轨迹”所在的曲面。所在的曲面。（2 2）自动：截面由）自动：截面由XYXY方向自动定向。方向自动定向。（3 3）X X 轨迹：截面的轨迹：截面的X X轴通过指定的轴通过指定的X X轨迹与扫描截面的交点。轨迹与扫描截面的交点。1.2 1.2 创建扫描特征创建扫描特征1.创建恒定剖截面扫描特征创建恒定剖

8、截面扫描特征4.控制剖控制剖面方向面方向5.单击单击该按钮该按钮1. 单击该按单击该按钮创建实体钮创建实体6.绘制截绘制截面面3.指定已有指定已有轨迹和原点轨迹和原点2.单击该处单击该处绘制好的绘制好的实体实体2.创建可变剖截面扫描特征创建可变剖截面扫描特征6.绘制截绘制截面面原点轨迹线原点轨迹线绘制好的绘制好的实体实体辅助轨迹线辅助轨迹线1. 指定特征指定特征类型类型2.设置薄设置薄壁参数壁参数3.指定轨迹线指定轨迹线4. 单击进入单击进入草绘草绘实例：方向盘实例：方向盘1.新建文件，名称为新建文件，名称为“wheel.prt”，取消默认模板，选择取消默认模板，选择“mmns_part_so

9、lid”模板。模板。2.2.以以FRONTFRONT面为草绘面为草绘平面，绘制基准曲线。平面，绘制基准曲线。3. 3. 以上面草绘曲线为以上面草绘曲线为轨迹线，绘制变截面轨迹线，绘制变截面扫描特征，截面如上扫描特征，截面如上图。图。4. 4. 插入关系式。插入关系式。5. 5. 生成方向盘。生成方向盘。6. 6. 以以FRONTFRONT面为草面为草绘平面，绘制拉伸绘平面，绘制拉伸特征，截面如图所特征，截面如图所示，拉伸深度一侧示，拉伸深度一侧为为1515，第二侧为，第二侧为3232。7. 7. 倒圆角，半径倒圆角，半径为为2525。8. 8. 拔模，斜度为拔模，斜度为1515。拔模枢轴拔模枢

10、轴拔模曲面拔模曲面9. TOP9. TOP面与面与RIGHTRIGHT面交接处创建基准面交接处创建基准轴。轴。10. 10. 穿过穿过A_1A_1轴，偏轴，偏移移TOPTOP面面1010度，创建度，创建基准平面基准平面DTM1DTM1。11. 11. 以以DTM1DTM1为草绘为草绘平面，绘制基准曲平面，绘制基准曲线。线。12. 12. 以刚建立的基准以刚建立的基准曲线为扫描轨迹先，曲线为扫描轨迹先，创建扫描特征，截面创建扫描特征，截面如图所示。如图所示。13. 13. 过过A_1A_1轴，偏移轴，偏移TOPTOP面旋转面旋转4545度，创度，创建基准平面建基准平面DTM2DTM2。14. 1

11、4. 以以DTM2DTM2为草绘为草绘平面，创建基准曲平面，创建基准曲线。线。15. 15. 以基准曲线为以基准曲线为扫描轨迹线，创建扫描轨迹线，创建扫描特征，截面如扫描特征，截面如图所示。图所示。16. 16. 两个特征，相两个特征，相对于对于RIGHTRIGHT平面镜像。平面镜像。17. 17. 倒圆角，半径倒圆角，半径为为8 8。18. 18. 倒圆角，半径倒圆角，半径为为2020。19. 19. 倒圆角，半径倒圆角，半径为为1010。截面截面1 1截面截面2 2截面截面3 3各草绘截面绕各草绘截面绕X X、Y Y、Z Z轴旋转，轴旋转，每个草绘截面需要在独立的草绘每个草绘截面需要在独立

12、的草绘环境中绘制，且每个截面都要有环境中绘制，且每个截面都要有一个独立的坐标系；用户设定草一个独立的坐标系；用户设定草绘截面坐标系之间的距离确定各绘截面坐标系之间的距离确定各截面间的空间关系。截面间的空间关系。2 2 一般混合特征一般混合特征2.12.1 创建一般混合特征创建一般混合特征在混合选项下拉菜单中选择【一般】【规则截面】【完成】，在混合选项下拉菜单中选择【一般】【规则截面】【完成】，打开【伸出项：混合、一般】对话框和【属性】菜单管理器。打开【伸出项：混合、一般】对话框和【属性】菜单管理器。一般混合特征是平行混合和旋转混合的综合。各截面草图可以一般混合特征是平行混合和旋转混合的综合。各

13、截面草图可以绕绕X、Y、Z轴旋转，也可以沿这轴旋转，也可以沿这3轴平移，每个截面单独草绘，轴平移，每个截面单独草绘，且需要单独绘制坐标系。且需要单独绘制坐标系。进入草绘环境进入草绘环境1.绘制截绘制截面草图面草图2.依次指定截依次指定截面位置参数面位置参数3.定义深定义深度参数度参数一般混合一般混合特征特征2.2 2.2 设置相切过渡设置相切过渡1.双击该选项双击该选项2.单击该按钮单击该按钮3.指定两半曲面指定两半曲面为相切参照为相切参照2.单击该按钮单击该按钮无相切过渡无相切过渡添加相切过渡添加相切过渡3 3 扫描混合特征扫描混合特征 将一组截面在其边处用过渡曲面沿某一条轨迹线将一组截面在

14、其边处用过渡曲面沿某一条轨迹线“扫描扫描”形成一个连续特征，这就是形成一个连续特征，这就是“扫描混合扫描混合”特征。特征。 它既具扫描特征的特点，又有混合特征的特点。它既具扫描特征的特点，又有混合特征的特点。 扫描混合特征需要一条轨迹线和至少扫描混合特征需要一条轨迹线和至少2个截面。个截面。截面截面1 1截面截面2 2截面截面3 3截面截面4 4扫描轨迹扫描轨迹轨迹+多个不同截面扫描混合特征3.1 3.1 扫描混合操控面板扫描混合操控面板 剖面控制选项：设置特征截面的控制方式剖面控制选项：设置特征截面的控制方式（1 1）垂直于轨迹：特征截面所在的草绘平面始终垂直于指）垂直于轨迹：特征截面所在的

15、草绘平面始终垂直于指定的原点轨迹。定的原点轨迹。（2 2）垂直于投影：沿投影方向看去，特征截面所在的平面）垂直于投影：沿投影方向看去，特征截面所在的平面保持与保持与“原点轨迹原点轨迹”垂直，且其垂直，且其Z Z轴与指定方向上的轴与指定方向上的“原原点轨迹点轨迹”的投影相切。必须指定方向参照。的投影相切。必须指定方向参照。（3 3）恒定法向：以定义的曲线或边链作为扫描的法向轨迹，）恒定法向：以定义的曲线或边链作为扫描的法向轨迹，截面平面保持与截面平面保持与“法向轨迹法向轨迹”垂直，即特征截面的垂直，即特征截面的z z 轴平轴平行于指定方向向量。必须选择方向参照。行于指定方向向量。必须选择方向参照

16、。 水平水平/ /竖直控制选项：设置截面的水平或竖直控制竖直控制选项：设置截面的水平或竖直控制 （1 1）垂直于曲面：特征截面的）垂直于曲面：特征截面的Y Y 轴指向选定曲面的法线方轴指向选定曲面的法线方向，且后续所有截面都使用相同的参照曲面来定义截面向，且后续所有截面都使用相同的参照曲面来定义截面Y Y方向。方向。（2 2）X X轨迹：特征截面的轨迹：特征截面的X X轴始终通过轴始终通过X X轨迹与扫描截面的交轨迹与扫描截面的交点。点。（3 3）自动：截面的）自动：截面的X X轴方向由系统沿原点轨迹自动确定。轴方向由系统沿原点轨迹自动确定。1 1 扫描混合选项扫描混合选项 截面位置指定截面位

17、置指定扫描混合特征的截面限定：扫描混合特征的截面限定：（1 1）对于闭合轨迹轮廓，至少要有两个草绘截面，）对于闭合轨迹轮廓，至少要有两个草绘截面，且必须有一个位于轨迹的起始点；对于开放轨迹且必须有一个位于轨迹的起始点；对于开放轨迹轮廓，必须在轨迹的起点和终点创建截面。轮廓，必须在轨迹的起点和终点创建截面。（2 2）所有截面必须包含相同的图元数。）所有截面必须包含相同的图元数。（3 3）可使用面积控制曲线以及特征的截面周长来控制扫描）可使用面积控制曲线以及特征的截面周长来控制扫描混合几何。混合几何。截面的加入：单击截面的加入：单击“截面截面”上滑面板的按钮，然后选取截面上滑面板的按钮，然后选取截

18、面的放置位置点。的放置位置点。截面的定义：在截面的定义：在“剖面剖面”上滑面板选取上滑面板选取“草绘截面草绘截面”，然后，然后在轨迹上选取一个位置点并进入草绘模式定义扫描混合的在轨迹上选取一个位置点并进入草绘模式定义扫描混合的截面。截面。 2.2.混合控制选项混合控制选项设置周长控制（设置周长控制（Set perimeter controlSet perimeter control）选择该选项，扫描特征中各截面的周长将沿轨迹线呈线性变选择该选项，扫描特征中各截面的周长将沿轨迹线呈线性变化，这样通过修改某个已定义截面的周长便可以控制特征中化，这样通过修改某个已定义截面的周长便可以控制特征中各截面

19、的形状。选择该选项后，各截面的形状。选择该选项后，“通过折弯中心创建曲线通过折弯中心创建曲线”选项可用。选项可用。设置剖面区域控制（设置剖面区域控制（Set cross-section area controlSet cross-section area control）在指定位置指定剖面区域，通过控制点和面积值来控制特在指定位置指定剖面区域，通过控制点和面积值来控制特征形状。征形状。无混合控制（无混合控制（No blend controlNo blend control）不为特征进行任何混合控制。不为特征进行任何混合控制。3.3.相切选项相切选项相切选项用于控制扫描混合特征与其他特征的相切过

20、渡。相切选项用于控制扫描混合特征与其他特征的相切过渡。注意：注意：特征截面图元必须在要选取的相切面上。特征截面图元必须在要选取的相切面上。1.指定参照轨迹曲线并控制剖面方向指定参照轨迹曲线并控制剖面方向3.控制剖控制剖面方向面方向1.激活该收激活该收集器集器2.选择轨迹选择轨迹曲线曲线在绘制扫描轨迹线时，利用在绘制扫描轨迹线时，利用 按钮可在轨迹线上添加用以按钮可在轨迹线上添加用以定义截面位置的点定义截面位置的点3.2 3.2 创建扫描混合特征创建扫描混合特征2.定义混合剖面定义混合剖面1.激活该按钮激活该按钮2.选择该点选择该点3.单击该按钮单击该按钮4.单击该按钮单击该按钮5.依次制定各依

21、次制定各节点后添加草节点后添加草绘截面效果绘截面效果实例实例1.新建文件，名称为新建文件，名称为“instance_connect_port.prt”，取消默认模板，选择，取消默认模板，选择“mmns_part_solid”模板。模板。2.2.选择选择TOPTOP面为草绘平面，面为草绘平面，RIGHTRIGHT面为参考平面，选取面为参考平面，选取“右右”作为草绘平面参照的作为草绘平面参照的方位，绘制基准曲线。方位，绘制基准曲线。3.3.选择选择FRONTFRONT面为草绘平面，面为草绘平面，RIGHTRIGHT面为参考平面，选取面为参考平面，选取“右右”作为草绘平面参照的作为草绘平面参照的方位

22、，绘制基准曲线，并打方位，绘制基准曲线，并打断为断为4 4段。段。4.4.偏移偏移RIGHTRIGHT平面创建平面创建基准平面基准平面DTM1DTM1。5.5.以以DTM1DTM1为草绘平面，为草绘平面，TOPTOP面为参照平面，选取面为参照平面，选取“底部底部”参照。绘制如参照。绘制如图所示正方形。图所示正方形。6.6.以红色曲线为扫描轨以红色曲线为扫描轨迹线，以两端基准曲线迹线，以两端基准曲线为截面，绘制扫描混合为截面，绘制扫描混合特征。特征。7.7.倒圆角，半径为倒圆角，半径为1010。8. 8. 抽壳，去掉两端抽壳，去掉两端曲面，抽壳厚度为曲面，抽壳厚度为9 9。9. 9. 在圆弧的中

23、心创在圆弧的中心创建基准点建基准点PNT1PNT1。10. 10. 过过PNT1PNT1且垂直于且垂直于端面，创建基准轴端面，创建基准轴A_1A_1。11. 11. 过过A_1A_1轴且相对于轴且相对于TOPTOP面偏移面偏移3030度，创建度，创建基准平面基准平面DTM2DTM2。12. 12. 以端面为草绘平面，以端面为草绘平面，以以A_1A_1轴和轴和DTM2DTM2为参照，为参照，绘制拉伸特征，截面如绘制拉伸特征，截面如图所示，拉伸深度为图所示，拉伸深度为2020。13. 13. 选择两条边，完全选择两条边，完全倒圆角。倒圆角。14. 14. 过圆弧中心创建轴过圆弧中心创建轴A_2A_

24、2。15. 15. 过轴过轴A_2A_2和端面创和端面创建直径为建直径为1212的穿透孔。的穿透孔。16. 16. 创建组。创建组。17. 17. 对组创建轴阵列。对组创建轴阵列。特征分析特征分析类型图例特点扫描扫描过程中只使用单一的路径和单一的截面，主要用于简单的曲管造型，但在机械零件的创建中应用比较多，也是最简单的一种扫描方式混合混合的样式有3种，分别是平行混合、旋转混合和一般混合。其中一般混合是两者的结合，可以将截面进行旋转也可以指定截面间的距离。可变剖面扫描与扫描类似，但是从3各侧面来对零件的造型进行控制扫描混合多个截面沿着轨迹扫描，具有扫描与混合的双重特点。4 4 环形折弯特征环形折弯特征 环形折弯命令是一种改变模型形状的操作，它可以环形折弯命令是一种改变模型形状的操作，它可以对实体特征、曲面、基准曲线进行环状的折弯变形。对实体特征、曲面、基准曲线进行环状的折弯变形。1.新建文件，名称为新建文件，名称为“tyre.prt”，取消默认模板，选择，取消默认模板，选择“m