第5章 基准特征（章节课程）

1、第5章 基准特征学习目标： 掌握基准平面特征的创建方法。 掌握基准轴特征的创建方法。 掌握基准点特征的创建方法。 掌握基准坐标系特征的创建方法。 掌握基准曲线特征的创建方法。 掌握注释特征的创建方法。 1基础教育a 基准特征是设计时，用来辅助创建其他特征的参照特征，基准特征主要包括基准平面、基准轴、基准点、基准坐标系、基准曲线和注释特征。基准特征只是为设计其他特征提供参照，起辅助设计作用，基准特征是设计复杂零件的基础。本章主要内容就是通过具体实例详细介绍各种基准特征的创建方法和应用。2基础教育a1） 用作特征的草绘平面或参照平面 若3D物体于空间上无适当之绘图平面可供利用，则可建立基准平面以作

2、为剖面之绘图平面。 1. 基准面的作用5.1 基准平面 3基础教育a1. 基准面的作用2） 尺寸标注的基准： 尺寸标注时，若可选择零件上的面或原先建立之任一基准面，则最好选择基准面，以免造成不必要之特征父子关系。4基础教育a1. 基准面的作用3）确定视角方向： 3D物体的方向性需要两个相互垂直的平面定义后方能决定，基准面恰可成为决定3D物体方向之参考平面。 5基础教育a1. 基准面的作用4） 作为装配时的参考平面： 零件在装配时，可能会利用许多的平面来定义贴合面、对齐面、或定义方向，因此同样也可以将基准面作为其参考依据。 5）在产生剖面图时用作剖切平面 6基础教育a1. 基准面的作用6）用作镜

3、像特征时的参照平面等原特征镜像特征参照平面7基础教育a 步骤1 ：单击特征工具栏中 按钮或单击主菜单中【插入】【模型基准】【平面】，系统弹出【基准平面】对话框，【参照】栏处于待选状态。如图 5-2 所示。 （1）用偏距一定距离的方法创建基准平面 DTM1 用拉伸和旋转命令创建如图5-1 所示零件。 本节以实例操作的方式来说明各种创建基准平面特征的方法。 案例5-1 ：在图 5-1 所示的实体零件上采用不同方式创建一系列基准平面。8基础教育a 步骤2 ：鼠标选取RIGHT基准平面，系统默认平移一定距离（其值为上次平移平面的值）。如图 5-3 和图5-4 所示。鼠标单击【偏移】选项，弹出下拉菜单，

4、可以设定所选参照的类型。 参照类型有：穿过，通过选定的参照创建；偏移，与选定的参照有一定距离创建；平行，平行于选定的参照创建；法向，垂直于选定的参照创建。 9基础教育a 步骤3 ：更改偏距值为 60，单击 按钮，建立基准平面 DTM1 ，如图5-5 所示。10基础教育a（2）用平行于一个平面和穿过一点的方法创建基准平面 DTM2 步骤1 ：单击特征工具栏中 按钮，系统弹出【基准平面】对话框， 步骤2 ：鼠标选取RIGHT基准平面，按住 Ctrl 键，选取长方体的左前上方顶点，单击 按钮，建立基准平面 DTM2 。如图5-5 和图5-6 所示。 单击【平行】参照类型，选取【法向】选项，比较一下创

5、建出的基准平面。11基础教育a（3）用垂直于一个平面和穿过一条边的方法创建基准平面 DTM3 步骤1 ：单击特征工具栏中 按钮，系统弹出【基准平面】对话框， 步骤2 ：选取长方体的前表面左侧棱线，按住 Ctrl 键，选取长方体右侧面，把【偏距】参照变为【法向】，单击 按钮，建立基准平面 DTM3 。如图 5-7 和图5-8 所示。图 5-7是在隐藏了以前所有基准平面的情况下，视图的显示情况。 12基础教育a（4）用偏移一定角度的方法创建基准平面 DTM4 步骤1 ：将DTM3隐藏，单击特征工具栏中 按钮，系统弹出【基准平面】对话框。 步骤2 ：选取RIGHT平面，按住 Ctrl 键，选取长方体

6、的前表面右侧棱线，输入旋转角度60。单击 按钮，建立基准平面 DTM4 。如图 5-9 和图5-10 所示。13基础教育a（5）用经过三点的方法创建基准平面 DTM5 单击特征工具栏中 按钮，选取图5-11中箭头所指的三个点，单击 按钮，建立基准平面 DTM5。（6）用经过一点和一条直线的方法创建基准平面 DTM6 单击特征工具栏中 按钮，按住Ctrl键，选取图5-12中箭头所指的点和边线，单击 按钮，建立基准平面 DTM6。14基础教育a（7）创建与曲面相切的基准平面 DTM7 单击特征工具栏中 按钮，选取圆柱面，设定参照类型为“相切”，按住Ctrl键，选取图5-13中箭头所指边，单击 按钮

7、，建立基准平面 DTM7。（8）创建过曲面轴线的基准平面 DTM8 单击特征工具栏中 按钮，选取圆柱面，设定参照类型为“穿过”，按住Ctrl键，选取图5-13中箭头所指边，单击 按钮，建立基准平面 DTM8。15基础教育a（9）保存文件 提示： 基准平面有正反两个方向，棕色为正向，灰色为负向。创建基准平面时，注意平面的方向选取。 16基础教育a5.2 基准轴 基准轴是设计其他特征时的参考中心线。创建的基准轴与创建特征时生成的轴不同，不依附于某个特征，以一个独立的特征出现在模型树上。 案例5-2 ：在图 5-1 所示的实体零件上采用不同方式创建一系列基准轴。 17基础教育a （1）通过两点确定一

8、条基准轴A_8。 单击特征工具栏中 按钮或单击主菜单中【插入】【模型基准】【轴】，系统弹出【基准轴】对话框，【参照】栏处于待选状态。如图 5-15 所示。按住Ctrl键，再选取如图5-16箭头所指两点，单击 按钮，建立基准轴 A_8。18基础教育a （2）创建垂直于参照平面，通过两个偏移参照定位的基准轴A_9。 单击特征工具栏中 按钮，选取长方体上表面作为参照平面，单击【偏移参照】输入框，将其激活。按住Ctrl键，依次选取长方体的前侧面和右侧面，更改偏移数值，单击 按钮，建立基准轴 A_9。如图 5-17和 5-18所示。19基础教育a （3）创建垂直于参照平面且通过一点的基准轴A_10。 单

9、击特征工具栏中 按钮，选取长方体上表面作为参照平面，按住Ctrl键，选取图5-19箭头所指圆柱体最右素线上端点，单击 按钮，建立基准轴 A_10。 （4）创建通过圆形曲面轴线的基准轴A_11。 单击特征工具栏中 按钮，选取圆柱表面作为参照面，单击 按钮，建立基准轴 A_11。 提示： 创建圆柱体时，系统自动生成旋转轴 A_5 ，它是依附于圆柱体的，不显示在模型树上。20基础教育a5.3 基准点 基准点常用于辅助创建特征和分析计算。创建基准点方法有四种：创建一般基准点、草绘基准点、偏移坐标系基准点及域基准点。我们详细介绍最常用的前两种方法。 案例5-3 ：在图 5-21 所示的实体零件上采用不同

10、方式创建一系列基准点。 21基础教育a （1）创建位于参照平面上，通过两个偏移参照定位的一般基准点PNT0 启动Pr o/ ENGINEER Wildfire 3.0后，单击系统工具栏中 按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框，在【类型】栏中选取【零件】，在【子类型】栏中选取【实体】选项，在名称编辑框中输入“ex5-3”，同时取消【使用缺省模板】选项，单击【新建】对话中的 按钮。系统弹出【新文件选项】对话框，在【模板】分组框中选取【mmns_part_solid 】公制实体零件模板，单击 按钮，进入零件建立模式。用拉伸和旋转命令创建如图5-21 所示零件。 单击特征工具栏中

11、 按钮或单击主菜单中【插入】【模型基准】【点】，系统将弹出创建一般基准点对话框，进行新点的设置，【参照】栏处于待选状态。如图 5-22 所示。22基础教育a （2）通过两曲线相交确定基准点PNT1。 选取零件上表面，单击【偏移参照】输入框，将其激活。按住Ctrl键，依次选取零件前侧面和右侧面，更改偏移数值，单击 按钮，建立基准点PNT0。如图 5-23所示。 单击特征工具栏中 按钮，按住Ctrl键，依次选取零件左上圆角曲线和草绘曲线1，单击 按钮，建立基准点PNT1。如图 5-24所示。23基础教育a （4）通过指定坐标系的偏移值确定基准点PNT3。 单击特征工具栏中 按钮，选取坐标系RT_C

12、SYS_DEF，更改参照类型为“偏移”，按住Ctrl 键，选取零件右侧面，输入偏移值 60，单击 按钮，建立基准点PNT3。如图 5-26所示。（3）选取端点或顶点确定基准点PNT2 单击特征工具栏中 按钮，选取草绘曲线1的右端点，单击 按钮，建立基准点PNT2。如图 5-25所示。24基础教育a （6）通过设定点在曲线上的偏移值确定基准点PNT5。 单击特征工具栏中 按钮，选取零件右上方圆角曲线，设定偏移类型为比率，偏移量0.2，偏移参照为曲线末端。单击 按钮，建立基准点PNT5。如图 5-28所示。（5）通过3个平面相交的交点确定基准点PNT4 单击特征工具栏中 按钮，按住Ctrl，依次选

13、取零件上表面，前侧面和右侧面，单击 按钮，建立基准点PNT4。如图 5-27所示。25基础教育a （8）草绘基准点PNT7。（7）创建基准点PNT6位于圆弧的圆心 单击特征工具栏中 按钮，选取零件中心孔的边界圆弧，更改参照类型为“剧中”，单击 按钮，建立基准点PNT6。如图 5-29所示。 单击特征工具栏中 按钮，或单击主菜单中【插入】【模型基准】【点】【草绘的】，系统将弹出【草绘的基准点】对话框，设置草绘平面为零件上表面，其余接受系统默认设置，单击【确定】，系统进入草绘界面。绘制如图 5-30 所示点，单击 按钮，建立基准点PNT7。 （9）保存文件。26基础教育a5.4 基准坐标系 基准坐

14、标系有很重要的作用，通过坐标系的偏移可更方便、快捷的创建复杂零件模型，通过定位坐标系进行零件的装配定位，还可辅助进行力学分析等。 案例5-4 ：在案例5-3 的实体零件上采用不同方式创建一系列基准坐标系。 打开文件“ex5-3”，单击主菜单中【文件】【保存副本】，在弹出的对话框中输入新文件名“ex5-4”，关闭文件“ex5-3”，打开文件“ex5-4”。在模型树中选取案例 5-3 所建立的基准点PNT0 PNT7 和草绘曲线 1，单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选取【删除】选项。 27基础教育a （2）通过2个轴创建基准坐标系CS1。（1）通过3个平面的交点创建基准坐标系CS0。 单击特征工具栏

15、中 按钮，或单击主菜单中【插入】【模型基准】【点】，系统将弹出创建一般基准点对话框，进行新点的设置，【参照】栏处于待选状态。按住Ctrl，依次选取零件前表面，上表面和右侧面，单击 按钮，建立基准坐标系CS0。如图 5-31所示。 单击特征工具栏中 按钮，按住Ctrl, 依次选取零件的2条棱边，单击 按钮，建立基准坐标系CS1。如图 5-32所示。 打开【定向】选项卡，可对 3 根坐标轴进行名称和方向的重新设定。 28基础教育a（3）通过点和指定2轴创建基准坐标系CS2。 单击特征工具栏中 按钮，选取如图 5-33 所示点，打开【定向】选项卡，单击【使用】右侧框内区域，使其处于待选状态，然后选取

16、如图 5-33 箭头所示两条边，确定各坐标轴方向，如图5-34 所示。单击 按钮，建立基准坐标系CS2。 29基础教育a（4）通过偏距参照坐标系的方法创建基准坐标系CS3。 单击特征工具栏中 按钮，选取基准坐标系CS1，【偏移类型】选取“笛卡儿”，输入X、Y、Z三个方向上相应的偏移值，如图5-35所示。打开【定向】选项卡，输入X、Y、Z三个方向上与参照坐标系旋转的角度值。如图5-36 所示。建立基准坐标系CS3，如图5-37所示。 （5）保存文件。所有建立的坐标系如图5-38所示。30基础教育a5.5 基准曲线 基准曲线主要用来作为扫描特征的轨迹以及建立圆角的参考特征，在曲面特征的创建时也扮演

17、着非常重要的角色。 案例5-5 ：在案例5-1 的实体零件上采用不同方式创建一系列基准曲线。 打开文件“ex5-1”，单击主菜单中【文件】【保存副本】，在弹出的对话框中输入新文件名“ex5-5”，关闭文件“ex5-1”，打开文件“ex5-5”。在模型树中选取案例 5-1 所建立的基准平面DTM1 DTM8, 单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选取【删除】选项。 31基础教育a （1）经过若干基准点，以样条曲线的形式连接各点，创建基准曲线。 依次选取如图5-40 箭头所指各点，在【曲线选项】菜单中单击【完成】，在【曲线：通过点】对话框中单击 按钮，建立基准曲线。保存文件。 单击特征工具栏中 按钮或单

18、击主菜单中【插入】【模型基准】【曲线】，系统将弹出【曲线选项】菜单。单击【经过点】【完成】，系统弹出【曲线：通过点】对话框和【连接类型】菜单。接受系统默认选项【样条】【整个阵列】【添加点】，以样条曲线的形式连接各选定点，如图5-39 所示。32基础教育a （2）经过若干基准点，以单一半径的形式连接各点，创建基准曲线。 单击特征工具栏中 按钮，系统将弹出【曲线选项】菜单。单击【经过点】【完成】，系统弹出【曲线：通过点】对话框和【连接类型】菜单。单击【单一半径】【整个阵列】【添加点】，即点与点之间通过直线线段连接，相交处通过圆角连接，如图5-41 所示。选取如图5-42所示各点。输入圆角半径值20

19、，单击【完成】，单击 按钮，建立基准曲线。保存文件。33基础教育a （3）经过若干基准点，以样条曲线的形式连接各点，并设定起始和终点相切，创建基准曲线。 单击特征工具栏中 按钮，单击【经过点】【完成】。接受系统默认选项【样条】【整个阵列】【添加点】，选取如图 5-43 所示点，单击【完成】，在【曲线：通过点】对话框中选取【相切】【定义】（如图5-44 所示），系统弹出【定义相切】菜单管理器，分别对起始点和终止点相切的边线和相切的方向进行定义，如图 5-45 、5-46所示。单击【完成 返回】，在【曲线：通过点】对话框单击 按钮，建立基准曲线，建立基准曲线，如图5-47所示。保存文件。34基础教

20、育a （3）经过若干基准点，以样条曲线的形式连接各点，并设定起始和终点相切，创建基准曲线。 单击特征工具栏中 按钮，单击【经过点】【完成】。接受系统默认选项【样条】【整个阵列】【添加点】，选取如图 5-43 所示点，单击【完成】，在【曲线：通过点】对话框中选取【相切】【定义】（如图5-44 所示），系统弹出【定义相切】菜单管理器，分别对起始点和终止点相切的边线和相切的方向进行定义，如图 5-45 、5-46所示。单击【完成 返回】，在【曲线：通过点】对话框单击 按钮，建立基准曲线，建立基准曲线，如图5-47所示。保存文件。35基础教育a （4）草绘曲线 隐藏前3 步建立的曲线。单击特征工具栏中

21、 按钮或单击主菜单中【插入】【模型基准】【草绘】，系统弹出草绘对话框，选取长方体前表面为草绘平面，其余接受系统默认设置，单击 按钮，进入草绘器。绘制如图5-48 所示的圆。单击草绘工具栏中 按钮，完成草绘曲线绘制。如图5-49 所示。保存文件。36基础教育a （5）用投影链方式创建投影曲线 单击主菜单中【编辑】 【投影】，系统弹出【投影】操作面板，如图 5-50 所示。单击【参照】上滑面板，如图 5-51 所示。分别对投影链的各项进行定义。 选取第5 步建立的曲线，作为要投影的链。激活【曲面】收集器，选取圆柱前表面。激活【方向参照】收集器，选取FRONT面。在操作面板中将投影方向定义为【沿方向

22、】。单击操作面板中 按钮，完成投影曲线的建立，如图 5-52 所示。保存文件。37基础教育a （6）用投影草绘的方式创建投影曲线 单击主菜单中【编辑】【投影】，系统弹出操作面板，打开【参照】上滑面板，投影方式改为【投影草绘】，如图 5-53 所示。单击 按钮，对投影视图进行草绘。系统弹出草绘对话框，选取FRONT 面为草绘平面，其余接受系统默认，单击 按钮，进入草绘器。绘制如图5-54 所示圆。单击草绘工具栏中 按钮，完成草绘曲线绘制。 此时，“曲面”收集器自动激活，选取长方体前表面为被投影的曲面。激活【方向参照】收集器，选取 FRONT面。在操作面板中将投影方向定义为【沿方向】，单击操作面板

23、中按钮，完成投影曲线的建立（如图5-55 所示）。保存文件。38基础教育a （7）包络曲线 单击主菜单栏中【编辑】【包络】，系统弹出操作面板，打开【参照】上滑面板，如图5-56 所示。 单击【定义】按钮，系统弹出草绘对话框，选取FRONT 面为草绘平面，其余接受系统默认，单击 按钮，进入草绘器。绘制如图5-57 所示草绘圆。单击草绘工具栏中 按钮，完成草绘曲线绘制。39基础教育a （7）包络曲线 系统自动指定投影目标，单击操作面板中 按钮，完成包络曲线的建立，如图5-58所示。保存文件。 提示： 注意包络曲线与投影曲线的区别。40基础教育a 案例5-6 ：二次投影曲线的创建 提示： 二次投影曲

24、线是由两个视图分别作出两条二维曲线，此两条二维曲线分别垂直其绘图平面拉伸出两个曲面，此两个曲面的交线即为二次投影曲线。 （1）启动Pr o/ ENGINEER Wildfire 3.0后，单击系统工具栏中 按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框，在【类型】栏中选取【零件】，在【子类型】栏中选取【实体】选项，在名称编辑框中输入“ex5-6”，同时取消【使用缺省模板】选项，单击【新建】对话中的 按钮。系统弹出【新文件选项】对话框，在【模板】分组框中选取【mmns_part_solid 】公制实体零件模板，单击 按钮，进入零件建立模式。41基础教育a （2）单击特征工具栏中 按钮

25、，系统弹出草绘对话框，选取FRONT为草绘平面，其余接受系统默认设置，单击 按钮，进入草绘器。绘制如图5-49 所示的半个椭圆。单击草绘工具栏中 按钮，完成草绘曲线绘制。如图5-60 所示。42基础教育a （3）单击特征工具栏中 按钮，系统弹出草绘对话框，选取TOP为草绘平面，其余接受系统默认设置，单击 按钮，进入草绘器。绘制如图5-61 所示的圆弧。单击草绘工具栏中 按钮，完成草绘曲线绘制。如图5-62 所示。43基础教育a （4）按住Ctrl 键，分别选取刚建立的两条曲线，单击主菜单中【编辑】【相交】，建立曲线如图 5-63所示。 此时，两条参照曲线自动被隐藏，且和二次投影曲线存在父子关系

26、。可在模型树中选取二次投影曲线，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选取【编辑定义】选项，系统弹出操作面板，打开【参照】上滑面板，单击【断开连接】，可以取消父子特征关系，并且可以对两条参照曲线进行编辑修改。44基础教育a 案例5-7 ：以【从方程】的方式建立公式曲线 （1）启动Pr o/ ENGINEER Wildfire 3.0后，单击系统工具栏中 按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框，在【类型】栏中选取【零件】，在【子类型】栏中选取【实体】选项，在名称编辑框中输入“ex5-7”，同时取消【使用缺省模板】选项，单击【新建】对话中的 按钮。系统弹出【新文件选项】对话框，在【模

27、板】分组框中选取【mmns_part_solid 】公制实体零件模板，单击 按钮，进入零件建立模式。 （2）单击特征工具栏中 按钮或单击主菜单中【插入】【模型基准】【曲线】，系统将弹出【曲线选项】菜单。单击【从方程】【完成】，系统弹出【曲线：从方程】对话框和【得到坐标系】菜单。选取系统默认PRT_CSYS_DEF 坐标系，然后设置坐标系类型为【笛卡尔】，系统自动打开记事本程序窗口，输入下列方程式：X=50*cos(t*(5*360)Y= 50*sin(t*(5*360)Z=0 保存并关闭记事本。单击【曲线：从方程】对话框中的【确定】按钮，完成螺旋曲线创建如图5-64 所示。保存文件。45基础教

28、育a 案例5-8 ：曲线的编辑操作 启动Pr o/ ENGINEER Wildfire 3.0后，单击系统工具栏中 按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框，在【类型】栏中选取【零件】，在【子类型】栏中选取【实体】选项，在名称编辑框中输入“ex5-7”，同时取消【使用缺省模板】选项，单击【新建】对话中的 按钮。系统弹出【新文件选项】对话框，在【模板】分组框中选取【mmns_part_solid 】公制实体零件模板，单击 按钮，进入零件建立模式。 （1）相交曲线的创建46基础教育a 用拉伸曲面的方式建立如图5-65 所示二曲面，草绘平面为 TOP 基准平面，其草绘曲线如图5-6

29、6 和5-67 所示，圆弧曲面拉伸 120 ，椭圆曲面拉伸 60。 按住Ctrl 键，分别选取这两个曲面，单击主菜单中【编辑】 【相交】，即可完成相交曲线的建立。如图 5-68 所示。47基础教育a （1）曲线修剪 单击特征工具栏中 按钮，创建基准点 PNT0，参照曲线选取第一步建立的相交曲线，点按比率偏移0.5，建立的点如图 5-69 所示。选取相交曲线“交截 1 ”，单击主菜单中【编辑】【修剪】，系统弹出操作面板，选取修剪曲线为相交曲线，修剪对象为 PNT0，单击操作面板中 按钮，完成曲线的修剪。如图5-70 所示。48基础教育a （3）曲线移动 选取相交曲线“交截 1”，单击系统工具栏中

30、 （复制）按钮，再单击 （选择性粘贴）。按钮，在弹出的对话框中选取【对副本应用移动旋转变换】，单击【确定】按钮，系统弹出【复制】操作面板。选取 FRONT基准平面为移动方向参考平面，输入移动值 80，单击操作面板中 按钮，完成曲线的移动。如图 5-71 所示。选取新建立的“ moved copy1”，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选取【编辑定义】，重新编辑特征。 打开【变换】上滑面板，选取【新移动】，在【设置】对话框中选取“旋转”，角度“60”，方向参照“Y”轴，如图 5-72 所示。单击操作面板中 按钮，完成曲线的移动。结果如图 5-73 所示。 49基础教育a （4）曲线偏移 选取相交曲

31、线“交截 1 ”，单击主菜单栏中【编辑】【偏移】，系统弹出其操作面板。保证 （沿参照曲面偏移曲线）按钮处于按下状态，选取拉伸圆弧曲面为参照曲面，偏移值为20，单击操作面板中 按钮，完成曲线的偏移。结果如图 5-74 所示。保存文件。50基础教育a5.6 注释特征 案例5-9 ：注释特征的创建 （1）打开文件“ex5-3”，单击主菜单中【文件】【保存副本】，在弹出的对话框中输入新文件名“ex5-9”，关闭文件“ex5-3”，打开文件“ex5-9”。在模型树中选取案例 5-3 所建立的基准点PNT0 PNT7 和草绘曲线 1，单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选取【删除】选项。 51基础教育a （2）单击特征工具栏中 （插入注释特征）按钮或单击主菜单中【插入】