基准特征的构建讲解课件

1、第三章 基准特征的构建第一节 基准特征构建基础 第二节 基准特征练习 第一节 基准特征构建基础在Pro/ENGINEER中提供了五种基准特征（表3-1）：基准平面（Datum Plane）、基准轴（Datum Axis）、基准曲线（Datum Curve）、基准点（Datum Point）、基准坐标系（Datum Coordinate System）。基准特征主要在模型生成、装配等过程中起辅助作用。合理地使用基准特征是正确、快速、灵活创建模型的基础。下一页返回第一节 基准特征构建基础3.1.1 基准平面在Pro/e的建模过程中，基准平面使用最频繁，能够在合适的位置创建基准平面可以有效地提高建模

2、的工作效率。基准平面常见的用途主要有以下几种：草绘平面、尺寸标注的参照面、特征建立的终点面、特征复制的对称面、确定方向的参照面、零件装配中的对齐参照面等。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础基准平面可以理解为一没有边界的无穷大的平面，但在图形窗口中显示为一“四边形”，在Pro/e 野火2.0中，该“四边形”基准平面的显示大小可以调整。在模型树中选定“Top”基准平面，单击鼠标右键，选择“编辑定义”，在基准平面的属性中选择“显示”标签，选中“调整轮廓”，改变其大小，或者可以直接在图形窗口中，拖动四边形四个顶点的控制滑块进行动态调整（如图3-1所示）。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础新

3、添加的基准平面的默认名称为“DTM#”，#为系统自动添加的由1开始的正整数。新基准平面是通过“参照”确定的，参照即现有的平面、曲面或边等几何元素，通过一个或多个参照以及新基准平面与参照之间位置约束关系（在图3-2-b中“子选项”中选择）就可以建立新的基准平面。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础1子选项中常见约束条件（1）穿过：约束基准平面必须穿过指定轴、边、参考点或圆柱面。（2）法向：约束基准平面必须与指定轴、边或平面垂直。（3）平行：约束基准平面与指定平面平行。（4）偏移：约束基准平面与指定平面或坐标系相隔一定距离。（5）旋转：约束基准平面与指定平面成一定夹角，此选项需在“穿过”选项选

4、定转轴后方可指定。（6）相切：约束基准平面与指定圆弧或曲面相切。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础2创建基准平面常用方法 图3-3 创建基准平面（沿平面法向偏移） 图3-4 创建基准平面（沿坐标系X方向偏移）图3-5 创建基准平面（穿过两指定边）图3-6 创建基准平面（穿过相切）图3-7 创建基准平面（穿过平行）图3-8 创建基准平面（穿过旋转）图3-9 创建基准平面（穿过法向/垂直）下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础3.1.2 基准轴基准轴也是一种常用的基准特征，其常见的用途主要有以下几种：尺寸标注的参照、旋转特征的中心线、孔特征的中心参照、基准平面的穿过参照、零件装配的对齐参照

5、等。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础基准轴通常用黄色的中心线表示，新添加的基准轴的默认名称为“A_#”，#为系统自动添加的由1开始的正整数。基准轴的长度是由系统确定的，在Pro/e 野火2.0中，基准轴的显示大小也可以调整。在模型树中选定“A_1”基准轴，单击鼠标右键，选择“编辑定义”，在基准轴的属性中选择“显示”标签，选中“调整轮廓”，改变其大小，或者可以直接在图形窗口中，拖动直线的两个顶点的控制滑块进行动态调整（如图3-10所示）。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础基准轴的创建过程与基准平面相似，也是通过指定一个或多个参照来确定轴的位置，下面简要介绍一下常用的基准轴创建方法。

6、1通过一已知边/直线 2垂直一平面并指定定位尺寸3通过一点且垂直一平面 4通过圆柱体/面的中心线5通过两平面的交线6通过两点7通过曲线端点的切线下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础3.1.3 基准点基准点的常见用途为：尺寸标注的参照、特征创建的终点参照、倒圆角的半径定义点、基准轴的穿过参照、零件装配的对齐参照等。基准点通常以“PNT#”为代号，其中#为系统创建的从0开始的正整数。根据基准点的创建方式不同，可分为四类（表3-2）。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础1一般基准点一般基准点是采用指定多个参照的方式来定义基准点的位置，指定参照的方式与基准平面和基准轴的方法相似，但是一次可以定

7、义多个基准点，只要在定义完一个基准点后，单击“新点”（图3-18-b）就可以继续定义另一个基准点，所以一个基准点特征中可以包含多个基准点（图3-18-a）。一般基准点常用的参照组合有以下几种：下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础（1）面上点点依附于一个平面，需指定2个偏移参照（参照可以是面、边等几何元素）来定义基准点位置。（2）面上偏移点面上偏移点是将面上点沿平面法向偏移给定距离。面上偏移点的创建过程与面上点相似，只需将参照的子选项由“在上”改为“偏距”（图3-20-b中圆圈处），输入偏移距离即可（图3-20-a）。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础（3）线上点创建依附于一曲线的一般

8、基准点。点在曲线上的定位方式有比率、实数、参照三种方式。比率方式：根据曲线长度的百分比来确定点的位置，比率值在01之间变化，单击“下一端点”（图3-21-b中圆圈处）可以改变比率计算的起点。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础实数方式：根据曲线的实际长度来确定点的位置，单击“下一端点”（图3-22-b中圆圈处）可以改变曲线长度计算的起点。参照方式：使用参照来确定点的位置，基准点依然在曲线上，其位置由给定的参照偏移值来确定。2草绘基准点草绘基准点的创建过程与草绘曲线相似，也是首先指定草绘平面，然后利用草绘工具栏中的 生成基准点。利用草绘基准点也可以快速建立多个基准点。下一页上一页返回第一节

9、基准特征构建基础3坐标系基准点通过输入基准点的坐标值来创建基准点，也可以快速创建多个基准点。坐标值的表达可以用“笛卡尔”坐标系，也可以用“柱坐标”或“球坐标”。创建时，首先需选定参照坐标系（通常选取系统提供的默认坐标系），选择坐标系类型，然后在图3-24中表格区域直接点击空白行即可添加基准点，根据需要可以修改基准点的坐标值。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础3.1.4 基准坐标系相对于前面介绍的基准特征，基准坐标系的使用频率不是那么高，基准坐标系在一般的使用中仅仅提供X/Y/Z三个轴向参照，这种情况，系统提供的默认基准坐标系就足够了。但对于某些特殊场合（如使用方程式来定义曲线、NC加工时

10、的加工坐标系定义），除了X/Y/Z三个轴的方向，还需要提供坐标系原点位置，此时，就需要根据要求新建基准坐标系了。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础与基准平面、基准轴的创建过程相似，基准坐标系是通过指定若干参照以确定坐标系的原点和至少两个轴的方向来创建的。建立基准坐标系的常用方式有以下几种：1三个相交平面利用三个相交平面的交点来确定坐标系原点位置（图3-25），X轴的默认方向为第一个参照平面的法向。如需改变坐标轴的方向，可以单击坐标系对话框中的“定向”标签（图3-25-b），然后重新定义参照平面法向所对应的坐标轴名称和方向（图3-26）。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础2两条相交直

11、线利用两条相交直线的交点来确定坐标系原点位置。X轴的默认方向为平行第一条直线。如需改变坐标轴方向可以单击坐标系对话框中的“定向”标签（图3-27-b），然后重新定义直线所对应的坐标轴名称和方向。下一页上一页返回第一节 基准特征构建基础3偏移已有坐标系沿现有的基准坐标系的轴向偏移，以创建新的基准坐标系（图3-28）。在偏移时，可以选择不同的坐标系形式（笛卡尔、柱坐标、球坐标），如需改变坐标轴的方向，可以选择坐标系对话框中的“定向”标签，将现有坐标系绕任一坐标轴旋转（图3-29）。上一页返回第二节 基准特征练习3.2.1 课题1：基准平面、基准轴练习任务 1. 创建与Front基准平面成一定角度的

12、基准平面(图3-30)。1启动Pro/ENGINEER Wildfire。2最小化导航器和浏览器。3使用文件夹导航器浏览到练习文件夹位置。4右键单击并选取“设置工作目录”。5使用浏览器选取并打开 FLYWHEEL.PRT。显示所有基准特征。下一页返回第二节 基准特征练习6选取 FRONT 基准平面。按住CTRL 键并选取 RIGHT 基准平面。7启动“基准轴”工具。注意，系统已经自动在两基准平面交线处创建了一个轴。8在轴保持选中状态时，右键单击，然后选择“重命名”。输入CRANK作为名称（或者在模型树中选定刚才创建的基准轴，单击右键选择“重命名”）。9在“CRANK”基准轴保持选中状态时，启动

13、“基准平面”工具。按住 CTRL 键并选取 FRONT 平面。拖动角度控 制滑块并输入11.25作为角度值（如图3-31所示）。下一页上一页返回第二节 基准特征练习10完成特征。此平面将在构建散热片的过程中使用。11在轴保持选中状态时，将新建的基准平面重命名为 FIN。12保存模型。13关闭窗口（完成后如图3-32所示）。下一页上一页返回第二节 基准特征练习任务 2. 通过已知平面偏移一定距离后，创建新的基准平面。14打开 CYLINDER.PRT。15单击“基准平面”按钮。选取 CYL_INTF 平面。拖动偏移控制滑块，并输入15，如图3-33所示。16在基准平面对话框中选取“属性”标签，并

14、输入 FIN1 作为名称（图3-34）。完成特征，如图3-35所示。此平面将在构建散热片的过程中使用。17保存模型。18关闭窗口。下一页上一页返回第二节 基准特征练习任务 3. 在 ENG_BLOCK_FRONT.PRT 上创建基准轴。19打开 ENG_BLOCK_FRONT.PRT。20使用工具栏中“保存视图列表” 定向到3D_BACK 视图。21启动“基准轴”工具。选取如图3-36所示的圆柱面。22通过“属性”标签，将刚创建的基准轴命名为 GEARBOX1。完成特征。23选取如图3-37所示的平面。下一页上一页返回第二节 基准特征练习24启动“基准轴”工具并定向到 TOP 视图。如需要，显

15、示“基准平面”。 25拖动参照控制滑块，捕捉到FRONT和RIGHT基准平面。然后将位置控制滑块拖动到图3-38所示的近似位置。26输入17.5作为所有的偏移值。输入CYLINDER1作为名称。完成特征如图3-39所示。27保存模型。28关闭窗口。29拭除内存中所有模型。此课题结束。下一页上一页返回第二节 基准特征练习3.2.2 课题1：基准坐标系、基准点、基准曲线练习 任务 1. 在 CHUCK.PRT 中创建基准坐标系。1启动Pro/ENGINEER Wildfire。2最小化导航器和浏览器。3使用文件夹导航器浏览到练习文件夹位置。4右键单击并选取“设置工作目录”。下一页返回上一页第二节

16、基准特征练习5使用浏览器选取并打开CHUCK.PRT。显示所有基准特征。6启动“基准坐标系”工具。选取轴 A_2，按住 CTRL 键，然后选取孔(标识1885)的孔底部曲面（如图3-40所示）。7由于仅依靠“A_2”基准轴和孔底部曲面无法完全定义坐标系（图3-40-b中“确定”按钮为灰色，无法按下），所以必须添加参照以确定坐标系各坐标轴方向。下一页上一页返回第二节 基准特征练习8在坐标系对话框中选取“定向”标签，使用 A_2基准轴所定义的坐标轴改为Z 轴。在第二参照选择框中单击左键（图3-41-b中圆圈处）以激活参照输入，选择PRT_CSYS_DEF作为第二参照，将其 X 轴确定新建基准坐标系

17、的X轴（如图3-41-b）。在“属性”对话框中将新基准坐标系重命名为CHUCK_ALIGN，然后即可完成特征。此坐标系将用于以后的装配。9选择 CHUCK_ALIGN 坐标系，启动“基准坐标系”工具。向 Z 方向拖动位置控制滑块，并输入 50 作为偏移值（图3-42）。下一页上一页返回第二节 基准特征练习10选取“定向”标签。绕 X 和 Z 旋转 180 度（图3-43）。在“属性”对话框中输入 BIT_ALIGN 作为名称。完成特征。此坐标系将用于装配钻头。11保存模型。12关闭窗口。下一页上一页返回第二节 基准特征练习任务 2. 创建通过一系列基准点的曲线。用它来设计油门线零件的扫描轨迹（

18、图3-44）。13打开 COIL.PRT。14启动“偏移坐标系基准点” 工具。选取 CSO 坐标系。15使用偏移值创建由八个基准点构成的矩阵，如图3-45所示。下一页上一页返回第二节 基准特征练习16完成特征。17启动“基准曲线”工具 ，单击“通过点”“完成”。选取 BASE_PNT（BASE_PNT在坐标系CS0原点处），然后选取 PNT12 以创建曲线。18单击“完成”，在曲线对话框中双击“相切”定义曲线起点和终点的方向。首先定义曲线起点（下方端点）和零件表面垂直，单击“曲面”“法向”，然后选取大水平面。接受缺省方向（正向），对于曲线另一端点的方向，暂不定义，单击“完成/返回”“确定”，完

19、成特征（如图3-47所示）。下一页上一页返回第二节 基准特征练习19保存模型。20关闭窗口。21拭除内存中所有模型。任务 3. 在 AIR_FILTER_COVER.PRT上创建基准点。22打开 AIR_FILTER_COVER.PRT。23启动“基准点” 工具并创建一系列基准点，如图3-49所示：下一页上一页返回第二节 基准特征练习选取L形曲线右侧端点以创建 PNT0。查询并选取椭圆曲线，按住 CTRL 键，然后查询并选取 L 形曲线，在两曲线相交处创建 PNT1。选取椭圆曲线的前缘、按住 CTRL 键，然后选取 DTM1，在曲线和基准平面相交处创建 PNT2。选取椭圆曲线的左上方半径，然后

20、将参照选项从“曲线上”更改为“中心”以创建PNT3。查询并选取整条 L 形曲线。输入 0.5 作为偏移比率值以创建PNT4。再次查询并选取整条 L 形曲线。选取“参照”(Reference) 选项，然后选取 DTM1。 输入 25 作为偏距。下一页上一页返回第二节 基准特征练习24完成基准点特征。25单击“编辑”“设置”“名称”“其它”，然后选取PNT3。输入AXIS_PNT 作为名称。单击“完成”。26在模型树中选取基准点特征，然后在图形窗口中选取 AXIS_PNT。27启动“基准轴”工具，按住 CTRL 键，然后选取 RIGHT 平面，过AXIS_PNT点创建一垂直于RIGHT基准平面的基

21、准轴。完成特征（图3-52）。28保存模型。29关闭窗口。30拭除内存中所有模型。下一页上一页返回第二节 基准特征练习任务 4. 在曲面上创建一基准点。31打开 RECOIL_COVER.PRT。32启动“基准点”工具。33查询并选取图3-53所示的曲面。34在图3-54对话框中单击“偏移参照”选择区域，激活偏移参照。按住CTRL键并选取FRONT和RIGHT基准平面。分别输入19和25。下一页上一页返回第二节 基准特征练习35完成特征。此点可用来创建包含该点的孔。36保存模型。37关闭窗口。38拭除内存中所有模型此课题结束上一页返回表3-1 “基准”工具栏说明返回“基准”工具栏草绘基准曲线基

22、准平面基准轴基准曲线基准点基准坐标系分析特征参照特征图3-1 基准平面显示设置（a） （b）返回图3-2 参照设置（a） （b）返回子选项参照图3-3 创建基准平面（沿平面法向偏移）（a） （b）返回图3-4 创建基准平面（沿坐标系X方向偏移）（a） （b）返回图3-5 创建基准平面（穿过两指定边）（a） （b）返回图3-6 创建基准平面（穿过相切）（a） （b）返回图3-7 创建基准平面（穿过平行）（a） （b）返回图3-8 创建基准平面（穿过旋转）（a） （b）返回图3-9 创建基准平面（穿过法向/垂直）（a） （b）返回图3-10 基准轴显示设置（a） （b）返回图3-11 通过一已知边创建基准轴（a） （b）返回图3-12 垂直一已知平面（c） （d）返回（a） （b）图3-13 通过一点且垂直一平面（a） （b）返回图3-14 通过圆柱体/面的中心线（a） （b）返回图3-15 通过两平面的交线（a） （b）返回图3-16 通过点（a） （b）返回图3-17 通过曲线端点的切线（a） （b）返回表3-2 基准点种类 返回基准点一般基准点：使用参照方式定义点的位置草绘基准点：使用草绘方式定义点的位置坐标系基准点：通过输入坐标值定义点的位置域基准点：分析时使用，不用于建模图3-18 创建一般基准点返回（a