Proe野火40版基础教程及上机指导3

第3章绘制草图教学提示：Pro/ENGINEERWildfire是基于二维截面图形的三维造型软件，同样是一个特征化、参数化、尺寸驱动的三维设计软件。草绘即二维平面的绘制是三维实体建模的基础，在实体造型中占有很重要的地位，绝大多数的三维模型都是在草绘的基础上进行一系列的操作来完成的。因此，本章将介绍草绘中各种工具的具体使用方法，包括绘制截面图元工具、编辑截面图元工具、截面图元的尺寸标注工具和几何约束工具等。教学重点：草绘环境的设置。基本草绘方法。编辑草绘图形。尺寸标注。几何约束。23.1草图绘制简介草绘是在Pro/ENGINEER设计过程中使用草绘命令绘制具有一定形状和尺寸的几何图形，即草绘是Pro/ENGINEER设计的一项基本技巧。下面列出了Pro/ENGINEER软件在草绘中经常使用的术语。图元：截面几何的任何元素，如直线、中心线、圆弧、圆、椭圆、样条曲线、点或坐标系等。参照图元：创建特征截面或轨迹时所参照的图元。约束：定义图元几何或图元间关系的条件。截面：草绘图元、尺寸标注以及定义一个几何图形的所有约束的集合。尺寸：是对图元或图元之间关系的测量。参数：草绘中的辅助元素，用来定义草绘的形状和尺寸。弱尺寸：由系统自动建立的尺寸。在用户增加尺寸时，系统可以删除没有确认的多余弱尺寸。弱约束：由系统自动建立的约束关系。在用户增加约束时，系统可以删除没有确认的多余弱约束。弱约束和弱尺寸都以灰色显示。强尺寸和强约束：分别与弱尺寸和弱约束相对应，在用户增加约束时，系统不可以自动删除。强约束和强尺寸都以深颜色显示。冲突：两个或多个强尺寸和约束可能会产生矛盾或多余条件。在出现这种情况时，用户必须通过移除一个不需要的约束或尺寸来解决冲突。33.2草图绘制界面在Pro/ENGINEER中可以通过两种方法进入草绘环境：一种是建立新的草绘截面文件，这种方法建立的草绘截面可以单独保存，并在创建特征时可以重复利用。另一种是在创建实体特征过程中，通过绘制截面进入草绘环境。1.创建草绘文件2.从实体特征中进入草绘环境在草绘环境中，模型工具栏增添了一个新的【草绘器】工具栏，主要用来控制截面图形显示模式，如图3-7所示。43.2草图绘制界面草绘工具按钮含义53.3草图环境设置在【草绘器】模式下，通过选择【草绘】︱【选项】命令，可以打开如图3-8所示的【草绘器优先选项】对话框。在这个对话框中，有3个选项卡，可以执行以下操作。显示/隐藏屏幕【栅格】、【顶点】、【约束】、【尺寸】和【弱尺寸】。设置【草绘器】约束优先选项。改变栅格参数。改变【草绘器】精度和尺寸的小数点位数。1.设置显示优先选项2.设置约束优先选项3.设置草绘参数63.4草图绘制草绘图形主要是由点图元和线图元组成。在草绘前必先对草绘环境进行设置，然后通过各种方法选择合适的方法进行绘制。下面将详细讲述在草绘环境中创建基本图元的方法和步骤。73.4.1绘制直线直线是图形中最常见的、最基本的几何图元。在Pro/ENGINEER中提供了4种绘制直线的方式：两点线、切线、中心线和中心线相切。1.两点线(1) 选择【草绘】︱【线】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问线命令。(2) 然后在绘图区单击两个不同的位置，即选择两点位置。(3) 设置完毕后，单击中键即可完成两点线的创建，如图3-11所示。若要创建连续直线，可以继续选取位置进行创建。83.4.1绘制直线2.中心线(1) 选择【草绘】︱【中心线】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问中心线命令。(2) 在绘图区单击一个位置，当准备选取第二个位置时，中心线是以第一个点为中心旋转的，确定第二个位置后，中心线即创建完毕，如图3-12所示。93.4.1绘制直线3.切线(1) 选择【草绘】︱【切线】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问中心线命令。(2) 在绘图区选择一个圆、圆弧或曲线上的一个点，然后再选择另一个圆、圆弧或曲线上的一个点；选择完毕后，单击鼠标中键即可完成切线的创建，如图3-13所示。103.4.2绘制矩形在Pro/ENGINEER中，可以通过给定的两个任意的对角线来绘制矩形。(1)选择【草绘】︱【矩形】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问中心线命令。(2)用鼠标左键选中矩形的一个顶点，然后再拖动鼠标即可由“橡筋线”拖出一个矩形。(3)单击鼠标中键得到如图3-14所示的图形。113.4.3绘制圆在Pro/ENGINEER中，圆是另一种常见的基本图元，可以用来表示柱、轴、轮和孔等截面图。在Pro/ENGINEERWildfire4.0中，同样提供了多种绘制圆的方法，通过这些方法可以很方便地绘制出满足用户要求的圆。1.绘制中心圆2.绘制同心圆3.通过三点创建圆4.通过三个切点绘制圆5.绘制椭圆123.4.4绘制圆弧在Pro/ENGINEER中，圆弧也是另一种常见的基本图元。在Pro/ENGINEERWildfire4.0中，同样提供了多种绘制圆弧的方法，通过这些方法可以很方便地绘制出满足用户要求的弧圆。1.通过三点绘制圆弧2.绘制同心圆弧3.使用圆心和端点方式绘制圆弧4.创建与三图元相切的圆弧5.绘制圆锥弧133.4.5绘制点点是用来辅助完成其他图元绘制的一种重要图元。绘制点的具体操作过程如下所述。(1)选择【草绘】︱【点】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问绘制点命令。(2)在绘图区中通过单击鼠标左键即可定义一个草绘点。(3)在绘图区移动鼠标后并多次单击鼠标左键可创建多个草绘点，创建多个点后屏幕上不但出现绘制草绘点，还显示草绘点之间的尺寸和位置关系。(4)单击鼠标中键设置草绘点之间的关系尺寸后再单击鼠标中键即可完成点的创建，如图3-25所示。143.4.6产生局部坐标系局部坐标系在绘图中也经常使用到。具体操作步骤如下所述。(1)选择【草绘】︱【坐标系】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问绘制局部坐标系命令。(2)然后在绘图区的合适位置单击鼠标左键即可完成一个坐标系的创建。(3)如果有其他图元存在，就必须设置相对位置尺寸，单击鼠标中键设置图元之间的关系尺寸后再次单击鼠标中键即可完成局部坐标系的创建，如图3-26所示。153.4.7创建文本创建文本的具体操作如下所述。(1) 选择【草绘】︱【文本】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问创建文本命令。(2) 在绘图区指定起始点并设置文本的高度和方向，再单击另一点作为终止点。【草绘器】在开始点和终止点之间创建了一条构造线。构造线的长度决定文本的高度，而该线的角度决定文本的方向。同时打开【文本】对话框，绿色箭头出现在文本的开始处，指示文本的方向，如图3-27所示。(3) 在【文本】对话框的【文本行】选项组的文本框中可以手工输入文本，最多可以输入79个字符的单行文本。如有必要，可以单击【文本符号】按钮打开如图3-28所示的【文本符号】对话框。163.4.7创建文本(4) 在【文本】对话框中的【字体】选项组中可指定下列内容。【字体】：从PTC提供的字体或TrueType字体列表中选取一类。【长宽比】：使用滑动条左右滑动可增加或减少文本的长宽比。【斜角】：使用滑动条左右滑动可增加或减少文本的斜角。(5) 选中【沿曲线放置】复选框并选取要在其上放置文本的曲线可以沿一条曲线放置文本。(6) 单击【确定】按钮即可完成文本的创建并关闭【文本】对话框，草绘文本效果如图3-29所示。173.5编辑草图3.4节主要讲述了基本草绘图元的绘制方法，但是一般情况下单纯应用草绘几何图元是很难完成绘制复杂的设计意图。因此，Pro/ENGINEER还提供了各种编辑草图的工具和方法。通过这些方法可以对草绘截面进行修改编辑，并使之达到理想的设计要求。183.5.1倒角倒角命令可在任意两个图元之间创建一个圆角过渡。圆角的大小和位置取决于拾取的位置。在Pro/ENGINEER中，【草绘器】中提供了两种倒角方法：一种是倒圆角；另一种是椭圆角。1.倒圆角2.椭圆角193.5.2镜像镜像的具体操作步骤如下所述。(1)选择需要镜像的一个或者多个图元，注意选择多个图元时要按住Ctrl键。被选中的图元会以红色加亮显示。(2)选择【编辑】︱【镜像】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问创建镜像命令。(3)选择一条直线作为对称中心线，即可完成如图3-32所示的镜像图元的创建。203.5.3旋转与缩放旋转就是将所绘制的图形以某一点为中心旋转一定角度，缩放就是对选取的图元进行按比例缩放。具体操作步骤如下所述。(1)选择需要旋转的一个或者多个图元，注意选择多个图元时要按住Ctrl键。被选中的图元会以红色加亮显示。(2)选择【编辑】︱【缩放和旋转】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮可以访问旋转与缩放命令，弹出如图3-33所示的【缩放旋转】对话框。(3)在【缩放旋转】对话框中设置【比例】和【旋转】尺寸后，单击按钮即可完成缩放和旋转效果，如图3-34所示。213.5.4修剪与分割工具的应用在草绘图形时，绘制的图形往往需要进行修剪工作，通过修剪可以去除多余的图元部分。在Pro/ENGINEER草绘器中提供了3种工具用于修剪操作：删除段、拐角和分割工具。1.删除模式修剪图元2.相互修剪图元3.分割图元223.6标注尺寸尺寸的标注和编辑也是草绘过程中非常重要的步骤。一般系统会自动标注尺寸，这被称为弱尺寸，系统在创建和删除它们时并不给予警告。要保留在截面中的弱尺寸或者添加自己的尺寸就需要创建标注。用户自己标注的尺寸被称为强尺寸。添加强尺寸时，系统自动删除不必要的弱尺寸和约束。233.6.1尺寸标注1.标注两点间距离2.标注直线长度3.标注两条平行线间的距离4.标注点到直线的距离5.标注两直线之间的夹角6.标注圆弧角度7.标注半径和直径8.标注对称尺寸243.6.2尺寸编辑在标注完尺寸后，可以对尺寸值和尺寸位置等进行修改编辑操作，使用【修改尺寸】对话框可改变图元的尺寸值。下面介绍几种尺寸编辑方法。1.修改尺寸文本位置2.修改尺寸值3.加强弱尺寸4.替换尺寸5.锁定/解锁截面尺寸253.7Spline曲线3.7.1绘制Spline曲线Spline样条曲线是通过连接任意多个中间点的平滑曲线。其具体操作步骤如下所述。(1) 选择【草绘】︱【样条】命令或单击【草绘器】工具栏中的按钮激活该命令。(2) 在绘图区域中单击一点作为样条曲线的起点，一条“橡皮筋”样条线附着在光标上出现。(3) 再选择一个点，就会出现一段样条曲线，并随着光标出现一条新的“橡皮筋”样条线。(4) 重复步骤(3)，可以继续添加任意多的样条点。完成添加样条点以后单击鼠标中键结束样条线绘制，如图3-52所示。263.7.2修改Spline曲线初步建立起来的Spline曲线是比较随意的，一般不符合设计者的意图，因而必须对其进行修改。具体操作步骤如下所述。(1) 双击样条曲线，即可弹出如图3-53所示的曲线设置界面。(2) 修改样条曲线有3种方法(3) 在选择好以上工具后，可以通过选择控制点，然后拖动控制点来修改样条曲线。273.7.3Spline曲线点的处理Spline曲线点的处理是指点相对于某参照而言的。具体的操作步骤如下所述。(1)单击样条曲线面板上的【点】按钮，然后弹出如图3-56所示的【点】上滑面板。(2)在该面板上，可以选择坐标值参照。(3)最后单击样条曲线面板上的【点】按钮完成操作。283.7.4Spline曲线文件的处理Spline曲线文件处理的具体操作步骤如下所述。(1)单击样条曲线面板上的【文件】按钮，然后弹出如图3-57所示的【文件】上滑面板。(2)在该面板上，可以单击按钮，然后选择参考坐标系。(3)接着选择坐标系类型，其中包括【笛卡尔】和【极坐标】单选按钮。还可以从文件处理面板中读取点坐标，将点坐标保存到文件和显示样条的坐标信息等功能。(4)最后，单击【文件】按钮即可完成Spline曲线文件的处理。293.8设置几何约束几何约束是指草图对象之间的平行、垂直、共线和对称等几何关系，几何约束可以替代某些尺寸标注，更能反映出设计过程中各草图元素之间的几何关系。运用几何约束可以提高绘图的速度和精度。303.8.1约束条件的设定在Pro/ENGINEER草绘器中可以设定智能的几何约束，也可以根据需要人工来设定几何约束。1.设定智能几何约束2.添加强约束313.8.2几何约束的修改草绘几何约束时，当鼠标光标出现在某些约束公差内时，系统捕捉该约束并在图元旁边显示其图形符号。用鼠标左键选取位置时，可以进行下列操作。1.加强约束2.删除约束323.8.3过约束的解决当所添加的尺寸和约束对现有强尺寸或强约束相互冲突或多余时，系统就会加亮显示冲突尺寸或约束。为解决这种冲突，可以使用【解决草绘】对话框，如图3-60所示。333.8.3过约束的解决在【解决草绘】对话框中，系统列出了当前存在冲突的约束和尺寸。选中其中一个项目后，系统会在二维图形中使用黑色方框指示与之相对应的尺寸标注或约束。可以选择不同的方法解决过约束问题。(1) 【撤消】按钮：撤消刚