第5章 三维工程特征

第5章工程特征圆孔

（1h)

5.1壳（0.5h)

5.2加强筋

（0.5h)

5.3倒圆角（1h)

5.4倒角（1h)

5.5

拔模斜度（2h)

5.65.1圆孔

圆孔特征具有简单孔和标准孔两种类型。建立圆孔特征时，需利用特征操控板定义孔的放置参照、次参照及其具体属性。在Pro/E系统中圆孔总是从放置参照位置开始延伸到指定的深度，并且会显示预览几何。选择【插入】（Insert）→【孔】（Hole）命令，或单击工具按钮，系统将打开圆孔特征操控板。5.1.1圆孔特征操控板

1．特征操控板（1）简单孔（2）标准孔5.1.1圆孔特征操控板

2．上滑面板（1）“放置”上滑面板：包含简单孔或标准孔的放置信息。（2）“形状”上滑面板：定义当前圆孔的几何形状。（3）“注释”上滑面板：查看标准孔的螺纹注释。（4）“属性”上滑面板：获取简单孔或标准孔的常规及参数信息。5.1.2圆孔的放置建立圆孔特征时必须标定孔轴的位置，即放置孔，其通过圆孔特征操控板的“放置”上滑面板来实现。圆孔特征的放置类型有5种：线性(Linear)、径向(Radial)、直径(Diameter)、同轴（Coaxial）和在点上（OnPoint）。前4种都必须先选取平面、曲面或基准轴作为放置参照，然后选取偏移参照来约束孔相对于所选参照的位置。采用“在点上”（OnPoint）方式定位，仅需选取基准点作为放置参照，无须定义偏移参照。放置时，可在孔预览几何中拖动控制滑块或将其捕捉到某个参照。5.1.2圆孔的放置1．线性定位以相对两个偏移参照的线性尺寸来标定孔轴的位置。注意，在选取第2个偏移参照时，必须按住Ctrl键。

2．径向定位以一个线性尺寸和角度尺寸来标定孔轴的位置，即孔轴到偏移参照轴的距离(半径)、孔轴和偏移参照轴的连线与偏移参照平面间的夹角。5.1.2圆孔的放置3．直径定位以一个线性尺寸和角度尺寸来标定孔轴的位置，不同之处在于其是以直径值来表示孔轴到偏移参照轴的距离。4．同轴定位将圆孔放置在与参照轴重合的位置，使圆孔中心轴与参照轴共线。5．在点上将孔与参照基准点对齐，该类型不需要定义偏移参照。5.1.4创建圆孔特征1.创建直孔（1）选择【插入】（Insert）→【孔】（Hole）命令或单击工具按钮，并在操控板上选中直孔按钮。（2）选取孔的近似位置即主放置参照。（3）打开放置(Placement)上滑面板，选取所需的孔放置类型。（4）定义偏移参照并修改其约束类型和约束尺寸值。（5）双击直径尺寸并输入新值。（6）设置所需的深度选项，并定义相应的圆孔深度值。（7）定义圆孔的另一侧深度，之后生成所定义的圆孔特征。5.1.4创建圆孔特征2.创建草绘孔（1）选择【插入】（Insert）→【孔】（Hole）命令或单击工具按钮，并选中草绘孔按钮。（2）选取圆孔的放置位置。（3）选取已有草绘文件，或草绘一个新的截面。（4）打开放置上滑面板，选取适当的放置类型并定义偏移参照及其类型和尺寸值，之后可生成所定义的孔特征。5.1.4创建圆孔特征3.创建标准孔（1）选择【插入】（Insert）→【孔】（Hole）命令或单击工具按钮，并选择标准孔按钮。（2）选取孔的近似放置位置。（3）打开“放置”上滑面板并设置的放置类型，然后选取相应的偏移参照，定义参照约束类型和尺寸值。（4）选取所需的孔图表，并定义螺钉尺寸。（5）定义合适的深度选项并定义相应的深度值。（6）根据需要，设置攻丝、埋头孔或沉孔等，并定义相应尺寸。（7）单击特征操控板中的确定按钮，生成所定义的圆孔特征。

壳特征可将实体内部掏空，只留一个特定壁厚的壳。建立壳特征时，需选取一个或多个要移除的曲面。如果未选取要移除的曲面，则会创建一个“封闭”壳。创建壳特征时，其之前添加到实体的所有特征都将被掏空。使用“壳”时特征创建的次序非常重要。

5.2壳特征

单击【插入】（Insert）→【壳】（Shell）命令，或者特征工具栏按钮。1.对话栏2.上滑面板（1）“参照”上滑面板：用于选取要移除的曲面，以及选取要指定不同厚度的曲面并为每个曲面定义单独的厚度值(选多个曲面须按住Ctrl键)。（2）“选项”上滑面板：用于定义欲排除的曲面以防止指定曲面被壳化。（3）“属性”上滑面板：用于显示特征名称和访问特征信息。5.2.1壳特征操控板

（1）选择【插入】(Insert)→【壳】(Shell)命令或者单击工具按钮。（2）选取要移除的一个或多个曲面（选取多个须按住Ctrl键）。（3）定义壳厚度及壳的厚度侧。（4）如要指定具有不同厚度的曲面，可打开参照上滑面板激活“非缺省厚度”收集器，选取所需的曲面并单独定义其厚度值。（5）如要防止某曲面被壳化，可打开“选项”上滑面板，激活“排除的曲面”收集器，然后选取欲排除的一个或多个曲面。（6）单击确定按钮，生成壳特征。5.2.2创建壳特征5.3加强筋5.3.1加强筋的类型1．平直型当附着的实体曲面是平直曲面时，形成平直型加强筋。其厚度是沿草绘平面向一侧拉伸或关于草绘平面对称拉伸。其只能用作线性阵列。

2．旋转型当附着的实体曲面为旋转曲面时，将形成旋转型加强筋。该类加强筋的草绘平面必须通过附着曲面的轴线，相当于绕父项的中心轴旋转截面，在草绘平面的一侧或绕草绘平面对称地生成楔，然后用两个平行于草绘面的平面修剪该楔。其只能用作旋转阵列。

5.3.2筋特征操控板

选择【插入】（Insert）→【筋】（Rib）命令或者单击工具按钮。1.对话栏包含厚度框和厚度方向切换按钮两个选项。2.上滑面板参照上滑面板用于查看和定义加强筋的特征截面

。属性上滑面板用于获取加强筋的特征信息并允许重命名。

5.3.3创建加强筋特征

1.筋特征截面的有效草绘有效草绘必须满足以下要求：①单一的开放环；②连续的非相交草绘图元；③草绘端点必须与形成封闭区域的连接曲面对齐。平直型筋特征可以在任意位置创建草绘，但其截面线端点必须连接到曲面以形成一个要填充的封闭区域；而旋转型筋特征的草绘平面必须通过其相接曲面的旋转中心，且其截面线端点必须连接到曲面，形成一个要填充的封闭区域。

5.3.3创建筋特征

2.使用内部截面创建加强筋（1）选择【插入】(Insert)→【筋】(Rib)命令或者单击工具按钮。（2）打开参照上滑面板，定义草绘平面、参考平面及其方向。（3）进入草绘模式，定义草绘参照并草绘筋特征截面。（4）单击方向箭头，设定特征填充的草绘侧。（5）定义加强筋的厚度及其厚度侧。（6）单击鼠标中键完成加强筋的创建。3.使用草绘曲线创建加强筋（1）选取现有的草绘曲线特征，将其用作加强筋的特征截面。（2）选择【插入】(Insert)→【筋】(Rib)命令或者单击工具按钮。（3）单击方向箭头设置要填充的草绘侧。（4）定义加强筋的厚度和长出方向。（5）单击鼠标中键完成加强筋的创建

5.4倒圆角圆角的作用:去除模型棱角，减少尖角造成的应力集中;有助于造型的变化与美观。创建倒圆角时，必须定义一个或多个倒圆角集，其包含一个或多个倒圆角段（倒圆角几何）。指定倒圆角放置参照后，Pro/E将使用默认属性、半径值以及最适于被参照几何的默认过渡创建倒圆角，并显示其预览几何。5.4.1倒圆角特征操控板选择【插入】(Insert)→【倒圆角】(Round)命令或者单击工具按钮。1．对话栏（1）集模式。激活集（Sets）模式，用来处理倒圆角集。（2）过渡模式。激活过渡（Transitions）模式，用于定义倒圆角特征的所有过渡。2．“设置”上滑面板

5.4.1倒圆角特征操控板3．“过渡”上滑面板要使用“过渡”（Transitions）面板必须激活过渡模式。4．“段”上滑面板使用“段”（Pieces）上滑面板可以执行倒圆角段管理，查看当前倒圆角集的全部倒圆角段，修剪、延伸或排除这些倒圆角段。5．“选项”上滑面板“选项”（Options）上滑面板用于指定圆角的依附形式。其中，“实体”表示以与现有几何相交的实体形式创建倒圆角，“曲面”表示以与现有几何不相交的曲面形式创建倒圆角，“创建结束曲面”复选框用于设置是否创建结束曲面以封闭倒圆角特征的所有倒圆角段端点。

5.4.2创建倒圆角特征倒圆角类型：恒定半径、可变半径、完全倒圆角和通过曲线倒圆角1．恒定半径倒圆角：同一个倒圆角集中各倒圆角段具有恒定的半径值。(1)选择【插入】(Insert)→【倒圆角】(Round)命令，或单击工具按钮。(2)显示倒圆角特征操控板并自动激活集模式，用鼠标左键依次选取倒圆角的放置参照（按住Ctrl键可选取多个），并定义圆角半径值。(3)打开“设置”上滑面板，可重新定义倒圆角的截面形状、创建方法、放置参照或圆角半径等。(4)单击鼠标中键创建特征。

5.4.2创建倒圆角特征2．可变半径倒圆角：在同一倒圆角集中的倒圆角段设置有多个半径值。此时，必须在倒圆角段上指定相应的位置，作为每个半径值的参照点。（1）选择【插入】(Insert)→【倒圆角】(Round)命令，或单击特征工具按钮。（2）依次选取欲倒圆角的放置参照(系统以默认半径值显示预览几何)。（3）打开“设置”上滑面板，在“半径”列表框中单击鼠标右键，选择[添加半径]命令添加所需的多个半径。（4）依次定义各参照点的位置和半径值，或者在模型中双击圆角半径和放置点比率值直接修改。（5）单击鼠标中键创建特征。

5.4.2创建倒圆角特征3．完全倒圆角：依据选取的有效参照，用圆角弧面来替换选定曲面。允许的有效参照有对边、曲面到边、曲面到曲面，且须设置为“圆形”截面形状和“滚球”创建方式。（1）选择【插入】(Insert)→【倒圆角】(Round)，或单击工具按钮。（2）按住Ctrl键，依次选取欲倒圆角的两条对边或两个曲面参照。（3）对两个相对的曲面参照，系统自动启动“驱动曲面”收集器，以选取欲倒圆角曲面为驱动曲面。否则，可由“设置”面板激活完全倒圆角方式。（4）单击鼠标中键创建特征。

5.4.2创建倒圆角特征4．通过曲线倒圆角：沿着一条曲线或曲面边来创建倒圆角，倒圆角的半径由选取的曲线或曲面边驱动。允许的放置参照有边或边链、曲面到曲面两种类型。（1）选择【插入】(Insert)→【倒圆角】(Round)，或者单击工具按钮。（2）选取欲倒圆角的边或边链，或按住Ctrl键选取两个相邻的曲面参照。（3）打开“设置”上滑面板，单击”通过曲线”按钮。（4）启动“驱动曲线”收集器，选取倒圆角的驱动曲线。（5）单击鼠标中键创建特征。

5.4.3设置倒圆角过渡

高级圆角的特点在于其包含多个简单圆角的设定，能控制多个圆角在相交处的相交状况。而创建高级倒圆角时，最重要也最关键的是进行倒圆角的过渡设置。过渡（Transitions）位于倒圆角段的相交或终止处，是连接重叠或不连续倒圆角段的填充几何。创建倒圆角时，Pro/E根据特定的几何环境使用默认过渡。启动过渡模式后，系统会在模型中显示可设置的过渡区，选取任意一个过渡即可设置其类型。允许设置的过渡类型有缺省（Default）、混合（Blend）、相交（Intersect）、继续（Continue）、拐角球（CornerSphere）、曲面片（Patch）、终止实例（StopCase）、终止于参照（StopatReference）、仅限倒圆角（RoundOnly）等。5.4.3设置倒圆角过渡

1．终止实例：使用由Pro/E配置的几何来终止倒圆角。2．终止于参照：在指定的基准点或基准平面处终止倒圆角几何。3．混合：用混合方式在两倒圆角段间创建一个圆角曲面。

5.4.3设置倒圆角过渡

4．连续：将倒圆角几何延伸到两个倒圆角段中，直接连接与之相邻的另一个圆角。生成的几何类似于先放置倒圆角，然后切除几何，相邻曲面将被延伸以便在合适位置与倒圆角几何相交。5．拐角球：使用球形拐角对由3个重叠倒圆角段所形成的拐角过渡区进行倒圆角。拐角球面过渡只适用于3个倒圆角段在拐角处重叠的几何。6．相交：以彼此延伸的方式延伸两个或更多个重叠倒圆角段，直至它们会聚形成锐边界。相交过渡只适用于两个或更多个重叠倒圆角段。

5.4.3设置倒圆角过渡

7．曲面片：在3个或4个倒圆角段重叠的位置创建曲面片化曲面,并且可以形成N边形曲面。曲面片过渡只适用于3个或4个倒圆角段重叠于一个拐角处的几何。8．仅限倒圆角：使用复合倒圆角几何来创建过渡。系统将以两个较小边界线沿着最大的圆角边界线扫描，对由3个重叠倒圆角段所形成的拐角过渡区进行倒圆角。扫描时系统会用最大半径来包络倒圆角段。

5.5倒角倒角（Chamfer）是指对边或拐角进行斜切削而得到的一类特征。Pro/E允许创建拐角倒角（Corner）和边倒角（Edge）两种倒角类型。边倒角是指在选定的模型边或两曲面间创建斜切面；拐角倒角是指从零件的拐角处移除材料，在共有该拐角的3个原曲面间创建斜切面。

5.5.1边倒角及其标注形式1．边倒角的类型在模型中，系统允许创建的倒角形式取决于选取的放置参照类型。选取边或边链为放置参照时，边倒角将从选定边移除平整部分的材料，在共有该选定边的两个原曲面之间创建斜切面。选取曲面和一条边为放置参照时，系统通过该曲面和边来放置倒角。选取两个曲面为放置参照时，系统通过两个曲面来放置倒角。5.5.1边倒角及其标注形式2．倒角的标注形式（1）DxD；（2）D1xD2（3）角度xD；（4）45xD（5）OxO；（6）O1xO25.5.2倒角特征操控板选择【插入】（Insert）→【倒角】（Chamfer）→【边倒角】（Edge）命令，或者单击特征工具按钮，系统打开倒角特征操控板。1．对话栏2．“集”上滑面板集列表框：用来添加、移除或选取倒角集以进行修改；“参照”收集器：显示活动倒角集所选取的有效参照；距离表：设置活动倒角集的距离和位置；距离框：设置倒角集的距离控制方式，有“值”和“参照”两种设定；创建方法框：设置倒角创建方法，有“偏移曲面”和“相切距离”两种类型。

5.5.3

创建边倒角

以“角度xD”形式的边倒角为例。（1）选择【插入】（Insert）→【倒角】（Chamfer）→【边】（Edge）命令，或者单击特征工具按钮。（2）选取倒角的放置参照，按住Ctrl键可选取多个。（3）打开“集”上滑面板，设置倒角创建方法及倒角距离的控制方式。（4）选取所需的标注形式。这里选取“角度xD”。（5）依次定义所需的倒角角度和距离值。（6）定义倒角的角度值。（7）根据需要反转倒角的角度或距离，或者单击鼠标中键创建倒角。5.5.4创建拐角倒角

拐角倒角用于从零件的拐角处移除材料。（1）选择【插入】(Insert)→【倒角】(Chamfer)→【拐角】(Corner)。（2）选取拐角处的一条顶角边。Pro/E将加亮显示选定边并显示“选出/输入”菜单。（3）利用“选出/输入”菜单，定义选定边的倒角长度。选出点(PickPoint):在加亮边上选取一个参照点来定义倒角长度；输入（Enter-input）:直接输入尺寸数值来定义倒角长度。（4）Pro/E逐个加亮拐角处其他边，重复步骤3依次定义其他边的倒角长度。（5）预览或单击鼠标中键创建倒角特征。5.6拔模斜度在铸件或塑料件设计中，通常在与脱模方向平行的表面上制作约1°～5°或者更大的倾斜角，从而使成型的产品更容易脱模。Pro/E提供的[斜度]（Draft）命令，用于向单独或一系列曲面添加拔模角度而建立拔模斜度特征，其允许的拔模角度范围介于−30°～+30°。拔模适用于实体曲面或面组曲面，但不适用二者组合的曲面，而且当曲面边的边界周围有圆角时不能拔模。5.6.1拔模斜度的属性设定1．基本概念（1）拔模曲面：要产生拔模斜度的模型曲面。（2）拔模枢轴：拔模过程中，曲面围绕其旋转的拔模曲面上的线或曲线，它在拔模过程中不发生尺寸大小的变化，是拔模曲面产生斜度的基准。选取中性平面后，拔模曲面与中性平面的交线就是拔模枢轴，而中性曲线必须位于拔模曲面上。（3）拔模方向：用于测量拔模角度的方向，通常为模具开模的方向。系统通过选取平面（平面法向）、直边、基准轴或坐标系来定义。（4）拔模角度：指拔模方向与生成的拔模斜度曲面之间的角度。如果拔模曲面被分割，则可为拔模曲面的每侧定义两个独立的角度。5.6.1拔模斜度的属性设定2．拔模斜度的类型通过选取中性平面或曲线链可定义拔模枢轴。前者所定义的拔模枢轴是一条二维曲线，其必定位于中性平面上；后者所定义的拔模枢轴通常是一条三维曲线。二者都支持不分割（NoSplit）、根据拔模枢轴分割（splitbydrafthinge）和根据分割对象分割（splitbysplitobject）3种类型的拔模设置。5.6.1拔模斜度的属性设定2．拔模斜度的类型（1）不分割：整个拔模曲面产生的拔模斜度一致。有恒定拔模和可变拔模之分。（2）根据拔模枢轴分割：以拔模枢轴为界来分割拔模曲面。（3）根据分割对象分割：使用面组或草绘曲线对拔模曲面进行分割。5.6.2

拔模斜度特征操控板选择【插入】（Insert）→【斜度】（Draft）命令，或者单击特征工具按钮，显示拔模斜度的特征操控板，其中包括对话栏和上滑面板两大项。1．对话栏拔模枢轴收集器：用于选取中性平面或中性曲线以定义拔模枢轴。拔模方向收集器：用于选取方向参照，以指定测量拔模角度的方向。2.上滑面板包括“参照”、“分割”、“角度”、“选项”和“属性”5类上滑面板。（1）“参照”上滑面板：“拔模曲面”收集器：选取单个曲面或连续的曲面链作为拔模曲面。“拔模枢轴”收集器：选取中性平面或中性曲线以定义拔模枢轴。“拖动方向”收集器：选取方向参照以定义拔模方向。5.6.2

拔模斜度特征操控板

（2）“分割”上滑面板：用于设定分割拔模的各种属性。“分割选项”（Splitoptions）列表框：包括“不分割”、“根据拔模枢轴分割”和“根据分割对象分割”3种设定。“分割对象”（Splitobject）收集器：定义或编辑分割对象。定义时允许草绘单一连续链作为分割对象，或者选取面组或已有的外部草绘曲线作为分割对象。“侧选项”（Sideoptions）列表框：提供有“独立拔模侧面”、“从属拔模侧面”、“仅拔模第一侧”和“仅拔模第二侧”4种设定。5.6.2

拔模斜度特征操控板（3）角度上滑面板：包含有拔模角度值及其位置的列表。对于恒定拔模，只有一行拔模角度值的列表。其中，“调整角度保持相切”（Adjustanglestokeeptangency）复选框用于使生成的拔模曲面强制相切。对于可变拔模，每一个附加拔模角会附加一行角度列表，且每行均包含角度、参照和拔模角度控制点位置等信息。在角度列表行中单击鼠标右键会弹出快捷菜单。5.6.2

拔模斜度特征操控板

（4）选项上滑面板包含有定义拔模几何的选项。“排除环”（Excludeloops）收集器：用于选取要从拔模曲面排除的轮廓，仅在所选曲面包含多个环时有效。“拔模相切曲面”（Drafttangentsurfaces）复选框：表示系统自动延伸拔模至与所选拔模曲面相切的曲面。“延伸相交曲面”（Extendintersectsurfaces）复选框：表示系统将延伸拔模以与模型的相邻曲面相接触。如果拔模不能延伸到相邻的模型曲面，则模型曲面会延伸到拔模曲面中。如果未选中该复选框,系统将创建悬于模型边上的拔模曲面。5.6.3创建基本拔模

（1）单击工具按钮或选择【插入】(Insert)→【斜度】(Draft)命令。（2）选取要拔模的曲面，如要选取多个可按住Ctrl键。（3）单击拔模枢轴收集器将其激活，然后选取所需的中性平面或曲线链以定义拔模枢轴。（4）激活拖动方向收集器