第6章 工程特征(修正S)

第6章工程特征孔特征

抽壳特征

筋特征拔模特征

圆角特征

倒角特征

6.1孔特征孔特征是比较常用的一种特征，它通过在基础特征之上去除材料而生成孔6.1.1孔特征简介孔分“标准”与“直孔”两种类型，其中直孔又分为“简单”孔与“草绘”孔；标准孔则分为ISO、UNC和UNF等3种类型。在当前文件中已经存在特征模型的前提下，选择“插入”>“孔”菜单，或者单击工程特征工具栏中的“孔工具”按钮，将打开“孔特征”控制面板

图1创建孔特征的操控板

4

（1）首先确定创建孔的类型（2）接着确定孔的定形参数（包括孔的直径和孔的深度以及其他形状参数）（3）最后确定定位参数（包括确定主参照，即孔的放置参照，确定孔特征的生成方向，设置孔的放置类型和次参照。在孔的放置类型中有3种供设计者使用。孔工具创建一般步骤：

图2定位参数面板

56.1.2孔特征分析放置形式特点主参照次参照线性使用两个线性尺寸在曲面上放置孔实体平面或基准平面，圆柱体或圆锥实体曲面两个实体平面或基准平面径向使用一个线性尺寸和一个角度尺寸放置孔实体平面或基准平面轴+实体平面或基准平面圆柱体或圆锥实体曲面两个实体平面或基准平面直径通过绕直径参照旋转孔来放置孔。此放置类型除了使用线性和角度尺寸之外还将使用轴实体平面、曲面或基准平面基准轴或轴+实体平面或基准平面同轴将孔放置在轴与曲面的交点处（曲面必须与轴垂直）曲面、基准平面、基准轴或轴基准平面或规则圆弧面（基准轴必须通过圆弧面中心）在点上将孔与位于曲面上的或偏移曲面的基准点对齐基准点无1．孔的放置形式与参照设置【线性】：选定两个次参照和两个线性尺寸来确定孔在主参照的位置，其中线性尺寸表示孔轴线到两个次参照的距离。注意：此时两个次参照为平面或边。该选项仅当选取平面为主参照时可用。【径向】：指定一个线性尺寸和一个角度尺寸来确定孔的放置位置。此时两个次参照分别为基准轴和参考平面。其中线性尺寸表示孔轴线到次参照（为基准轴）的半径（距离），角度尺寸为孔轴线与另一个次参照（参考平面）间的夹角。【直径】：指定一个线性尺寸和一个角度尺寸来确定孔的放置位置。此时两个次参照分别为基准轴和参考平面。其中线性尺寸表示孔轴线到次参照（为基准轴）的直径（距离），角度尺寸为孔轴线与另一个次参照（参考平面）间的夹角。孔的3种放置类型：7还有两种孔只需主参照就能创建孔特征同轴方式放置孔特征主参照为基准轴和放置平面，孔放置在轴与面的交点处，孔的中心将与选定的轴重合且孔的上表面放置在平面上

在点上放置孔特征

直接利用平面上的点确定孔的轴心和放置平面

8实例1孔的放置定位孔的放置定位，这里创建了5个孔特征启动Pro/E软件，打开fix.prt文件，单击特征工具栏中的“孔工具”按钮，打开“孔特征”控制面板。单击“直孔”按钮，设置孔直径为“18”，深度值为“100”，单击模型上的点“PNT0”1单击“放置”标签，打开“放置”上滑面板，可以看到“主参照”为所选点“PNT0”，不需要再设置其他参照，单击操作面板中的“应用”按钮，完成“孔1”的创建2再次单击“孔工具”按钮，单击“直孔”按钮，直径和深度使用默认值。打开“放置”上滑面板，单击模型的基准轴“A_7”作为主参照。单击上滑面板的“次参照”将其激活，然后单击模型的上表面将其作为次参照，单击操作面板中的“应用”按钮，完成“孔2”创建3再次单击“孔工具”按钮，“直孔”的直径和深度使用默认值。打开“放置”上滑面板，单击模型中圆柱的上表面作为主参照，将“线性”切换为“直径”5单击“次参照”将其激活，然后单击圆柱中心线“A_5”作为次参照，设置偏移值为“0”。按住【Ctrl】键，单击模型左下角侧斜面作为角度参照，角度值为随意，单击操作面板中的“应用”按钮，完成“孔3”创建4再次单击“孔工具”按钮，“直孔”直径和深度使用默认值。单击模型的上曲面作为主参照。打开“放置”上滑面板，单击“次参照”将其激活，然后按住【Ctrl】键单击模型一侧面以及上表面作为次参照，单击操作面板中的“应用”按钮，完成“孔4”创建6再次单击“孔工具”按钮，“直孔”直径和深度使用默认值。单击模型的上表面作为主参照，打开“放置”上滑面板，单击“次参照”将其激活，然后按住【Ctrl】键单击模型一侧面以及一边作为次参照，单击操作面板中的“应用”按钮，完成“孔5”创建72．孔的深度形式深度形式说明深度形式说明盲孔以指定深度值钻孔对称以指定深度值的二分之一向主参照的两个垂直方向钻孔到下一个钻孔时截止于遇到的第一个曲面到选定的钻孔时截止于所选点、曲线、平面或曲面穿透创建通孔穿至钻孔时与所选曲面或平面相交3．草绘孔的草绘注意事项单击“孔”特征控制面板的“直孔”按钮，然后选择“草绘”，单击“激活草绘器以创建剖面”按钮，即打开草绘器。草绘孔多了一个草绘阶段，用来绘制孔特征的剖面（该剖面经过并平行旋转轴）。通过草绘创建的孔无需指定孔深度，因为孔深度在草绘剖面中已经定义了创建草绘孔时，以下4点要注意：（1）必须有一条垂直中心线作为旋转轴。（2）草图必须要封闭。图形开放，草图无效图形封闭，草图有效无效的草图（3）最少需要一个与中心线垂直的草图图元（即水平线），系统会以垂直于中心线的图元，对齐“主参照”选取的平面放置圆孔，不管草图为A或B的形式，Pro/E只会产生一种结果的圆孔特征。有效的草图草图A草图B垂直中心线的图元对齐放置平面的图元，包含3条与中心线垂直的直线（4）若有多个与中心线垂直的图元，系统会以最上面的图元对齐至所选孔放置平面。放置平面“标准孔”是应用现存标准规格的孔型，并带有“螺纹”，有“ISO”、“UNC”和“UNF”等通用规格。其定义主参照的方式与直孔相同，不同的地方是其孔形为标准形式，可通过下拉列表选取，我们还可以利用“形状”上滑面板针对其外形做进一步修改。单击按钮即可切换成标准孔操作面板4．标准孔创建说明标准孔类型螺钉型号埋头孔沉孔6.1.2孔特征的操作实例创建的草绘孔创建的直孔22创建的标准孔6.2壳特征壳特征常见于塑料或铸造零件，用于挖空实体的内部，留下有指定壁厚度的壳，并可指定想要从壳中移除的一个或多个曲面6.2.1壳特征简介该文本框用来输入壳的厚度值单击特征工具栏中的“壳工具”按钮，或者选择“插入”>“壳”菜单，会打开“壳工具”控制面板单击单击该按钮可以改变厚度的生成方向“参照”上滑面板：单击“参照”标签可以将其展开，该面板包含两个收集器：“移除的曲面”和“非缺省厚度”。前者用来选取要移除的曲面，不选取则为封闭的壳特征；后者用来为所选曲面指定新的厚度“选项”上滑面板：单击“选项”标签可以将其展开，“排除的曲面”收集器用来选取要从壳特征中排除的曲面；“细节”按钮用来添加或移除曲面；“曲面延伸”列表包括“延伸内部曲面”和“延伸排除的曲面”两项，选中前者，会在壳特征内部曲面上形成一个盖；选中后者，会在壳特征的排除曲面上形成一个盖(a)指定1个移除曲面(b)指定2个移除曲面(c)没有指定移除曲面(d)指定不同厚度的曲面图

创建的壳体特征6.2.2抽壳的操作实例27实例4模型的非均匀厚度抽壳处理shell1.prt模型非均匀厚度抽壳处理效果打开本实例所对应的素材文件shell.prt，单击特征工具栏中的“壳工具”按钮，打开壳特征控制面板1在“壳工具”控制面板中将壳的厚度值设置为“50”，然后从模型上选取其上表面作为要移除的曲面2单击“壳工具”控制面板中的“参照”标签展开上滑面板，单击“非缺省厚度”收集器将其激活，然后按住【Ctrl】键单击如图所示的2面，将厚度值修改为“100”。单击“应用”按钮，完成抽壳处理3一个侧面另一个侧面如果希望抽壳时对模型的的某个部分不进行抽壳，可首先打开壳特征控制面板的“选项”上滑面板，然后单击“排除的曲面”收集器，按住【Ctrl】键单击选择要排除的表面（可单击“细节”按钮打开“曲面集”对话框，来查看所选取的对象）6.2.2壳特征创建要点Shell2.prt模型实体第1次抽壳第2次抽壳对于某些模型来说，可能需要通过多重抽壳才能达到目的Shell3.prt壳孔先孔后壳先壳后孔设计过程中会因某些特征建立的先后顺序不同而产生不同的结果“壳→倒圆角”厚度不均匀“倒圆角→壳”厚度均匀如果模型需要创建倒圆角特征，应先建立倒圆角特征再创建壳特征“壳→拔模”厚度不均匀“拔模→壳”厚度均匀如果模型需要创建拔模特征，应先建立脱模斜度再创建壳特征壳体特征零件建立新文件创建实体特征创建壳特征保存文件6.2.3抽壳的操作练习366.3筋特征筋又称补强筋，外形为薄板，在产品设计上用于两相邻实体面相接处，尤其在薄壳外形产品中应用较多，应用筋可以增加产品强度并减少薄壳表面翘曲程度6.3.1筋特征简介直筋连接的都是平面旋转筋连接的对象一个是圆柱面（或圆锥面），一个是平面选择“插入”>“筋”菜单，或者单击特征工具栏中的“筋工具”按钮，打开控制面板“筋厚度”文本框被激活，以输入筋特征的厚度值6.3.2筋的操作实例1．平直筋（lib-ex1.prt)406.3.2筋的操作实例2．旋转筋(lib-ex2.prt)416.5.2筋特征创建要点要依附的面开放的截面要依附的面对齐端点与要依附的面筋特征虽然与拉伸特征相似，但其截面草绘必须是开放的，图元端点必须锁定在要依附的模型面上草绘平面

草绘平面

草绘平面

单击此按钮可以切换方向往两侧各长出一半厚度往单侧长出全部厚度往单侧长出全部厚度筋的厚度方向有3种方式，默认为两侧各长出一半6.4拔模特征无脱模角，不利于分离有脱模角利于分离当使用注塑或铸造方式制造零件时，“塑料射出件”、“金属铸造件”及“锻造件”等与模具间都需要制作出约1º～5º甚至更大的斜角（具体视产品类型、材质等因素而定），以使成形品更容易自模具型腔中取出，此时就需要对零件进行拔模处理6.4.1拔模特征简介选择“插入”>“斜度”菜单，或者单击特征工具栏中的“拔模工具”按钮，会打开其控制面板“参照”上滑面板共有3个收集器：拔模曲面、拔模枢轴和拖动方向“分割”上滑面板：用来分割拔模曲面，有“不分割”、“根据拔模枢轴分割”和“根据分割对象分割”3个选项。默认为“不分割”“角度”上滑面板：用来显示和设置拔模角度值“选项”上滑面板：“排除环”列表用来显示和指定拔模曲面中要排除的部分“属性”上滑面板：用来重命名拔模特征和查看其相关信息④拔模角度③拔模方向②拔模枢轴①拔模曲面拔模特征的创建原理是：拔模曲面绕着自身与拔模枢轴的相交线旋转一定角度从而形成拔模斜面

拔模术语

（1）拔模曲面

在模型上加入拔模特征的曲面即拔模曲面（拔模面）。（2）拔模枢轴

拔模特征可以看作是拔模曲面绕直线或曲线转过一定角度后生成的。通常选取平面(在此情况下拔模曲面围绕它们与此平面的交线旋转)或曲线链作为拔模枢轴。（3）拔模角度

拔模曲面绕拔模枢轴所确定的直线或曲线转过的角度即拔模角度，该角度决定了拔模特征中结构斜度的大小。它的取值范围为−30°～30°

4）拖动方向（拔模方向）用来指定测量拔模角度所用的方向参照。可以选取平面、边、基准轴、两点或坐标系来设置拖动方向。49该平面又称为中性平面该交线又称为中性直线该交线又称为中性曲线1、一般仅当曲面是圆柱面或平面时，才能拔模。2、如果拔模曲面是圆柱面时，拔模方向必须垂直于中性平面。3、一般情况，先拔模再倒角最后抽壳。应用拔模特征的条件：506.4.3拔模特征操作实例1、不分割拔模曲面（1）

图

不分割拔模516.4.3拔模特征操作实例1、不分割拔模曲面（2）

522、分割拔模曲面表示沿拔模枢纽分割拔模曲面

6.4.3拔模特征操作实例533、曲线为拔模枢轴6.4.3拔模特征操作实例544、根据分割对象分割（1）表示使用草绘来分割拔模曲面。若利用不在拔模曲面上的草绘来进行分割，系统会将其与草绘平面垂直的方向向投影到拔模曲面上。6.4.3拔模特征操作实例55独立拔模侧面表示为拔模曲面的每一侧指定独立的拔模角度。从属拔模侧面表示定义一个拔模角度，第二侧以相反方向拔模。仅当拔模曲面以拔模枢纽分割或者使用两个枢纽分割拔模时可用。只拔模第一侧表示仅拔模曲面的第一侧(由分割对象的正拖动方向确定)，第二侧仍保持无拔模的状态。只拔模第二侧表示仅拔模曲面的第二侧，第一侧则仍保持无拔模的状态。6.4.3拔模特征操作实例56(a)独立拔模侧面(b)从属拔模侧面(a)只拔模第一侧(b)只拔模第二侧图

根据基准平面分割拔模6.4.3拔模特征操作实例575、可变拔模特征6.4.3拔模特征操作实例586、综合实例6.4.3拔模特征操作练习59拔模特征零件（常数拔模）建立新文件创建实体特征创建拔模特征保存文件6、综合实例6.4.3拔模特征操作练习60拔模特征零件（可变拔模）建立新文件创建实体特征创建拔模特征保存文件6、综合实例6.4.3拔模特征操作练习61拔模特征零件（利用草绘创建分割拔模）建立新文件创建实体特征创建拔模特征保存文件6.5倒圆角特征倒圆角特征是一种边处理特征，选取模型上的一条边或多条边或指定一组曲面作为特征的放置参照后，再指定半径参数即可创建倒圆角特征。分类5种：固定半径、变半径、完全倒圆角、曲线驱动倒圆角及自动倒圆角。注意：在创建倒圆角时需要注意的是在设计中尽可能在设计的最后阶段建立倒圆角特征；为避免创建从属于倒圆角特征的子项，在标注位置尺寸的时候，尽量不要以边作为参考边，以免在以后变更设计时产生麻烦。62图倒圆角的类型636.5.1倒圆角工具简介执行【插入】→【倒圆角】命令或在右工具箱中单击按钮，都可以进入倒圆角操控板，如下图。641.圆角特征的放置参照模型的边两个平面的交线相切于一个面并且经过一条边6.5.2倒圆角的操作实例:恒定圆角固定半径倒圆角

66设定圆角，设定圆角组半径相同的组：按Ctrl键选择边作为圆角主参照、设定其半径半径不同的组：单击选择边作为圆角的主参照、分别设定其半径6.5.2倒圆角的操作实例:可变圆角具有不同半径值的圆角建立：创建恒定圆角添加不同半径值形成6.5.2倒圆角的操作实例:完全圆角完全圆角：半圆形圆角，倒圆角替换了一对边之间所构成的曲面创建方法在有公共曲面的两边间创建：Ctrl+选取两条边在两曲面间创建：Ctrl+选取两曲面6.5.2倒圆角的操作实例:曲线驱动倒圆角圆角直径由选定曲线控制建立曲线驱动圆角的要素：放置参照：边或面的交线处通过曲线：驱动倒圆角的曲线(a)打开的模型(b)完成圆角后的模型自动倒圆角706