第5章 基础特征(修正2).ppt

1、第5章 基础特征,本章导读 本章内容 理论学习,1,在Pro/E4.0中，零件的基础特征指由经二维截面经过拉伸、旋转、扫描和混合等方式形成的一类实体特征。 基础特征是Pro/E4.0建模过程中最主要的特征。在创建基础特征时，必须选取合适的草绘平面与参照平面，其中参照平面必须垂直于草绘平面。 通常选取基准平面或零件表面作为草绘平面和参考平面。,本章导读,2,5.1 基础特征概述 5.2 拉伸特征 5.3 旋转特征 5.4 扫描特征 5.5 混合特征 5.6 上机练习 小结,本章内容,3,基础实体特征指的是利用拉伸、旋转、扫描、混合四种造型工具所建构的实体特征，分别称之为拉伸、旋转、扫描、混合特征

2、,5.1 基础特征概述,4,3D建模是在三维空间中进行的，建立的3D模型具有长度、宽度、高度三个方向的尺寸。 PROE的三维建模是在2D截面草绘的基础上，运用拉伸、旋转、扫描、混合等工具完成的。 (在确定设计模板为”mmns_prt_solid”之后，一般直接选用Pro/ENGINEER系统提供的默认空间坐标系（包括原点、坐标轴和基准平面)作为工作坐标系，调用相应的特征造型工具,进而明确草绘平面以及相关参照，按照需要的设计参数绘制二维草绘截面即可完成三维特征建模设计。),三维建模方法,5,草绘平面 参考平面 草绘参照 草绘截面,知识要点,6,在其上进行绘制二维草绘截面几何图形的参考平面 。,知

3、识要点1：草绘平面,7,(1).拉伸特征草绘平面一：基准平面TOP,图5-1 在TOP面上拉伸圆柱体,知识要点1：草绘平面,8,(2).拉伸特征草绘平面二：基准平面FRONT,图5-2 在FRONT面上拉伸圆柱体,知识要点1：草绘平面,9,(3).拉伸特征草绘平面三：基准平面RIGHT,图5-3 在RIGHT面上拉伸圆柱体,知识要点1：草绘平面,10,(4). 拉伸特征草绘平面四：圆柱右端面,图5-4 在圆柱右端面上拉伸圆柱体,知识要点1：草绘平面,11,草绘截面时控制草绘平面视图方向的平面 。,知识要点2：参考平面,12,(1).参考平面一：基准平面TOP （参考平面必须和草绘平面互相垂直）

4、,图5-5 在圆柱右端面上拉伸六棱柱体，TOP面为草绘参考面,知识要点2：参考平面,13,(2).参考平面二：参考平面也可以是模型上垂直于草绘平面的平表面。 （参考平面必须和草绘平面互相垂直）,图5-6 在六面体上底面拉伸圆柱体，六面体前端面或右端面为草绘参考面,知识要点2：参考平面,14,是在草绘平面上绘制草绘截面时用于对草绘截面进行定位约束的两个互相垂直的定位参考 。 (上述参考平面可以作为草绘参照之一，同时还必须再选取一个与之垂直的另一个基准面、基准线或特征边线 作为第二个草绘参照，才能完成对草绘截面的完全定位约束。 PROE三维建模要求参数化全约束指的就是对所有三维特征尺寸必须完全定位

5、约束，否则模型设计无法进行。),知识要点3：草绘参照,15,(1).草绘参照一： （两个互相垂直的参考平面可以作为草绘截面的定位参照，两个参考平面必须和草绘平面互相垂直）,图5-7 在六面体上底面拉伸圆柱体，六面体前端面、右端面为圆柱定位参照面,知识要点3：草绘参照,16,(2)草绘参照二： （两个互相垂直的实体边线也可以作为草绘截面的定位参照，两个边线必须互相垂直）,图5-8 在六面体上底面拉伸圆柱体，六面体上底面两个边线为圆柱定位参照,知识要点3：草绘参照,17,(3).草绘参照三： （基准轴线也可以作为草绘截面的定位参照，此时基准轴线必须和草绘平面垂直）,图5-9 在六面体上底面创建圆柱

6、孔，六面体上底面轴线为圆柱定位参照,知识要点3：草绘参照,18,利用拉伸、旋转、扫描、混合四种造型工具，所建构的不同的实体特征，每一个实体特征的建立，要求草绘出不同的或者开放的、或者封闭的几何图形。,知识要点4:草绘截面,19,拉伸是定义三维几何的一种基本方法，他是将二维截面延伸到垂直于草绘平面的指定距离处来形成实体。通常数合于创建比较规则的实体。拉伸特征是最基本的基础特征之一。 5.2.1 拉伸工具操作面板 5.2.2 拉伸特征类型 5.2.3 拉伸深度设置 5.2.4 拉伸特征应用,5.2 拉伸特征,20,将草绘截面沿给定方向和给定深度生成的三维特征称为拉伸特征，它适于构造等截面的实体特征

7、。 特征建构过程如下 ：,5.2 拉伸特征,图5-10 拉伸特征建构过程,21,图5-11 拉伸工具操作面板,5.2.1 拉伸特征操作面板,22,图5-12 拉伸特征类型,5.2.2 拉伸特征类型(后续）,23,5.2.2 拉伸特征类型(完）,(d) 封闭曲面 (e) 去除材料 (f) 薄壳,(a) 伸出项 (b) 薄体 (c) 曲面,图5.13 拉伸特征创建的模型,24,图5-14 拉伸特征深度设置,5.2.3 拉伸特征深度设置(后续）,25,拉伸特征有6种形式的深度定义，分别是“盲孔”、“对称”、“到下一个” 、“穿透” 、“穿至” 、“到选定项”，如图5.15所示。,5.2.3 拉伸特征

8、深度设置(后续）,(a) 盲孔 (b) 对称,图5-15 拉伸特征深度设置,26,5.2.3 拉伸特征深度设置(完）,(c) 到下一个 (d) 穿透,(e) 穿至 (f) 到选定项,图5.15 拉伸深度类型,27,5.2.4 拉伸特征应用,范例1：以系统提供的三个基准面为基础，构建拉伸特征。 范例2：以上题的三维实体为基础，建构如图5-17所示拉伸特征。,28,范例1：以系统提供的三个基准面为基础，构建拉伸特征。 步骤如下： 启动Pro/ENGINEER软件 设置工作目录 新建文件 调用拉伸特征建构工具 准备定义草绘平面 定义草绘平面 定义草绘时视图方向 绘制草绘截面 确定拉伸深度值 完成拉伸

9、特征的创建 观察模型树 保存设计文件,5.2.4 拉伸特征应用,图5-16 拉伸特征建构过程,29,图5-17 拉伸特征,5.2.4 拉伸特征应用,范例2：以上题的三维实体为基础，建构如图5-15所示拉伸特征。,30,(1)选上底面为草绘平面 (2)绘制草绘截面 (3)确定拉伸深度,图5-18 拉伸特征1,5.2.4 拉伸特征应用,1.创建拉伸特征1,31,图5-19 拉伸特征2,(1).选上底面为草绘平面 (2)绘制草绘截面 (3)确定拉伸深度,5.2.4 拉伸特征应用,2.创建拉伸特征2,32,(1)选后端面为草绘平面 (2)绘制草绘截面 (3)确定拉伸深度,图5-20 拉伸特征3,5.2

10、.4 拉伸特征应用,3.创建拉伸特征3,33,旋转特征是将草绘截面绕定义的的中心线旋转一定的角度来创建的特征，与拉伸特征相类似，旋转特征也是基本特征之一。旋转特征创建时，需要指定的特征参数包括剖面所在的草绘平面、剖面的形状、旋转方向以及旋转角度。 5.3.1 旋转工具操作面板 5.3.2 旋转特征类型 5.3.3 旋转角度设置 5.3.4 旋转特征应用,5.3 旋转特征,34,图5-21 创建旋转特征流程,创建旋转特征流程,5.3 旋转特征,35,单击 工具图标或单击菜单【插入】/【旋转】，即可创建旋转特征。需指定旋转角度及旋转方向。,图5-22 旋转工具操作面板,5.3.1旋转工具操作面板,

11、36,图5-23 旋转特征类型,5.3.2 旋转特征类型,利用旋转工具创建旋转实体、曲面特征，也可以创建旋转去除材料、加厚草绘等特征,37,5.3.2 旋转特征类型,图5.24 旋转特征创建的模型,38,旋转特征的方向分为两种情况，一种是单侧方向，另一种是双侧方向。每种都能单独定义深度选项。系统默认方向为逆时针方向，若需要顺时针旋转，将角度值输入负值即可。 旋转特征有3种定义角度的形式，包括有“变量” 、“对称” 、“到选定项”，如图5.25所示。,5.3.3 旋转角度设置,39,图5-25 旋转角度设置,5.3.3 旋转角度设置,40,5.3.3 旋转角度设置,(a) 变量 (b) 对称 (

12、c) 到选定项,图5.26 旋转特征,41,图5-27 齿轮轴,5.2.4 旋转特征应用,范例3：按照如图5-22所示工程图，构建齿轮轴三维模型。,42,1.单击旋转特征,按钮，打开旋转操控板。单击【位置】【定义】按钮，以FRONT为草绘平面，草绘视图方向选择“缺省”，进入草绘环境绘制以下截面图,确定旋转角度360。,图5-28 齿轮轴截面图,5.3.4 旋转特征的应用,43,2.以FRONT基准面为参照， 以偏移方式创建基准面DTM1，偏移距离为60，在DTM1上绘制键槽去除材料拉伸截面图，拉伸至与所有曲面相交。,图5-29 DTM1与键槽建构,5.3.4 旋转特征的应用,44,3.以FRO

13、NT基准面为参照， 以偏移方式创建基准面DTM2，偏移距离为20 。在DTM2上绘制右键槽去除材料拉伸截面图，拉伸至与所有曲面相交。,图5-30 DTM2与右键槽建构,5.3.4 旋转特征的应用,45,扫描特征（SWEEP）就是将某一草绘截面沿着轨迹线移动而产生的特征，通过扫描可以形成实体、薄板或曲面等。创建扫描特征时，需要确定扫描截面轮廓和扫描轨迹线等特征参数。,5.4 扫描特征,46,5.4.1 扫描特征基本操作 5.4.2 扫描特征操作实例,图5-31 扫描特征,1. 扫描工具与对话框,5.4.1 扫描特征基本操作,图5-32 扫描工具与对话框,“草绘轨迹”表示需要在草绘模式下绘制一条曲

14、线作为扫描特征的轨迹线。 “选取轨迹”则是指选取图形中现有的一条曲线或者基准线作为扫描特征的轨迹线,47,2. 草绘与扫描属性设置,5.4.1 扫描特征基本操作,图5-33 草绘与扫描属性设置,扫描轨迹线有开放型和封闭型，当用户所绘制的轨迹线为封闭的时候，系统会弹出封闭轨迹线属性菜单管理器，其中的两个选型“增加内部因素”和“无内部因素”。,48,3. 扫描属性与特征成型,5.4.1 扫描特征基本操作,图5-34 扫描属性与特征成型,增加内部因素表示轨迹线是封闭的，而剖面则是开放的。将一个没有封闭的截面沿着封闭的轨迹线进行扫描，系统会在开口处自动补足上下表面以形成实体，且开口方向向着封闭轨迹的内

15、部。 无内部因素表示轨迹线是封闭的，并且剖面也是封闭的。将一个封闭的截面沿着轨迹线扫描出实体，系统不会自动补足上下表面。在此需要注意的是零件的截面可以与轨迹线相接，也可以不相接。,49,范例4：轨迹线不封闭的扫描特征的建构。,5.4.2 扫描特征操作实例,图5-35 扫描特征,50,1 扫描工具与对话框,范例4：轨迹线不封闭的扫描特征的建构。,图5-36 扫描工具与对话框,51,2 草绘扫描轨迹,范例4：轨迹线不封闭的扫描特征的建构。,图5-37 草绘扫描轨迹,52,3 草绘扫描截面与成型,范例4：轨迹线不封闭的扫描特征的建构。,图5-38 草绘扫描截面与成型,53,建立新文件paiqigua

16、n.prt 创建管道 绘制消声器 绘制排气管 保存文件,扫描特征实例：排气管零件,54,混合特征就是将多个截面通过一定的方式连在一起从而产生的特征。因此，产生一个混合特征必须绘制多个截面，截面的形状以及连接方式决定了混合特征最后的基本形状。用于实现一个实体中有多个不同截面的要求。 5.5.1 平行混合特征 5.5.2 旋转混合特征 5.5.3 一般混合特征,5.5 混合特征,55,混合特征是将多个（至少两个以上）的截面连接起来而构成的特征。有如图5-39所示的平行、旋转和一般三种类型的混合特征。,5.5 混合特征,图5-39 三种类型的混合特征,56,1.混合特征的所有截面必须是封闭的线条。

17、2.每一个截面的混合顶点数量必须相同。可以使用按钮将一段线分割成多段线或选择主菜单【草绘】【特征工具】【混合顶点】命令，在现有的某一点上增加一个混合顶点。 3.选中某一混合顶点后，使用【草绘】【特征工具】【起始点】命令，设置该点为混合起始点。各截面混合起始点的位置关系到各混合顶点的混合顺序，直接影响混合特征的生成。 4.起始点定为第一点，按箭头方向往后递增编号。改变起始点位置和连接顺序，则会产生不同的混合结果。,混合特征的建构要点,57,所有截面互相平行，截面绘制完成后指定截面间的距离即可。如图5-40所示为四个平行截面按指定距离混合,还可以更改混合属性，改变混合特点。,5.5.1平行混合特征

18、,图5-40平行混合特征,58,1. 菜单调用与属性设置,范例5： 按如图5-35所示尺寸，构建四种截面按指定距离形成的平行混合特征。,5.41 菜单调用与属性设置,59,2. 草绘平面设置,范例5： 按如图5-35所示尺寸，构建四种截面按指定距离形成的平行混合特征。,5.42 草绘平面设置,60,3.绘制形成平行混合特征的四种截面,范例5： 按如图5-35所示尺寸，构建四种截面按指定距离形成的平行混合特征。,图5-43 绘制形成平行混合特征的三种截面,61,4.截面相对与前一个截面的深度值 四个平行混合截面全部绘制完成之后，并依次输入截面相对与前一个截面的深度值，分别为100、150和200

19、。,范例5： 按如图5-35所示尺寸，构建四种截面按指定距离形成的平行混合特征。,62,5.更改属性观察效果 在【伸出项、混合、平行、规则截面】对话框菜单管理器中，选择【属性】【定义】，更改属性为【光滑】，完成后按下 按钮，观察构建的属性为【光滑】的平行混合特征，图5-45所示,范例5： 按如图5-35所示尺寸，构建四种截面按指定距离形成的平行混合特征。,图5-44 属性为“直的”平行混合特征,图5-45 属性为“光滑”平行混合特征,63,旋转混合就是截面与截面间夹一个角度的方式来创建特征。 旋转混合的每个截面分别在不同的窗口中绘制，截面之间通过一个坐标系来定义相互的关系，各截面上的坐标系对齐

20、在同一水平上，再利用坐标系的Y轴作为旋转轴。截面必须单独完成后，再进入下一个截面的制作，每一个截面完成后，提示行会询问是否要产生下一个截面，如果要，则输入下一个截面与前一个截面的夹角。旋转角度（夹角）小于等于120，默认是45 。,5.5.2 旋转混合特征,64,【直的】：截面之间用直线连接。 【光滑】：截面之间用光滑曲线连接。 【开放】：第一个截面和最后一个截面不连接在一起，形成一个开放的实体。 【封闭的】：第一个截面和最后一个截面连接在一起，形成一个封闭的实体。,旋转混合特征截面之间连接属性几种形式：,65,5.5.2 旋转混合特征,图5.46 旋转混合的3个截面,(a) 直的、开放 (b

21、) 光滑、开放 (c) 光滑、封闭 图5.47 旋转混合,66,图5-48. 构建旋转混合特征,5.5.2 旋转混合特征,范例6：构建旋转混合特征,67,图5-49. 菜单调用与属性设置,范例6：构建旋转混合特征,1. 菜单调用与属性设置,68,（在消息提示区输入第二截面与第一截面绕Y轴旋转的角度120）,图5-50 旋转混合第一剖面,图5-51 旋转混合第二剖面,范例6：构建旋转混合特征,2.草绘截面的绘制与旋转角度 选择“FRONT”为草绘平面，选择【正】设置混合特征的长出方向，选择【缺省】设置草绘平面的放置位置，选择F1（RIGHT）、F2（TOP）设置草绘图形的参照，单击【关闭】按钮关

22、闭【参照】设置对话框，依次绘制如图所示的旋转混合特征的截面。,69,图5-52 旋转混合第三剖面 图5-53 旋转混合第四剖面,（在消息提示区输入第三截面与第四截面绕Y轴旋转的角度120）,范例6：构建旋转混合特征,70,图5-54 旋转混合第五剖面 图5-55 旋转混合第六剖面,（在消息提示区输入第五截面与第六截面绕Y轴旋转的角度120）,范例6：构建旋转混合特征,71,图5-56 开放光滑 图5-57 闭合光滑,图5-58 平直、开放,范例6：构建旋转混合特征,3.旋转混合属性设置变更,72,5.5.3一般混合特征,一般混合截面之间可以绕X、Y、Z轴旋转一定角度或者沿X、Y、Z轴平移一段距离（须指定局部坐标系）。每个截面都单独草绘，并用截面坐标系对齐。 旋转角度的大小从-120到120度。系统默认的角度为0度。,73,5.5.3 旋转混合特征,图5.59 一般混合的3个截面,(a) 直的,图5.60 一般混合,(b) 光滑,74,图5-61 一般混合第一剖面 图5-62 一般混合第二剖面,(第二截面与第一截面绕X轴、Y轴、Z轴旋转的角度，分别为0，20，0),范例7：构建一般混合特征,1截面绘制与截面间角度,75,（第三截面与第二截面分别绕X轴、Y轴、Z轴旋转的角度，为30，0，0）,图5-63 一般混合第三剖面 图5-