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第第三三章章 基础特征基础特征 拉伸特征拉伸特征拉伸特征拉伸特征 视角控制视角控制视角控制视角控制 旋转特征旋转特征旋转特征旋转特征 扫描特征扫描特征扫描特征扫描特征 混合特征混合特征混合特征混合特征 旋转旋转旋转旋转扫描混合扫描扫描混合扫描扫描混合扫描扫描混合扫描 可变截面扫描可变截面扫描可变截面扫描可变截面扫描 练习练习练习练习 教学目的：掌握拉伸特征创建的基本方法，并 能运用于实践教学重点：拉伸特征操作面板的功用教学难点：草绘对话框的设置教具：多媒体教室基础知识基础知识3D建模不同于2D绘图，2D绘图在1个平面上即可完成，而3D建模则是在空间中进行的，建立的模型具有长度、宽度、高度三个方向的尺寸。在3D建模中，首先要选定工作空间的坐标系（包括原点、坐标轴和基准平面），用户一般可直接使用Pro/ENGINEER系统提供的默认坐标系，然后再明确草绘平面与参照平面即可。草绘平面：在该面绘制模型的特征截面或扫描轨迹线等。参照平面：选定与草绘平面垂直的1个面，作为参照平面，以确定草绘平面的放置特征。本章所述特征均由二维截面经过拉伸、旋转、扫描等方式生成，因为特征截面以草图的方式绘制，因此这种建模方式又称为零件建模的草绘特征。在零件建模过程中可使用草绘特征增加材料或去除材料。定义：定义：拉伸工具可以将拉伸工具可以将拉伸工具可以将拉伸工具可以将二维的截面二维的截面二维的截面二维的截面沿着沿着沿着沿着垂直垂直垂直垂直截面的方向拉伸，截面的方向拉伸，截面的方向拉伸，截面的方向拉伸，以生成三维图形。拉伸是最常用的建模工具。当一个实体的以生成三维图形。拉伸是最常用的建模工具。当一个实体的以生成三维图形。拉伸是最常用的建模工具。当一个实体的以生成三维图形。拉伸是最常用的建模工具。当一个实体的截面具有沿着某个方向的法向固定的特点时，就可以采用拉截面具有沿着某个方向的法向固定的特点时，就可以采用拉截面具有沿着某个方向的法向固定的特点时，就可以采用拉截面具有沿着某个方向的法向固定的特点时，就可以采用拉伸来创建该实体。伸来创建该实体。伸来创建该实体。伸来创建该实体。在建立拉伸特征时，需要用户提供明确的截面图形以产生在建立拉伸特征时，需要用户提供明确的截面图形以产生在建立拉伸特征时，需要用户提供明确的截面图形以产生在建立拉伸特征时，需要用户提供明确的截面图形以产生拉伸特征。对于截面图形拉伸特征。对于截面图形拉伸特征。对于截面图形拉伸特征。对于截面图形Pro/EPro/E有一定的要求：截面图形可有一定的要求：截面图形可有一定的要求：截面图形可有一定的要求：截面图形可以是封闭的（实体），也可以不封闭（曲面、草绘加厚）；以是封闭的（实体），也可以不封闭（曲面、草绘加厚）；以是封闭的（实体），也可以不封闭（曲面、草绘加厚）；以是封闭的（实体），也可以不封闭（曲面、草绘加厚）；允许有允许有允许有允许有多个截面图形多个截面图形多个截面图形多个截面图形；截面图形边界必须是独立的（多个截；截面图形边界必须是独立的（多个截；截面图形边界必须是独立的（多个截；截面图形边界必须是独立的（多个截面图形边界不能相交）。面图形边界不能相交）。面图形边界不能相交）。面图形边界不能相交）。下一页上一页返回3.1 拉伸特征拉伸特征（1学时）不可以用拉伸特征可以用拉伸特征单击绘图区右侧的【拉伸工具】按钮 ，或单击菜单【插入】【拉伸】选项，系统显示如图3-1所示的拉伸特征操控板，并提示“选取一个草绘（如果首选内部草绘，可在放置面板中找到“定义”选项。）”现将该操控板介绍如下。拉伸特性操作面板的应用图3-1 拉伸特征操控板 深度选项的不同定义所生成的效果比较（图3-11）草绘平面指定深度双侧深度穿至下一个面穿过所有穿至（实体面）穿至（指定平面、绸缎面、曲线、点）：模型预览。选中按钮 进行模型的几何预览（系统默认的方式，显示特征生成的几何形状与特征尺寸。），选中按钮 进行模型的特征预览（特征正确完成的预览，以观察建立的特征；若预览时出错，表明特征的构建有错误）。如图3-2所示的左图为“几何预览”状态，右图为“特征预览”状态 3-2 放置：单击该按钮，显示放置面板，单击其中的【定义】按钮或【编辑】按钮，打开草绘对话框定义草绘平面或重定义拉伸截面。选项：单击该按钮，显示如图3-3所示的面板。面板中的第1侧、第2侧栏供用户选择拉伸特征的方式，并显示当前的拉伸尺寸，用户也可直接更改拉伸尺寸。封闭端：建立曲面拉伸特征时该项被激活，以选择拉伸曲面的端口是封闭的还是开口的。图3-3 选项面板属性：单击该按钮，打开如图3-4所示的面板，显示当前特征的名称，用户可在名称栏修改特征的名称；单击按钮 打开该特征的信息窗口，如图3-5所示。图6-4 显示当前特征的名称图6-5 特征的信息窗口图6-6 草绘对话框建立拉伸特征的操作步建立拉伸特征的操作步骤骤如下：如下：进入零件设计模式，单击菜单【插入】【拉伸】选项，或直接单击【拉伸工具】按钮 打开拉伸特征操控板。单击放置面板中的【定义】按钮，系统显示如图6-6所示的草绘对话框。该对话框中显示指定的草绘平面、参照平面、视图方向等内容。，在绘图区中选择相应的草绘平面或参照平面，在草绘对话框中设定视图方向和特征生成方向。单击草绘对话框中的【草绘】按钮，系统进入草绘状态。在草绘环境中绘制拉伸截面，绘制完毕单击草绘工具栏中的按钮 系统回到拉伸特征操控板。，在选项面板选择拉伸模式并设置拉伸尺寸。提示提示：在进行减料特征操作时，将光标移到特征操作方向箭头处，如图3-7所示，单击左键即可完成特征生成方向的更改。在其他特征的操作中也有类似功能，请读者留心学习使用。图3-7 将光标移到特征操作方向箭头处图6-8 使用拉伸特征建立的模型实例使用拉伸特征建立如图6-8所示的模型。建立新文件 图6-9 零件设计工作界面 建立增料拉伸特征 草绘对话框的设置 建立拉伸减料特征图6-14 绘制的截面图6-17 厚度值为5的拉伸特征效果3.3 旋转特征旋转特征是由特征截面绕旋转中心线旋转而成的一类特征，它适合于构建回转体零件。草绘旋转特征截面时，其截面必须全部位于中心线的一侧，倘若要生成实体特征，其截面必须是封闭的。单击绘图区右侧的【旋转工具】按钮 ，或单击菜单【插入】【旋转】选项，系统显示如图6-18所示的“旋转特征操控板”，该面板与拉伸特征操控板极为相似，现只将该面板中形似而意不同的功能选项介绍如下：3.2 视角控制视角控制屏屏幕幕RIGHT右右LEFT左左BOTTOM下下TOP上上FRONT前前BACK后后 旋转特征旋转特征定义定义：截面：截面：截面：截面绕绕绕绕着一条着一条着一条着一条中心轴线旋转中心轴线旋转中心轴线旋转中心轴线旋转而形成的形状特征。而形成的形状特征。而形成的形状特征。而形成的形状特征。创建旋转特征绘制二维截面时须注意如下几点：创建旋转特征绘制二维截面时须注意如下几点：创建旋转特征绘制二维截面时须注意如下几点：创建旋转特征绘制二维截面时须注意如下几点：（1 1）须画中心线须画中心线须画中心线须画中心线，作为旋转轴，且截面须有相对于中心，作为旋转轴，且截面须有相对于中心，作为旋转轴，且截面须有相对于中心，作为旋转轴，且截面须有相对于中心线的参数，否则，系统提示截面不完整；线的参数，否则，系统提示截面不完整；线的参数，否则，系统提示截面不完整；线的参数，否则，系统提示截面不完整；（2 2）若截面有两条以上的中心线，则需在操控面板中）若截面有两条以上的中心线，则需在操控面板中）若截面有两条以上的中心线，则需在操控面板中）若截面有两条以上的中心线，则需在操控面板中指定中心轴指定中心轴指定中心轴指定中心轴；（3 3）如果旋转为）如果旋转为）如果旋转为）如果旋转为实体实体实体实体，则，则，则，则截面必须封闭截面必须封闭截面必须封闭截面必须封闭，否则系统将，否则系统将，否则系统将，否则系统将提示截面不完整，如果旋转成曲面，则截面可以不封闭；提示截面不完整，如果旋转成曲面，则截面可以不封闭；提示截面不完整，如果旋转成曲面，则截面可以不封闭；提示截面不完整，如果旋转成曲面，则截面可以不封闭；（4 4）截面所有的）截面所有的）截面所有的）截面所有的图元图元图元图元须须须须位于中心线的一侧位于中心线的一侧位于中心线的一侧位于中心线的一侧。实例实例2 创建如图创建如图4-2所示实体模型。所示实体模型。图图图图3-2 3-2 实例实例实例实例2 2实体模型实体模型实体模型实体模型 模型分析模型分析模型分析模型分析：该实体是一个相对中心线对称的：该实体是一个相对中心线对称的：该实体是一个相对中心线对称的：该实体是一个相对中心线对称的圆盘圆盘圆盘圆盘实体实体实体实体切剪切剪切剪切剪一个一个一个一个键槽键槽键槽键槽组合而成。可以通过一个组合而成。可以通过一个组合而成。可以通过一个组合而成。可以通过一个旋转加材料旋转加材料旋转加材料旋转加材料特征和一个特征和一个特征和一个特征和一个拉伸切剪材料拉伸切剪材料拉伸切剪材料拉伸切剪材料特征创建而成。特征创建而成。特征创建而成。特征创建而成。3.4 扫描特征扫描特征 定义定义：将一个截面沿着一个给定的轨迹：将一个截面沿着一个给定的轨迹：将一个截面沿着一个给定的轨迹：将一个截面沿着一个给定的轨迹“掠过掠过掠过掠过”而成。而成。而成。而成。两大特征要素：两大特征要素：两大特征要素：两大特征要素：扫描轨迹扫描轨迹扫描轨迹扫描轨迹和和和和扫描截，扫描截，扫描截，扫描截，执行执行执行执行“插入插入插入插入”|“”|“扫描扫描扫描扫描”命令，系统在命令，系统在命令，系统在命令，系统在“扫描扫描扫描扫描”项列有项列有项列有项列有7 7个个个个子项：子项：子项：子项：“伸出项伸出项伸出项伸出项”、“薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项”、“切口切口切口切口”、“薄板薄板薄板薄板切口切口切口切口”、“曲面曲面曲面曲面”、“曲面修剪曲面修剪曲面修剪曲面修剪”、“薄曲面修剪薄曲面修剪薄曲面修剪薄曲面修剪”。图图图图4-3 4-3 扫描子菜单扫描子菜单扫描子菜单扫描子菜单 并且截面始终垂直于扫描轨迹并且截面始终垂直于扫描轨迹并且截面始终垂直于扫描轨迹并且截面始终垂直于扫描轨迹实例实例3 创建如图创建如图4-4所示回形针。所示回形针。图图图图4-4 4-4 实例实例实例实例3 3模型模型模型模型 图图图图4-5 4-5 模型尺寸示意模型尺寸示意模型尺寸示意模型尺寸示意 模型分析模型分析模型分析模型分析。回形针是由一个。回形针是由一个。回形针是由一个。回形针是由一个圆形截面圆形截面圆形截面圆形截面绕着绕着绕着绕着原始轨迹原始轨迹原始轨迹原始轨迹扫描扫描扫描扫描而生成的实体，可用扫描特征一次完成。原始轨迹是由而生成的实体，可用扫描特征一次完成。原始轨迹是由而生成的实体，可用扫描特征一次完成。原始轨迹是由而生成的实体，可用扫描特征一次完成。原始轨迹是由两次投影完成两次投影完成两次投影完成两次投影完成的曲线。模型尺寸如图的曲线。模型尺寸如图的曲线。模型尺寸如图的曲线。模型尺寸如图4-54-5所示。所示。所示。所示。1扫描特征有关扫描特征有关“属性属性”的处理的处理（1 1）“内部因素内部因素内部因素内部因素”的处理的处理的处理的处理 “增加内部因素增加内部因素”注意：注意：注意：注意：该选项只适应于该选项只适应于该选项只适应于该选项只适应于开放截面开放截面开放截面开放截面和和和和封闭轨迹线封闭轨迹线封闭轨迹线封闭轨迹线的扫描特征。的扫描特征。的扫描特征。的扫描特征。图图图图4-6 “4-6 “增加内部因素增加内部因素增加内部因素增加内部因素”示意示意示意示意 此处截面开放此处截面开放此处截面开放此处截面开放 此处增加内此处增加内此处增加内此处增加内部因素封闭部因素封闭部因素封闭部因素封闭（2 2）“终点终点终点终点”结合的处理结合的处理结合的处理结合的处理 “无内部因素无内部因素”图图图图4-7 “4-7 “无内部因素无内部因素无内部因素无内部因素”扫描特征示意扫描特征示意扫描特征示意扫描特征示意 在创建扫描特征的过程中，当在创建扫描特征的过程中，当在创建扫描特征的过程中，当在创建扫描特征的过程中，当扫描轨迹扫描轨迹扫描轨迹扫描轨迹与已有与已有与已有与已有实体特征实体特征实体特征实体特征相交相交相交相交时，系统将弹出时，系统将弹出时，系统将弹出时，系统将弹出“属性属性属性属性”菜单菜单菜单菜单，设计者可以通过如图，设计者可以通过如图，设计者可以通过如图，设计者可以通过如图4-84-8所示的所示的所示的所示的“属性属性属性属性”菜单选项，选择合适的连接方式。菜单选项，选择合适的连接方式。菜单选项，选择合适的连接方式。菜单选项，选择合适的连接方式。“合并终点合并终点”“自由端点自由端点”图图图图4-8 “4-8 “终点终点终点终点”处理选项示意处理选项示意处理选项示意处理选项示意 把扫描的终点合并到相连接的实体上，选择此项时，把扫描的终点合并到相连接的实体上，选择此项时，把扫描的终点合并到相连接的实体上，选择此项时，把扫描的终点合并到相连接的实体上，选择此项时，轨轨轨轨迹线迹线迹线迹线与与与与实体边缘实体边缘实体边缘实体边缘必须必须必须必须有交点有交点有交点有交点，且交点处轨迹的，且交点处轨迹的，且交点处轨迹的，且交点处轨迹的法线法线法线法线不能不能不能不能与与与与实体实体实体实体边缘边缘边缘边缘相切相切相切相切。如图。如图。如图。如图4-94-9左图所示。左图所示。左图所示。左图所示。扫描终点扫描终点扫描终点扫描终点不不不不与实体边缘与实体边缘与实体边缘与实体边缘相合并相合并相合并相合并。如图。如图。如图。如图4-94-9右图所示。右图所示。右图所示。右图所示。图图图图4-9 4-9 连接方式比较连接方式比较连接方式比较连接方式比较 合并终点形式合并终点形式合并终点形式合并终点形式 自由端点形式自由端点形式自由端点形式自由端点形式2扫描特征的其他项扫描特征的其他项（1 1）“薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项”（2 2）“切口切口切口切口”切口扫描指的是截面沿着扫描轨迹线进行扫描，从而切口扫描指的是截面沿着扫描轨迹线进行扫描，从而切口扫描指的是截面沿着扫描轨迹线进行扫描，从而切口扫描指的是截面沿着扫描轨迹线进行扫描，从而裁剪裁剪裁剪裁剪原有原有原有原有实体实体实体实体特征的方法，类似于拉伸特征的减材料特征的方法，类似于拉伸特征的减材料特征的方法，类似于拉伸特征的减材料特征的方法，类似于拉伸特征的减材料操作。操作。操作。操作。图图图图4-10 “4-10 “薄板选项薄板选项薄板选项薄板选项”菜单和模型示意菜单和模型示意菜单和模型示意菜单和模型示意 混合特征混合特征 设计者可以设置截面的分布类型，其中包括设计者可以设置截面的分布类型，其中包括设计者可以设置截面的分布类型，其中包括设计者可以设置截面的分布类型，其中包括平行平行、旋转旋转和和和和一般一般3 3种选项。种选项。种选项。种选项。混合特征具体又可分为混合特征具体又可分为混合特征具体又可分为混合特征具体又可分为伸出项伸出项、薄板伸出项薄板伸出项、切口切口、薄板切口薄板切口、曲面曲面、曲面修剪曲面修剪和和和和薄曲薄曲面修剪面修剪7 7种类型。种类型。种类型。种类型。平行混合特征平行混合特征 实例实例实例实例4 4 创建如图创建如图创建如图创建如图4-114-11所示排烟道。所示排烟道。所示排烟道。所示排烟道。图图图图4-114-11 实例实例实例实例4 4排烟道模型排烟道模型排烟道模型排烟道模型 旋转混合特征旋转混合特征 实例实例5 创建螺旋扫描的尾部切剪。创建螺旋扫描的尾部切剪。图图图图4-12 4-12 螺纹切剪收尾螺纹切剪收尾螺纹切剪收尾螺纹切剪收尾 一般混合特征一般混合特征实例实例6 创建麻花钻创建麻花钻 图图图图4-13 4-13 实例实例实例实例6 6模型模型模型模型 实例实例实例实例7 7 创建如图创建如图创建如图创建如图4-144-14所示艺术把手。所示艺术把手。所示艺术把手。所示艺术把手。图图图图4-14 4-14 实例实例实例实例7 7模型模型模型模型 3.7 螺旋扫描螺旋扫描 3.6 扫描混合特征扫描混合特征 可分为可分为可分为可分为伸出项伸出项伸出项伸出项、薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项薄板伸出项、切口切口切口切口、薄板切口薄板切口薄板切口薄板切口、曲面曲面曲面曲面、曲面修剪曲面修剪曲面修剪曲面修剪和和和和薄曲面修剪薄曲面修剪薄曲面修剪薄曲面修剪7 7种。种。种。种。实例实例实例实例8 8 创建一根螺杆。创建一根螺杆。创建一根螺杆。创建一根螺杆。图图图图4-15 4-15 实例实例实例实例8 8模型模型模型模型 实例实例实例实例9 9 创建变节距弹簧。创建变节距弹簧。创建变节距弹簧。创建变节距弹簧。图图图图4-16 4-16 变节距螺旋弹簧变节距螺旋弹簧变节距螺旋弹簧变节距螺旋弹簧 4.9 边界混合边界混合 实例实例实例实例1010 创建一个玩具汽球。创建一个玩具汽球。创建一个玩具汽球。创建一个玩具汽球。图图图图4-17 4-17 玩具汽球玩具汽球玩具汽球玩具汽球 3.10 可变截面扫描可变截面扫描 实例实例11 创建牛奶瓶创建牛奶瓶 图图图图4-18 4-18 牛奶瓶模型牛奶瓶模型牛奶瓶模型牛奶瓶模型 例例4.11 综合实例综合实例 综合实例综合实例1 创建一个泵体创建一个泵体 图图图图4-19 4-19 泵体泵体泵体泵体主泵体主泵体主泵体主泵体弯管法兰弯管法兰弯管法兰弯管法兰弯管弯管弯管弯管底部法兰底部法兰底部法兰底部法兰水道水道水道水道接头接头接头接头综合实例综合实例2 创建一个盘形凸轮创建一个盘形凸轮 图图图图4-20 4-20 盘形凸轮盘形凸轮盘形凸轮盘形凸轮如下表所示，同学如下表所示，同学如下表所示，同学如下表所示，同学们们们们可以可以可以可以比比比比较较较较一下本章所一下本章所一下本章所一下本章所讲讲讲讲各特征的各特征的各特征的各特征的异同异同异同异同。特点用途特点用途特点用途特点用途特征类型特征类型特征类型特征类型截面截面截面截面形状形状形状形状截面截面截面截面大大大大小小小小截面截面截面截面方向方向方向方向用途用途用途用途拉伸拉伸拉伸拉伸 外形外形外形外形较为较为较为较为简单简单简单简单、规则规则规则规则的的的的实实实实体或曲体或曲体或曲体或曲面成形面成形面成形面成形旋旋旋旋转转转转 可可可可变变变变内孔截面大小有内孔截面大小有内孔截面大小有内孔截面大小有变变变变化的化的化的化的轴轴轴轴、圆盘圆盘圆盘圆盘类实类实类实类实体体体体扫扫扫扫描描描描 连续连续连续连续可可可可变变变变能能能能够够够够找到找到找到找到截面截面截面截面轨轨轨轨迹迹迹迹变变变变化化化化的特征的的特征的的特征的的特征的设计设计设计设计混合混合混合混合可可可可变变变变可可可可变变变变变变变变化有限化有限化有限化有限截面之截面之截面之截面之间间间间形状和方向形状和方向形状和方向形状和方向变变变变化不大化不大化不大化不大的的的的零件零件零件零件扫扫扫扫描混合描混合描混合描混合可可可可变变变变可可可可变变变变可可可可变变变变具有混合和具有混合和具有混合和具有混合和扫扫扫扫描的共同特征描的共同特征描的共同特征描的共同特征螺旋螺旋螺旋螺旋扫扫扫扫描描描描可可可可变变变变截面具有截面具有截面具有截面具有螺旋螺旋螺旋螺旋变变变变化化化化规规规规律的零件律的零件律的零件律的零件边边边边界混合界混合界混合界混合可可可可变变变变可可可可变变变变可可可可变变变变外形外形外形外形变变变变化化化化较较较较大大大大的曲面的曲面的曲面的曲面可可可可变变变变截面截面截面截面扫扫扫扫描描描描 可可可可变变变变 使用使用使用使用可以可以可以可以变变变变化的的剖面化的的剖面化的的剖面化的的剖面创创创创建建建建扫扫扫扫描描描描特征。用于特征。用于特征。用于特征。用于创创创创建曲面建曲面建曲面建曲面变变变变化更加丰化更加丰化更加丰化更加丰富的富的富的富的场场场场合。合。合。合。表中的表中的表中的表中的“不不不不变变变变”用用用用“”“”表示。表示。表示。表示。表表表表1 1 各特征特点和用途各特征特点和用途各特征特点和用途各特征特点和用途