曲面设计与编辑.ppt

7.1 曲面特征介绍 创建曲面特征时，除了可以使用与实体特征相同的拉伸、旋转、扫描和混合等方式外，还可以使用曲线来创建，例如填充曲面、边界混合曲面、圆锥曲面等。这些是典型的曲面特征模型在Pro/E中，使用拉伸、旋转、扫描和混合等方式创建的曲面特征，统称为基本曲面特征（如图所示）。旋转曲面 扫描曲面 拉伸曲面 混合曲面 通过使用草绘曲线或基准曲线等来创建的复杂曲面特征，称为高级曲面特征，比如边界混合曲面、圆锥曲面、螺旋扫描曲面等，如图所示。边界混合曲面圆锥曲面螺旋扫描曲面在使用“拉伸工具”操控面板创建曲面时，首先需要按下“拉伸为曲面”按钮 如图所示，然后按照定义草绘截面、设置拉伸方式和拉伸深度等的顺序，即可创建拉伸曲面。7.2 基本曲面特征 1拉伸曲面 拉伸曲面是指将草绘截面沿自身的垂直方向拉伸一定距离而得到的曲面特征。截面图形拉伸曲面在使用“旋转工具”操控面板创建曲面时，首先需要按下“作为曲面旋转”按钮 ，如图所示，然后按照创建旋转实体的方法，依次定义草绘截面、旋转方式和旋转角度等参数即可创建旋转曲面。2旋转曲面 旋转曲面是指将草绘截面绕着某个轴旋转一定角度（0360）而得到的曲面特征。截面图形旋转曲面3扫描曲面 扫描曲面是指将草绘截面沿着某条轨迹线进行扫描而得到的曲面特征。选择“插入”“扫描”“曲面”菜单可启动扫描曲面工具，然后按照创建扫描实体的方法进行操作即可。4混合曲面 混合曲面是指将两个或两个以上的截面按照一定的顺序进行混合连接而形成的曲面特征。在零件模式下，选择“插入”“混合”“曲面”菜单可启动混合曲面工具，然后按照创建混合实体的方法进行操作即可。与混合实体一样，混合曲面也包括平行混合、旋转混合和一般混合这3种混合方式（此处不再赘述）。课堂练习设计曲面转动手柄 在前面，我们学习了拉伸、旋转、扫描和混合等基本曲面特征的创建方法，下面我们以设计曲面转动手柄为例，对所学知识进行巩固 启动Pro/E，新建一个零件类型的文件“7-2-1.prt”1单击特征工具栏中的“旋转工具”按钮，打开“旋转工具”操控面板，单击“作为曲面旋转”按钮，使其保持选中状态 2单击“旋转工具”操控面板中的“位置”标签，打开“位置”上滑面板，单击“定义”按钮，打开“草绘”对话框 3选择“FRONT”基准平面作为草绘平面，然后单击“草绘”对话框中的“草绘”按钮进入草绘模式 4使用样条曲线和直线工具绘制出转动手柄的剖面图，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮5 在“旋转工具”操控面板中，将曲面的旋转类型指定为“从草绘平面以指定的角度值旋转”，将旋转角度设置为“360”，然后单击“应用”按钮 6单击选中手柄曲面7选择“编辑”“加厚”菜单，打开“加厚工具”操控面板，将厚度值设置为“5”，然后单击“应用”按钮 8单击特征工具栏中的“拉伸工具”按钮，打开“拉伸工具”操控面板，将拉伸方式设置为“从草绘平面以指定的深度值拉伸”，并在“深度值”文本框中输入“20”910单击“去除材料”按钮，使其保持按下状态 在“拉伸工具”操控面板中单击“设置”标签，打开其上滑面板，单击“定义”按钮，打开“草绘”对话框，选取模型的前端面作为草绘平面 单击“草绘”对话框中的“草绘”按钮进入草绘模式 1112 在草绘模式下绘制出如图所示的剖面图，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮 13在编辑区单击去除材料方向指示箭头，使其向外 14最后单击“拉伸工具”操控面板中的“应用”按钮，即可完成曲面转动手柄的制作 157.3 填充曲面特征 填充曲面特征是指以封闭的草绘图形作为边界，填充出来的平整曲面。选择“编辑”“填充”菜单，打开“填充工具”操控面板，系统提示选取一个封闭的草绘，选取一个封闭的草绘图形，即可得到填充曲面特征，如图所示。封闭的草绘图形 填充得到的曲面 7.4 高级曲面特征 7.4.1 螺旋扫描曲面 螺旋扫描曲面是指将某个截面沿着轨迹线的方向绕某条中心线进行螺旋式扫描而得到的曲面特征，最典型的就是弹簧曲面，如图所示。课堂练习创建耐压弹簧 前面学习了螺旋扫描曲面的基础知识，并熟悉了其一般创建过程，下面来做一个创建耐压弹簧的练习，以加深对所学知识的理解 启动Pro/E，新建一个零件类型的文件“7-4-1.prt”。1选择“插入”“螺旋扫描”“曲面”菜单，打开“曲面：螺旋扫描”对话框和“属性”菜单栏 2在“属性”菜单栏下，先选择“常数”菜单、“穿过轴”菜单和“右手定则”菜单，再选择“完成”菜 3 在弹出的“设置平面”菜单栏中，保持默认项不变 4选择“正向”菜单 5从工作区中选取“TOP”基准平面作为草绘平面，弹出菜单管理器的“方向”菜单栏 6 在弹出的“草绘视图”菜单栏下选择“缺省”菜单，进入草绘环境 7绘制出螺旋扫描曲面的扫引轨迹（由一条中心线和一条轨迹线组成），然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮 8在弹出的“输入节距值”对话框中输入“30”，然后单击“接收值”按钮，返回草绘环境 9在草绘环境下，绘制出螺旋扫描的截面（一个圆形），然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮 10单击“曲面：螺旋扫描”对话框中的“确定”按钮，即可完成耐压弹簧的制作 117.4.2 边界混合曲面 曲线2曲线1 边界混合曲面是指通过在一个或两个方向上选取曲线，并将每个方向上的第一条和最后一条曲线作为边界，然后进行混合而得到的曲面特征，如图所示。课堂练习创建台灯罩曲面 前面学习了边界混合曲面的基础知识和基本创建方法，下面使用边界混合工具创建一个台灯罩曲面模型，以加深对边界混合曲面中关键知识点的理解 启动Pro/E，打开配书素材中“chapter7”文件夹下的“7-4-3.prt”文件1单击特征工具栏中的“边界混合工具”按钮，打开“边界混合工具”操控面板 3按住【Ctrl】键，依次选取曲线1、曲线2和曲线3作为第一方向上的曲线然后选取曲线a和曲线b作为第二方向上的曲线 单击“边界混合工具”操控面板中的“应用”按钮，即可创建双向边界混合曲面 曲线3曲线2曲线1曲线a曲线b425按住【Ctrl】键选取曲线1和曲线2作为第一方向上的曲线 6单击“边界混合工具”操控面板中的“约束”标签，打开“约束”上滑面板，将最后一条链的边界条件类型设置为“切线”8重复步骤（2）的操作，再次打开“边界混合工具”操控面板 单击“图元曲面”列表框的“曲面”栏将其激活，选取刚才创建的双向边界混合曲面作为参照曲面 79曲线2曲线1 单击“边界混合工具”操控面板中的“应用”按钮，即可创建第一个单向边界混合曲面10 重复相同操作，在对称位置创建出第2个单向边界混合曲面 117.4.3 圆锥曲面 圆锥曲面是将两条边界线和一条控制曲线进行混合而生成的曲面，如图所示。边界线边界线控制曲线圆锥曲面 在零件模式下，选择“插入”“高级”“圆锥曲面和N侧曲面片”菜单，将打开“边界选项”菜单栏，如图所示，选择“圆锥曲面”菜单即可激活创建圆锥曲面的操作。圆锥曲面的控制曲线分为肩曲线和相切曲线两种，均用来控制曲面的形状。肩曲线：曲面经过控制曲线，由控制曲线定义每个圆锥截面肩的位置，如图所示。边界线边界线肩曲线相切曲线：曲面不经过控制曲线，由控制曲线定义经过圆锥截面的渐进线交点的线，如图所示。相切曲线课堂练习创建轮胎壳曲面 前面学习了圆锥曲面的基础知识，下面来做一个创建轮胎壳曲面的练习，具体介绍圆锥曲面的创建方法 启动Pro/E，打开配书素材中“chapter7”文件夹下的“7-4-4.prt”文件 1弹出“曲面：圆锥，肩曲线”对话框和“曲线选项”菜单栏 3选择“插入”“高级”“圆锥曲面和N侧曲面片”菜单，弹出“边界选项”菜单栏，依次选择“圆锥曲面”菜单和“肩曲线”菜单，再选择“完成”菜单 2 保持“曲线选项”菜单栏下的“边界”菜单、“添加项目”菜单和“选取项目”菜单栏下的“曲线”菜单处于选中状态，然后按住【Ctrl】键，选取这两条曲线作为边界线 4选择“肩曲线”菜单5在工作区中选取此曲线作为肩曲线，然后在“曲线选项”菜单栏下选择“确认曲线”菜单6在弹出的“圆锥曲线参数”文本框中输入“0.5”，即定义圆锥截面的曲率，然后单击“接受值”按钮 7单击“曲面：圆锥，肩曲线”对话框中的“确定”按钮，即可创建轮胎壳圆锥曲面 87.5 编辑曲面特征 7.5.1 合并曲面 合并曲面就是将两个曲面合并处理成一个曲面的操作。按住【Ctrl】键，依次单击两个要合并的曲面将其选中，然后单击特征工具栏中的“合并工具”按钮 ，或者选择“编辑”“合并”菜单，将打开“合并工具”操控面板，如图所示。系统在“选项”上滑面板中提供了两种曲面合并方式，即“求交”和“连接”。求交求交：合并两个相交的曲面，并且可以指定要保留下来的部分，如图所示，此为默认方式。连接连接：合并两个相邻的曲面，要求一个曲面必须完全位于另一个曲面的一侧，如图所示。7.5.2 修剪曲面 修剪曲面就是利用曲面上的曲线、与曲面相交的平面（包括基准平面）或曲面对自身进行修剪的操作，如图所示。自身曲面称作“修剪的面组”；选取的曲线、平面或曲面称作“修剪对象”。选中要修剪的曲面，然后单击特征工具栏中的“修剪工具”按钮 ，或者选择“编辑”“修剪”菜单，打开“修剪工具”操控面板，如图所示。此时“修剪对象”收集器处于激活状态，从工作区中选取一个曲线或曲面作为修剪对象（用其修剪前面所选的曲面），并指定保留侧方向后，单击“应用”按钮，即可完成对曲面的修剪操作，如图所示。7.5.3 延伸曲面 延伸曲面是指以某边界为起点将原始曲面延长一定距离或者延长到某个参照平面来增大（或减小）曲面。延伸曲面的方式包括“沿着原始曲面延伸”和“延伸到指定平面”两种。沿着原始曲面延伸：以所选边界为起点沿着原始曲面延伸曲面，如图所示。延伸到指定平面：以所选边界为起点沿指定参照平面的垂直方向延伸至平面，如图所示。单击要延伸的曲面，再在曲面上选取一条边，然后选择“编辑”“延伸”菜单，打开“延伸工具”操控面板，如图所示，选取一种延伸方式（沿原始曲面延伸曲面 或将曲面延伸到参照平面 ），然后设置延伸距离或选取参照平面，即可完成对曲面的延伸。7.5.4 偏移曲面 偏移曲面是指将曲面沿指定方向偏移一个恒定或可变的距离来产生新曲面，如图所示，这里的曲面可以是曲面特征的曲面，也可以是实体特征的表面。选中某个曲面，再选择“编辑”“偏移”菜单，打开“偏移工具”操控面板，该面板提供了4种偏移类型，选取一种偏移类型，并设置偏移距离或参照，即可创建偏移曲面，如图所示。7.5.5 加厚曲面 加厚曲面是指通过为曲面增加厚度，将其变成有实际意义的实体特征。选中某个曲面后，选择“编辑”“加厚”菜单，可以打开“加厚工具”操控面板，如图所示，然后设置加厚值，并确认即可。7.5.6 实体化曲面 实体化曲面是指将曲面转化成实体的操作，还可以用来去除实体材料。选中某个曲面后，选择“编辑”“实体化”菜单，可以打开“实体化工具”操控面板，如图所示。使用实体化工具可以填充封闭曲面（填充后虽然看不出变化，但其内部已经填实），也可以填充由曲面和实体构成的封闭区域，如图所示。选中一个曲面，并打开“实体化工具”操控面板，单击选中“移除面组内侧或外侧的材料”按钮 ，指定切除侧后，单击“应用”按钮 ，可从实体上切除材料，如图所示。课堂练习创建鼠标曲面 在前面，我们学习了编辑曲面特征的相关操作，下面做一个创建鼠标曲面的练习，对所学知识进行巩固 启动Pro/E，打开配书素材中“chapter7”文件夹下的“7-5-1.prt”文件，如图所示 1选择“插入”“扫描”“曲面”菜单，打开“曲面：扫描”对话框和“扫描轨迹”菜单栏 2在“扫描轨迹”菜单栏下选择“选取轨迹”菜单，弹出“链”菜单栏，保持默认项“依次”不变 3 单击选中模型中的“草绘1”曲线4在“链”菜单栏下，选择“完成”菜单，弹出“属性”菜单栏，保持默认，选择“完成”菜单进入草绘模式6在草绘模式下绘制出如图所示的扫描截面，然后单击“继续当前部分”按钮，再单击“曲面：扫描”对话框中的“确定”按钮，完成扫描曲面的创建 5 选中模型中的扫描曲面，并选择“编辑”“加厚”菜单，打开“加厚工具”操控面板 7单击“从加厚的面组中去除材料”按钮，在“总加厚偏距值”文本框中输入“55”，单击“应用”按钮生成鼠标曲面 8