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1、-.混合特征混合特征5.5.15.5.1 混合特征概述混合特征概述前面所介绍的拉伸特征、旋转特征和扫描特征都可以看作是草绘剖面沿一定的路径运动，其运动轨迹生成了这些特征。这 3 类实体特征的创立过程中都有一个公共的草绘剖面。但是在实际的物体中，不可能只有一样的剖面。很多构造较为复杂的物体，其尺寸和形状变化多样，因此很难通过以上三种特征得到。对实体进展抽象概括，可以认为任意的一个特征都可以看作由不同形状和大小的无限个截面按照一定的顺序连接而成，Pro/ENGINEER 中，这种连接称为混合。在 Pro/ENGINEER 中， 使用一组适当数量的截面来构建一个混合实体特征，这样做既可以清楚地表示实
2、体模型的特点，又简化了建模过程。创立混合特征，也就是定义一组截面，然后再定义这些截面的连接混合手段。1 1混合特征分类混合特征分类混合特征由多个截面按照一定的顺序相连构成，根据建模时，各截面间的相对位置关系，可以将混合特征分为 3 类：平行混合特征：将相互平行的多个截面连接成实体特征。旋转混合特征：将相互并不平行的多个截面连接成实体特征，后一截面的位置由前一截面绕 Y 轴旋转指定角度来确定。一般混合特征：各截面间无任何确定的相对位置关系，后一截面的位置由前一截面分别绕 X、 Y 和 Z 轴旋转指定的角度或者平移指定的距离来确定。当然，按照与前面三种特征一样的分类方法，也可以将混合特征分为混合实
3、体特征、混合切口特征、混合曲面特征等种类。-.可修编- .-. 2 2混合顶点混合顶点混合特征由多个截面连接而成，构成混合特征的各个截面必须满足一个根本要求：每个截面的顶点数必须一样！在实际设计中，如果创立混合特征所使用的截面不能满足顶点数一样的要求，可以使用混合顶点。混合顶点就是将一个顶点当作两个顶点来使用，该顶点和其它截面上的两个顶点相连。如图 5-66 所示的两个混合截面，分别为五边形和四边形。四边形中明显比五边形少一个顶点，因此需要在四边形上添加一个混合顶点图5-67，所创立完成的混合特征如图 5-68 所示，可以看到，混合顶点和五边形上两个顶点相连。图 5-66混合截面图 5-67创
4、立混合顶点图 5-68混合特征创立混合顶点非常简单。在草绘环境中创立截面时，选中所要创立的混合顶点，然后单击【草绘】【特征工具】【混合顶点】，所选点就成为了混合顶点。在封闭环的起始点不能有混合顶点。 3 3截断点截断点对于像圆形这样的截面，上面没有明显的顶点。如果需要与其它截面混合生成实体特征， 必须在其中参加与其它截面数量一样的顶点。这些人工添加的顶点就是截断点。如图 5-69 所示，两个截面分别是五边形和圆形。圆形没有明显的顶点， 因此需要手动参加顶点。在草绘环境中创立截面时，使用按钮即可将一条曲线分为两段，中间加上顶点。图 5-70 中的圆形截面上，一共参加了 5 个截断点，最后完成的混
5、合实体特征如图 5-70 所示。-.可修编- .-.图 5-69添加截断点图 5-70完成的混合实体特征 4 4起始点起始点起始点是多个截面混合时的对齐参照点。每一个截面中都有一个起始点，起始点上用箭头标明方向，两个相邻截面间，起始点相连，其余各点按照箭头方向依次相连。通常，系统自动取草绘时候所创立的第一个点作为起始点，而箭头所指方向由草绘截面中各边线的环绕方向所决定，如图 5-71 所示。图 5-71起始点图 5-72右键快捷菜单如果用户对系统缺省生成的起始点不满意，可以手动设置起始点，方法是：选中将要作为起始点的点后，单击【草绘】【特征工具】【起始点】，选中的点就成为起始点；或者选中将要作
6、为起始点的点后，右击，在弹出的快捷菜单中单击【起始点】图 5-72。如果截面为环形，用户还可以自定义箭头的指向，方法是：选中起始点后，右击，在弹出的快捷菜单中单击【起始点】，箭头那么会立刻反向。-.可修编- .-. 5 5点截面点截面创立混合特征时，点可作为一种特殊的截面与各种截面混合，这时候点可以看作一个只有一个点的截面，称为点截面，如图 5-73 所示。点截面可以和相信截面的所有顶点相连，构成混合特征，见图 5-74。图 5-73点截面图 5-74混合实体特征5.5.25.5.2 创立混合特征创立混合特征在前面已经介绍过，混合特征可以分为 3 类，下面按照这种分类方法分别介绍这 3 种混合
7、特征的创立步骤。下面介绍时混合特征创立都采用混合实体伸出项为例。1 1创立平行混合特征创立平行混合特征平行混合特征的各个截面间是相互平行的，最为简单，其创立步骤如下：步骤 1，单击【插入】【混合】【伸出项】，在弹出的“混合选项菜单图 5-75中使用缺省配置，直接单击【完成】。步骤 2，设定特征属性。系统自动弹出“混合对话框图5-76和“属性菜单。“属性菜单中有两个选项， 【直的】选项表示各个截面之间使用直线连接，截面间的过渡有明显的转折，而【光滑】选项表示各个截面之间使用样条曲线连接，截面间平滑过渡。用户可以根据自己的需要进展设置，单击【完成】进入下一步。-.可修编- .-.图 5-75“混合
8、选项菜单图 5-76“混合对话框图 5-77“属性菜单图 5-78光滑图 5-79直的步骤 3，设置草绘平面。系统自动弹出“设置草绘平面菜单，用于设置混合截面的草绘平面，如图5-80所示。混合特征草绘平面的设置方法与扫描特征一样，可以参考前一节的容，在此不再赘述。设置草绘平面完成后，进入草绘环境。图 5-80“设置平面菜单图 5-81“方向菜单图 5-82“草绘视图菜单步骤 4，绘制截面。进入草绘平面后，就可以按照需要草绘截面。当一个截面草绘完成后，单击【草绘】【特征工具】【切换剖面】，或者在图形窗口中右击，在弹出的快捷菜-.可修编- .-.单中单击【切换剖面】，那么系统自动切换到下一个截面，
9、同时已经绘制的截面变为灰色显示。当所有的截面绘制完成后，单击按钮，完成截面绘制。混合特征中所有的截面必须满足顶点数量相等的条件！步骤 5，定义截面间距。系统自动弹出输入文本框，用户在文本框中输入两个相邻截面间的距离。假设共有 N 个截面，那么需要输入 N-1 次间距。图 5-83定义截面间距离步骤 6，生成混合实体特征。在“混合对话框中，单击【确定】，生成混合实体特征。2 2创立旋转混合特征创立旋转混合特征旋转混合特征中，后一截面的位置由前一截面绕 Y 轴旋转指定角度来确定。下面详细介绍旋转混合特征的创立步骤：步骤 1，单击【插入】【混合】【伸出项】，在弹出的“混合选项菜单图 5-84中单击【
10、旋转的】后，单击【完成】。步骤 2，设定特征属性。系统自动弹出“混合对话框图5-76和“属性菜单图5-84。与图5-85相比，旋转混合特征的“属性菜单多了两个选项，其中【开放】选项表示顺序连接各个截面生成旋转混合实体，实体的起始截面和终止截面并不封闭相连，而【封闭的】 选项表示顺序连接连接各个截面生成旋转混合实体，同时实体的起始截面和终止截面相连，形成封闭实体特征。完成设置后，单击【完成】进入下一步。-.可修编- .-.图 5-84“属性菜单图 5-85截面草绘步骤 3，设置草绘平面，和平行混合特征一样，不再赘述。步骤 4，绘制截面。进入草绘平面后，就可以按照需要草绘截面。旋转混合特征的截面与
11、平行混合特征不同。在旋转混合特征的截面中，除了截面几何外，还需要使用按钮绘制一个坐标系，用于角度定位。当一个截面草绘完成后，单击按钮，系统在消息区中弹出图 5-86 所示的文本框，用于定义下一个截面与该截面间的夹角。输入角度值后，单击 按钮，系统自动新开一个草绘窗口，绘制下一个截面。第二个截面草绘完成后，单击按钮，系统在消息区中显示图 5-87 所示的文本框，如果需要继续绘制截面，单击 按钮；如果所有截面都已经完成定义，单击 按钮后，系统返回“混合对话框。图 5-86旋转角度定义图 5-87继续下一截面步骤 5，生成混合实体特征。在“混合对话框中，单击【确定】，生成混合实体特征。-.可修编-
12、.-.3 3创立一般混合特征创立一般混合特征一般混合特征中，后一截面的位置不确定，需要由前一截面分别绕 X、Y 和Z 轴旋转指定角度来确定。一般混合特征也可以看作旋转混合特征的复杂情况，它的创立方法与旋转混合特征较为相似，但有几点不同。“属性对话框一般混合特征的“属性对话框与平行混合特征一样，没有【开放】和【封闭】选项。新截面的定位方式一般混合特征中，新截面需要由前一截面分别绕X、Y 和 Z 轴旋转指定的角度来确定，因此需要输入 3 次参数，如图 5-88 所示。图 5-88一般混合特征截面的定位5.5.35.5.3 混合特征应用例如混合特征应用例如 1 1平行混合特征平行混合特征图 5-89
13、 中所示的实体模型，就是使用平行混合特征创立而成的，其创立过程如图 5-90 所示，下面进展详细说明。图 5-89平行混合特征例如图 5-90创立过程-.可修编- .-.步骤 1，建立新文件。单击“文件工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建对话框，在“名称文本框中输入所需要的文件名“blend_example_1”，取消“使用缺省模板选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项对话框，在“模板列表中选择“mmns_part_solid选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。步骤 2，使用平行混合特征创立主体。1单击【插入】【混合】【伸出项】后，在“混合选项对话框中使用
14、缺省选项后，直接单击【完成】，选择 TOP 平面作为草绘平面，其它选项都为缺省值，进入草绘环境。2绘制如所示的截面。一共绘制 3 个截面，其中第 1 个和第 3 个截面分别为边长为 40 和 80 的正六边形，而第 2 个截面是第一个截面的外接圆。3设置第 1、2 截面间的距离为 100，第 2、3 截面间的距离为 200，完成后单击【确定】，生成平行混合特征。4单击“工程特征工具栏中的按钮，进入壳特征工具操控板。5在图形窗口中，按图5-92 选定开口截面，在厚度文本框中输入壳厚度值为 5，单击创立壳特征。生成的实体特征即为图 5-89 所示。图 5-91混合剖面图 5-92 壳特征开口端面-
15、.可修编- .-.2 2旋转混合特征旋转混合特征图 5-93旋转混合特征例如如图 5-93 所示实体模型，是利用旋转混合薄板特征所创立的。下面介绍其详细的创立步骤：步骤 1，建立新文件。单击“文件工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建对话框， 在 “名称文本框中输入所需要的文件名 “blend_example_2”，取消“使用缺省模板选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项对话框，在“模板列表中选择“mmns_part_solid选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。步骤 2，旋转混合薄板特征设置。图 5-94混合选项设置图 5-95属性设置图 5-96草绘平面
16、设置1在主菜单中单击【插入】【混合】【薄板伸出项】后，在“混合选项菜单中，单击【混合的】选项后，直接单击【完成】。在“属性菜单中选择【光滑】和【开放】选项后，单击【完成Fain1】。2选择 TOP 平面为草绘平面，进入草绘环境。-.可修编- .-.3在草绘环境中，草绘截面 1 如所示。注意，在截面草绘图中，包括一个边长为 200 的正六边形和一个坐标系，两者间的距离为 500。4完成截面 1 草绘后，单击退出草绘环境。由于创立的是薄板伸出项，系统弹出“薄板选项菜单图5-99，单击【两者】选项后，系统弹出图中所示的文本框，用于设置截面 2 到截面 1 的旋转距离，输入 90 后，单击。图 5-9
17、7截面 1 草绘图 5-98截面 2 草绘图 5-100旋转角度设置图 5-99“薄板选项菜单图 5-101是否继续下一截面5系统自动新开一个窗口，用于绘制截面 2。截面 2 如图 5-98 所示，包括一个直径为 250 的圆和一个坐标系。注意，由于混合特征的各个截面的顶点数必须相等，因此要在圆周上添加6 个截断点。使用草绘环境中的工具即可。完成后，在弹出的“薄板选项菜单中单击【两者】，并设置截面3 到截面 2 的旋转角度为 90。完成后单击。系统在消息区弹出图 5-101 所示的选择框，单击 按钮，继续创立截面 3。图 5-102截面 3 草绘图 5-103定义薄板厚度-.可修编- .-.6
18、在绘制环境中绘制截面 3，如图 5-102 所示。完成后，在弹出的“薄板选项菜单中单击【两者】，并设置截面 3 到截面 2 的旋转角度为 90，完成后单击。在弹出的选择框中单击 按钮后，在图 5-103 所示的文本框中输入薄板厚度为 20。步骤 3，生成混合特征。在“混合对话框中，单击【确定】，完成旋转混合特征的创立，如图 5-93 所示。3 3一般混合特征一般混合特征图 5-104一般混合特征例如图 5-104 中所示的柱状模型，是使用一般混合特征所创立而成。下面详细说明其创立过程。步骤 1，建立新文件。单击“文件工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建对话框，在“名称文本框
19、中输入所需要的文件名“blend_example_3”，取消“使用缺省模板选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项对话框，在“模板列表中选择“mmns_part_solid选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。步骤 2，一般混合特征设置。1在主菜单中单击【插入】【混合】【伸出项】后，在弹出的“混合选项菜单中单击【一般】选项，然后直接单击【完成】，进展“属性菜单中，选择【光滑】选项后，单击【完成】。-.可修编- .-.图 5-105“混合选项菜单图 5-106“属性菜单图 5-107草绘平面设置2在“设置草绘平面菜单中，选择 TOP 平面为草绘平面，使用所有缺省设置，直接点击【完成
20、】后，进入草绘环境。步骤 3，草绘截面 11在草绘环境中草绘如图 8-108 所示的截面。该截面中包括 3 局部：截面线、基准线和坐标系。构造基准线也是一种基准，可以帮助截面线定位。2构造基准线是由普通的截面线生成的。如图8-109 所示，在草绘环境中，选中需要构造的截面线， 单击鼠标右键， 在弹出的快捷菜单中单击 【构建】 选项，那么所选截面线即变成基准线。图 8-108草绘截面图 8-109构造基准线3图 8-108 所示的截面绘制完成后，单击主菜单中的【文件】【保存副本】，在弹出的“保存副本对话框中，输入新建名称为 slide 后，单击【确定】，那么刚刚创立的草绘截面被保存到文件 sli
21、de.sec 中，供后面使用。-.可修编- .-.图 8-110“保存副本对话框图 8-111截面 2 定位4单击按钮，完成截面 1 的草绘。在系统弹出的文本框设置截面的定位参数，绕 X 轴的旋转角度为 0，绕 Y 轴的旋转角度为 0，绕 Z 轴的旋转角度为30。步骤 4，草绘截面 2。1完成截面 1 绘制后，系统自动进入新的草绘环境中，开场草绘截面 2。2在主菜单中单击【草绘】【数据来自文件】【文件系统】后，系统弹出“翻开对话框图 8-113，选中“slide.sec文件后，单击【翻开】。3在图形中任意指定一点，作为导入截面的中心点位置。导入的截面如图8-114 所示，同时系统弹出“缩放旋转
22、对话框，用于设置导入的截面的缩放尺寸值和旋转角度值。在“比例文本框中输入 1，在“旋转文本框中输入 0 后，单击按钮，完成截面导入。图 8-112从文件导入草绘截面图 8-113“翻开对话框-.可修编- .-.4完成截面导入后，直接单击按钮，完成截面 2 的绘制。在消息区处，系统弹出的对话框中单击 按钮，设置截面 3 相对于截面 2 的定位参数值，绕 X轴的旋转角度为 0，绕 Y 轴的旋转角度为 0，绕 Z 轴的旋转角度为 30。图 8-115“缩放旋转对话框图 8-114导入的草绘截面步骤 5，绘制更多的截面。使用和前一中一样的方法，继续绘制截面。 各个截面的缩放比例都是 1，旋转角度都是 0，相邻两个截面间，绕 X 轴的旋转角度为 0，绕 Y 轴的旋转角度为 0，绕 Z 轴的旋转角度为 30。一共绘制 5 个截面。步骤 6，设置截面间距离。第 5 个截面绘制完成后，在消息区系统弹出的对话框中单击 按钮，系统弹出图 8-116 所示的对话框，用于设置各个相邻截面间的距离。这里均设为 400。步骤 7，生成实体特征。所有元素定义完成后， 在 “混合对话框中单击 【确定】 ， 系统生成如图 5-104所示的实体模型。图 8-116设置截面间距离-.可修编- .