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1、第第4 4章章 基础建模特征基础建模特征 拉伸特征 旋转特征 扫描特征 混合特征4.1 拉伸特征拉伸特征是创建三维模型时最常用的一种造型工具，其原理是将某个二维草绘截面沿着其垂直方向拉伸一定的距离，以此得到特征4.1.1 拉伸工具介绍“放置”上滑面板“选项”上滑面板“属性”上滑面板“放置放置”上滑面板上滑面板：单击其中的按钮，可定义新的草绘剖面，或者对已经存在的剖截面草图进行编辑。“选项选项”上滑面板上滑面板：使用该面板可指定草绘剖面向两侧延伸的方式和各自的深度值。“属性属性”上滑面板上滑面板：使用该面板可指定拉伸特征的名称，该名称被显示在模型树中。还可在Pro/E浏览器中查看特征的说明性信息
2、。：拉伸为实体，创建实体形式的拉伸特征。：拉伸为曲面，创建曲面形式的拉伸特征。实体曲面 ：拉伸方式选项，用于设置拉伸特征的深度方式。：深度值输入框，从草绘平面开始以该值为指定深度进行拉伸。：切换拉伸方向按钮。：去除材料按钮，用来对已有特征进行切除，可通过右方出现的方向切换按钮设置切除方向。拉伸切口 ：加厚草绘，即拉伸薄壁实体，需指定加厚值和加厚方向。拉伸薄壁4.1.2 拉伸特征的深度方式盲孔 穿至对称 到下一个 穿透 到选定的盲孔 对称 穿至（所选曲面）到下一个到选定的（顶点）穿透 选定的顶点选定的曲面深度方式图标深度方式名称深度方式说明盲孔从草绘平面以指定的深度值拉伸草绘截面。此外，指定一个
3、负的深度值会反转深度方向对称以指定深度值的一半，同时向草绘平面的两侧拉伸草绘截面到下一个系统沿草绘截面的垂直方向进行拉伸，在特征到达第一个曲面时将其终止。不过，基准平面不能被用作终止曲面穿透系统沿草绘截面的垂直方向进行拉伸，在特征到达最后一个曲面时将其终止穿至将草绘截面拉伸至与选定曲面或平面相交到选定的将截面拉伸至一个选定点、曲线、平面或曲面课堂练习创建连杆连杆模型。本练习要创建的是两个空心圆柱的连接部分启动Pro/E，打开配书素材中“chapter4”文件夹下的“4-1-1.prt”文件1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，单击“放置”标签，打开“放置”上滑面板，单
4、击“定义”按钮2选取“FRONT”基准平面作为草绘平面，并在“草绘”对话框中保持默认的草绘方向（参照为“RIGHT”，方向为“右”），单击“草绘”按钮，进入草绘环境3在草绘环境下，选择“草绘”“参照”菜单，打开“参照”对话框，选取两个空心圆柱的外圆作为参照4单击“参照”对话框中的“关闭”按钮5利用直线工具和圆弧工具绘制出连接部分的截面图形，并单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮6在“拉伸工具”操控面板中，将拉伸的深度方式设置为“对称”，并将深度值设置为“14”，然后单击“应用”按钮，即可创建连接部分7按住【Ctrl】键，选中连接部分的4条棱边，然后单击特征工具栏中的“倒圆角工具”按钮，打开“
5、倒圆角工具”操控面板，将圆角半径设置为“3”，单击“应用”按钮，即可创建连杆模型84.2 旋转特征旋转特征是将草绘截面绕一条中心线旋转一定角度而生成的特征，常用来创建轴类和盘类实体。在创建旋转特征时，首先要绘制一条中心线，再在其一侧绘制旋转截面，然后将截面绕中心线旋转一定角度（0360）即可4.2.1 旋转工具介绍“位置”上滑面板“选项”上滑面板“属性”上滑面板“位置位置”上滑面板上滑面板：用来创建和编辑草绘截面，以及设置旋转中心轴。“选项选项”上滑面板上滑面板：用来指定草绘截面两侧的旋转方式和旋转角度。“属性属性”上滑面板上滑面板：用来指定旋转特征的名称，默认为“旋转_1”。单击“显示此特征
6、的信息”按钮，可查看特征的说明性信息。：创建实体形式的旋转特征。：创建曲面形式的旋转特征。旋转实体旋转曲面 ：旋转轴收集器，用来显示旋转轴的定义状态，也可用其选取旋转轴。：旋转方式列表框，为草绘截面提供多种旋转方式。：旋转角度输入框，取值范围是0360。：单击该按钮，可以反转旋转角度的方向。：去除材料按钮，用来从已有特征上旋转切除材料。：加厚草绘按钮，用来创建旋转薄壁实体，需指定薄壁的厚度和加厚方向。旋转切口旋转薄壁创建旋转特征需要注意以下几点：草绘截面必须完全位于旋转中心线的一侧。草绘截面中不能出现图元交叉的情形。如果创建旋转实体，则草绘截面必须是封闭图形。如果创建旋转曲面或旋转薄壁实体，草
7、绘截面可以不封闭。如果同时绘制了多条中心线，系统默认将第1条中心线作为旋转轴。4.2.2 旋转轴与旋转方式通常情况下，旋转轴和旋转截面一起绘制，此时操控面板的旋转轴收集器中显示为 。如果没有绘制旋转轴，可以从工作区中选取一条直线、边、轴或坐标轴作为旋转轴，此时的收集器显示为 或 。将直边作为旋转轴系统在“旋转工具”操控面板中为草绘截面提供了三种旋转方式课堂练习设计光盘盒使用旋转特征工具创建的光盘盒模型启动Pro/E，新建一个零件类型的文件“4-2-1.prt”，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“位置”标签，打开“位置”上滑面板，并单击“定义”按钮1选取“FRO
8、NT”基准平面作为草绘平面，并保持“草绘”对话框中的默认草绘方向不变，单击“草绘”按钮，进入草绘模式2在草绘环境下，绘制出中心线和截面图形，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮3在“旋转工具”操控面板中，保持系统默认的旋转方式和旋转角度不变，单击“应用”按钮，即可生成光盘盒模型的主体4以“FRONT”基准平面为草绘平面，绘制出“卡子”主体的截面，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘环境5在工作区中单击选取光盘盒主体的的旋转轴（即“A_2”轴）作为当前旋转特征的中心轴，并在操控面板中将旋转角度设置为“10”，再单击反转旋转角度按钮反转旋转方向，然后单击“应用”按钮6“卡子”
9、的主体结构再次执行创建旋转特征命令，依然选择FRONT基准平面作为草绘平面，绘制出一个矩形作为旋转截面（用来对“卡子”主体切除材料），然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘环境 7在工作区中单击选取光盘盒主体的的旋转轴（即“A_2”轴）作为当前旋转特征的中心轴，并在操控面板中将旋转角度设置为“8”，单击反转旋转角度按钮反转旋转方向，再单击选中“去除材料”按钮，然后单击“应用”按钮，即可创建一个“卡子”8按住【Ctrl】键，依次单击模型树中的“旋转2”和“旋转3”特征项，然后单击系统工具栏中的“复制”按钮，再单击“选择性粘贴”按钮9此时打开“选择性粘贴”对话框，选中“对副本应用移动
10、/旋转变换”复选框，并单击“确定”按钮 10在弹出的“移动复制”操控面板中单击“相对选定参照旋转特征”按钮，使其处于选中状态，然后单击工作区中的“A_2”轴将其作为旋转参照，在操控面板的旋转角度文本框中输入“180”，并按【Enter】键，然后单击“应用”按钮，即可复制出另外一个“卡子”。由此完成光盘盒模型的制作114.3 扫描特征扫描特征是将某个草绘截面沿着一条轨迹线进行扫描而生成的特征，。与拉伸特征和旋转特征相比，创建扫描特征时除了要定义截面图形外，还必须定义轨迹线。4.3.1 扫描轨迹与草绘截面 扫描轨迹草绘截面扫描轨迹和草绘截面是创建扫描特征时，必须确定的两个元素。其中，扫描轨迹线可以
11、草绘，也可以选取已有的曲线或边；草绘截面可以是封闭图形，也可以是开放图形绘制或选取扫描轨迹线时，需要注意以下两点：轨迹线可以是开放的，也可以是封闭的。轨迹线自身不能出现相交的情况。绘制扫描截面时，也需要注意三点：如果轨迹线是开放的，则截面图形必须封闭。相对于轨迹线中圆弧或曲线的半径，截面图形的尺寸不能太大。扫描截面的中心应尽量与轨迹线起点在当前平面上的投影（）相对齐。4.3.2 开放轨迹的属性 若轨迹线开放，且其端点附着在实体表面上，在结束轨迹线的绘制时，会出现“属性”菜单栏合并终点指将扫描轨迹的端点紧密结合到相邻实体上 自由端点指不将扫描轨迹的端点与相邻实体合并，而是自由放置4.3.3 封闭
12、轨迹的属性 若轨迹线封闭，则在结束轨迹线的绘制时，将出现此“属性”菜单栏增加内部因素增加内部因素：生成的扫描特征是包含顶面和底面的实体特征，要求轨迹线封闭，扫描截面开放无内部因素无内部因素：生成的扫描特征是没有顶面和底面的实体特征，要求轨迹线和扫描截面都必须封闭课堂练习制作水杯水杯模型启动Pro/E，新建一个零件类型的文件“4-3-1.prt”，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“位置”标签，打开“位置”上滑面板，单击“定义”按钮1选取“FRONT”基准平面作为草绘平面，并保持“草绘”对话框中的默认草绘方向不变，单击“草绘”按钮，进入草绘模式2在草绘环境下，绘制
13、中心线和杯体截面，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮 3在“旋转工具”操控面板中，单击“应用”按钮，即可生成水杯主体4选择“插入”“扫描”“伸出项”菜单，打开“伸出项：扫描”对话框和“扫描轨迹”菜单栏，在“扫描轨迹”菜单栏下，选择“草绘轨迹”菜单5在弹出的“设置平面”菜单栏下，保持系统默认的“平面”项不变，选取“FRONT”基准平面作为草绘平面，弹出“方向”菜单栏，选择“正向”菜单，弹出“草绘视图”菜单栏，选择“缺省”菜单，进入草绘环境6在草绘环境下，选择“草绘”“参照”菜单，打开“参照”对话框，选取杯体的右侧边作为参照，然后单击“参照”对话框中的“关闭”按钮7利用样条曲线绘制出扫描轨
14、迹线（形状接近即可），然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮 8在弹出的“属性”菜单栏下，选择“合并终点”菜单，再选择“完成”菜单，进入扫描截面的草绘环境9在扫描截面的草绘平面（即轨迹线在起始点处的法向平面）中，利用椭圆工具绘制出扫描截面，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮。在“伸出项：扫描”对话框中，单击“确定”按钮，结束水杯模型的制作104.4 混合特征混合特征是将两个或多个截面按照指定的类型进行混合而生成的特征，它解决了截面方向和截面形状不能同时变化的问题，是一种相对比较复杂的特征。4.4.1 混合特征的创建方式选择“插入”“混合”“伸出项”菜单，打开“混合选项”菜单栏，该菜
15、单栏提供了3种混合方式、2种截面类型和2种截面生成方式平行平行：即平行混合，此方式下，所有的混合截面都相互平行，并且相邻截面之间存在一定的距离间隔旋转的旋转的：即旋转混合，此方式下，混合截面绕坐标系的Y轴旋转，最大角度可达120。每个截面都单独草绘，并用截面坐标系对齐。创建旋转混合特征时，绘制每个截面的同时都要添加一个坐标系一般一般：即一般混合，该方式是平行混合和旋转混合的综合。此方式下，可先在选定的平面上绘制第1个截面和坐标系，结束时，系统提示指定第2个截面绕X、Y和Z轴旋转的角度，以确定第2个截面的绘图平面（实际不存在），然后继续创建坐标系和截面即可，依次类推。当所有截面绘制结束后，系统将
16、提示用户输入各截面之间的距离。规则截面规则截面：在规则的草绘平面上绘制截面图形。投影截面投影截面：将草绘截面朝某个曲面上投影，并将投影截面作为混合截面，只适用于平行混合方式。选取截面选取截面：选取已有的截面图形作为混合截面，只适用于旋转混合方式和一般混合方式。草绘截面草绘截面：用草绘工具绘制混合截面，最为常用。4.4.2 混合截面的绘制原则草绘混合截面是创建混合特征的关键，绘制时需要注意以下两项原则。1各混合截面的顶点数要保持相同在生成混合特征时，系统会将各个截面的对应顶点进行连接，如果顶点数不同，就无法生成混合特征。这时可以使用草绘工具栏中的“在选取点的位置处分割图元”按钮分割图元，来增加混
17、合顶点数。比如，要创建由四边形截面和圆形截面混合的特征，可以将圆形截面进行分割2截面的起点位置和起始方向影响混合结果每个混合截面中都有一个点被作为混合起始点，以“”标识，它同时决定了截面各边的连接顺序。混合起始点的位置和方向不同，混合结果也会不同课堂练习创建异型花瓶异型花瓶模型效果启动Pro/E，新建一个零件类型的文件“4-4-1.prt”，选择“插入”“混合”“伸出项”菜单，打开“混合选项”菜单栏，依次选择“平行”菜单、“规则截面”菜单和“草绘截面”菜单，再选择“完成”菜单，弹出“伸出项：混合，平行.”对话框和“属性”菜单栏1在“属性”菜单栏下，先选择“光滑”菜单，再选择“完成”菜单，弹出“
18、设置平面”菜单栏23在工作区中选取“TOP”基准平面作为草绘平面，弹出“方向”菜单栏，选择“正向”菜单，弹出“草绘视图”菜单栏，选择“左”菜单，出现“设置平面”菜单栏，选择“RIGHT”基准平面作为左参照，此时进入草绘环境 在草绘环境下，单击草绘工具栏中的“将调色板中的外部数据插入到活动对象”按钮，打开“草绘器调色板”对话框4将“草绘器调色板”对话框切换至“多边形”选项卡下，并双击“二十边形”选项5在草绘区的中心位置单击，出现“缩放旋转”对话框，在“比例”文本框中输入“11”，然后单击“接受更改”按钮，创建一个正二十边形6利用对齐约束将多边形的中心约束到坐标系原点，并将多边形的外构造圆删除，然
19、后选中图中的顶点，并单击右键，从弹出的快捷菜单中选择“起始点”菜单项，将该顶点设置为混合起始点，重复操作一次，改变起始点方向7选择“草绘”“特征工具”“切换剖面”菜单，然后参照前面的步骤绘制第2个多边形截面 8依照相同的方法，绘制第3个多边形截面9依照相同的方法，绘制第4个多边形截面10在操控板区弹出的深度文本框中依次输入截面2、截面3和截面4的深度，分别为“80”、“80”和“120”11在“伸出项：混合，平行.”对话框中单击“预览”按钮，并适当调整视图显示，然后单击“确定”按钮，完成平行混合特征的创建12单击特征工具栏中的“壳工具”按钮，打开“壳工具”操控面板，将壳厚度值设置为“3”，然后选取花瓶模型的顶面作为移除面，并单击“壳工具”操控面板中的“应用”按钮，由此可创建异型花瓶13