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1、第7章 高级特征n 本章导读n 本章重点n 理论学习本章导读n 前面介绍了零件的基本特征，这一章将为读者介绍零件建模的高级特征。通过基础特征建模可以完成大部分零件特征建模，但在一些特殊的情况下，基础特征工具较为难以实现的曲面或者实体，通过高级特征建模则可以比较顺利的创建出满足条件的特征模型。本章将会介绍的高级特征包括有扫描混合、螺旋扫描、边界混合以及可变剖面扫描。本章重点n扫描混合特征n螺旋扫描特征n可变剖面扫描特征n边界混合特征7.1 扫描混合特征n 要创建扫描混合特征，需要先定义扫描轨迹，利用草绘轨迹线或者选取现有的曲线作为轨迹线，配合多个截面进行扫描，从而产生实体特征，即沿着扫描轨迹线混
2、合多个曲面。扫描混合既有扫描特征的特点，也有混合特征的特点。扫描和混合特征里的工具在扫描混合中同样是适用的。7.1 扫描混合特征n1.“轨迹”收集器 扫描混合特征参照面板中，“轨迹”收集器包含有“X轨迹”和“N(法向)轨迹”，该收集器最多只能选取两条链作为扫描混合的轨迹。nX轨迹：作为原始轨迹线不能设置为X轨迹，只有第二条轨迹才能设置为X轨迹，当设置为X轨迹时，表示扫描截面的X轴穿过扫描截面与轨迹的交点。如图7.1所示。图7.1 第二条链为X轨迹创建的特征7.1 扫描混合特征nN轨迹：为法向轨迹，表示扫描截面的法向方向与轨迹曲线各点相切平行。如果只有一条扫描轨迹线，则必需设置为法向轨迹，这是系
3、统的默认设置；若有两条轨迹线作为扫描轨迹，则第二条轨迹线可以设置为X轨迹，也可以设置为N轨迹，当第二条轨迹设置为N轨迹时，原始轨迹不能作为N轨迹。如图7.2所示。图7.2 原始轨迹作为草绘轨迹创建的特征7.1 扫描混合特征n2.剖面控制 剖面控制设置有垂直于轨迹、垂直于投影、恒定法向三种。(1)垂直于轨迹：扫描截面将垂直于指定的轨迹，此选项为系统默认选项。如图7.3所示，所创建的扫描混合特征中，其扫描界面垂直于轨迹线。图7.3 垂直于轨迹 7.1 扫描混合特征n(2)垂直于投影：扫描截面的法向与指定方向的原始轨迹的投影相切。在扫描过程中，扫描截面平行于指定的方向参照，选取该选项后，系统会提示用
4、户选择方向参照，以垂直于投影作为剖面控制的方式，如图7.4所示，选取基准平面RIGHT作为方向参照，从图中可以看出，扫描截面平行于基准平面RIGHT的法向，并且垂直于原始轨迹线在在该平面上的投影。图7.4 垂直于投影 7.1 扫描混合特征n(3)恒定法向：表示扫描截面的法向平行于指定方向向量。选取该选项后，系统会提示用户选择方向参照，如图7.5所示，选取基准平面DTM1的法向作为方向参照，扫描截面平行于基准平面DTM1的法向进行扫描。图7.5 恒定法向 7.2 螺旋扫描n 螺旋扫描是通过沿着螺旋轨迹扫描截面来创建螺旋扫描，螺旋扫描的轨迹线通过旋转曲面的轮廓以及螺距来定义，旋转曲面的轮廓表示螺旋
5、特征的截面原点到其旋转轴之间的距离，螺距表示螺旋线之间的距离。螺旋扫描的轨迹线以及旋转曲面是不会出现在所生成的几何模型当中的。7.2 螺旋扫描n常数：螺旋扫描特征的螺距是常数。如图7.6所示。n可变的：螺旋扫描特征的螺距是可变的，并且可以由图形来定义。如图7.7所示。n穿过轴：横截面位于穿过轴的平面内，即横截面的法向垂直于旋转轴。n轨迹法向：确定横截面的方向，使之垂直于轨迹，即扫描截面垂直于轨迹。n右手定则：使用右手规则定义轨迹，如图7.8所示。图7.6和图7.7都是按照右手定则所创建的螺旋扫描特征。n左手定则：使用左手规则定义轨迹，如图7.9所示，注意图7.8与图7.9这两个图的螺旋形成的方
6、向。7.2 螺旋扫描 图7.6 常数螺距 图7.7 可变螺距7.2 螺旋扫描 图7.8 右手定则 图7.9 左手定则7.2 螺旋扫描n可变螺旋扫描特征(1)修改扫引轨迹 以“分割”按钮修剪扫描轨迹线，如图7.10所示。(2)修改节距值 分别输入各分割点的节距值，修改后的螺距图如图7.11所示，创建的螺旋特征如图7.12所示。7.2 螺旋扫描 图7.10 修改轨迹线 图7.11 修改后螺距图 7.2 螺旋扫描 图7.12 创建的可变螺旋扫描特征7.3 可变剖面扫描n 用户在沿一个或者多个选定轨迹扫描截面时，可以通过控制截面的方向、旋转来创建可变剖面扫描特征，也可以使用恒定截面或可变截面来创建扫描
7、特征。所创建的特征截面的形状很大程度上取决于轨迹线的形状。7.3 可变剖面扫描n1.“轨迹”收集器 轨迹收集器中显示所有被选择的轨迹，其中第一条为原始轨迹线。对于每一条轨迹都可以为其设置轨迹类型，“轨迹”收集器包含有“X轨迹”、“N(法向)轨迹”以及“T(相切)轨迹”，该收集器可以选取两任意条链作为扫描特征的轨迹。7.3 可变剖面扫描n X轨迹：当设置为X轨迹时，表示扫描截面的X轴穿过截面与X轨迹的交点，与扫描混合特征类似，原始轨迹线不能作为X轨迹，如图7.13所示。图7.13 辅助轨迹为X轨迹7.3 可变剖面扫描nN轨迹：扫描截面的法向方向平行于轨迹曲线的切线，如同7.14所示。读者可以比较
8、这两个图的区别。需要注意的是，只能有一条轨迹作为法向轨迹；一条轨迹既可以设置为X轨迹，也可以设置为法向轨迹。图7.14 辅助轨迹为法向轨迹7.3 可变剖面扫描nT轨迹：如果轨迹存在于两个或者多个相切曲面中，则可以选中T复选框，如图7.15所示，轨迹线为两曲面的交线，该轨迹线可以设置为相切轨迹。图7.15 设定相切7.3 可变剖面扫描n2.剖面控制n剖面控制设置有垂直于轨迹、垂直于投影、恒定法向三种。垂直于轨迹：扫描截面将垂直于指定的轨迹，此选项为系统默认选项。垂直于投影：扫描截面的法向与指定方向的原始轨迹的投影相切。恒定法向：表示扫描截面的法向平行于指定方向向量。这一部分内容与前面所讲到的“扫
9、描混合”特征中的剖面控制的含义是相同的，读者可以参照“扫描混合”特征中的部分内容。7.3 可变剖面扫描n3.水平/垂直控制 在创建可变剖面扫描过程中，一般通过控制截面的X轴和Y轴来确定扫描截面绕草绘平面法向的旋转位置。自动：扫描截面有X轴和Y轴自动定向。系统会自动计算X向量的方向，最大程度的降低扫描几何的扭曲。对于没有参照任何曲面的原点轨迹，此为缺省选项。在起始点的X方向参照收集器中允许定义扫描起始的初始截面X轴方向。如图7.16所示。7.3 可变剖面扫描 图7.16 以“自动”控制方式创建曲面7.3 可变剖面扫描n垂直于曲面：截面的Y轴垂直于扫描轨迹所在的曲面。如果原点轨迹参照为曲面上的曲线
10、、曲面的单侧边、曲面的双侧边或实体边等作为参照，则此为缺省选项。并可以通过“下一个”按钮改变Y轴的方向。如图7.17所示。图7.17 以“垂直于曲面”控制方式创建曲面7.3 可变剖面扫描nX轨迹：截面的X轴通过指定的X轨迹和沿扫描截面的交点。如图7.18所示。图7.18 以“X轨迹”控制方式创建曲面7.4 边界混合n 边界混合是利用边线来创建生成曲面，可以在参照实体之间创建边界混合特征。在每个方向上选定第一个和最后一个图元来定义曲面的边界，如果能添加更多的参照图元则能更完整的定义曲面形状。7.4 边界混合n1.曲线n 曲线上滑面板中包括有第一方向收集器、第二方向收集器。n第一方向收集器：在该收
11、集器中列出了所选择的第一方向上的所有曲线链，系统会根据所选择曲线的先后顺序为其排序，用户还可以在该收集器中选中某一条曲线链后，调整曲线链的顺序，图7.19所示为以第一方向曲线来创建曲面。n第二方向收集器：在该框中列出了所选择的第二方向上的所有曲线链，用法与第一方向收集器是一样的。该收集器与对话框中的是相对应的。图7.20所示为以第二方向曲线来创建曲面，图7.21所示为以两个二方向曲线来创建曲面。7.4 边界混合 图7.19 以第一方向上曲线创建曲面 图7.20 以第二方向上曲线创建曲面7.4 边界混合 图7.21 以两个方向上的曲线来创建曲面7.4 边界混合n2.边界条件：显示并控制边界条件，
12、包括边对齐的相切条件。在该框中分别左侧列出了方向1、方向2起始链和终止链。在右侧可为每条链设置边界条件，可能的设置条件包括有自由、切线、曲率、垂直。自由：表示对于混合曲面没有设置相切的条件，此选项为系统默认选项。图7.19、7.20、7.21都是没有设定边界条件的混合曲面。切线：表示设置混合曲面沿边界与参照曲面相切，如图7.22所示。曲率：表示混合曲面沿边界具有曲率的连续性，如图7.23所示。垂直：表示混合曲面与参照曲面或者基准平面垂直，如图7.24所示。7.4 边界混合 图7.22 设置相切边界条件 图7.23 设置曲率边界条件7.4 边界混合 图7.24 设置垂直边界条件 7.5 上机练习n利用本章所学的可边界混合的知识，绘制如图7.25所示的容器零件特征。图7.25 容器7.5 上机练习n根据本章所学的特征创建方法，绘制如图7.26所示的油桶.图7.26 创建油桶 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。