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1、zpofrp 2013-10-20第十二讲第十二讲 曲面曲面特征（三）特征（三）例例12-112-1 创建创建图图12-112-1所示的实体模型。所示的实体模型。12-112-1图图12-1例例12-112-1题图题图综合举例综合举例zpofrp 2013-10-2012-212-2步骤步骤1 1：创建旋转曲面：创建旋转曲面：FRONTFRONT为草绘平面为草绘平面创建步骤创建步骤如下：如下：圆弧的圆心对圆弧的圆心对齐至齐至RIGHT绘制绘制中心中心线为线为旋转旋转轴轴步骤步骤2 2：创建扫描曲面：创建扫描曲面：FRONTFRONT为草绘平面为草绘平面扫描轨迹扫描轨迹扫描剖面扫描剖面zpofr
2、p 2013-10-2012-312-3步骤步骤3 3：延伸扫描曲面：依次选取延伸扫描曲面：依次选取【延拓延拓】/【延拓方向延拓方向】/【向上至平面向上至平面】选项，选项，选取图中所示的选取图中所示的4 4条边，作一个实时基准条边，作一个实时基准平面（平面（TOPTOP基准面向上偏距基准面向上偏距4040）为曲面延）为曲面延伸的终止面伸的终止面 步骤步骤4 4：对扫描曲面和延对扫描曲面和延伸的曲面作镜像伸的曲面作镜像 步骤步骤5 5：将将3 3个曲面合并：注意选个曲面合并：注意选择曲面的保留部分，合并结果如择曲面的保留部分，合并结果如图所示图所示zpofrp 2013-10-2012-412-
3、4步骤步骤6 6：创建薄板实体特征：依次创建薄板实体特征：依次选取选取【创建创建】/【实体实体】/【加材加材料料】/【使用面组使用面组】/【薄板薄板】选选项，选曲面任意处，薄壳厚度为项，选曲面任意处，薄壳厚度为1.5 1.5 剖截面剖截面步骤步骤7 7：创建圆角特征：在凹创建圆角特征：在凹槽顶部的槽顶部的4 4条边倒圆角，半径条边倒圆角，半径为为1 1。最后结如图所示。最后结如图所示。倒圆角倒圆角zpofrp 2013-10-2012-512-5例例12-2 12-2 创建如创建如图图12-212-2 所示的实体模型。所示的实体模型。图图12-2例例12-212-2题图题图zpofrp 201
4、3-10-2012-612-6创建步骤创建步骤如下：如下：步骤步骤1 1：创建长方体基础实体创建长方体基础实体步骤步骤2 2：在长方体中央创建一基准面在长方体中央创建一基准面DTM1DTM1，以便于后续特征的创建，以便于后续特征的创建步骤步骤3 3：以扫描方式创建左侧以扫描方式创建左侧的曲面：的曲面：DTM1DTM1为草绘平面为草绘平面扫描轨迹扫描轨迹扫描剖面扫描剖面三点位于同一三点位于同一竖直线上竖直线上zpofrp 2013-10-2012-712-7步骤步骤4 4：创建扫描曲面的顶面（为一个平整曲面）：首先用扫描曲面的顶创建扫描曲面的顶面（为一个平整曲面）：首先用扫描曲面的顶边创建一条基
5、准曲线（用边创建一条基准曲线（用【复合复合】方式），再将该曲线作镜像（以过两方式），再将该曲线作镜像（以过两边线的实时基准平面为对称面）。作实时基准平面（过曲线）作为草绘边线的实时基准平面为对称面）。作实时基准平面（过曲线）作为草绘平面，长方体前侧面为参考平面，抓取两曲线作为平整曲面的边界，创平面，长方体前侧面为参考平面，抓取两曲线作为平整曲面的边界，创建平整曲面，如图所示。建平整曲面，如图所示。复合曲线复合曲线镜像曲线镜像曲线两边线两边线平整平面平整平面zpofrp 2013-10-2012-812-8步骤步骤5 5：创建右侧的曲面（为一个混合曲面）：将镜像曲线投影到长方体创建右侧的曲面（为
6、一个混合曲面）：将镜像曲线投影到长方体的顶面，然后用镜像曲线和投影曲线创建一个混合曲面的顶面，然后用镜像曲线和投影曲线创建一个混合曲面 投影曲线（垂直于曲面）投影曲线（垂直于曲面）混合曲面混合曲面zpofrp 2013-10-2012-912-9步骤步骤6 6：创建前侧的平整曲面创建前侧的平整曲面 步骤步骤7 7：将前侧的平整曲面作镜将前侧的平整曲面作镜像以生成后侧的平整曲面像以生成后侧的平整曲面 步骤步骤8 8：合并所有的曲面，共合并所有的曲面，共5 5个个步骤步骤9 9：用合并曲面创建实体特征用合并曲面创建实体特征 zpofrp 2013-10-2012-1012-10例例12-3 12-
7、3 设计如设计如图图12-3 12-3 所示的笔筒。所示的笔筒。图图12-3例例12-312-3题图题图zpofrp 2013-10-2012-1112-11步骤步骤1 1：创建基本外形实体创建基本外形实体:以以TOPTOP基准面为绘图平面，拉伸高度为基准面为绘图平面，拉伸高度为50 50 创建步骤创建步骤如下：如下：笔笔筒筒的的前前端端为为一一个个梯梯形形凹凹槽槽，左左视视图图为为一一圆圆弧弧形形，因因此此可可以以作作两两个个曲曲面面来来创创建建此此凹凹槽槽；笔笔筒筒的的顶顶面面为为一一曲曲面面，由由3 3条条曲线组合而成。曲线组合而成。画中心线画中心线对齐至对齐至FRONTzpofrp 2
8、013-10-2012-1212-12步骤步骤2 2：创建第创建第1个圆孔（草绘孔）个圆孔（草绘孔）：距离：距离RIGHT基准面基准面12.5、距离、距离FRONT基准面基准面15步骤步骤3 3：利用所建圆孔复制（平移、镜像）另外利用所建圆孔复制（平移、镜像）另外4个圆孔个圆孔12.5改为改为27.5，15改为改为3030改为改为0镜像镜像zpofrp 2013-10-2012-1312-13步骤步骤4 4：由侧面用拉伸方式创建凹槽的圆弧形底面由侧面用拉伸方式创建凹槽的圆弧形底面：FRONT为为草绘平面，属性为草绘平面，属性为【双侧都双侧都】实体的前、后侧面为实体的前、后侧面为拉伸的终止面拉伸
9、的终止面生成的曲面生成的曲面绘制剖面图绘制剖面图步骤步骤5 5：由顶面用拉伸方式创建凹槽的梯形顶面由顶面用拉伸方式创建凹槽的梯形顶面画中画中心线心线实体的底面为拉伸的终止面实体的底面为拉伸的终止面生成的曲面生成的曲面zpofrp 2013-10-2012-1412-14步骤步骤6 6：合并两个曲面合并两个曲面 步骤步骤7 7：用切减材料方式创建凹槽用切减材料方式创建凹槽 步骤步骤8 8：创建笔筒外围及凹创建笔筒外围及凹槽侧边的圆角：槽侧边的圆角：【创建创建】/【实体实体】/【倒圆角倒圆角】/【简简单单】/【可变的可变的】/【边链边链】/【依次依次】选项，依次选取选项，依次选取图中的图中的101
10、0条边、共条边、共2020个端点个端点指定半径值，然后依次输入指定半径值，然后依次输入4 4个个2020、8 8个个1515和和8 8个个12.512.5的的圆角半径值圆角半径值 边边1，R20边边2，R20边边3，R15边边4，R15边边5，R15边边6，R15边边7，R12.5边边8，R12.5边边9，R12.5边边10，R12.5zpofrp 2013-10-2012-1512-15步骤步骤9 9：创建笔筒外围四周所有面的拔模面：用创建笔筒外围四周所有面的拔模面：用【中平面中平面】拔模，利用拔模，利用【环曲面环曲面】选取笔筒四周曲面，选取笔筒四周曲面，TOP基准面为中平面，拔模角度为基准
11、面为中平面，拔模角度为“-4”步骤步骤8 8：创建圆角（续）创建圆角（续）拔拔模模面面zpofrp 2013-10-2012-1612-16步骤步骤1010：创建凹槽内四周所有面的拔模面：用创建凹槽内四周所有面的拔模面：用【中曲线中曲线】拔模，利用拔模，利用【环环曲面曲面】选取凹槽内四周所有曲面，利用选取凹槽内四周所有曲面，利用【相切链相切链】选取图中曲线为中曲线，选取图中曲线为中曲线，TOP基准面为角度参考面，拔模角度为基准面为角度参考面，拔模角度为“4”拔模面拔模面中曲线中曲线zpofrp 2013-10-2012-1712-17步骤步骤1111：创建平行混合曲面以裁剪笔筒的顶面：由创建平
12、行混合曲面以裁剪笔筒的顶面：由3个截面混合生成，作实个截面混合生成，作实时基准平面（时基准平面（FRONT基准面偏距基准面偏距50）为草绘平面）为草绘平面实实时时基基准准面面画中心结对画中心结对齐至此点齐至此点绘制第绘制第1条截面曲线条截面曲线绘制第绘制第2条截面曲线条截面曲线绘制第绘制第3条截面曲线（与第一条重合）条截面曲线（与第一条重合）zpofrp 2013-10-2012-1812-18步骤步骤1212：用混合曲用混合曲面以面以【切减材料切减材料】的方式创建笔筒的的方式创建笔筒的顶面顶面 生成的混生成的混合曲面合曲面步骤步骤1313：创建凹槽底边的不等半径圆角：创建凹槽底边的不等半径圆
13、角：【倒圆角倒圆角】/【简单简单】/【可变可变的的】/【边链边链】选项，选取凹槽底面的任一边线，此时出现选项，选取凹槽底面的任一边线，此时出现“”记号，记号，将视角转为俯视图，依次选取图中的将视角转为俯视图，依次选取图中的3 3个点以便于指定圆角半径，依次输个点以便于指定圆角半径，依次输入入4 4个点的半径值为个点的半径值为1010、5 5、5 5、10 10 选取此边选取此边“”记号记号选取其余选取其余3个点个点zpofrp 2013-10-2012-1912-19步骤步骤1414：创建笔筒外缘与凹槽外缘的圆角：用创建笔筒外缘与凹槽外缘的圆角：用【常数常数】/【相切链相切链】选选取边，圆角半
14、径为取边，圆角半径为 3 3 先选此边先选此边再选此边再选此边zpofrp 2013-10-2012-2012-20 注意：注意：该圆角该圆角需两个边一起倒需两个边一起倒圆角才能成功，圆角才能成功，若只作单一边的若只作单一边的圆角，则倒圆角圆角，则倒圆角后所剩的厚度将后所剩的厚度将小于小于3，不足以，不足以作另一边的圆角。作另一边的圆角。先选此边先选此边倒圆角倒圆角出错信息出错信息倒圆角倒圆角再选此边再选此边zpofrp 2013-10-2012-2112-21例例12-4 12-4 汤匙的设计。汤匙的设计。（用边界方式创建曲面）（用边界方式创建曲面）图图12-4例例12-412-4题图题图z
15、pofrp 2013-10-2012-2212-22基本构想：基本构想：利用汤匙的利用汤匙的主轴线、轮廓线与骨架线主轴线、轮廓线与骨架线来创建汤匙的来创建汤匙的实体，其设计构思简述如下：实体，其设计构思简述如下：1.创建汤匙的主轴线：以创建汤匙的主轴线：以【草绘草绘】方式创建主轴线方式创建主轴线2.创建轮廓线：利用汤匙的主、俯视图，以创建轮廓线：利用汤匙的主、俯视图，以【两次投影两次投影】方式创建汤匙的方式创建汤匙的轮廓线轮廓线主轴线主轴线轮廓线的俯视图轮廓线的俯视图轮廓线的主视图轮廓线的主视图完成的轮廓线完成的轮廓线zpofrp 2013-10-2012-2312-234.创建汤匙实体：将主
16、轴线、轮廓线与骨架线以创建汤匙实体：将主轴线、轮廓线与骨架线以【边界边界】方式创建汤匙方式创建汤匙的曲面，再以的曲面，再以【使用面组使用面组】的方式创建汤匙实体的方式创建汤匙实体3.创建骨架线：以创建骨架线：以【经过点经过点】方式创建汤匙的骨架线方式创建汤匙的骨架线zpofrp 2013-10-2012-2412-24步骤步骤1 1：创建汤匙的主轴线：以创建汤匙的主轴线：以FRONT基准面为草绘平面，绘制图基准面为草绘平面，绘制图中中示的图线示的图线 创建步骤创建步骤如下：如下：圆锥曲线圆锥曲线样条曲线样条曲线主轴线主轴线zpofrp 2013-10-2012-2512-25步骤步骤2 2：创
17、建汤匙轮廓线的主视图创建汤匙轮廓线的主视图首先创建辅助基准点：依次选取首先创建辅助基准点：依次选取/【曲线曲线】/【长度比例长度比例】选项，选项，用用【查询选取查询选取】选取图中的曲线选取图中的曲线段，输入比例值为段，输入比例值为“0”，完成，完成的基准点的基准点PNT0如图所示如图所示选取此段曲线选取此段曲线生成的基准点生成的基准点PNT0然后创建轮廓曲线：以临时基准然后创建轮廓曲线：以临时基准面（面（FRONT基准面偏距基准面偏距25）为）为草绘平面，绘制图线草绘平面，绘制图线直线，距直线，距离为离为1画直线画直线画样条曲线画样条曲线生成生成的曲的曲线线zpofrp 2013-10-201
18、2-2612-26步骤步骤3 3：创建汤匙轮廓线的俯视图创建汤匙轮廓线的俯视图以首尾两点以首尾两点画样条曲线画样条曲线1以以4点画样条点画样条曲线曲线2画画3条中心线条中心线生成的曲线生成的曲线首先创建轮廓线的首先创建轮廓线的前半段：以前半段：以TOP基基准面为草绘平面，准面为草绘平面，绘制图中的图线绘制图中的图线（画（画3条中心线分条中心线分别对齐别对齐PNT0点和点和前两条曲线的端点）前两条曲线的端点）zpofrp 2013-10-2012-2712-27步骤步骤3 3：创建汤匙轮廓线的俯视图创建汤匙轮廓线的俯视图（续）（续）再将前半段的轮廓线镜像至后半段再将前半段的轮廓线镜像至后半段（F
19、RONT基准面为对称平面）基准面为对称平面）镜像的曲线镜像的曲线新建图层新建图层“curvescurves”，将将这这3 3条曲线放入该图层条曲线放入该图层zpofrp 2013-10-2012-2812-28步骤步骤4 4：创建汤匙的轮廓线创建汤匙的轮廓线以两次投影的方法创建汤匙下半部的轮廓线：依次选取以两次投影的方法创建汤匙下半部的轮廓线：依次选取/【两次投影两次投影】选项，选取选项，选取FRONT为草绘平面（为草绘平面（TOP为参考面），抓取图中的为参考面），抓取图中的3段曲线；段曲线；然后将视角转为三维，再选取绘图平面为然后将视角转为三维，再选取绘图平面为TOP基准面（基准面（FRON
20、T为参考面）为参考面），抓取图中的，抓取图中的3段曲线，完成的曲线如图所示段曲线，完成的曲线如图所示FRONT为草绘平面（为草绘平面（TOP为参考面）为参考面）抓取抓取3段曲线段曲线TOP为草绘平面（为草绘平面（FRONT为参考面）为参考面）抓取抓取3段曲线段曲线生成的曲线生成的曲线【两次投影两次投影】创建曲线：创建曲线：由两个由两个视图分别做两条二维曲线后，这视图分别做两条二维曲线后，这两条二维曲线分别垂直其绘图平两条二维曲线分别垂直其绘图平面长出两个曲面，此两个曲面的面长出两个曲面，此两个曲面的交线即为用交线即为用【两次投影两次投影】生成的生成的基准曲线。基准曲线。zpofrp 2013-
21、10-2012-2912-29步骤步骤4 4：创建汤匙的轮廓线（续）创建汤匙的轮廓线（续）用同样的方法创建汤匙上半部用同样的方法创建汤匙上半部的轮廓线的轮廓线生成的曲线生成的曲线将图层将图层“curvescurves”关掉，使一些关掉，使一些曲线不显示在屏幕上，保留的曲曲线不显示在屏幕上，保留的曲线如图所示，这几条曲线为边界线如图所示，这几条曲线为边界曲面第一方向的轮廓曲线曲面第一方向的轮廓曲线 保留的曲线保留的曲线zpofrp 2013-10-2012-3012-30步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（即边界曲面第二方向的轮廓曲线）：创建汤匙的骨架曲线（即边界曲面第二方向的轮廓曲线）：创建第
22、创建第1条曲线条曲线依次选取依次选取/【经过点经过点】选项，选取图中左侧的选项，选取图中左侧的3个点创建个点创建第第1条曲线条曲线选取选取3个点个点第第1条曲线条曲线zpofrp 2013-10-2012-3112-31步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第2条曲线条曲线首先创建辅助基准点：依次选取首先创建辅助基准点：依次选取/【曲线曲线】/【长度比例长度比例】选项，用选项，用【查询选取查询选取】选取图中的曲线段，输入比例值为选取图中的曲线段，输入比例值为“0.5”，生成基准点，生成基准点PNT1选取此段曲线选取此段曲线基准点基准点PNT1创建辅助基准
23、轴：依次选取创建辅助基准轴：依次选取/【过点且垂直平面过点且垂直平面】选项，选取选项，选取FRONT为基准轴的垂直面，为基准轴的垂直面，PNT1为通过的点，生成轴为通过的点，生成轴A_1zpofrp 2013-10-2012-3212-32步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第2条曲线（续）条曲线（续）创建辅助基准面：通过创建辅助基准面：通过A_1轴，轴，RIGHT基准面旋转基准面旋转-18，生成基准面，生成基准面DTM2创建辅助基准点：以创建辅助基准点：以【曲线曲线曲面曲面】方式，选取图中的曲线方式，选取图中的曲线1和和DTM2基基准面，完成的基准点
24、为准面，完成的基准点为PNT2；用同；用同样的方式选取曲线样的方式选取曲线2和和DTM2基准面，基准面，完成的基准点为完成的基准点为PNT3曲线曲线1曲线曲线2创建基准曲线：以创建基准曲线：以【经过点经过点】方式，方式，依次选取依次选取PNT2、PNT1与与PNT3三个三个点，生成点，生成第第2条曲线条曲线第第2条曲线条曲线zpofrp 2013-10-2012-3312-33步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第3条曲线条曲线首先创建辅助基准点：依次选取首先创建辅助基准点：依次选取/【曲线曲线】/【长度比例长度比例】选项，用选项，用【查询选取查询选取
25、】选取图中的曲线段，输入比例值为选取图中的曲线段，输入比例值为“0.5”，生成基准点，生成基准点PNT4选取此段曲线选取此段曲线基准点基准点PNT4创建辅助基准轴：依次选取创建辅助基准轴：依次选取/【过点且垂直平面过点且垂直平面】选项，选取选项，选取FRONT为为基准轴的垂直面，基准轴的垂直面，PNT4为通过的点，生成轴为通过的点，生成轴A_2zpofrp 2013-10-2012-3412-34步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第3条曲线（续）条曲线（续）创建辅助基准面：通过创建辅助基准面：通过A_2轴，轴，RIGHT基准面旋转基准面旋转-24，生
26、成，生成基准面基准面DTM3创建辅助基准点：以创建辅助基准点：以【曲线曲线曲面曲面】方式，与前述方法相同，创建基准方式，与前述方法相同，创建基准点点PNT5和和PNT6创建基准曲线：以创建基准曲线：以【经过点经过点】方式，方式，依次选取依次选取PNT5、PNT4与与PNT6三个三个点，生成点，生成第第3条曲线条曲线第第3条曲线条曲线zpofrp 2013-10-2012-3512-35步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第4条曲线（续）条曲线（续）首先创建辅助基准面：过首先创建辅助基准面：过PNT0点且平行点且平行RIGHT基准基准面，生成基准平面面，
27、生成基准平面DTM4创建辅助基准点：以创建辅助基准点：以【曲线曲线曲面曲面】方式，选取图中的曲线方式，选取图中的曲线1和和DTM4创创建点建点PNT7；选取曲线；选取曲线2和和DTM4创建创建点点PNT8曲线曲线1曲线曲线2创建基准曲线：以创建基准曲线：以【经过点经过点】方式，方式，依次选取依次选取PNT7、PNT0与与PNT8三个三个点，生成点，生成第第4条曲线条曲线第第4条曲线条曲线zpofrp 2013-10-2012-3612-36步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第5条曲线条曲线首先创建辅助基准点：依次选取首先创建辅助基准点：依次选取/【曲
28、线曲线】/【长度比例长度比例】选项，用选项，用【查询选取查询选取】选取图中的曲线段，输入比例值为选取图中的曲线段，输入比例值为“0.5”，生成基准点，生成基准点PNT9选取此段曲线选取此段曲线首先创建辅助基准面：过首先创建辅助基准面：过PNT9点且平行点且平行RIGHT基准基准面，生成基准平面面，生成基准平面DTM5zpofrp 2013-10-2012-3712-37步骤步骤5 5：创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第创建汤匙的骨架曲线（续）：创建第5条曲线（续）条曲线（续）创建辅助基准点：以创建辅助基准点：以【曲线曲线曲曲面面】方式，选取图中的曲线方式，选取图中的曲线1和和DTM5创建点创建点
29、PNT10；选取曲；选取曲线线2和和DTM5创建点创建点PNT11曲线曲线1曲线曲线2创建基准曲线：以创建基准曲线：以【经过点经过点】方方式，依次选取式，依次选取PNT10、PNT9与与PNT11三个点，生成三个点，生成第第5条曲线条曲线第第5条曲线条曲线zpofrp 2013-10-2012-3812-38步骤步骤6 6：创建汤匙的边界曲面：依次选取创建汤匙的边界曲面：依次选取【创建创建】/【曲面曲面】/【新建新建】/【高级高级】/【边界边界】/【混合曲面混合曲面】选项，选项，【第一方向第一方向】选取图中所选取图中所示的示的3条曲线；条曲线；【第二方向第二方向】选取图中所示的选取图中所示的5
30、条曲线，生成曲面条曲线，生成曲面【第一方向第一方向】：选取选取3条红色曲线条红色曲线【第二方向第二方向】：选取选取5条黑色曲线条黑色曲线生成的曲面生成的曲面zpofrp 2013-10-2012-3912-39步骤步骤7 7：创建汤匙的薄壳实体：依次选取创建汤匙的薄壳实体：依次选取【创建创建】/【实体实体】/【加材料加材料】/【使用面组使用面组】/【薄板薄板】选项，选取汤匙曲面的任一点，使材料向曲面下方长选项，选取汤匙曲面的任一点，使材料向曲面下方长出薄壳实体，输入薄壳厚度为出薄壳实体，输入薄壳厚度为“0.7”，选取，选取【曲面法向曲面法向】选项，生成薄壳选项，生成薄壳实体实体步骤步骤8 8：
31、将所有基准曲线放入图层将所有基准曲线放入图层“curves”并关闭该图层，使曲线不显示并关闭该图层，使曲线不显示在屏幕上在屏幕上zpofrp 2013-10-2012-4012-40步骤步骤9 9：创建汤匙把手尾端的圆角：以创建汤匙把手尾端的圆角：以【相切链相切链】分别选取的把手尾端的上分别选取的把手尾端的上下棱边，输入圆角半径值下棱边，输入圆角半径值“2.5”选取两选取两条边条边圆角圆角完成的汤匙完成的汤匙zpofrp 2013-10-2012-4112-41例例12-5 12-5 齿轮的设计。齿轮的设计。在齿轮设计中，在齿轮设计中，最重要的问题是最重要的问题是获得获得渐开线齿轮轮廓，渐开线
32、齿轮轮廓，因此我们因此我们首先首先使用方程式使用方程式创建渐开线曲线，创建渐开线曲线，然后利然后利用该曲线用该曲线拉伸生成齿轮轮廓曲面，拉伸生成齿轮轮廓曲面，再再使用使用曲面切出齿轮轮廓，曲面切出齿轮轮廓，最后最后阵列轮阵列轮齿结构生成齿轮。齿结构生成齿轮。通过本例，同学们通过本例，同学们可以可以进一步理解参数化设计的含义以进一步理解参数化设计的含义以及其巨大的设计优越性。及其巨大的设计优越性。用参数控制用参数控制的模型，可以通过变更参数而获得不的模型，可以通过变更参数而获得不同的设计结果。同的设计结果。zpofrp 2013-10-2012-4212-42 创建步骤创建步骤如下：如下：步骤步
33、骤1 1：设置参数：依次选取设置参数：依次选取【零件零件】/【设置设置】/【参数参数】/【零件零件】/【创创建建】选项，在选项，在【增加参数增加参数】菜单中选取菜单中选取【整数整数】选项，根据系统提示输入选项，根据系统提示输入参数名参数名“z”，按回车键后输入该参数的值，按回车键后输入该参数的值“25”，然后再按回车键。按照，然后再按回车键。按照下面的表建立除下面的表建立除“z”以外的其它参数以外的其它参数向模型中添加的参数向模型中添加的参数参数名称参数名称zmanglehacddbdadfb参数类型参数类型整数实数实数实数实数实数实数实数实数实数参数含义参数含义齿数模数压力角齿顶高系数顶隙系
34、数分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽参数初值参数初值2532010.250.000.000.000.0020（设置初值为（设置初值为“0.00”的参数的数值将通过后面的关系式进行计算）的参数的数值将通过后面的关系式进行计算）zpofrp 2013-10-2012-4312-43步骤步骤2 2：创建基本曲线创建基本曲线用用【草绘草绘】方式创建曲线：以方式创建曲线：以FRONT为绘图平面（为绘图平面（TOP为参为参考面），考面），画画3个同心圆个同心圆，不用更，不用更改系统默认尺寸，其具体数值将改系统默认尺寸，其具体数值将在随后通过关系式来确定。生成在随后通过关系式来确定。生成的曲线如图所
35、示的曲线如图所示在在【零件零件】菜单中选取菜单中选取【关系关系】选项，选取刚创建的曲线，这选项，选取刚创建的曲线，这时系统将显示时系统将显示3条曲线的符号尺条曲线的符号尺寸标注寸标注草绘草绘3个同心圆个同心圆生成的曲线生成的曲线符号尺寸符号尺寸zpofrp 2013-10-2012-4412-44步骤步骤2 2：创建基本曲线创建基本曲线（续）（续）在在【关系关系】菜单中选取菜单中选取【编辑关系编辑关系】选选项，系统弹出记事本编辑对话框，输入项，系统弹出记事本编辑对话框，输入以下关系式：以下关系式：d=m*zd=m*zdb=m*z*cos(angle)db=m*z*cos(angle)da=m*
36、(z+2*ha)da=m*(z+2*ha)df=m*z-2*m*(ha+c)df=m*z-2*m*(ha+c)d0=dfd0=dfd1=dbd1=dbd2=dd2=d完成后在记事本编辑对话框的完成后在记事本编辑对话框的【文件文件】下拉菜单中单击下拉菜单中单击【保存保存】选项，然后选项，然后关闭对话框关闭对话框 在在【零件零件】菜单中选取菜单中选取【再生再生】选项，系统将根据添加的关系式，选项，系统将根据添加的关系式，自动计算各圆的直径，并再生图自动计算各圆的直径，并再生图形，最后生成的形，最后生成的3 3条曲线（齿根条曲线（齿根圆、基圆、分度圆）如图所示圆、基圆、分度圆）如图所示 按关系式生成
37、的按关系式生成的3条曲线条曲线分度圆曲线分度圆曲线基圆曲线基圆曲线齿根圆曲线齿根圆曲线zpofrp 2013-10-2012-4512-45步骤步骤3 3：创建渐开线曲线：以创建渐开线曲线：以【从方程从方程】方式创建曲线：坐标系为系统标方式创建曲线：坐标系为系统标准坐标系，坐标类型为准坐标系，坐标类型为【柱坐标柱坐标】。系统弹出文本框，按照记事本的内。系统弹出文本框，按照记事本的内容输入渐开线曲线的参数方程（该参数方程由渐开线方程推导获得，具容输入渐开线曲线的参数方程（该参数方程由渐开线方程推导获得，具体过程请参看相关书籍），保存该文档后关闭记事本体过程请参看相关书籍），保存该文档后关闭记事本
38、 ，单击模型对话框，单击模型对话框上的上的“确定确定”按钮，最后完成曲线按钮，最后完成曲线渐开线曲线渐开线曲线zpofrp 2013-10-2012-4612-46步骤步骤4 4：创建过渡圆弧曲线创建过渡圆弧曲线注意：注意：由机械原理的基本知识可知，基圆以内没有渐开线。但当齿轮的由机械原理的基本知识可知，基圆以内没有渐开线。但当齿轮的基圆半径大于齿根圆半径时，还应该在基圆以内切出齿槽。不过由于这段基圆半径大于齿根圆半径时，还应该在基圆以内切出齿槽。不过由于这段曲线不影响齿轮的啮合，可以不再使用渐开线，为了简化操作，设计中将曲线不影响齿轮的啮合，可以不再使用渐开线，为了简化操作，设计中将使用圆弧
39、曲线使用圆弧曲线 用用【草绘草绘】方式绘制圆弧曲线：方式绘制圆弧曲线：以以FRONTFRONT基准面为绘图平面（基准面为绘图平面（TOPTOP为参考面），进入草绘模式后，为参考面），进入草绘模式后，抓取渐开线，选取渐开线上靠近抓取渐开线，选取渐开线上靠近基圆的端点为起点绘制一段圆弧，基圆的端点为起点绘制一段圆弧，圆弧的另一个端点落在齿根圆圆圆弧的另一个端点落在齿根圆圆弧以内弧以内抓取的渐抓取的渐开线曲线开线曲线新绘制新绘制圆弧圆弧删除抓取的渐开线曲线，只剩圆删除抓取的渐开线曲线，只剩圆弧曲线弧曲线 zpofrp 2013-10-2012-4712-47步骤步骤4 4：创建过渡圆弧曲线创建过渡圆
40、弧曲线（续）（续）标注图中所示的标注图中所示的3 3个尺寸，修改圆弧半径为个尺寸，修改圆弧半径为“d/8d/8”，修改圆弧曲线左，修改圆弧曲线左边端点到竖直中心线的距离为边端点到竖直中心线的距离为“0.45*df0.45*df”，修改圆弧圆心到竖直中，修改圆弧圆心到竖直中心线的距离为心线的距离为“db/2db/2”，系统重新计算后的尺寸如图所示，系统重新计算后的尺寸如图所示 按关系式计算的尺寸按关系式计算的尺寸标注标注3个尺寸个尺寸过渡圆弧曲线过渡圆弧曲线zpofrp 2013-10-2012-4812-48步骤步骤5 5：创建齿廓曲线创建齿廓曲线首先创建基准点：以首先创建基准点：以【曲线相交
41、曲线相交】方式选方式选取分度圆曲线与渐开取分度圆曲线与渐开线曲线，创建过两曲线曲线，创建过两曲线的交点的基准点线的交点的基准点PNT0PNT0；同理选取齿根；同理选取齿根圆曲线与圆弧曲线，圆曲线与圆弧曲线，创建过两曲线的交点创建过两曲线的交点的基准点的基准点PNT1 PNT1 创建基准轴线：以创建基准轴线：以【2 2平面平面】方式选取方式选取TOPTOP基基准平面和准平面和RIGHTRIGHT基准平基准平面，两平面的交线即面，两平面的交线即为所建基准轴为所建基准轴A_1A_1 创建基准平面：分别创建基准平面：分别【穿过穿过】A_1A_1基准轴和基准轴和PNT0PNT0基准点，建立基基准点，建立
42、基准平面准平面DTM1 DTM1 zpofrp 2013-10-2012-4912-49步骤步骤5 5：创建齿廓曲线创建齿廓曲线（续）（续）镜像曲线：依次选取镜像曲线：依次选取【特征特征】/【复制复制】/【镜像镜像】/【独立独立】选项，选取渐选项，选取渐开线曲线和圆弧曲线；新建实时基准面开线曲线和圆弧曲线；新建实时基准面DTM2DTM2为镜像参照：为镜像参照：【穿过穿过】A_1A_1基准基准轴，以轴，以【角角】方式选取方式选取DTM1DTM1基准面，输入角度值基准面，输入角度值“360/4/z360/4/z”，创建的镜像，创建的镜像曲线如图所示。（在输入角度时应保证复制的曲线和原曲线围成齿廓而
43、不是曲线如图所示。（在输入角度时应保证复制的曲线和原曲线围成齿廓而不是围成轮齿，否则应输入围成轮齿，否则应输入“-360/4/z-360/4/z”。这里输入角度。这里输入角度“360/4/z360/4/z”是因为在是因为在分度圆周上齿厚和齿槽宽相等，镜像参照应该由分度圆周上齿厚和齿槽宽相等，镜像参照应该由DTM1DTM1绕轴线转过半个齿厚的绕轴线转过半个齿厚的角度，即角度，即360/4/z=90/z360/4/z=90/z。）。）镜像曲线镜像曲线zpofrp 2013-10-2012-5012-50步骤步骤6 6：裁剪基准曲线裁剪基准曲线创建基准点：以创建基准点：以【曲线相交曲线相交】方式选取
44、齿根圆曲线与复方式选取齿根圆曲线与复制的圆弧曲线，创建过两曲制的圆弧曲线，创建过两曲线的交点的基准点线的交点的基准点PNT2 PNT2 以以【分割分割】方式创建曲线：用方式创建曲线：用PNT1PNT1和和PNT2PNT2基准点裁剪齿根圆曲线和两基准点裁剪齿根圆曲线和两段圆弧曲线段圆弧曲线 zpofrp 2013-10-2012-5112-51步骤步骤7 7：创建曲面特征：以创建曲面特征：以【拉伸拉伸】方式创建曲面，选取方式创建曲面，选取FRONT基准平基准平面为绘图平面（面为绘图平面（TOP为参考面），进入草绘模式后，抓取图中的曲线，为参考面），进入草绘模式后，抓取图中的曲线，拉伸深度为拉伸深
45、度为“b”，生成的曲面如右图所示，生成的曲面如右图所示抓取曲线抓取曲线生成的曲面生成的曲面 zpofrp 2013-10-2012-5212-52步骤步骤8 8：创建拉伸实体特征：使用以前的草绘平面，拉伸方向朝向屏幕内，创建拉伸实体特征：使用以前的草绘平面，拉伸方向朝向屏幕内，绘制如图绘制如图13-13所示的圆（齿顶圆），修改直径尺寸为所示的圆（齿顶圆），修改直径尺寸为“da”，拉伸深度为，拉伸深度为“b”绘制齿顶圆绘制齿顶圆拉伸实体特征拉伸实体特征zpofrp 2013-10-2012-5312-53步骤步骤9 9：复制曲面特征：复制曲面特征：依次选取依次选取【创建创建】/【曲面曲面】/【转
46、换转换】【】【移动移动】/【复制复制】选项，选取刚建的曲面，再选取选项，选取刚建的曲面，再选取【旋转旋转】选项，选取选项，选取A_1轴线轴线为旋转轴，输入旋转角度为旋转轴，输入旋转角度“360/z”。复制结果如图所示。复制结果如图所示。(此处不能用此处不能用【特征特征】/【复制复制】选项复制曲面，这种方法复制的曲面不能进行组创建选项复制曲面，这种方法复制的曲面不能进行组创建和特征阵列。和特征阵列。)复制的曲面复制的曲面zpofrp 2013-10-2012-5412-54步骤步骤1010：使用曲面特征生成实体特征（切出第一个齿槽）：依次选取使用曲面特征生成实体特征（切出第一个齿槽）：依次选取【
47、创建创建】/【实体实体】/【切减材料切减材料】/【使用面组使用面组】/【实体实体】选项，选取复制选项，选取复制的曲面，切减方向单击的曲面，切减方向单击 按钮，最后创建的实体特征如图所示按钮，最后创建的实体特征如图所示 切出齿槽切出齿槽zpofrp 2013-10-2012-5512-55步骤步骤1111：创建圆角：选取图中所示的创建圆角：选取图中所示的4条边倒圆角，圆角半径为条边倒圆角，圆角半径为“d/200”4条边条边步骤步骤1212：创建组：依次选取创建组：依次选取【零件零件】/【特征特征】/【组组】/【局局部组部组】选项，输入组名选项，输入组名“geargear”，从模型树中选取最，从模
48、型树中选取最后后3 3个特征个特征 zpofrp 2013-10-2012-5612-56步骤步骤1313：阵列切减实体特征：在阵列切减实体特征：在【组组】菜单中选取菜单中选取【阵列阵列】选项，选取选项，选取刚创建的组刚创建的组“gear”，以角度尺寸作为阵列驱动尺寸以角度尺寸作为阵列驱动尺寸，输入阵列尺寸增，输入阵列尺寸增量为量为“360/z”，输入阵列特征总数为，输入阵列特征总数为“25”阵列驱动尺寸阵列驱动尺寸zpofrp 2013-10-20步骤步骤1414：由于在阵列特征时不允许使用参数作为阵列尺寸总数，由于在阵列特征时不允许使用参数作为阵列尺寸总数，为了方便模型的修改，现在在阵列特
49、征的为了方便模型的修改，现在在阵列特征的3个参数中加入关系式个参数中加入关系式在在【零件零件】菜单中选取菜单中选取【修改修改】选选项，然后任意选取一个阵列轮齿，项，然后任意选取一个阵列轮齿，系统将显示特征的系统将显示特征的3 3 个参数：阵列个参数：阵列驱动尺寸、阵列特征总数、阵列尺驱动尺寸、阵列特征总数、阵列尺寸增量，如图所示寸增量，如图所示 在在【零件零件】菜单中选取菜单中选取【关系关系】选选项，系统将尺寸标注改为项，系统将尺寸标注改为符号形式符号形式 在在【关系关系】菜单中选取菜单中选取【增加增加】选项，添加以下关系式选项，添加以下关系式：d72=360/zd74=360/zp73=z1
50、2-5712-57zpofrp 2013-10-20步骤步骤1515：在齿轮中心创建孔结构：以在齿轮中心创建孔结构：以【拉伸拉伸】/【切减材料切减材料】方式创建实体，方式创建实体，使用以前的绘图平面，绘制剖面图，修改圆的半径尺寸为使用以前的绘图平面，绘制剖面图，修改圆的半径尺寸为“d/5”、键槽宽、键槽宽度为度为“d/6”、键槽高度为、键槽高度为“d/15”，拉伸深度为，拉伸深度为【穿过所有穿过所有】。结果如图。结果如图所示所示12-5812-58步骤步骤1616：将全部基准曲线和最初将全部基准曲线和最初创建的曲面特征放入图层创建的曲面特征放入图层“curves”隐藏。最后结果如图隐藏。最后结