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PTC中国区Pro/E培训推荐教材Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基础设计实例精讲基础设计实例精讲 作者：和青芳 周四新 出版社：机械工业出版社深入学习深入学习Pro/E参考教材推荐参考教材推荐：Pro/ENGINEER Wildfire 4.0高级设计实例精讲（作者：和青芳 周四新）Pro/ENGINEER Wildfire 4.0曲面设计实例精讲（作者：和青芳 周四新）更多无偿pro/e学习资料与学习支持，请访问CAD教育网 CAD教育网 第1页第第 6章章 零件建模草绘特征零件建模基本技术是基于草绘特征。草绘特征是零件建模主要特征，任何零件创建都离不开草绘特征，熟练掌握草绘特征创建是学习三维设计基本功，本章详细介绍利用草绘特征建模各种方法。CAD教育网 第2页6.1 基础知识基础知识3D建模不一样于2D绘图，2D绘图在1个平面上即可完成，而3D建模则是在空间中进行，建立模型含有长度、宽度、高度三个方向尺寸。在3D建模中，首先要选定工作空间坐标系（包含原点、坐标轴和基准平面），用户普通可直接使用Pro/ENGINEER系统提供默认坐标系，然后再明确草绘平面与参考平面即可。草绘平面：在该面绘制模型特征截面或扫描轨迹线等。参考平面：选定与草绘平面垂直1个面，作为参考平面，以确定草绘平面放置特征。本章所述特征均由二维截面经过拉伸、旋转、扫描等方式生成，因为特征截面以草图方式绘制，所以这种建模方式又称为零件建模草绘特征。在零件建模过程中可使用草绘特征增加材料或去除材料。CAD教育网 第3页6.2 拉伸特征将绘制截面沿给定方向和给定深度生成三维特征称为拉伸特征。它适于结构等截面实体特征。单击绘图区右侧【拉伸工具】按钮 ，或单击菜单【插入】【拉伸】选项，系统显示如图6-1所表示拉伸特征操控板，并提醒“选取一个草绘（假如首选内部草绘，可在放置面板中找到“定义”选项。）”现将该操控板介绍以下。图6-1 拉伸特征操控板 CAD教育网 第4页CAD教育网 第5页CAD教育网 第6页：模型预览。选中按钮 进行模型几何预览（系统默认方式，显示特征生成几何形状与特征尺寸。），选中按钮 进行模型特征预览（特征正确完成预览，以观察建立特征；若预览时犯错，表明特征构建有错误）。如图6-2所表示左图为“几何预览”状态，右图为“特征预览”状态 CAD教育网 第7页 放置：单击该按钮，显示放置面板，单击其中【定义】按钮或【编辑】按钮，打开草绘对话框定义草绘平面或重定义拉伸截面。选项：单击该按钮，显示如图6-3所表示面板。面板中第1侧、第2侧栏供用户选择拉伸特征方式，并显示当前拉伸尺寸，用户也可直接更改拉伸尺寸。封闭端：建立曲面拉伸特征时该项被激活，以选择拉伸曲面端口是封闭还是开口。CAD教育网 第8页属性：单击该按钮，打开如图6-4所表示面板，显示当前特征名称，用户可在名称栏修改特征名称；单击按钮 打开该特征信息窗口，如图6-5所表示。图6-4 显示当前特征名称图6-5 特征信息窗口CAD教育网 第9页图6-6 草绘对话框建立拉伸特征操作步建立拉伸特征操作步骤骤以下：以下：进入零件设计模式，单击菜单【插入】【拉伸】选项，或直接单击【拉伸工具】按钮 打开拉伸特征操控板。单击放置面板中【定义】按钮，系统显示如图6-6所表示草绘对话框。该对话框中显示指定草绘平面、参考平面、视图方向等内容。，在绘图区中选择对应草绘平面或参考平面，在草绘对话框中设定视图方向和特征生成方向。单击草绘对话框中【草绘】按钮，系统进入草绘状态。在草绘环境中绘制拉伸截面，绘制完成单击草绘工具栏中按钮 系统回到拉伸特征操控板。，在选项面板选择拉伸模式并设置拉伸尺寸。CAD教育网 第10页CAD教育网 第11页提醒提醒：在进行减料特征操作时，将光标移到特征操作方向箭头处，如图6-7所表示，单击左键即可完成特征生成方向更改。在其它特征操作中也有类似功效，请读者留心学习使用。图6-7 将光标移到特征操作方向箭头处CAD教育网 第12页图6-8 使用拉伸特征建立模型实例使用拉伸特征建立如图6-8所表示模型。CAD教育网 第13页 建立新文件 图6-9 零件设计工作界面CAD教育网 第14页 建立增料拉伸特征 CAD教育网 第15页CAD教育网 第16页 建立拉伸减料特征图6-14 绘制截面CAD教育网 第17页图6-17 厚度值为5拉伸特征效果CAD教育网 第18页6.3 旋转特征旋转特征是由特征截面绕旋转中心线旋转而成一类特征，它适合于构建回转体零件。草绘旋转特征截面时，其截面必须全部位于中心线一侧，倘若要生成实体特征，其截面必须是封闭。单击绘图区右侧【旋转工具】按钮 ，或单击菜单【插入】【旋转】选项，系统显示如图6-18所表示“旋转特征操控板”，该面板与拉伸特征操控板极为相同，现只将该面板中形似而意不一样功效选项介绍以下：CAD教育网 第19页CAD教育网 第20页提醒：在Pro/E野火版操控板中选择或设定参考时，应首先激活其对应栏目（也称搜集器，激活后背景颜色为黄色）使其处于工作状态。要激活栏目直接单击它即可，如图6-19所表示。图6-19 单击搜集器将其激活 在Pro/E野火版3.0中建立旋转特征，用户既能够在草绘环境中绘制旋转中心线作为旋转轴，也可在非草绘环境中选定边或轴线作为旋转轴。CAD教育网 第21页建立旋转特征操作步骤以下：进入“零件设计”模式，单击菜单【插入】【旋转】选项，或直接单击【旋转工具】按钮 ，打开旋“转特征操控板”。单击位置面板中【定义】按钮，系统显示草绘对话框，该对话框中显示指定草绘面、参考平面、视图方向等内容。在绘图区中选择对应草绘平面或参考平面，在草绘对话框中设定视图方向和特征生成方向。单击草绘对话框中【草绘】按钮，系统进入草绘工作环境。在草绘环境中使用绘制中心线工具绘制一条中心线作为截面旋转中心线，在中心线一侧绘制旋转特征截面，绘制完成单击草绘工具栏中按钮 ，回到旋转特征操控板（若在草绘环境中没有绘制中心线，应在三维模型中指定作为旋转中心线几何元素，这一功效是在新版本中增加）。CAD教育网 第22页CAD教育网 第23页提醒：在预览生成特征后，假如欲重新修改草绘特征截面，以重新生成新特征，只需单击位置面板中【编辑】按钮，回到草绘工作环境进行修改即可。要建立实体旋转特征，需绘制一封闭截面，绘制截面应完全位于旋转轴一侧，不可与旋转轴相交。CAD教育网 第24页实例使用旋转特征建立如图6-20所表示模型。图6-20 利用旋转特征建立模型CAD教育网 第25页 建立新文件 建立旋转增料特征CAD教育网 第26页 建立旋转减料特征图6-25 绘制一条中心线和一个圆CAD教育网 第27页CAD教育网 第28页6.4 扫描特征扫描特征扫描是将二维截面沿着指定轨迹线扫描生成三维实体特征，使用扫描建立增料或减料特征时首先要有一条轨迹线，然后再建立沿轨迹线扫描特征截面。单击菜单【插入】【扫描】【伸出项】（或【切口】选项），会显示如图6-28所表示扫描轨迹菜单。草绘轨迹：在草绘图中绘制扫描轨迹线。选取轨迹：选择已经有曲线作为扫描轨迹线。CAD教育网 第29页假如在已经有轨迹曲线中选择轨迹线，会显示6-29所表示链菜单，利用该菜单可采取不一样方式选择曲线。依次：对已经有边线进行逐一选取作为扫描轨迹线。相切链：在一条曲线链中，单击一条边，全部从它出发边线，只要链点是切点，其相连边线自动被选中，直到该链点不为切点为止。曲线链：选择曲线链中边作为扫描轨迹。边界链：经过选取1个曲面，并使用其单侧边来定义轨迹；若曲面有多个环，可选择1个特征环来定义。曲面链：经过选取1个面，并使用该面边来定义轨迹。目标链：经过选择模型中预先定义边集来定义。选取：依据选中链类型，进行边线、曲线选择。撤消选取：撤消当前曲线或边选择。修剪/延伸：对选择曲线进行裁剪或延长。起始点：选择扫描曲线开始点。完成：单击该键完成轨迹曲线设定。退出：单击该键终止链选择，返回到上一级菜单。CAD教育网 第30页建立扫描特征操作步骤以下：建立扫描特征操作步骤以下：单击菜单【插入】【扫描】【伸出项】（假如建立减料特征选【切口】选项）。在扫描轨迹菜单中选择创建轨迹线方式。假如在步骤中，选择是【草绘轨迹】，则需定义绘图面与参考面，然后绘制轨迹线；假如选择【选取轨迹】，则需在绘制区中选择一条曲线作为轨迹线。假如轨迹线为开放轨迹并与实体相接合，则应确定轨迹首尾端为【自由端点】还是【合并终点】。假如轨迹为封闭，则需配合截面形状选择【增加内部原因】或【无内部原因】选项。在自动进入草绘工作区中绘制扫描截面并标注尺寸（注：位置尺寸标注必须以轨迹起点十字线中心为基准）。完成后，单击模型对话框中【预览】按钮，观察扫描结果，单击鼠标中键完成扫描特征。CAD教育网 第31页CAD教育网 第32页CAD教育网 第33页 绘制草绘特征截面不可彼此相交。截面与轨迹设置不妥会造成扫描干涉，不能完成扫描特征建立。CAD教育网 第34页实例1建立如图6-34所表示扫描模型。图6-34 要建立扫描模型CAD教育网 第35页 创建新零件文件 以扫描方式建立增料特征CAD教育网 第36页CAD教育网 第37页实例2本例练习在已经有实体模型中建立扫描特征，使读者了解【自由端点】与【合并终点】不一样及其使用方法。打开练习文件 创建合并终点形式扫描CAD教育网 第38页CAD教育网 第39页 修改为自由端点形式扫描特征CAD教育网 第40页实例实例3经过本例练习，使读者了解和学习扫描中使用“添加内部原因”和“无内部原因”特点。创建新零件文件 无内部原因扫描增料特征图6-46 绘制轨迹线CAD教育网 第41页图6-49 无内部原因扫描增料特征 添加内部原因扫描增料特征CAD教育网 第42页提醒：在使用添加内部原因进行扫描时，轨迹线必须封闭，截面为不封闭，方可完成扫描特征。CAD教育网 第43页6.5 混合特征由数个截面混合生成特征称为混合特征。按混合方式不一样，混合特征分为三种形式：平行混合、旋转混合、普通混合。CAD教育网 第44页在使用混合特征建模时，首先在系统显示混合选项菜单中选择混合形式及截面绘制形式，如图6-53所表示。平行：选择此项为平行混合方式，全部截面相互平行。旋转：选择此项为旋转混合方式，截面绕Y轴旋转。普通：选择此项为普通混合方式，截面可沿X、Y、Z轴旋转或平移。规则截面：以草绘平面所绘制面，或由现有零件选取面为混合截面。投影截面：以草绘平面所绘制面，或选择现有零件在投影后所得面作为混合截面。选取截面：选择已经有截面作为混合截面。草绘截面：在草绘图中绘制混合截面。CAD教育网 第45页在建立混合特征时，不论采取何种混合形式，全部混合截面必须含有相同数量边，当数量不一样时，可经过以下方式处理：使用草绘命令工具栏中【分割】按钮。利用【混合顶点】命令（单击菜单【草绘】【特征工具】【混合顶点】选项）指定草绘截面1个点作为一条边。另外，在绘制特征截面时应注意截面起始点位置不一样，混合后结果有所不一样。截面起始点就是截面绘制完后，截面中出现箭头位置，经过右键菜单中【起始点】选项，能够更改起始点位置。CAD教育网 第46页6.5.1 平行混合平行混合是混合特征中最简单方法，平行混合中全部截面都相互平行，全部截面都在同一窗口中绘制，截面绘制完成，指定截面距离即可。CAD教育网 第47页图6-54 确定截面混合方式建立平行混合特征操作步建立平行混合特征操作步骤骤以下以下：单击菜单【插入】【混合】【伸出项】选项；若建立厚度均匀实体，则选择【薄板伸出项】。在弹出混合选项菜单中选择【平行】选项，并对应选择截面绘制形式及方法。在弹出属性菜单中确定截面混合方式是【直】还是【光滑】，若建立混合曲面还应选择端面为【开放终点】还是【封闭端】，如图6-54所表示。选择草绘平面与参考面，绘制第1个截面，标注尺寸，并观察或调整起始点位置。在绘图窗口单击右键，在弹出快捷菜单中单击【切换剖面】选项，绘制第1个截面颜色变淡，此时绘制第2个截面，标注尺寸，并观察或调整起始点位置。CAD教育网 第48页 若要绘制第3个截面，操作步骤同时骤，若不绘制新截面，单击草绘工具栏中按钮 即可完成混合截面绘制。若要重新回到第1个截面，再次在右键快捷菜单中单击【切换剖面】选项即可，如图6-55所表示。系统弹出如图6-56所表示深度菜单，选择一个定义深度选项，然后对应确定相邻截面间距离。图6-55 单击模型对话框中【预览】按钮，观察混合后结果；单击模型对话框中【确定】按钮，完成混合特征建立。图6-56CAD教育网 第49页实例1使用平行混合特征绘制如图6-57所表示零件模型。图6-57 使用平行混合特征绘制零件模型 CAD教育网 第50页 创建新零件文件 采取平行混合方式 绘制第1个截面图6-58 绘制第2个截面CAD教育网 第51页 绘制第3个截面 输入两截面间距离CAD教育网 第52页 修改属性为光滑CAD教育网 第53页实例实例2本节练习使用平行混合特征处理截面边数不一样混合特征，建立如图6-64所表示零件模型。建立新文件 绘制第1个截面 绘制第2个截面CAD教育网 第54页 分割第2个截面 绘制第3个截面CAD教育网 第55页 在截面中添加点线段CAD教育网 第56页 修改起始点CAD教育网 第57页6.5.2 旋转混合旋转混合旋转混合特征特点：参加旋转混合截面间彼此成一定角度。在绘制旋转混合截面时，每一截面必须在草绘模式下建立1个相对坐标系，并标注该坐标系与其基准面间位置尺寸；将各截面坐标系统一在同一平面上，然后将坐标系Y轴作为旋转轴，定义截面绕Y轴转角即可建立旋转混合特征。CAD教育网 第58页CAD教育网 第59页实例实例使用旋转混合特征，建立如图6-73所表示零件模型。图6-73 使用旋转混合特征建立零件模型CAD教育网 第60页 建立新文件 选择旋转混合方式 绘制第1个截面 绘制第2个截面图6-74 绘制第1个截面图6-75 绘制第2个截面CAD教育网 第61页 绘制第3个截面并完成混合 图6-76 绘制第3个截面图6-77 完成旋转混合特征建立CAD教育网 第62页6.5.3 普通混合 普通混合是三种混合特征中使用最灵活、功效最强混合特征。参加混合截面可沿相对坐标系X、Y、Z轴旋转或者平移，其绘制基本操作步骤同旋转混合操作步骤。CAD教育网 第63页建立普通混合特征操作步骤以下：建立普通混合特征操作步骤以下：单击菜单【插入】【混合】【伸出项】选项；若绘制厚度均匀实体，则选择【薄板伸出项】选项。在混合选项菜单中，选择【普通】选项，并依据情况选择截面绘制形式及方法。确定截面混合方式是直还是光滑。选择草绘面与参考面，在草绘环境中使用【创建参考坐标系】按钮，建立一个相对坐标系并标注此坐标系位置尺寸。绘制混合特征第1个截面并标注尺寸。单击草绘命令工具栏中按钮，按系统提醒依次输入第2个截面沿相对坐标系X、Y、Z三方向旋转角度。同绘制第1个截面操作，绘制第2个截面。若绘制第3个截面，操作同时骤，不然按系统提醒，单击【否】按钮结束截面绘制。重复直到完成截面绘制。完成混合截面绘制后，依次输入截面相对坐标系间距离。单击模型对话框中【预览】按钮，观察生成模型；或单击模型对话框中【确定】按钮，完成混合特征建立。CAD教育网 第64页实例本例制作如图6-78所表示零件模型 CAD教育网 第65页 建立新文件 选择普通混合方式 绘制第1个截面图6-79 绘制第1个截面 绘制第2个截面 图6-80 系统提醒输入旋转角度CAD教育网 第66页图6-81 绘制第2个截面 绘制第3个截面并完成混合图6-83 第3个截面CAD教育网 第67页6.6 筋特征筋特征筋特征是在两个或两个以上相邻平面间添加加强筋，该特征是一个特殊增料特征。依据相邻平面类型不一样，生成筋分为：直筋和旋转筋两种形式。相邻两个面均为平面时，生成筋称为直筋，即筋表面是1个平面；相邻两个面中有1个为弧面或圆柱面时，草绘筋平面必须经过圆柱面或弧面中心轴，生成筋为旋转筋，其表面为圆锥曲面。CAD教育网 第68页单击菜单【插入】【筋】选项或单击按钮，打开如图6-86所表示筋特征操控板，各功效选项意义说明以下。定义：建立或修改筋特征草绘截面（对已经有筋特征进行修改时，该按钮显示为【编辑】）。反向：控制筋特征生成方向是向外还是向内，如图6-87所表示。CAD教育网 第69页 图6-87 筋特征生成方向CAD教育网 第70页CAD教育网 第71页实例使用筋特征建立如图6-89所表示模型中直筋和旋转筋。打开练习文件 图6-89CAD教育网 第72页 建立直筋CAD教育网 第73页 建立旋转筋CAD教育网 第74页6.7 综合练习综合练习本节综合利用前面所学拉伸特征、旋转特征、扫描特征、筋特征，建立如图6-96所表示模型。CAD教育网 第75页CAD教育网 第76页6.8 课后练习1思索题（1）草绘平面与参考平面在设计过程中饰演着什么角色？（2）想一想拉伸特征概念与操作步骤。（3）在书中经常提到“增料”与“减料”两个词，你是怎样了解这两个词？（4）想一想旋转特征概念与操作步骤，它与拉伸特征有何不一样？（5）想一想扫描特征概念与操作步骤。（6）在扫描特征中怎样了解“自由端点”、“合并终点”、“增加内部原因”、“无内部原因”含义？（7）想一想混合特征概念，它包含哪三种混合特征？试比较这三种混合特征异同？（8）在混合特征建立过程中怎样切换到不一样特征截面？怎样确保各特征截面“边数”相同？（9）想一想为何在建立旋转混合特征与普通混合特征时都要建立相对坐标系？（10）想一想筋特征概念与操作步骤？怎样变更筋特征生成方向？CAD教育网 第77页CAD教育网 第78页CAD教育网 第79页CAD教育网 第80页CAD教育网 第81页