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1、拉伸特征 旋转特征 扫描特征 混合特征,第3章 基础零件特征设计,3.1 拉伸特征,3.1.1 拉伸特征介绍,拉伸特征是生成三维模型时最常用的一种方法。其原理是将二维剖面沿着剖面法向延伸到一定长度,创建拉伸特征的菜单,创建拉伸特征的按钮,在零件模块下，执行“拉伸”菜单或按钮可以打开“拉伸”控制面板,“拉伸”控制面板包含3个上滑面板，分别单击“放置”、“选项”和“属性”标签可以将其展开,此为“放置”上滑面板，单击其中的“定义”按钮，可定义新的草绘剖截面，或者对已经存在的剖截面草图进行编辑,此为“选项”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,此为“属性”上滑面板，使用该面
2、板可指定拉伸特征的名称，该名称被显示在模型树中。此外，单击按钮可以在Pro/E浏览器中查看特征的说明性信息。,草绘平面的放置,选定了草绘平面就相当于找到了绘图板；一般可按软件的缺省方向放置“绘图板”；放置方向：选一个与绘图板垂直的面，其法线方向为图板放置方向。绘图板有4种放置方式:即参照指向顶、底、左、右；如图：,操作步骤,操作步骤,1.调用拉伸工具；2.草绘截面；3.选定增减材料；选定特征生成方向；5.设置拉伸深度尺寸；6.确定/完成。,实例1 嵌套图形拉伸实例,拉伸特征截面草绘和最终结果,启动Pro/E后，新建零件文件3-1-1.prt，进入零件设计模块。单击特征工具栏中的“拉伸工具”按钮
3、，打开“拉伸”控制面板,1,在“拉伸”控制面板中，保持“拉伸为实体”按钮处于按下状态，直接单击“放置”标签展开上滑面板，单击“定义”按钮,2,在工作区中选择TOP基准平面作为草绘平面，然后设置视图参照（这里使用系统默认值参照面为“RIGHT”，方向为“右”），单击“草绘”按钮打开草绘器,3,打开零件模块下的草绘器，单击右侧草绘工具栏中的图元绘制和编辑按钮即可进行草图绘制,4,绘制如图所示的图形，完成绘制后，单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮退出草绘器,5,使用系统默认拉伸方向，在拉伸特征控制面板中输入拉伸深度值“18”，按【Enter】键确认。借助鼠标适当调整视图，在工作区预览模型效果,6
4、,单击拉伸控制面板中的按钮，完成拉伸特征的创建，在模型树中该特征以“拉伸1”命名,7,本实例的特点是剖面由多个封闭嵌套环组成，拉伸成型时，系统自动判断产生结果，并由一个尺寸参数控制剖面的拉伸高度,实体拉伸，“拉伸为实体”按钮有效（缺省），“去除材料”按钮无效,3.1.2 拉伸特征创建技巧与编辑方法,曲面拉伸，“拉伸为曲面”按钮有效，“去除材料”按钮无效,薄壁拉伸，“加厚草绘”按钮有效，“去除材料”按钮无效,实体切除，“去除材料”按钮有效,曲面切除，“去除材料”按钮有效,薄壁切除，“去除材料”按钮有效,拉伸类型不是实体而是薄壁时,剖面相同、设置不同的拉伸结果,拉伸深度的设置方式,盲孔,对称,到选
5、定的,到下一个,穿透,穿至,选取顶角,选取的曲面,下面表格中是关于拉伸深度设置的说明。,创建拉伸特征后，我们经常还需要对其进行编辑。其中，如果只是希望修改拉伸特征的各项尺寸，可首先在模型树中右击特征，然后从弹出的快捷菜单中选择“编辑”，此时在绘图区将显示拉伸特征的各项尺寸，然后可双击尺寸数值来编辑它,如果希望对拉伸特征进行重新定义，可首先在模型树中右击特征，然后从弹出的快捷菜单中选择“编辑定义”，此时系统将重新显示拉伸特征控制面板，并进入拉伸特征编辑状态,实例2 利用拉伸特征制作法兰盘,使用拉伸特征和筋特征创建的法兰盘,启动Pro/E后，新建零件文件3-1-3.prt，进入零件设计模块,1,单
6、击特征工具栏中的“拉伸工具”按钮，打开“拉伸”控制面板，在其中单击“放置”标签展开上滑面板，单击“定义”按钮，打开“草绘”对话框,2,选择TOP基准平面作为草绘平面，单击“草绘”对话框中的“草绘”按钮打开草绘器,3,绘制一个直径为300的圆，然后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮退出草绘器,4,在拉伸特征控制面板中输入拉伸深度值“30”，按【Enter】键确认。单击拉伸控制面板中的按钮，创建第1个圆柱,5,参照步骤2步骤5，以所绘圆柱的上表面为草绘面，绘制一个直径为150，高度为50的圆柱,6,参照步骤2步骤4，以TOP基准面为草绘面，绘制两个直径分别为100和225的圆，然后单击选中大圆
7、，选择“编辑”“切换构造”菜单（或者按【Ctrl+G】组合键），将大圆转换为构造圆,7,单击草绘工具栏中的“创建2点中心线”按钮，绘制两条通过圆心，相互垂直，且与垂直中心线夹角为45的中心线,8,分别以两条中心线和构造圆的4个交点为圆心，绘制4个直径均为30的小圆,9,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘器。在拉伸控制面板中将拉伸方式设置为“穿透”，并单击选中“去除材料”按钮,10,单击拉伸控制面板中的“应用”按钮，完成拉伸去除特征的创建,11,选择“插入”“筋”菜单，打开“筋”特征控制面板，单击“参照”标签，打开“参照”上滑面板，然后单击“定义”按钮,13,12,单击选中RIGH
8、T基准平面作为草绘平面，在“草绘”对话框中单击“草绘”按钮,选择“草绘”“边”“使用”菜单,14,依次单击模型的两条投影边，根据它创建两条直线，然后再利用画线工具绘制一条连接直线,15,要创建筋，草绘截面必须是开放的，为此，可删除前面根据投影边创建的两条直线,16,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘器。在筋特征控制面板中设置筋的厚度为20,17,单击筋特征控制面板中的“应用”按钮，完成筋特征的创建,18,依据类似方法为法兰盘添加其他3个筋，单击“文件”工具栏中的“保存活动对象”工具，保存模型文件,19,本节结束,旋转轴,3.2 旋转特征,旋转截面,旋转特征是将草绘截面绕旋转中心线
9、旋转一定角度而生成的特征,旋转截面,以实体边作为旋转轴,旋转切除,在零件模式下选择“插入”“旋转”菜单，或者单击特征工具栏中的“旋转工具”按钮可以打开“旋转”控制面板，它包括包含3个上滑面板，分别单击“位置”、“选项”和“属性”标签可以将其展开,3.2.1 旋转特征介绍,“位置”上滑面板用来创建和编辑草绘截面，以及设置旋转轴类型,“选项”上滑面板：使用该面板可指定草绘截面两侧的旋转方式和旋转角度值,“属性”上滑面板：使用该面板可以指定旋转特征的名称，默认为“旋转_1”,(a)变量(b)对称(c)到选定项,旋转类型,(a)伸出项(b)封闭截面薄板,(c)封闭截面曲面(d)开放截面薄板,(e)开放
10、截面曲面(f)去除材料,各种旋转类型,操作步骤与要点,操作步骤,1.调用旋转工具；2.草绘截面和旋转轴线；3.指定特征参数；4.确定/完成。,要 点,1.实体必须是封闭截面；2.薄板可以是开放截面；3.截面不能超过旋转中心。,实例3 利用旋转特征创建光盘盒,光盘盒模型效果,启动Pro/E后，新建零件文件3-2-1.prt，进入零件设计模块,1,单击特征工具栏中的“旋转工具”按钮，在“旋转”控制面板中单击“作为实体旋转”按钮和“加厚草绘”按钮，然后单击“位置”标签展开上滑面板，单击“定义”按钮以定义旋转截面,2,在工作区中单击选择FRONT基准平面作为草绘平面，然后在“草绘”对话框中单击“草绘”
11、按钮进入草绘器,3,使用草绘工具栏中的“创建2点中心线”按钮绘制一条垂直中心线作为旋转轴，然后在中心线的右侧绘制开放图形，最后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态,4,在旋转特征控制面板中设置薄壁厚度为“7”，然后单击“应用”按钮完成旋转特征的创建,5,模型主体效果,再次单击草绘工具栏中的“旋转工具”按钮，打开“旋转”控制面板。打开“位置”上滑面板，单击“定义”按钮，依然将FRONT基准平面作为草绘平面，然后利用矩形工具绘制截面图形（3个矩形）,6,请注意利用对齐约束将矩形的角点与模型表面对齐,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态。在绘图区单击选择上一旋转特征定
12、义的旋转轴作为当前旋转轴，打开“位置”上滑面板，可以看到旋转轴设置效果,7,模型效果,在旋转特征控制面板中单击“应用”按钮，完成旋转特征创建,8,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，绘制矩形作为旋转截面,9,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态,10,在绘图区单击选择上一旋转特征定义的旋转轴作为当前旋转特征的旋转轴，设置旋转角度为“10”，单击反转旋转角度按钮反转旋转方向,11,在旋转特征控制面板中单击“应用”按钮，完成旋转特征创建,12,创建旋转薄壁特征后画面,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，绘制矩形作为旋转截面
13、,13,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态,14,在绘图区单击选择上一旋转特征定义的旋转轴作为当前旋转轴，设置旋转角度为“8”，单击反转旋转角度按钮反转旋转方向，单击选中“去除材料”按钮,15,适当调整视图，查看模型主体效果,16,在模型树中右击“旋转3”，从弹出的快捷菜单中选择“组”，创建特征组“组LOCAL_GROUP”，然后展开该特征组，将“旋转4”拖入该特征组中“旋转3”特征的上方，将“旋转4”特征加入该特征组，最后再拖动“旋转4”特征到“旋转3”特征的下方,17,在模型树中单击选择前面创建的特征组“组LOCAL_GROUP”，在“编辑”工具栏中单击“复制”按钮,18
14、,或者同时选中旋转3和旋转4，然后在右键菜单中选择组。,选择“编辑”“选择性粘贴”菜单，打开“选择性粘贴”对话框，在其中选中“对副本应用移动/旋转变换”复选框,19,在“选择性粘贴”对话框中单击“确定”按钮，关闭该对话框,20,在操控板中单击“相对选定参照旋转特征”按钮，然后在绘图区单击选择旋转轴作为旋转参照（此时操控板的“选择项目”字样将变为“1轴”），在操控板的旋转角度编辑框中输入180并按【Enter】键,21,在操控板区单击”应用”按钮，完成特征组复制操作,22,单击“文件”工具栏中的“保存活动对象”工具，保存模型文件,23,本节结束,3.3 扫描特征,扫描特征是将草绘截面沿着指定的轨
15、迹进行扫描而生成的特征，图中显示了3个使用扫描特征创建的模型。相对于拉伸或旋转特征，创建扫描特征时除了必须定义截面图形外，还必须定义轨迹,截面垂直于直线轨迹,3.3.1 扫描特征介绍,效果同拉伸特征,轨迹线为圆形,效果同旋转特征,选择“插入”“扫描”菜单，打开子菜单,1,选择创建扫描特征的方式,2,操作要点,要 点,1.绘制的草绘轨迹不能相交；2.轨迹曲线中的圆角不能过小，否则扫描特征将不能生成；3.创建扫描薄板实体截面可以是开放或闭合的；,实例4 创建杯子,水杯效果图，杯子主体可利用旋转特征创建，杯把可利用扫描特征创建,启动Pro/E后，新建零件文件3-3-1.prt，进入零件设计模块,2,
16、单击特征工具栏中的“旋转工具”按钮，在“旋转”控制面板中单击“位置”标签展开上滑面板，单击“定义”按钮以定义旋转截面,1,在工作区中单击选择RIGHT基准平面作为草绘平面，然后在“草绘”对话框中单击“草绘”按钮进入草绘器,3,使用草绘工具栏中的“创建2点中心线”按钮绘制一条垂直中心线作为旋转轴，然后在中心线的右侧绘制图形，最后单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态,4,在旋转特征控制面板中单击“应用”按钮，完成旋转特征的创建。适当调整视图，此为模型主体效果,5,选择“插入”“扫描”“伸出项”菜单，弹出“伸出项：扫描”对话框和“扫描轨迹”菜单管理器。在菜单管理器中选择“草绘轨迹”，
17、弹出“设置草绘平面”菜单管理器,6,在绘图区单击选择RIGHT基准平面作为草绘平面，打开“方向”设置列表，单击选择“正向”,7,在菜单管理器的“草绘视图”列表区单击选择“左”,然后在绘图区单击选择TOP平面，进入草绘状态,8,9,在草绘工具栏中单击选择“创建样条曲线”按钮，绘制杯把扫描轨迹曲线，并利用对齐约束将样条曲线端点对齐到杯体表面上，单击“继续当前部分”按钮，退出草绘状态。,10,在打开的“属性”菜单管理器中单击选择“合并终点”，然后单击选择“完成”,11,在杯体侧面生成参照,单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，退出草绘状态。在“伸出项：扫描”对话框中单击“确定”按钮，结束创建扫描特
18、征,12,在草绘工具栏中单击选择“椭圆”按钮，绘制杯把扫描截面,13,3.3.2 扫描特征创建技巧与注意事项,开放型路径,开放型路径,截面必须是开放的,截面必须是封闭的,增加内部因素：此时截面须为开放型，且开放方向须朝封闭轨迹内部，此时系统会自动补足上、下表面以形成实体。,无内部因素：如果截面为封闭型，此时系统并不会补足上下表面。,合并端点,自由端点,本节结束,3.4 混合特征,混合特征是由两个或多个截面按照指定的类型（平行混合、旋转混合和一般混合）进行混合而生成的一类特征,3.4.1 混合特征介绍,要创建混合特征，可选择“插入”“混合”菜单中的相关子菜单项,选择某个子菜单项后，系统会弹出“混
19、合选项”菜单管理器,平行混合特征：连接成混合特征的多个等点截面相互平行。旋转混合特征：连接成混合特征的多个等点截面相互不平行，后一截面的位置由前一截面绕Y轴转过指定角度来确定。一般混合特征：连接成混合特征的各个等点截面具有更大的自由度。后一截面的位置由前一截面分别绕X、Y和Z轴转过指定角度来确定。,混合的三种方式,操作要点,要 点,截面要求：1.参与混合的各截面必须闭合且有相等的点数(切点/顶点/断点)，即截面的边数相等；2.截面必须由两个或两个以上；3.每个截面图元数目必须相同；3.每个截面的起始点应在同一方向。,操作要点,要 点,混合顶点的使用：如果参与混合的各截面不能满足点数相等的条件，
20、可以使用混合顶点的方法对其进行改进，使之满足顶点数相同的条件。,分割图元以增加截面顶点数：对于截面图形上没有足够的点数与其他截面生成混合特征时，必须加入截断点以增加点数。圆截面与多边形截面混合时需用此法。,操作要点,要 点,点截面的使用：在创建混合特征时，点也可以作为一种特殊截面与各种截面进行混合。,起始点对齐：起始点是混合时，相邻两截面点连接时的对齐参照点，即两个截面的起始点相连，其他各点沿起始点处箭头指向顺次相连。,3.4.2 混合特征创建技巧与注意事项,直的,光滑,平行混合,3.4.2 混合特征创建技巧与注意事项,直的、开放,光滑、开放,旋转混合,光滑、封闭,平行混合，此时所有混合截面都
21、位于截面草绘中的多个平行平面上,平行混合,绘制完一个截面后，点右键选择“切换截面”。若箭头方向不对，先选中起始点，再点右键，选“起始点”。实际可不改。,平行混合实体实例,实例,完成图,深度：两个都为5属性：光滑,绘第截面,绘第截面,绘第截面,右键菜单/切换截面,切换截面,打断点(两处),实例创建如图零件,第截面,第截面,第截面,深度：两个都为120属性：光滑,旋转混合效果,旋转混合,旋转混合，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，绘制每个截面图形之前必须先创建一个坐标系，其中，第1个截面图形的坐标系被作为基准坐标系，其他截面图形的坐标系要与之对齐,坐标系,截面2,截面3,草
22、绘截面1时有水平、竖直参考线；而草绘截面2及以后各截面时没有水平、竖直参考线,截面1,绘制完截面1后，点“完成”，提示输入角度，创建截面2后点完成，提示继续下一截面吗？选是后又提示输入角度。,实例1,旋转混合实体实例,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,两旋转角为：45,绘制第3个截面混合,完成旋转混合特征的建立,起始点错误导致的旋转混合效果,修改起始点：先选中目标点，点右键选择起始点，没有方向箭头,实例2,第截面,第截面,第截面,两旋转角为：45属 性：直的,给出坐标,实例3,截面3,两个旋转角为90,截面1,截面2,混合点,它中和了平行混合和旋转混合的特点。创建时
23、，首先在选定基准面上创建坐标系和绘制截面图形，然后可单击草绘工具栏中的“继续当前部分”按钮，在操控板区依次设置当前绘图平面绕X、Y和Z轴的旋转角度，从而创建新的虚拟绘图平面（该平面实际不存在），然后继续创建坐标系和绘制截面图形。依次类推，可继续绘制其他截面图形。绘制结束后，系统会提示用户设置各截面之间的距离。,一般混合,实例1,截面3,截面1,截面2,X45Y45Z45深度1000,X60Y60Z60深度800,一般混合实体实例,实例5 利用混合特征创建异型花瓶,异型花瓶效果图,启动Pro/E后，新建零件文件3-4-1.prt，进入零件设计模块,1,选择“插入”“混合”“伸出项”菜单，打开“混
24、合选项”菜单管理器，设置混合特征方式为“平行”，截面为“规则截面”，截面创建方式为“草绘截面”，然后单击“完成”,2,在“属性”菜单管理器中设置混合实体模型外观为“光滑”，然后单击“完成”,3,选择TOP基准平面为草绘平面,4,设置草绘平面方向为“正向”,7,草绘视图方向为“左”,草绘参照为RIGHT基准平面,5,6,在草绘工具栏中单击活动对象按钮，打开“草绘器调色板”窗口，在“多边形”选项卡中双击“二十边形”选项，然后在绘图区单击并拖动，创建一个二十边形,8,利用对齐约束将多边形中心约束到坐标系原点，然后调整多边形边长为3。单击选择多边形顶点，然后单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“起始点
25、”，将该顶点设置为混合起始点。然后重复此操作，改变起始点方向,9,再次单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“切换剖面”，以绘制第2个截面。然后参照前面介绍的方法绘制第2个多边形，并调整其中心点、边长和混合起始点的位置与方向,10,依据相同的方法，分别绘制第3个和第4个截面，并调整多边形中心点、边长和混合起始点的位置与方向,11,在草绘工具栏中单击“继续当前部分”按钮，退出草绘状态，在操控板区分别输入截面2、截面3和截面4的深度,12,在“伸出项：混合，平行”对话框中单击“预览”按钮,13,适当调整视图显示，此时所创建的花瓶如图所示,14,单击“确定”按钮，结束创建平行混合特征,15,在“工程”特征工具栏中单击“壳工具”按钮，打开壳特征控制面板，设置壳厚度为“1”，然后单击”应用”按钮完成壳特征的创建,16,适当调整视图，此时所创建的花瓶如图所示,17,如果对模型不满意，希望重新修改它，可首先在模型树中右击所创建的特征，然后从弹出的快捷菜单中选择“编辑定义”，打开“伸出项：混合，平行”对话框,18,若修改截面，可首先在对话框中单击选择“截面”列表项，然后单击“定义”按钮,修改各截面多边形的边长，生成模型,19,20,第3章结束!,
