应用与实例教程.ppt

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1、PRO/E wildfire4.0应用与实例教程,第八章 零件设计曲面特征,第八章 零件设计曲面特征,8.1 基本曲面特征8.2 曲面的合并 8.3 曲面的修剪8.4 曲面的延伸8.5 曲面的转换 8.6 高级曲面的构建 8.7 曲面转化实体特,目 录,8.1 基本曲面特征,8.1.1 以拉伸方式创建曲面特征草绘的二维截面沿着草绘平面的垂直方向拉伸指定深度，而创建的曲面特征,称为曲面拉伸特征。注意：在草绘曲面拉伸特征的截面时，截面不一定要封闭,但截面线同实体拉伸特征一样不能相交、不能有重合线等要求。在草绘曲面去除特征拉伸截面时，截面必须将被去除特征的曲面完全分割。其操作步骤如下：单击基础特征工

2、具栏中的 按钮，或单击主菜单中【插入】【拉伸】命令，都会出现如图8-1所示的操控板。选取一个基准平面或零件的平面为草绘平面，绘制草图，单击 按钮完成草绘。单击拉伸特征操控板中的（拉伸为曲面）按钮。,目录,8.1 基本曲面特征,图8-1 操控板输入曲面的深度（即草绘的拉伸深度），即完成拉伸曲面的创建。如图8-2所示。（a）“封闭端”未选中（b）“封闭端”选中图8-2两种拉伸结果展示,目录,8.1 基本曲面特征,8.1.2 以旋转方式创建曲面特征草绘的二维截面绕中心轴线旋转指定的角度生成的曲面特征，称为曲面旋转特征。其操作步骤如下：单击基础特征工具栏中的 按钮，或单击主菜单中【插入】【旋转】命令，

3、出现如图8-3所示操控板。为草绘选取一个基准平面或零件上的平面，确认草绘的方向参照及其方向。图8-3 操控板,目录,8.1 基本曲面特征,绘制旋转中心（第一条中心线）和旋转截面图，然后单击 按钮完成截面的绘制。单击旋转特征操控板中的 按钮。输入曲面的旋转角度（0360），即完成旋转曲面的创建。如图8-4所示。图8-4 旋转特征,目录,8.1 基本曲面特征,8.1.3 以扫描方式创建曲面特征将绘制的二维截面沿着指定的轨迹线扫描生成的曲面特征，称为曲面扫描特征。其操作步骤如下：单击主菜单中【插入】【扫描】【曲面】命令（以扫描的方式创建曲面）。单击【草绘轨迹】选项（轨迹线为以草绘方式画出来的二维线条

4、）。选取轨迹线的草绘平面，并确定绘制轨迹线时的视图方向，然后再选取另一平面作为草绘方向的参照面，以将零件转换为二维视图。绘制扫描的轨迹线。指定扫描的属性，其选项轨迹线为封闭或非封闭的线条而不同。若轨迹线为非封闭的线条，则【属性】的菜单为：【开放终点】曲面的两端不封闭。,目录,8.1 基本曲面特征,【封闭端】曲面的两端自动封闭。（注：若选此项截面必须绘制成封闭轮廓）如图8-5所示。若轨迹线为封闭的线条，则【属性】菜单不会出现，且扫描截面可以不封闭，也可以封闭。系统再次进入草绘环境，用户绘制扫描的截面，完成曲面扫描特征的创建。图8-5 模型显示比较,目录,8.1 基本曲面特征,8.1.4 以混合曲

5、面混合特征在数个截面之间混合形成的曲面特征，称为曲面混合特征。其操作步骤如下：单击主菜单中【插入】【混合】【曲面】命令，出现如图8-6所示菜单。确认混合的选项：【平行】【规则截面】【草绘截面】，表示各截面之间互相平行，截面混合为曲面时，截面不需进行投影，截面是以草绘方式创建而成。确认混合的属性。如图8-7所示属性菜单。【直的】：截面之间点对点以直线相连。【光滑】：所有截面点对点之间以平滑曲线相连(当截面个数在两个以上时才有作用)。【开放终点】：曲面的两端不封闭。,目录,8.1 基本曲面特征,【封闭端】：曲面的两端自动封闭。（注：若选此项截面必须绘制成封闭轮廓）。图8-6“混合选项”菜单 8-7

6、“属性”菜单,目录,8.1 基本曲面特征,选取截面的草绘平面，并确定曲面的创建方向。选取另一平面，作为草绘方向的参照，将三维零件转换为二维视图。系统进入草绘模式，绘制第一个截面。单击鼠标右键，在弹出的菜单中再单击【切换剖面】或单击主菜单中【草绘】【特征工具】【切换剖面】选项，第一个截面变为暗线，继续绘制第二个截面，以后重复以上步骤，直至最后一个截面绘制完成（最后一个截面绘制完成后无需再次切换剖面）。单击 按钮结束截面绘制。分别输入相邻两截面之间的深度，完成混合曲面的创建。如图8-8所示。,目录,8.1 基本曲面特征,图8-8 模型对比显示,目录,8.1 基本曲面特征,以螺旋扫描创建曲面一个截面

7、绕一条旋转中心线螺旋上升从而形成曲面特征，该曲面特征高度和总体形状受一条轮廓控制线的约束。其操作步骤如下：单击主菜单中的【插入】【螺旋扫描】【曲面】命令，出现如图8-9所示菜单。各选项默认，直接点击【完成】。选择FRONT面作为草绘面，接受默认的参照面和视图方向。在绘图区内画一条竖直中心线和一条样条曲线，如图8-10所示。单击 结束草绘，并在信息区里输入节距50。绘制螺旋扫描的截面，如图8-11所示。单击 结束草绘，单击【确定】按钮完成曲面的创建。结果如图8-12所示。,目录,8.1 基本曲面特征,图8-9“属性”菜单 图8-10轮廓控制线图 8-11绘制截面 图8-12最终图形,目录,8.2

8、 曲面的合并,此功能是将两个曲面合并，产生一个曲面面组，其操作步骤如下：选取两个曲面片。如图8-13所示。单击编辑特征工具栏的 按钮(或单击主菜单中【编辑】【合并】命令)。【参照】：选取并显示欲合并的曲面片。【选项】：选取合并曲面的类型。【属性】：显示合并完成曲面的特性,包含曲面的名称及各项特征信息。单击合并特征操控板中的或单击鼠标中键，即产生新的曲面。如图8-14所示。,目录,8.2 曲面的合并,图8-13 曲面合并 图8-14 完成合并,目录,8.3 曲面的修剪,修剪是利用修剪工具（可为曲线、平面或曲面）对已经存在的曲面进行修剪。其操作步骤如下：图8-15被修剪曲面 图8-16参照特征操控

9、板,目录,8.3 曲面的修剪,选取要被修剪的曲面。如图8-15所示。单击编辑特征工具栏的 按钮（或单击主菜单中【编辑】【修剪】命令）。出如图8-16所示操控板。【参照】：设置曲面修剪的数据，包括欲修剪的曲面及所选的修剪工具。【选项】：修剪的选项，包括【保留修剪曲面】及【薄修剪】。当选中【薄修剪】时，会显示【垂直曲面】、【自动拟合】和【控制拟合】选项，各选项的意义与利用【偏移】进行曲面的偏移时的【选项】意义相同。【属性】：显示修剪完成曲面的特性,包含曲面的名称及各项特征信息。选取曲线、平面或曲面作为修剪工具，如图8-17所示。,目录,8.3 曲面的修剪,确认曲面欲留下的区域，通过按钮调整保留方向

10、。单击修剪特征操控板中的或单击鼠标滚轮，即完成曲面的修剪。如图8-18所示。图8-17修剪曲面 图8-18最终完成图,目录,8.4 曲面的延伸,曲面延伸是指将曲面的边界线沿着指定的方式进行延伸。其操作步骤如下：选取要延伸的曲面的边，单击主菜单中【编辑】【延伸】命令，出现如图8-19所示的曲面延伸特征操控板。图8-19 延伸特征操控板,目录,8.4 曲面的延伸,【选项】：单击该按钮，使用该项的操控板可以对侧边的定义，也可以选取测量延伸距离的方法是沿着延伸曲面进行测量，还是沿着指定的基准面进行测量。还可指定3种延伸方式。如图8-20所示。【相同】：创建的延伸特征与原始特征具有相同的类型。【相切】：

11、创建的延伸曲面与原始曲面相切。【逼近（近似的）】：在原始曲面与延伸边之间，以边界混合的方式创建延伸特征。图8-20选项特征操控板,目录,8.5 曲面的转换,复制曲面与偏置曲面在模型上选取表面通过复制或偏置的方式也可以创建曲面特征。复制曲面：在模型的已有表面上创建出相同的曲面。偏移曲面：由一曲面偏移创建一个新的曲面。范例操作1、打开练习文件步骤1：创建如图8-21所示的实体（具体步骤略）。2、复制曲面步骤2：在模型上选取如图8-22所示箭头指示的面（要进行复制的面）。,目录,8.5 曲面的转换,图8-21 模型 图8-22 完成选取图8-23复制特征操控板,目录,8.5 曲面的转换,步骤3：单击

12、主菜单中【编辑】【复制】命令，打开复制曲面特征操控板。如图8-23所示。步骤4：系统创建出与选取曲面完全相同的一组曲面。如图8-24所示。图8-24 选取面组 图8-25 选项特征操控板,目录,8.5 曲面的转换,在【选项】的操控板中有3个复制选项。如图8-25所示。“按原样复制所有曲面”：按原样复制曲面，为系统默认选项。“排除曲面并填充孔”：若选取的曲面中有孔，则可以使用该选项把有孔的面补充完整。选取此项，激活以下两项：【排除轮廓】：指定在当前复制特征中不复制的面。【填充孔/曲面】：选取要填充孔的曲面或孔的边界曲线。“复制内部边界”：仅复制位于指定的边界（边界必须是在复制曲面上的封闭轮廓曲线

13、）范围内的曲面。步骤5：在【选项】的操控板中选取【排除曲面并填充孔】选项。步骤6：单击【填充孔/曲面】对应的文本框，在模型上选取孔的边或选取孔所在的面。步骤7：单击工具栏中的 按钮完成曲面的复制。如图8-26所示。3、偏置曲面,目录,8.5 曲面的转换,步骤1：在模型上选取复制的曲面。步骤2：单击主菜单中【编辑】【偏移】命令，弹出偏置特征操控板。如图8-27所示。图8-26完成复制 图8-28完成偏移,目录,8.5 曲面的转换,步骤3：在操控板中指定偏置值为20，单击 按钮可切换偏置方向，单击 按钮完成曲面的偏置。如图8-28所示。图8-27 偏移特征操控板8.5.2 曲面移动曲面移动是指对曲

14、面进行【平移】或【旋转】，或对曲面进行既平移又旋转复制。范例操作：1、准备工作。利用上述方法之一复制出一个平面，如图8-29所示。,目录,8.5 曲面的转换,2、平移曲面。步骤1：单击主菜单中【编辑】【特征操作】命令，弹出【特征】菜单管理器。如图8-30所示。步骤2：单击【复制】【移动】【完成】命令，在图中选取8-29中所复制的面，单击【确定】【平移】命令，在图中选取如图8-31所示的平面，在菜单中单击【正向】命令，在信息栏中输入移动距离30。图8-29 复制平面 图8-30“特征”菜单,目录,8.5 曲面的转换,步骤3：在菜单中单击【完成移动】命令。在【组元素】对话框（如图8-32所示）中单

15、击 按钮，完成曲面的平移。如图8-33所示。图8-31 选取竖直平面 图8-32“组元素”对话框 图8-33 完成平移,目录,8.5 曲面的转换,3、旋转曲面。步骤1：单击主菜单中【编辑】【特征操作】命令，弹出【特征】菜单管理器。如图8-30所示。步骤2：单击【复制】【平移】【完成】命令，选取如图8-34所示的面，单击【确定】【旋转】【曲线/边/轴】命令，选取如图8-34所示的轴为旋转中心，在菜单中单击【正向】命令，在信息栏中输入旋转角度180。图8-34 曲面和轴步骤3：在菜单中单击【完成】命令。在【组元素】对话框（如图8-32所示）中单击 按钮，完成曲面的旋转。如图8-35所示。,目录,8

16、.5 曲面的转换,图8-35 完成旋转8.5.3 曲面镜像曲面镜像是指定选取一个或多个曲面关于指定的平面镜像，使选取的曲面被移动复制到对称的位置上。如图8-36所示。图8-36 曲面镜相,目录,8.5 曲面的转换,移除曲面移除曲面是指定一个或多个倒角曲面通过该命令移除该倒角，使之恢复未倒角状态。如图8-37所示。图8-37移除曲面,目录,8.5 曲面的转换,综合举例：鼠标,目录,8.6 高级曲面的构建,8.6.1 可变剖面扫描曲面所谓可变剖面扫描曲面，是指一个截面沿着轨迹线和轮廓线扫描，同时截面的形状随着轨迹线和轮廓线变化而形成的曲面。具体操作同第六章可变剖面扫描部分，区别在于此处用此命令讲述

17、曲面的创建。范例操作：1、创建基准曲线步骤1：单击基准工具栏中 按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取基准平面FRONT为草绘平面，其它各项接受系统默认的视图方向和参照方向，单击【草绘】按钮，系统进入草绘环境。步骤2：绘制如图8-71所示的截面，单击 按钮，完成基准曲线的创建。,目录,8.6 高级曲面的构建,2、创建曲面。步骤3：单击主菜单中【插入】【可变剖面扫描】命令，或单击基础特征工具栏中的 按钮，弹出可变剖面扫描特征操控板，单击 按钮以创建曲面特征。步骤4：选取内圆弧作为起始轨迹线，按住Ctrl选取另一条轨迹线。如图8-72所示。图8-73 草绘截面,目录,8.6 高级曲面的构建,步骤5：单

18、击 按钮，进入草绘环境，绘制如图8-73所示的截面。步骤6：单击主菜单中【工具】【关系】选项，在【关系】对话框中输入关系式：sd310+1*sin(360*trajpar*10)来控制角度值的变化，单击【确定】按钮，完成关系式的添加，单击 按钮，完成截面的绘制。步骤7：单击 按钮完成可变剖面扫描曲面的创建。如图8-74所示。图8-74 完成曲面的创建,目录,8.6 高级曲面的构建,8.6.2 扫描混合曲面单击主菜单中【插入】【扫描混合】命令，可以创建扫描混合曲面。所谓扫描混合曲面，是指该曲面具有扫描和混合两种特性。具体操作同第六章扫描混合部分，区别在于此处用此命令讲述曲面的创建。范例操作：步骤

19、1：单击基准工具栏中的 按钮，弹出基准曲线下拉菜单，选取【从方程】选项，单击【完成】选项，选取坐标系，单击【笛卡尔】选项出现记事本，输入关系式，如图8-75所示，单击【文件】【保存】选项，关闭该窗口。步骤2：单击【从方程】对话框的【确定】按钮，如图8-76所示，完成曲线的创建。如图8-77所示。,目录,8.6 高级曲面的构建,图8-75记事本对话框 图8-76“从方程”对话框步骤3：单击主菜单中【插入】【扫描混合】选项，出现如图8-78所示操控板。步骤4：在操控板中完成相应的操作后，完成该特征的创建，如图8-79所示。,目录,8.6 高级曲面的构建,图8-77完成曲线的创建 图8-79完成特征

20、创建 图8-78“混合扫描”操控板,目录,8.6 高级曲面的构建,8.6.3 边界混合曲面边界混合曲面是指通过定义点、曲线及边为边界来创建曲面。单击基础特征工具栏中 按钮，或单击主菜单中【插入】【边界混合曲面】命令，弹出如图8-80所示的边界混合特征操控板。【曲线】：在该项的操控板中可选取混合时第一方向上所使用的曲线，且可以设置选取顺序，如图8-81所示。若选中【关闭混合】选项，则第1条曲线与最后一条曲线构成一个封闭环曲面。图8-80“边界混合曲面”征操控板,目录,8.6 高级曲面的构建,注意：在每个方向上，都要按顺序选取构成曲面的参照元素，若以两个方向的曲线构建混合曲面，则外部边界要构成一个

21、封闭环。图8-81“曲线特征”操控板,目录,8.6 高级曲面的构建,8.6.4 N边构面N边构面是指使5条以上首尾相连的曲线或边构建一个曲面。下面以实例说明N边构面的方法。举例：三通管,目录,8.7 曲面转化实体特征,在一些较复杂的造型设计中，经常需要创建曲面特征，利用曲面生成实体特征或利用曲面对已有的实体模型去除特征等方法来满足设计的要求。8.7.1 曲面伸出实体1、在Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中，一般有3种方式可将曲面生成实体：单击主菜单中【编辑】【加厚】命令，可将选取的曲面伸出薄壁体。单击主菜单中【编辑】【实体化】命令，可将选取的曲面伸出实体，只能用于封闭的曲面组

22、。选取要转化的曲面特征，单击鼠标右键菜单中的【编辑定义】选项，在打开的特征操控板中，单击 按钮可将曲面转化为实体，若同时选取 和 按钮可将曲面转化为薄壁体。注:此方式仅能对用拉伸、旋转和可变剖面扫描创建的曲面特征有效。,目录,8.7 曲面转化实体特征,2、使用加厚特征伸出实体选取曲面特征，单击主菜单中【编辑】【加厚】命令，出现如图8-89所示的加厚特征操控板。图8-89加厚特征操控板“参照”：选取且显示加厚的面，每次只能选取一个加厚的曲面。“选项”：单击该按钮，出现如图8-90所示的操控板，使用该操控板中选项可以控制加厚特征的创建。【垂直于曲面】：沿曲线的垂直方向增加厚度，其下方Exclude

23、（排除）栏可指定不加厚某些面。【自动拟合】：系统自动定义坐标系，并自动完成加厚曲面的缩放与移动。【控制拟合】：由指定坐标系缩放曲面，并沿指定的坐标轴移动。,目录,8.7 曲面转化实体特征,图8-90 参照特征操控板 举例：,目录,8.7 曲面转化实体特征,曲面去除实体在Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中，一般有2种方式可用曲面去除特征实体：1.单击主菜单中【编辑】【加厚】命令，选中去除特征按钮，可用选取的曲面加厚对实体模型去除特征。2.单击主菜单中【编辑】【实体化】命令，选中去除特征按钮，可用曲面去除特征实体模型的某一侧，但该曲面必须将被去除特征的实体分出区域。使用实体化特征去除特征实体。,目录,8.7 曲面转化实体特征,举例具体步骤省略！,目录,