《Pro Engineer4.0零件建模實例》課件第3章

第3章基礎(chǔ)特征及實例3.1拉伸特征3.2旋轉(zhuǎn)特征3.3混合特征3.4掃描特征本章主要介紹Pro/ENGINEERWildfire4.0實體建模的常用特征，其中包括基礎(chǔ)特征和編輯特征。文中以實例的形式講述這些特征的應(yīng)用，使用戶在練習(xí)的過程中熟練掌握特征的建立及編輯。圖3-1零件模型圖3-2零件模型樹

3.1拉伸特征

拉伸特征是通過將二維截面沿著垂直于草繪平面的方向移動到指定位置而建立的特征。該特征是創(chuàng)建實體或曲面以及添加或移除材料的基本方法之一。

3.1.1拉伸特征介紹

下面詳細(xì)介紹拉伸特征的選項及建立過程。

1．打開“拉伸”特征

打開“拉伸”特征的方法有以下兩種：

●點擊“基礎(chǔ)特征”工具欄上的【拉伸】按鈕“”。

●點擊菜單【插入】→【拉伸】。

2．選擇拉伸類型

在拉伸特征被激活后，則彈出如圖3-3所示的“拉伸”特征操控板。圖3-3“拉伸”特征操控板

3．草繪截面

(1)在下拉面板中點擊【放置】，如圖3-4所示，然后在彈出的面板中點擊“”按鈕，彈出【草繪】對話框，如圖3-5所示。

(2)選擇草繪平面和草繪方向。

(3)草繪截面。

圖3-4【放置】面板圖3-5【草繪】對話框圖3-6草繪平面(TOP基準(zhǔn)面)及草繪方向設(shè)置圖3-7草繪平面投影(RIGHT參照面正向朝右)圖3-8草繪平面(FRONT基準(zhǔn)面)及草繪方向設(shè)置圖3-9草繪平面投影(TOP參照面正向朝上)圖3-10草繪截面

4．設(shè)置拉伸深度及方向

(1)拉伸方向。

(2)拉伸深度。圖3-11拉伸方向圖3-12“拉伸”特征操控板的“拉伸方向”按鈕圖3-13“拉伸”特征操控板的“拉伸深度”選項圖3-14【選項】面板圖3-15兩側(cè)不等拉伸

5．修改特征名稱

在“拉伸”特征操控板中點擊【屬性】，在【名稱】編輯框中可以修改拉伸特征的名稱，如圖3-16所示。點擊“”按鈕便可在Pro/ENGINEER瀏覽器中打開特征信息。圖3-16【屬性】面板

6．完成特征

在“拉伸”特征操控板中點擊“”按鈕，完成拉伸特征設(shè)置，如圖3-17所示。圖3-17“拉伸”特征操控板的完成設(shè)置3.1.2拉伸實例1

拉伸實例1如圖3-18所示。圖3-18拉伸實例1

1．建模分析

該零件可以利用拉伸特征來建立。零件模型建立的過程如表3-2所示，此種表也稱為零件建模分析表。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

點擊菜單【文件】→【設(shè)置工作目錄】，彈出【選取工作目錄】對話框，在對話框中，按路徑“D:\chap3\example”選擇目錄，最后點擊“”按鈕，此時信息區(qū)中提示：“成功地改變到D:\chap3\example目錄”。

2)建立文件

在工具欄中用鼠標(biāo)左鍵點擊按鈕“”，則出現(xiàn)如圖3-19所示的【新建】對話框，輸入文件名“extrude_1”，取消【使用缺省模板】，再點擊“”按鈕，出現(xiàn)如圖3-20所示的【新文件選項】對話框，選擇“mmns_part_solid”，最后點擊“”按鈕。

3)拉伸建立圓柱

圖3-19【新建】對話框圖3-20【新文件選項】對話框圖3-21【放置】面板圖3-22【草繪】對話框圖3-23圓柱特征的草繪截面圖3-24深度設(shè)置圖3-25【特征預(yù)覽】按鈕圖3-26圓柱特征

4)建立板特征

圖3-27【草繪】對話框圖3-28板特征的草繪截面圖3-29板特征

5)建立圓柱內(nèi)孔

圖3-30【放置】面板圖3-31圓柱的草繪平面圖3-32孔特征的草繪截面圖3-33“拉伸”特征操控板的“深度”選項圖3-34拉伸特征(去除材料)圖3-35“拉伸”特征(去除材料方向)操控板圖3-36“拉伸”特征(深度方向)操控板圖3-37孔特征

6)建立槽

圖3-38槽的草繪平面圖3-39槽的草繪截面圖3-40槽特征

7)建立兩個F12的孔

圖3-41孔的草繪平面圖3-42孔的草繪截面圖3-43完成的零件模型

8)保存文件

點擊“文件工具”中的【保存】按鈕“”，彈出【保存對象】對話框，點擊“”按鈕。3.1.3拉伸實例2

拉伸實例2如圖3-44所示。圖3-44拉伸實例2

1．建模分析

該零件可以通過拉伸特征來建立，零件模型建立的過程如表3-3所示。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

按路徑“D:\chap3\example”設(shè)定工作目錄。

2)建立文件

點擊工具欄中【新建文件】按鈕“”，則出現(xiàn)【新建】對話框，輸入文件名“extrude_2”，點擊取消【使用缺省模板】，再點擊“”按鈕，在彈出的【新文件選項】對話框中選擇“mmns_part_solid”，最后點擊“”按鈕。

3)創(chuàng)建底板特征

圖3-45底板截面圖3-46【對稱】拉伸選項圖3-47底板特征

4)建立兩個F8的孔

圖3-48孔的草繪截面

圖3-49孔特征

5)建立圓柱

圖3-50圓柱截面圖3-51圓柱特征

6)建立基準(zhǔn)面

圖3-52【基準(zhǔn)平面】對話框圖3-53基準(zhǔn)面DTM1

7)建立凸臺

圖3-54凸臺截面圖3-55深度選項【到下一個】按鈕圖3-56凸臺特征

8)建立F14的孔

圖3-57F14孔的截面

圖3-58F14的孔特征

9)建立F10的孔

圖3-59F10孔的草繪平面圖3-60F10孔的草繪截面圖3-61F10的孔特征

10)建立F8的孔

圖3-62F8孔的草繪截面圖3-63【選項】面板圖3-64F8的孔特征

11)倒圓角R8

圖3-65“倒圓角”特征操控板

圖3-66倒圓角的邊

圖3-67倒圓角特征圖3-68“倒圓角”特征操控板的【設(shè)置】面板

12)保存文件

點擊“文件工具”中的【保存】按鈕“”，彈出【保存對象】對話框，點擊“”按鈕。3.1.4特征的編輯

1．特征尺寸編輯實例

Pro/ENGINEER是參數(shù)化設(shè)計軟件，其最大優(yōu)點在于尺寸參數(shù)值可以修改。圖3-69和圖3-70所對應(yīng)的實體模型形狀相同，不同的就是尺寸參數(shù)。圖3-69修改前模型的二維平面圖圖3-70修改后模型的二維平面圖

1)零件分析

圖3-69和圖3-70只有兩個尺寸不同，因此只需把圖3-69所對應(yīng)零件模型的尺寸進(jìn)行編輯就可以得到圖3-70所對應(yīng)的零件模型。

2)打開文件“extrude_1.prt”

在工具欄中點擊【打開】按鈕“”，按路徑“D:\chap3\example\extrude_1.prt”打開文件。

3)保存副本

點擊【文件】→【保存副本】，路徑及名稱為“D:\chap3\example\extrude_edit_1.prt”。4)查看特征創(chuàng)建歷史

5)把圓柱的高度“32”修改為“35”

6)把底板的尺寸“76”修改為“78”

7)保存文件

圖3-71【模型播放器】對話框圖3-72顯示尺寸“32”的零件模型圖3-73顯示尺寸“76”的零件模型

2．特征截面定義編輯實例

1)零件分析

該零件模型與拉伸實例模型1類似，區(qū)別在于圓柱內(nèi)孔的形狀不同，而孔的形狀由截面決定，因此只需要對實例模型1的零件的截面進(jìn)行重新定義，就可得到如圖3-74所示的特征截面定義編輯實例。圖3-74特征截面定義編輯實例

2)打開文件“extrude_1.prt”

在工具欄中點擊【打開】按鈕“”，按路徑“D:\chap3\example\extrude_1.prt”打開文件。

3)保存副本

點擊【文件】→【保存副本】，路徑及名稱為“D:\chap3

\example\extrude_edit_2.prt”。

4)修改孔的截面及尺寸

5)保存文件

圖3-75截面的快捷菜單

圖3-76修改后的草繪剖面

3．特征屬性編輯

1)零件分析

圖3-77與圖3-44的區(qū)別在于F8的孔，圖3-77中F8的孔是不通的，而圖3-44中F8的孔是通孔。圖3-77的零件模型只需要把拉伸實例2模型中F8孔的屬性改為單側(cè)拉伸即可。圖3-77特征屬性編輯的二維平面圖

2)打開文件“extrude_1.prt”

在工具欄中點擊【打開】按鈕“”，按路徑“D:\chap3\

example\extrude_2.prt”打開文件。

3)保存副本

點擊【文件】→【保存副本】，路徑及名稱為“D:\chap3

\example\extrude_edit_3.prt”。

4)零件屬性修改

5)保存文件

圖3-78快捷菜單圖3-79拉伸修改選項3.1.5拉伸常見問題

對于初學(xué)者來說，最怕的是出現(xiàn)問題時不知如何處理，尤其是截面的草繪。下面列舉一些學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到的問題，并針對這些問題提出一些解決的辦法。圖3-80由復(fù)合環(huán)構(gòu)成的不完整截面圖3-81

【不完整截面】對話框圖3-82完整截面圖3-83有開放圖元的截面3.1.6習(xí)題

1．利用拉伸建立如圖3-84所示的實體模型。圖3-84習(xí)題1附圖

2．利用拉伸建立如圖3-85所示的實體模型。圖3-85習(xí)題2附圖

3．利用拉伸建立如圖3-86所示的實體模型。圖3-86習(xí)題3附圖

3.2旋轉(zhuǎn)特征

3.2.1旋轉(zhuǎn)特征介紹

1．打開“旋轉(zhuǎn)”特征

打開“旋轉(zhuǎn)”特征的方法有以下兩種：

●點擊“基礎(chǔ)特征”工具欄上的【旋轉(zhuǎn)】“”按鈕。

●在菜單中選擇【插入】→【旋轉(zhuǎn)】。

2．選擇旋轉(zhuǎn)類型

旋轉(zhuǎn)特征被激活后，會彈出如圖3-87所示的“旋轉(zhuǎn)”特征操控板。圖3-87“旋轉(zhuǎn)”特征操控板

3．草繪截面

(1)在下拉面板點擊【位置】，如圖3-88所示，然后在彈出的面板中點擊“”按鈕，彈出【草繪】對話框。

(2)選擇草繪平面和草繪方向。圖3-88【位置】面板圖3-89旋轉(zhuǎn)截面

4．設(shè)置旋轉(zhuǎn)方向及角度

(1)旋轉(zhuǎn)方向。

(2)旋轉(zhuǎn)角度。圖3-90“旋轉(zhuǎn)”特征操控板的“旋轉(zhuǎn)方向及角度”按鈕圖3-91旋轉(zhuǎn)方向

圖3-92對稱旋轉(zhuǎn)圖3-93旋轉(zhuǎn)到指定面(RIGHT基準(zhǔn)面)圖3-94【選項】面板圖3-95兩側(cè)旋轉(zhuǎn)

5．修改特征名稱

在“旋轉(zhuǎn)”特征操控板中點擊【屬性】，在【名稱】編輯框中可以修改旋轉(zhuǎn)特征的名稱，如圖3-96所示。點擊“”按鈕便可在Pro/ENGINEER瀏覽器中打開特征信息。

6．完成特征

在“旋轉(zhuǎn)”特征操控板中點擊【完成】按鈕“”，完成旋轉(zhuǎn)特征。圖3-96【屬性】面板3.2.2旋轉(zhuǎn)實例1

旋轉(zhuǎn)實例1如圖3-97所示。圖3-97旋轉(zhuǎn)實例1

1．建模分析

該零件可以通過旋轉(zhuǎn)和拉伸特征來建立。零件模型建立的過程如表3-5所示。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

按路徑“D:\chap3\example”設(shè)定工作目錄。

2)建立文件

在工具欄中用鼠標(biāo)左鍵點擊按鈕“”，出現(xiàn)【新建】對話框，輸入文件名“revolve_1”，取消【使用缺省模板】，再點擊“”按鈕，出現(xiàn)【新文件選項】對話框，選擇“mmns_part_solid”，最后點擊“”按鈕。

3)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體特征

(1)點擊“基礎(chǔ)特征”工具欄中的【旋轉(zhuǎn)】按鈕“”。

(2)在“旋轉(zhuǎn)”特征操控板中點擊【位置】→【定義】，如圖3-98所示，彈出【草繪】對話框。

(3)如圖3-99所示，用鼠標(biāo)左鍵點擊繪圖窗口中的“FRONT平面”作為草繪平面，草繪方向按默認(rèn)設(shè)置，點擊圖3-100中的“”按鈕，進(jìn)入草繪窗口。

(4)草繪截面。

(5)輸入旋轉(zhuǎn)角度。

(6)生成特征。圖3-98【位置】面板圖3-99草繪平面

圖3-100【草繪】對話框圖3-101草繪截面圖3-102旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置圖3-103旋轉(zhuǎn)特征

4)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)切口特征

圖3-104“旋轉(zhuǎn)”特征操控板的【位置】面板

圖3-105【偏移】按鈕

圖3-106偏移產(chǎn)生的邊圖3-107旋轉(zhuǎn)切口的截面圖3-108旋轉(zhuǎn)軸“A_1”圖3-109旋轉(zhuǎn)切口特征

5)創(chuàng)建4個孔

圖3-110草繪平面圖3-111孔的截面圖3-112孔特征

6)保存文件

點擊“文件工具”中的【保存】按鈕“”，彈出【保存對象】對話框，點擊“”按鈕。3.2.3旋轉(zhuǎn)實例2

旋轉(zhuǎn)實例2如圖3-113所示。圖3-113旋轉(zhuǎn)實例2

1．建模分析

該零件可以通過旋轉(zhuǎn)和拉伸特征來建立。零件模型建立的過程如表3-6所示。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

工作目錄的路徑為“D:\chap3\example”。

2)建立文件

3)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體特征

4)創(chuàng)建拉伸去除特征

5)創(chuàng)建鏡像特征

6)創(chuàng)建拉伸(去除材料)特征

7)鏡像特征

8)創(chuàng)建F22的孔

9)創(chuàng)建F10的孔

10)保存文件圖3-114草繪截面圖3-115旋轉(zhuǎn)特征

圖3-116創(chuàng)建圖元圖3-117拉伸去除特征截面圖3-118拉伸深度選項圖3-119拉伸去除特征圖3-120“鏡像工具”操控板圖3-121拉伸(去除材料)特征截面圖3-122拉伸(去除材料)特征圖3-123鏡像特征圖3-124F22孔的截面圖3-125F10孔的草繪平面圖3-126F10孔的截面圖3-127F10孔特征3.2.4特征參照的編輯

1．零件分析

圖3-128所示的零件模型與旋轉(zhuǎn)實例1的零件模型相比，不同的地方是：①特征數(shù)量不同；②特征參照不同。相同的地方是：旋轉(zhuǎn)實體伸出項的尺寸相同。圖3-128特征參照編輯實例

2．特征的編輯

1)特征的刪除

2)特征參照的編輯

圖3-129刪除特征后的模型圖3-130信息輸入窗口圖3-131【重定參照】菜單管理器圖3-132【方向】菜單管理器圖3-133編輯后的零件模型3.2.5旋轉(zhuǎn)特征創(chuàng)建的常見問題

下面是學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到的問題，并針對這些問題提出解決的辦法。圖3-134旋轉(zhuǎn)實例2第一個特征的截面圖3-135“旋轉(zhuǎn)”特征操控板的【位置】面板3.2.6習(xí)題

1．根據(jù)圖3-136建立實體模型。圖3-136習(xí)題1附圖

2．根據(jù)圖3-137建立實體模型。圖3-137習(xí)題2附圖

3．根據(jù)圖3-138建立實體模型。圖3-138習(xí)題3附圖

3.3混合特征

混合特征是由多個平面截面在其邊處用過渡曲面連接形成的一個連續(xù)特征。

圖3-139光滑混合

圖3-140直混合3.3.1平行混合特征介紹

下面詳細(xì)介紹平行混合特征的建立過程。

1．打開“混合”特征

點擊菜單【插入】→【混合】→【伸出項(P)】，如圖

3-141所示。圖3-141混合特征類型菜單

2．選擇混合特征類型及屬性

(1)在彈出的【混合選項】菜單管理器中選擇【平行】、【規(guī)則截面】、【草繪截面】，然后點擊【完成】，如圖3-142所示。

(2)在【屬性】菜單管理器中選擇【直的】或【光滑】，如圖3-143所示，然后點擊【完成】。

圖3-142【混合選項】菜單管理器

圖3-143【屬性】菜單管理器

3．草繪平面及方向設(shè)置

彈出【設(shè)置草繪平面】菜單，選擇【新設(shè)置】→【平面】，同時信息區(qū)提示：“選取或創(chuàng)建一個草繪平面”，按提示在圖形窗口中選擇草繪平面；然后在【設(shè)置草繪平面】的子菜單【方向】中選擇【正向】，在子菜單【草繪視圖】中選擇【缺省】，進(jìn)入草繪窗口。

4．草繪截面

先草繪第一個截面，然后在繪圖窗口中按住鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【切換剖面】，再草繪第二個截面，如此反復(fù)，直至所有截面都繪制完畢。最后點擊右側(cè)【草繪器工具】中的【完成】按鈕“”。

5．輸入截面間距離

在如圖3-144所示的信息輸入框中輸入截面間的距離，然后按回車鍵。圖3-144信息輸入框

6．完成特征

點擊圖3-145所示【伸出項】對話框中的“”按鈕。圖3-145

【伸出項】對話框3.3.2混合實例1

混合實例1如圖3-146所示。圖3-146混合實例1

1．建模分析

該零件為薄壁件，可以通過混合特征的薄板伸出項來建立。由于零件由兩個截面組成，且截面平行，因此它屬于平行混合。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

按路徑“D:\chap3\example”設(shè)定工作目錄。

2)建立文件

3)創(chuàng)建混合特征

4)保存文件

圖3-147第一個截面圖3-148第二個截面圖3-149【伸出項】對話框圖3-150混合實例1的零件模型3.3.3混合實例2

混合實例2如圖3-151所示。圖3-151混合實例2

1．建模分析

混合頂點包含的特點有：

(1)每個混合頂點給截面添加一個圖元。

(2)混合頂點的標(biāo)志是在頂點處有一個圓。

(3)混合頂點不能作為起始點。

(4)混合頂點只能用于第一個或最后一個截面中。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

按路徑“D:\chap3\example”設(shè)定工作目錄。

2)建立文件

3)創(chuàng)建混合伸出項特征

4)保存文件

圖3-152第一個截面圖3-153第二個截面3.3.4混合特征的編輯

1．特征截面的編輯

1)零件分析

圖3-154中所示的零件模型與混合實例1相比區(qū)別在于：圖3-154所示的零件模型增加了一個截面。圖3-154特征截面編輯實例

2)打開文件并保存副本

按如下路徑打開文件：“D:/chap3/example/blend_1.prt”。在菜單中選擇【文件】→【保存副本】，彈出【保存副本】對話框，【新建名稱】設(shè)為“blend_edit_1”。

3)打開副本文件

按如下路徑打開文件：“D:/chap3/example/blend_edit_1.prt”。

4)增加截面

5)保存文件

圖3-155【伸出項】對話框圖3-156第三個截面圖3-157信息輸入框圖3-158特征截面編輯模型

2．特征屬性編輯實例

1)零件分析

圖3-154所示的零件模型與圖3-159所示的特征截面編輯實例的模型相比，相同點是混合特征的尺寸相同；不同點是屬性不同。圖3-154模型的屬性是“光滑”，圖3-159模型的屬性是“直的”，因此需要更改屬性。圖3-159特征屬性編輯實例

2)打開文件并保存副本

按如下路徑打開文件：“D:/chap3/example/blend_edit_1.prt”。在菜單中選擇【文件】→【保存副本】，彈出【保存副本】對話框，【新建名稱】設(shè)為“blend_edit_2”。

3)打開副本文件

按如下路徑打開文件：“D:/chap3/example/blend_edit_2.prt”。

4)修改特征的屬性

5)保存文件

圖3-160【伸出項】對話框圖3-161【屬性】菜單管理器3.3.5混合特征創(chuàng)建的常見問題

下面是學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到的問題，并針對這些問題提出了解決的辦法。圖3-162問題特征圖3-163特征截面3.3.6習(xí)題

1．根據(jù)圖3-164建立實體模型。圖3-164習(xí)題1附圖

2．根據(jù)圖3-165建立實體模型。圖3-165習(xí)題2附圖

3．根據(jù)圖3-166建立實體模型。圖3-166習(xí)題3附圖

3.4掃描特征

“掃描”特征是截面沿著草繪或選取的軌跡移動而建立的特征，如圖3-167所示。圖3-167掃描特征3.4.1掃描特征介紹

1．打開“掃描”特征

點擊菜單【插入】→【掃描】，如圖3-168所示。

圖3-168【插入】菜單

2．選擇掃描特征類型

選擇【伸出項(P)】，彈出【掃描軌跡】菜單管理器，如圖3-169所示。圖3-169【掃描軌跡】菜單管理器

3．軌跡選擇

軌跡創(chuàng)建的方式有以下兩種：

(1)選擇【草繪軌跡】。

(2)選擇【選擇軌跡】。圖3-170【鏈】菜單管理器

4．屬性設(shè)置

如果軌跡是封閉的，會彈出【屬性】菜單管理器，如圖3-171所示。

屬性有以下兩種：

(1)增加內(nèi)部因素。

(2)無內(nèi)部因素。圖3-171【屬性】菜單管理器圖3-172屬性“增加內(nèi)部因素”的應(yīng)用圖3-173屬性“無內(nèi)部因素”的應(yīng)用

5．草繪橫截面

信息區(qū)提示：“現(xiàn)在草繪橫截面”，按提示在草繪窗口中繪制橫截面。最后點擊右側(cè)“草繪器工具”中的【完成】按鈕“”。

6．完成特征

點擊圖3-174所示【伸出項】對話框中的“”按鈕，特征生成。圖3-174【伸出項】對話框3.4.2掃描實例1

掃描實例1如圖3-175所示。圖3-175掃描實例1

1．建模分析

該模型的杯體部分為薄壁件，可以用旋轉(zhuǎn)特征的薄板伸出項來建立，杯把部分可以通過掃描實體來建立。零件模型建立的過程如表3-8所示。

2．零件建模

1)設(shè)定工作目錄

按路徑“D:\chap3\example”設(shè)定工作目錄。

2)建立文件

3)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征

4)創(chuàng)建掃描特征

5)完全倒圓角

6)保存文件

圖3-176【位置】面板圖3-177旋轉(zhuǎn)特征的草繪截面圖3-178旋轉(zhuǎn)角度和壁厚的設(shè)置圖3-179旋轉(zhuǎn)特征圖3-1