1、湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 0P第 3 章 基础特征一本次课主要内容了解三维建模的基本步骤，掌握基础特征的种类和作用，创建基础特征的方法。二教学目的与要求通过本章节内容的学习，要求学生掌握常用基础特征,如拉伸特征、旋转特征、可变剖面扫描特征和混合特征的创建方法。三教学重难点1. 各种基础特征的创建方法。2. 基础特征的特点及应用。四教学方法和手段课堂讲授、启发、演示、辩论等；使用多媒体教学方式，制作教学幻灯片。五作业与习题布置P102 1-2湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 1P3.1 创建零件文件选择【文件】菜单中的【新建】命令，或者单击工具栏上的【新建】 按钮，系统弹出对话框。分
2、别选中【类型】和【子类型】选项组中的【零件】和【实体】单选按钮，输入零件文件的名称并确定是否使用系统默模板。3.2 拉伸将指定的截面沿着与截面垂直的方向延伸一定的深度，形成的实体或曲面即为拉伸特征。在工程实践中，多数零件造型、工业用品等模型都可看作是多个拉伸特征相互叠加和切除的结果。3.2.1 【拉伸】特征操控板在 Pro/E 中，拉伸操作可以沿着垂直于草绘平面的方向单向或双向拉伸特征，既可以向模型中添加材料，也可以从模型中去除材料。添加或去除材料后的每一部分特征都是独立的个体，可以单独进行编辑或修改。拉伸特征包括几种深度设置方式：盲孔、对称拉伸、到下一个、穿透、穿至、到选定项。3.2.2 建
3、立拉伸特征的操作步骤1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。2单击【放置】面板中的【定义】按钮，在弹出的【草绘】对话框中指定的草绘平面、参照平面、视图方向等内容。3在绘图区中选择相应的草绘平面或参照平面，在【草绘】对话框中设定视图方向和特征生成方向。 4单击【草绘】对话框中的【草绘】按钮，系统进入草绘状态。5在草绘环境中绘制拉伸截面，绘制完毕单击草绘工具栏中的按钮 ，系统回到拉伸特征操控板。6 【选项】面板选择拉伸模式并设置拉伸尺寸。 湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 2P7如果生成薄板特征，选择【薄板特征】按钮，并输入薄板厚度。
4、8如果在已有的实体特征中去除材料，单击去除材料按钮。9单击【特征预览】 按钮，观察生成的特征。10单击拉伸特征操控板中的按钮 ，完成拉伸特征的建立。3.2.3 开放的和封闭的拉伸截面拉伸截面可以绘制成开放的或者封闭的。但是截面不封闭是 Pro/E 造型失败的主要原因之一，什么时候拉伸特征的截面允许开放，且开放应满足哪些条件等问题需要注意。3.2.4 编辑拉伸特征在建模的过程中，修改特征将参数化设计与特征建模结合起来，使特征作为参数载体，然后通过特征操作构造零件的几何形状。可以在一定范围内修改特征的形状尺寸和位置尺寸，得到所需零件。3.3 旋转旋转特征是利用旋转工具将草绘截面围绕一条中心线旋转而
5、生成的实体或曲面特征。在建模过程中，旋转特征主要用于回转类零件的创建，端盖、轴、齿轮等轴和盘类零件都可看作是将剖截面绕轴向中心线旋转 3600 而形成的轮廓特征，同拉伸特征一样，旋转特征可以是实心实体、曲面和薄壁实体 3 种类型。3.3.1 【旋转】特征操控板： 用户在非草绘环境下自定义旋转轴。： 按指定的旋转角度沿 1 个方向旋转。： 按指定的旋转角度，以草绘平面为分界面向两边旋转。： 沿 1 个方向旋转到指定的点、曲线、平面或曲面。： 系统提供默认的四种旋转角度值为 900、1800、2700、3600，同时也要直接输入 0.001 到 3600 之间的任一值。当选择按钮 时，该栏中显示旋
6、转角度的参照对象，激活该栏用户可明确新的参照对象。3.3.2 旋转特征创建实例带轮零件的三维设计湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 3P3.3.3 编辑旋转特征编辑旋转特征同编辑拉伸特征一样，除了可以编辑特征生成方向、旋转角度以及旋转剖截面的大小、形状和位置尺寸参数，还可以重定义特征参照、删除、隐含以及隐藏特征。3.4 扫描扫描特征是将截面沿着选定的轨迹曲线掠过而生成的实体或曲面特征。拉伸特征可以看作是扫描特征的一种特殊形式，拉伸特征是剖截面沿着直线扫描轨迹线掠过生成的实体或曲面特征，区别在于扫描的轨迹线是不确定的曲线，而且扫描的剖截面具有可变性。同拉伸特征一样，扫描特征包括实体、曲面以及薄板
7、 3 种类型。3.4.1 【扫描】特征操作步骤1选择【插入】|【扫描】|【伸出项】命令，打开【伸出项：扫描】对话框和【扫描轨迹】菜单。2选择草绘轨迹选项，进入草绘模式，草绘扫描轨迹，或者选择选取轨迹选项来选择现有的曲线或边链来作为扫描的轨迹。3创建或检索扫描截面，并以扫描轨迹上显示的十字叉丝来参照标注。4如果定义是开放轨迹（轨迹的起始点与终止点不接触） ，并且要在相邻实体处创建实体扫描，那么需要在【属性】菜单中选择【合并端点】或【自由端点】选项，然后选择完成选项。3.4.2 扫描轨迹线与剖面的关系【扫描】选项要求定义一个截面和一条轨迹，操作的顺序是先创建轨迹，然后创建剖面。扫描的轨迹可以是绘制
8、出来的，也可以选择已有的零件边线和基准曲线。湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 4P3.4.3 创建扫描特征实例实例如下图，操作步骤略。3.5 可变截面扫描3.5.1 【可变剖面扫描】特征操控板单击【可变剖面扫描】按钮 ，打开【可变剖面扫描】特征操控板。该操控板的主要功能如下：1设置扫描特征类型2 【创建或编辑扫描剖面】 工具3 【参照】选项4 【选项】选项3.6 混合混合特征是按照指定的混合方式，连接两个或两个以上的剖截面而形成的实体或曲面特征模型。根据混合方式，特征混合可分为平行混合、旋转混合和一般混合3 种方式，混合特征包含 7 种类型，分别是伸出项、切口、曲面等。 3.6.1 混合特征
9、操作步骤创建混合特征主要分为 3 个步骤，首先启用【混合】命令，选择菜单栏中的【插入】|【混合】选项，并在其级联菜单中选择任何一种选项，打开菜单管理器中的【混合选项】下拉菜单。其次，设置混合特征的属性。 【直的】和【光滑】两种属性决定混合剖截面之间是直线过渡还是光滑过渡。最后，设定混合特征的深度，并在【伸出项：混合，平行】对话框中单击【确定】按钮，即可创建平行混合特征。3.6.2 混合特征对截面的几点要求1除了某些特殊情况外，所有截面需要有相同数目的边数或顶点数。湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 5P2起始点位置及方向。3.6.3 旋转混合旋转混合特征是按照旋转混合的方式连接各剖面而形成的特
10、征模型，其中各个草图剖面可以围绕草绘平面的 Y 轴旋转，但两个相邻草图剖面之间的角度不能超过1200。3.6.4 一般混合一般混合特征兼有平行混合与旋转混合的特点，其中各个草绘剖面可以同时围绕 X、Y、Z 轴旋转或平移，并且必须单独绘制。3.7 扫描混合扫描混合特征可以理解为是一种既包含扫描特征特点又包含混合特征混合特征特点的“综合”特征，它既克服了扫描特征只能在一个剖面的缺点，又克服了混合特征没有任何轨迹可以依托的劣势，因此扫描混合特征是融合了二者各自的优点和一种更富弹性的工具。3.7.1 【扫描混合】特征操控板选择插入|扫描混合命令，打开【扫描混合】特征操控板。操控面板分上下两排，上排包含
11、【参照】 、 【剖面】 、 【相切】 、 【选项】和【属性】5 个上滑面板，下排用于定义扫描混合特征的类型，包括实体、曲面、切剪、薄板。3.8 螺旋扫描螺旋扫描是将截面沿着螺旋轨迹曲线扫描，从而形成螺旋扫描特征的一种造型方法。其操作步骤如下。1选择菜单栏中的【插入】|【螺旋扫描】|【伸出项】选项，系统打开【伸出项：螺旋扫描】对话框和【属性】菜单。2在【属性】菜单依次选择【常数】|【穿过轴】|【右手定则】|【完成】选项，系统提示选取草绘平面，进入草绘环境。3绘制轨迹线和扫描截面。湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 6P4在【伸出项：螺旋扫描】对话框中单击【确定】按钮，创建螺旋扫描特征。注意：1用
12、螺旋扫描特征进行建模时，应首先明确其旋转中心线和轮廓线。2扫描剖面放置在轮廓线的起点（起始箭头所在的一端） ，若更改轮廓线起点，可使用【起始点】命令。3当创建螺旋扫描去材料特征时，截面直径必须小于节距，否则容易失败。3.9 课堂练习 3-1：创建餐具模型本节综合利用前面所学的拉伸特征、旋转特征、扫描特征，建立如下左图所示的模型,创建过程如下右图所示. 3.10 课堂练习 3-2：创建管接头零件该模型主要利用扫描、拉伸和螺旋湖 南 工 学 院 教 案 用 纸 7P扫描命令来创建。其中利用【扫描】命令可以创建管道实体，利用【拉伸】工具可以创建六角凸台实体，利用【螺旋扫描】命令可创建内外连接的螺纹实体。在创建过程中，可以按照由简单特征到复杂特征的顺序进行，创建过程如右图所示。教学后记:
