1、VSS 扫描详解 BY:王庆丰 VSS也叫可变截面扫描 一、 首先，我们来理解一下扫描。如下图： 1. 用一个不变的截面 （位置和大小都不变） 沿着一条 轨迹 线扫 描 过去。 此轨迹线 就是原点轨迹线 ，其含义就是扫描过种中不管是哪个截面，他的原点始终是在这条线上。 有且只有一条 ，且必须 第一个选。 2. 如果只是确定好截面的原点，截面的位置还没有完全确定下来。扫描过程默认截面垂直于原点轨迹。所以截面在空间的位置就完全确定了。 3. 起点和终点位置可以改，不一定要是草绘线的起点和终点。只要改图中数字（ 0.000） 即可。 如果是 正数，即扫描长度大于轨迹线长度时，加长部份的轨迹线是什么样
2、呢？加长部份是直线且长度等你改的数值，且与草绘线的起点或终点相切 二、 可变截面扫描其特点是：截面是可以变化的扫描。 截面的变化有两种 1. 截面大小变了，如 下图： 起点 终点 Sd3=40+trajpar*10 0 Trajpar 1 扫描过程中截面 中的一条边 从 40变到 50，起始点的时候是 40，终点的时候是 50 也就是说在起始点时截面是一个 40*sd4 的矩形。终点时截面是一个 50*sd4的矩形。 （上图中 sd4是固定值，当然也可以变化） 截平面默认为垂直于轨迹。 (方向控制下面讲，暂时用垂直于轨迹 ) 2. 截面的位置变了。 如上图，截面大小没变， 只是矩形的下面一条边
3、相对原点轨迹线的位置变了。位置由起始点的 10变到终点的 50。 （截平面默认为垂直于轨迹） 说明： Trajpar 与原点轨迹线对应。 Trajpar=0。说明截面处在原点轨迹线的起点 Trajpar=1。说明截面处在原点轨迹线的终点 特别的当 Trajpar=0.5时。说明截面处在原点轨迹线的中点。 我们来验证一下 一般情况 。 当 Trajpar=0.3时 sd5=10+trajpar*50=10+0.3+50=25。 新建一个点。选原点轨迹线。比率 0.3 过 该 点作一个平面，与轨迹线垂直 。建一个截面，新建工程图 与计算结果一致。 总结：截面的变化可以是大小或位置。可以是单个的尺寸
4、也可是 多个尺寸同时变化，可以是线性尺寸，也可以是角度尺寸。 当然截面大小或位置的控制不一定只能用关系式。可以用别的轨迹线或图形函数。后面再讲 以上几个例子只讲了截面，对于截面的方向都是用 Creo默认的“垂直于轨迹” 对于空间的任意一个截面，如果只知道一个原点是不能完全确定这个截面的。所以接下来我们进一步来确定截面。 那么下一步就是确定 Z方向了。 Z方向 原 点确 认 好了后 ， 我们 接 下来确定 Z方向，之所以称为 Z 方向 而 不 称 Z轴，是因为截面坐标系 是 一个二维 的 X-Y坐标系，但截面要做移动扫描，将其移动方向称为 Z方向 。 确 定 Z方向时， CREO给出了三种方法：
5、 1. 垂直于轨 迹 你 可以在面板的 “N” 项中任选一条轨 迹 让扫描截面垂直于该轨迹，称为 N轨迹。 N轨迹 可以是原点轨 迹， 也可 以 是一般轨迹。扫描 截面在扫描 移 动过程中始终垂直于 N轨迹，即 N轨迹切向即是 Z方向。 2. 垂直 于投影 截面 垂直于轨迹在平面上的投影。 即我 们可以选一条轨迹 线 在平面上投影 的 切向 作 为 Z方向。 3. 恒定法向 截面 的法向 （ Z方向）始终 与 给定的方向平 行。方向 可 以 是轴，曲线，平面 。 X轴 到 现在为止我们已经确认了坐标 系 原点和 Z方向。下 面 我们 确定二 维截面的 X方向 。即参 考选项里的 “ 水 平 /
6、垂直 控制 ” 。 CREO缺省 状态下 会自 动根据原点轨迹的法向确定 X轴。 你 也可以在 “ X” 项中任选一条轨迹线。该 轨迹线 与扫描截面有一点交点，该交点与坐标系原点的连线即为 X轴。 注意 ： X轨迹 不能与原 点 轨迹相交， 因 为两点才能确定一条直线，一相交就表 明 坐标原点和交点重合了， X轴 给不出来。 过一点有无数条直线。 原点轨迹与 N轨迹 原点轨迹有且只有一条。而且必须先选。 原点轨迹必须光滑。不能有尖点 。 （高等数学知识好的能理解，不能理解的就记住算了） 当我们 Z方向用“垂直于轨迹控制”时，可以选另外一条链作为 Z方向轨迹。也可以用原点轨迹 垂直于投影与恒定法
7、向非常简单。不作介绍。 是原点轨迹亦是 N 轨迹 X 轨迹 当 Z确定好后，最后我们确定 X就可以把截面完全确定了。 （ Y轴根据右手螺旋法则确定） 我们可以指其他任意一条轨迹为 X 轨迹。 如上图：原点轨迹和 N轨迹是一条。链 1为 X轨迹。我们还是以一般情况来举例说明。设 trajpar=0.3 在“链 1”上建一个点。比率 =0.3。 建一个平面，经过上面所建的点且垂直于 N轨迹。 是原点轨迹亦是 N 轨迹 再建一个点。 N轨迹与上面所建平面的交点。 建一条直线，连接 PNT0和 PNT1点。从 PNT1到 PNT0的方向就是 X方向。 很显然，如果原点轨迹和 X相交。则 PNT1和 P
8、NT0在扫描过程中就会重合。此时 X则不能确定，扫描失败。 至此，截面完全确定了。如下图： 上图实际上说明：当 trajpar=0.3 时。可变截面的位置情况。 截面的控制方法 1. 函数关系 实际上前面讲的例子就是用函数关系 来 控制截面的。当然例子非常的简单 ，主要用到的数学函数有 sin()及 cos()。 a. 草绘轨迹 b. 进入 VSS选择上面的草绘为原点轨迹 Z方向垂直于轨迹 （上面草绘的线即 是原点轨迹与是 N轨迹） 。 X 轴自动 c. 草绘一个圆，标注圆的直径。 d. 写关系式： sd3=100+sin(trajpar*360*15)*10 其意义是： Trajpar对应整
9、个草绘线 Trajpar=0 时，截面在起始点 Trajpar=1 时，截面在终点。 由于函数 sin()是周期函数， sin(trajpar*360*15) 其最小正周 期 T=1/15，说明在整个扫描过程中 sd3 这个尺寸走了 15个周期。 特别的当： Trajpar=1/15时。 Sd3=100 读者可按上面的方法自行验证。 完成如果如下图 关系式函数 a. 草绘轨迹 b. 进入 VSS，选上一步建产的草绘为原点轨迹， Z方向垂直于轨迹，X轴自动 c. 草绘一个圆，加上关系式 if trajpar0.25&trajpar0.75 sd3=50+sin(trajpar*360*50)*5
10、 else sd3=50 endif 此关系式相当一个分段函数 Y=50+5*sin(x*360*5) x(0.25,0.75) Y=50 X0,0.25 或者 0.75,1 2. 轨迹 有时候并不知道函数关系，可以通过附加轨迹线来控制截面 中间的链是原点轨迹也是 N轨迹。链 1和链 2分别用来控制截面。扫描过程中，截面上有一个点始终链 1上，另外一个点在链 2上。 一步 VSS 下图： 分析：用一个与 Front平面平行的平面去截此零件，其截面都是矩形，矩形高度都是一样。只是宽度在中间有一段是变化的。那我们把宽度 用 辅助轨迹去控制。 具体步奏： a. 草绘轨迹 b. 进入 VSS，先选直线
11、为原点轨迹。 再按 Ctrl选上右边的草绘线。 c. 进入草绘，草绘一矩形。 两端点分别与原点轨迹和辅助轨迹 重合。 点确定，完成。 3. 图形 3.1. 图形特征 从图标就可以很形象的看出来。图形特征就是指函数的图形 或者说曲线 。有些函数写关系式太麻烦，有些甚至写不出来。这时候用图形特征来表达更合适。下面看一个简单的例子。 点基准下的国“图形” 系统提示为特征输入一个名字 可以输入中文，确定。 既然是函数的图形，首先建一个坐标系 按右图草绘。 很显然，此图形是一个分段函数。 当 0 x 10 y=x 当 10 x 20 y=10 3.2. Creo曲线表计算函数 利用曲线表计算函数，可使用
12、曲线表特征通过关系驱动尺寸。这些尺寸可为截面、零件或装配尺寸。格式如下： evalgraph(“graph_name“, x) 其中： graph_name - 曲线表的名称。 x - 是沿曲线表 x 轴的值，为其返回 y 值。 我们先来一个非常简单的例子帮助大家理解 a. 建一个图形特征 。 b. 草绘一条直线。长度 16 c. 进入 VSS。截面画一个 圆。标注圆的直径 d. 写上关系式： sd3=evalgraph(“图形 _1“,trajpar*16) 完成如图： 这时候有人可能会说：搞那么麻烦，直接旋转不就得了。 我只是通过简单的例子来说明曲线表函数。 前面多次说过， Trajpar
13、=0及 Trajpar=1 时 ,是代表扫描的起点和终点。 当 Trajpar=0时， Trajpar*16=0， evalgraph(“图形 _1“,trajpar*16)=？ 看下图，很显然： evalgraph(“图形 _1“,trajpar*16)=5 即 x=0时， Y的值 所以 Trajpar=0时， sd3=5 上图还标出了。 Trajpar=1时， sd3=10.815 再 例如： Trajpar=0.75 时， Trajpar*16=0.75*16=12 sd3取图形上 X=12时的 Y值。 Y=11.223.即 sd3=11.223 注意：写关系式时， trajpar后的系
14、数 最好 要与 图形上的 X对应。 因为 trajpar 的范围是【 0， 1】 如上面的例子，图形没变。在写关系的时候把“ trajpar*16”写成了“ trajpar*12”了。 当 trajpar=1，时，指的是扫描的终点。 这时候sd3=11.223。而不是 10.815 读者可以自己验证 trajpar等于其他值的情况。 另外一种情况。如果把“ trajpar*16”写成了“ trajpar*20”了。 当 trajpar=1时。 X=20，图形上没有 Y的值。 这时系统会把 16 X20 的值找出来的。见下图 中红色线段 虽然 Creo不会把这条直线段画出来。但 Y的取值按这条直
15、线段取。这条直线段与图形在 X=16处相切。终点坐标为x=20 凸轮 a. 建图形特征 b. 草绘一个直径 200 的圆。并建轴线 c. 进入 VSS。选草绘圆为原点轨迹， Z方向垂直于轨迹 。 d. 选取轴线为草绘截面参考。草绘一个矩形。右边与轴重合。 e. 输入关系 sd4=evalgraph(“1“,trajpar*360) f. 确定，完成。 通常，我们做凸轮时， 图形中的 X指的是角度。扫描时指是曲线长度。但是，曲线长度和角度正好是成正比关系。弧长 =圆心角 *半径。正好可以对应。也就是说： Trajpar*360这个角度，正好在这个圆心角的弧长上。 常用函数 前面已经介绍过几个，如
16、： sin(),cos(),evalgraph() 下面详细介绍几个。并通过实例讲解 其中一些函数的 用法 1. abs() abs() 为绝对值函数 2. sqrt() sqrt()开平方函数。也可以实现绝对函数一样的功能。如 sqrt(t2)等价于 abs(t) 3. ceil()与 floor() ceil() 为不小于其值的最小整数 floor()不 大于 其值的最大整数 如 :ceil(2.56)=3， ceil(-2.5)=-2 floor(2.56)=2 floor(-2.5)=-3 括号内可以是实数类型参数 可以给函数 ceil 和 floor加一个可选的自变量，用它指定要圆整
17、的小数位数。 语法是： ceil(参数名或数字 , 要圆整的小数位数 ) floor(参数名或数字 , 要圆整的小数位数 ) 如 ceil(2.56,1)=2.6 ceil(-2.56,1)=-2.5 floor(2.56,1)=2.5 floor(-2.56,1)=-2.6 再例如： A=2.56 Ceil(a,1)=2.6 floor(a,1)=2.5 4. mod()余项函数 mod(x,y)的计算方法是： a. 先求出 x/y 的整数部份。（假设用 int(x/y)来表示） b. 然后用这个整数部份乘以 y。即 (int(x/y) y c. Mod(x， y)=x- (int(x/y)
18、 y 如 mod(2,3)=2-(int(2/3) 2=2-0 3=2 mod(5.5,3)=5.5-(int(5.5/3) 3=5.5-1 3=2.5 X和 Y的值可以是变量。 如 mod(20*trajpar,10) 显然 0 20*trajpar 20 他相当 于 这样一个函数： 当 0 trajpar 0.5时。 0 20*trajpar 10 int(20*trajpar/10)=0 mod(20*trajpar,10)=20*trajpar-0*10=20*trajpar 相当于： Y=20 x 0 x 0.5 当 0.5 trajpar 1时。 10 20*trajpar 20
19、int(20*trajpar/10)=1 mod(20*trajpar,10)=20*trajpar-1*10 相当于： y=20*x-10 0.5 x 1 当 trajpar=1 时。 mod(20*trajpar,10)=0 函数图形如下。 一般的 :mod(N*trajpar,10) （其中 N为正整数） 被 10整除后的余数。 他是一个周期函数。 T=N/10 数学函数 数学函数在这不作介绍， Creo中常用到有 Sin() sinh() cos() cosh() tan() tanh() Asin() acos() atan() Ln() log() Abs() Sqrt() Max
20、() Min() 另外还有 if 语句的用法。前面已经介绍过了。 下面通过一个例子来说明部份函数的用法。 a. 草绘一个 100 的圆。并建立轴线。 b. 草绘截面 ，选取轴线为参考线。 c. 添加关系 a=2.5*cos(trajpar*360*16)+2.5 b=5*cos(trajpar*180*16) c=ceil(trajpar*16) if mod(c,2)=0 if mod(c,4)=0 sd21=12+b else sd21=12-b endif endif if mod(c+1,2)=0 if mod(c+1,4)=0 sd21=12-a else sd21=12+a end
21、if d. 完成。 步骤比较简单，现主要说明这段关系的含义。 首先，为了使方便建立了三个参数 a,b,c。分别用到了数学函数 cos()及 ceil()函数。 a和 b就不做介绍了。 C=ceil(trajpar*16)相当于这样一个函数 当 0 trajpar 1/16时， c=1 当 1/16 trajpar 2/16时， c=2 当 15/16 trajpar 1时， C=16 If mod(c,2)=0 /*如果 C能够被 2整除 If mod(c,4)=0 /*如果 C能够被 4整除 , sd21=12+b else sd21=12-b 如果 C不能被 4整除，但能被 2整除。 en
22、dif endif 如果 C不能被 2整除 （奇数 ) if mod(c+1,2)=0 /*如果 C+1能够被 2整除 if mod(c+1,4)=0 /*如果 C+1能够被 4整除 sd21=12-a else sd21=12+a /*如果 C+1不能够被 4整除 , 但能被 2整除。 endif 现在大致描绘一下这个函数的图形。 y=2.5*cos(trajpar*360*16)+2.5） trajpar (4/16,5/16 (8/16,9/16 (12/16,13/16 (0/16,1/16 y=5*cos(trajpar*180*16) trajpar (3/16,4/16 (7/16,8/16 (11/16,12/16 (15/16,16/16 y=-2.5*cos(trajpar*360*16)-2.5 trajpar (2/16,3/16 (6/16,7/16 (10/16,11/16 (14/16,15/16 y=-5*cos(trajpar*180*16) trajpar (1/16,2/16 (5/16,6/16 (9/16,10/16 (13/16,14/16 总结：对于网上的那些复杂模型，无非就是多种手段同时控制截面的多种尺寸。以及原点轨迹线的形状复杂。只要把原理搞清了才能举一反三，打开思路。有兴趣的朋友可以去群文件下载 VSS模型。去学习思路与方法。
