1、Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,第 5章 基准特征,【内容与要求】 基准特征是零件建模的参照特征,其主要用途是辅助3D特征的创建,可作为特征截面绘制的参照面、模型定位的参照面和控制点、装配用参照面等。 此外基准特征(如坐标系)还可用于计算零件的质量属性、提供制造的操作路径等。 基准特征包括:基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、坐标系等。本章将对以上基准特征作详细介绍。 本课应达到如下目标: l 掌握基准平面的各种建立方法 l 掌握基准轴的各种建立方法 l 掌握基准点与坐标系的建立方法 l 掌握基准曲线的建立方法,Pro/ENGINEER Wil
2、dfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.1 基准平面 基准平面是零件建模过程中使用最频繁的基准特征,它既可用作草绘特征的草绘平面和参照平面,也可用于放置特征的放置平面;另外,基准平面也可作为尺寸标注基准、零件装配基准等。,基准平面理论上是一个无限大的面,但为便于观察可以设定其大小,以适合于建立的参照特征。基准平面有两个方向面,系统默认的颜色为棕色和黑色。在特征创建过程中,系统允许用户使用基准特征工具栏中的按钮 或单击菜单【插入】【模型基准】【平面】选项进行基准平面的建立。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,如图5-1所示为基准平面对
3、话框,该对话框包括放置、显示、属性三个面板。根据所选取的参照不同,该对话框各面板显示的内容也不相同。下面对该对话框中各选项进行简要介绍。,图5-1, 放置:选择当前存在的平面、曲面、边、点、坐标、轴、顶点等作为参照,在偏距栏中输入相应的约束数据,在参照栏中根据选择的参照不同,可能显示如下5种类型的约束: 穿过:新的基准平面通过选择的参照。 偏移:新的基准平面偏离选择的参照。 平行:新的基准平面平行选择的参照。 法向:新的基准平面垂直选择的参照。 相切:新的基准平面与选择的参照相切。 显示:该面板包括反向按钮(垂直于基准面的相反方向)和调整轮廓选项(供用户调节基准面的外部轮廓尺寸)。 属性:该面
4、板显示当前基准特征的信息,也可对基准平面进行重命名。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,建立基准平面的操作步骤如下: 单击菜单【插入】【模型基准】【平面】选项,或单击基准特征工具栏中的按钮 。 在图形窗口中为新的基准平面选择参照,在基准平面对话框的参照栏中选择合适的约束(如偏移、平行、法向、穿过等)。 若选择多个对象作为参照,应按下Ctrl键。 重复步骤 ,直到必要的约束建立完毕。 单击【确定】按钮,完成基准平面的创建。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,此外,系统允许用户预先选定参照,然后单击按钮
5、 ,即可创建符合条件的基准平面。可以建立基准平面的参照组合如下: 选择两个共面的边或轴(但不能共线)作为参照,单击按钮 ,产生通过参照的基准平面。 选择三个基准点或顶点作为参照,单击按钮 ,产生通过三点的基准平面。 选择一个基准平面或平面以及两个基准点或两个顶点,单击按钮 ,产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面。 选择一个基准平面或平面以及一个基准点或一个顶点,单击按钮 ,产生过这两点并与参照平面垂直的基准平面。 选择一个基准点和一个基准轴或边(点与边不共线),单击按钮 ,基准平面对话框显示通过参照的约束,单击【确定】按钮即可建立基准平面。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综
6、合培训教程 周四新 和青芳编著,打开练习文件,图5-2,实例,建立通过轴线的基准平面,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,建立相切曲面的基准平面,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,提示:选择模型表面或基准平面时,只需在其附近移动光标,相应的面将高亮显示,同时光标旁也显示该面的名称,然后单击鼠标左键即可选中高亮显示的平面。,用DTM1设定视角,提示:选择基准平面DTM1为“前”参照面,是指基准平面DTM1的正法线方向朝前;选择模型上端面为“上”参照面,是指模型上端面的法线方向朝上。,Pro/ENGINE
7、ER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,修改基准面的名称,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.2 基准轴 同基准面一样,基准轴常用于创建特征的参照,它经常用于制作基准面、同心放置的参照、创建旋转阵列特征等。 基准轴与中心轴的不同之处在于基准轴是独立的特征,它能被重定义、压缩或删除。 对于利用拉伸特征建立的圆角形特征,系统会自动地在其中心产生中心轴。对于具有“圆弧界面”造型的特征,若要在其圆心位置自动产生基准轴,应在配置文件中进行如下设置:将参数“show_axes_for_extr_arcs”选项的值设置为“Yes”。,P
8、ro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,单击基准工具栏中的基准轴工具 ,显示如图5-9所示的基准轴对话框。,该对话框包括放置、 显示和属性3个面板。 使用显示面板可调整基准轴轮廓的长度,从而使基准轴轮廓与指定尺寸或选定参照相拟合 属性面板显示基准轴的名称和信息,也可对基准轴进行重新命名。 在放置面板中有参照和偏移参照两个栏目。 参照:在该栏中显示基准轴的放置参照,供用户选择使用的参照有如下三种类型: 穿过:基准轴通过指定的参照。 法向:基准轴垂直指定的参照,该类型还需要在偏移参照栏中进一步定义或者添加辅助的点或顶点,以完全约束基准轴。 相切:基准轴相切于
9、指定的参照,该类型还需要添加辅助点或顶点以全约束基准轴。 偏移参照:在参照栏选用“法向”类型时该栏被激活,以选择偏移参照。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,创建基准轴的操作步骤如下: 单击基准工具栏中的按钮 ,或单击主菜单中的【插入】【模型基准】【轴】选项,打开基准轴对话框。 在图形窗口中为新基准轴选择至多两个“放置”参照。可选择已有的基准轴、平面、曲面、边、顶点、曲线、基准点,选择的参照显示在基准轴对话框的参照栏中。 在参照栏中选择适当的约束类型。 重复步骤 ,直到完成必要的约束。 单击【确定】按钮,完成基准轴的创建。,Pro/ENGINEE
10、R Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,此外,系统允许用户预先选定参照,然后单击 按钮 即可创建符合条件的基准轴。可以建立基准轴的各参照组合如下: 选择一垂直的边或轴,单击按钮 ,创建一通过选定边或轴的基准轴。 选择两基准点或基准轴,单击按钮 ,创建一通过选定的两个点或轴的基准轴。 选择两个非平行的基准面或平面,单击按钮 ,创建一通过选定相交线的基准轴。 选择一条曲线或边及其终点,单击按钮 ,创建一通过终点和曲线切点的基准轴。 选择一个基准点和一个面,单击按钮 ,产生过该点且垂直于该面的基准轴。,提示:当添加多个参照时,应先按下Ctrl键,然后依次单击要选择的参照即可。,P
11、ro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,实例 在模型中建立如图5-10所示的几种基准轴。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,打开练习文件,建立基准轴,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-14 完成基准轴A_1的建立,快捷方式建立基准轴,图5-16 完成基准轴A_2的建立,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-17 选择两个顶点,图5-18 完成基准轴A_3的建立,Pro/ENGINEER Wildfire3
12、.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.3 基准点,基准点的用途非常广泛,既可用于辅助建立其他基准特征,也可辅助定义特征的位置。Pro/ENGINEER Wildfire提供四种类型的基准点,如图5-19所示。图5-19 四种类型的基准点, :从实体或实体交点或从实体偏离创建的基准点。 :在草绘工作界面上创建基准点。 :通过选定的坐标系创建基准点。 :直接在实体或曲面上单击鼠标左键即可创建基准点,该基准点在行为建模中供分析使用。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.3.1 基准点 使用基准点工具按钮 ,可创建位于模型实体或偏离模型实体的基准点
13、。单击“基准特征”工具栏中的按钮 ,弹出如图5-20所示的基准点对话框。该对话框包含放置(定义基准点的位置)和属性(显示特征信息、修改特征名称)两个面板。现将放置面板各部分的功能说明如下:,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-20 基准点对话框, 参照:在基准点对话框左侧的基准点列表中选择一个基准点,该栏列出生成该基准点的放置参照。 偏移:显示并可以定义点的偏移尺寸,明确偏移尺寸有两种方法:明确偏移比率和明确实数(实际长度)。 偏移参照:列出标注点到模型尺寸的参照,有如下两种方式: 曲线末端:从选择的曲线或边的端点测量长度,要使用另一个端点作
14、为偏移基点,则单击【下一端点】按钮。 参照:从选定的参照测量距离。 单击基准点对话框中的【新点】,可继续创建新的基准点。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,(1)要添加一个新的基准点,应首先单击基准点对话框左栏显示的【新点】,然后选择一个参照(要添加多个参照,须按下Ctrl键进行选择)。 (2)要移走一个参照可使用如下方法之一: 选中【参照】,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中单击【移除】选项。, 在图形窗中选择一个新参照替换原来的参照。,提示:,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,创建一般基准点的操作
15、步骤如下: 选择一条边、曲线或基准轴等图素。 单击按钮 ,一个默认的基准点添加到所指定的实体上,同时打开基准点对话框。 通过拖动基准点定位句柄,手动调节基准点位置,或者设定放置面板的相应参数定位基准点。 单击【新点】选项,添加更多的基准点,单击【确定】按钮,完成基准点的创建。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,实例打开练习文件,建立基准点,图5-22 建立基准点“PNT0”,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著, 在选择多
16、个参照对象时,应按下Ctrl键,然后依次选择。,提示:, 为方便捕捉参照对象,建议使用主窗口右下角的过滤器工具,在其下拉列表中选定捕捉对象类型,如图5-25所示。,图5-25 选定捕捉对象类型,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.3.2 草绘基准点 在草绘工作界面中创建的基准点称为草绘基准点。使用草绘方式一次可草绘多个基准点,这些基准点位于同一个草绘平面,属于同一个基准点特征。 单击按钮 ,打开草绘的基准点对话框,如图5-26所示。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,该对话框包括放置和属性两个面板
17、。在属性面板显示特征信息,也可重命名特征。在放置面板中有如下选项: 草绘平面:选择一个平面或一个基准面或单击【使用先前的】按钮以确定草绘平面。 草绘方向:通过选择参照来定位草绘视图方向。既可接受系统默认的视图方向,也可单击【反向】按钮使视图方向反向;既可接受系统默认的定位参照,也可自行选定新的定位参照。 草绘:单击该按钮,系统进入草绘工作界面。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,创建草绘基准点的步骤如下: 单击基准工具栏中的按钮 ,打开草绘的基准点对话框。 选择并定位草绘平面。 单击【草绘】按钮,进入草绘工作界面。 接受默认的尺寸标注参照或添加新
18、的标注参照,然后关闭参照对话框。 单击草绘命令工具栏中的按钮 ,在绘图区创建一个点。根据需要可创建多个点。 单击草绘命令工具栏中的按钮 ,退出草绘工作界面,完成基准点创建。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,实例打开练习文件,建立草绘基准点,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-30 完成“PNT0”、“PNT1”的建立,提示:以草绘方式建立基准点时,虽然一次可创建多个基准点,但它们同属于一个基准点特征,在模型树中只显示一个特征名称。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程
19、周四新 和青芳编著,5.3.3 偏移坐标基准点 Pro/ENGINEER Wildfire允许用户通过指定点坐标的偏移产生基准点。可用笛卡尔坐标系、球坐标系或柱坐标系来实现基准点的建立。 单击基准特征工具栏中的按钮 ,打开偏移坐标系基准点对话框,如图5-31所示。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,下面是该对话框各选项的介绍。 参照:选定参照坐标系。 类型:在下拉列表中选择坐标系的类型,坐标系的类型有“笛卡尔”、“球坐标”和“柱坐标”。 输入:通过从文件读取偏移值来添加点。 更新值:使用文本编辑器输入坐标,建立基准点。 保存:将点的坐标存为一个“
20、.pts”文件。 使用非参数矩阵:移走尺寸并将点数据转换为一个参数化、不可修改的数列。 确定:完成基准点的创建并退出对话框。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,创建偏移坐标基准点的操作步骤如下: 单击基准工具栏中的按钮 ,打开偏移坐标系基准点对话框。 在图形窗口或模型树中选择要放置点的坐标系。 在类型列表中选择要使用的坐标系类型。 单击偏移坐标系基准点对话框表区域中的单元框,系统自动添加一个点,然后修改坐标值即可,如图5-32所示。 完成点的添加后,单击确定按钮,或单击保存按钮,保存添加的点。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合
21、培训教程 周四新 和青芳编著,实例打开练习文件,建立坐标系偏移基准点,图5-34 模型中显示系统坐标系,图5-35 对基准点设定坐标尺寸,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-36 完成基准点的建立,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.4 基准曲线 基准曲线除可以作扫描特征的轨迹、建立圆角的参照特征之外,在绘制或修改曲面时也扮演着重要角色。 在基准特征工具栏中单击按钮 或 ,可实现基准曲线的绘制。单击按钮 ,系统显示如图5-37所示的曲线选项菜单。 经过点:通过数个参照点建立基准曲线。 自文件:
22、使用数据文件绘制一条基准曲线。 使用剖截面:用截面的边界来建立基准曲线。 从方程:通过输入方程式来建立基准曲线。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,单击按钮 ,打开草绘对话框,如图5-38所示。,选定草绘平面与视图参照后,单击【草绘】按钮,进入草绘工作界面,然后进行曲线的绘制。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,实例 在模型中建立如图5-39所示的一条正弦曲线。,图5-39 要建立的一条正弦曲线,打开练习文件,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,通过公式
23、建立曲线,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-42 完成基准曲线的绘制,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.5 坐标系 在零件的绘制或组件装配中,坐标系可用来辅助进行下列工作: 辅助计算零件的质量、质心、体积等。 在零件装配中建立坐标系约束条件。 在进行有限元分析时,辅助建立约束条件。 使用加工模块时,用于设定程序原点。 辅助建立其他基准特征。 使用坐标系作为定位参照。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,坐标系有如图5-43所示的三种类型。,图5
24、-43 坐标系的三种类型,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,单击基准特征工具栏中的按钮 ,打开如图5-44所示的坐标系对话框。,该对话框包括原始、定向、属性三个面板。,图5-44 坐标系对话框,下面对原始面板的各功能选项说明如下: 参照:显示选择的参照坐标系或参照对象。 偏移类型:在其下拉列表中选择需要的偏移坐标系方式。选择坐标系类型不同,显示的坐标参数也有所不同。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,单击【定向】按钮,打开如图5-45所示的定向面板(在原始面板中的选项不同,该面板显示的栏目也略有不同
25、)。在该面板上可设定坐标轴的位置,其相应栏目说明如下:,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著, 参考选取:通过选择任意两个坐标轴的方向参照来定位坐标系。如图5-45所示,使用所选择曲面的法线方向作为X轴(单击反向按钮可改变X轴的正方向),使用另一个选择曲面的法线方向作为Y轴,建立的坐标系“CS0”如图5-46所示。 所选坐标轴:原始面板的参照栏选择“坐标系”,该项才能被激活。通过设定各坐标轴的转角来定位,如图5-47所示。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,单击【属性】按钮,打开属性面板。在该面板上可观
26、察当前基准特征的信息,也可对基准特征重命名。,建立坐标系的操作步骤如下: 单击基准特征工具栏中的按钮 ,打开坐标系对话框。 在图形窗口中选择坐标系的放置参照。 选定坐标系的偏移类型并设定偏移值。 单击【确定】按钮,创建默认定位的新坐标系;若需设定新坐标系的坐标方向,则单击【定向】按钮,在展开的定向面板中设定新坐标系。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著, 如果选择一个顶点作为原始参照,必须利用定向面板通过选择坐标轴的参照确定坐标轴的方位。, 不管用户通过选取坐标系还是选取平面、边、或点作为参照,要完全定位一个新的坐标系,至少应选择两个参照对象。,提
27、示,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,实例 建立如图5-48所示的基准坐标系。,打开练习文件,建立基准坐标系,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-51 完成基准坐标系的建立,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.6 综合练习,实例1 本例练习在模型中建立基准点、基准轴、基准平面,如图5-52所示。,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,打开练习文件,建立基准点,Pro/ENGINEER Wildfire3
28、.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,建立过基准点的基准轴,通过弧面中心建立一基准轴,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,过两个面的交线建立一条基准轴,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,建立基准平面,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,图5-62 模型显示,图5-63 生成基准平面“DTM1”,Pro/ENGINEER Wildfire3.0综合培训教程 周四新 和青芳编著,5.7 课后练习,1思考题 (1)本课学习了哪些基准特征? (2)请至少说出5种建立基准平面的方法。 (3)请至少说出5种建立基准轴的方法。 (4)Pro/E系统提供了哪4种建立基准点的模式?每种模式各有何特点? (5)草绘基准点的操作步骤是怎样的? (6)在基准特征工具栏中单击按钮 或按钮 ,可实现基准曲线的绘制,这两种方式有何不同? (7)在Pro/E系统中坐标系扮演着重要角色,它一般用在哪些场合?,2上机题 以5.6节综合练习使用的模型为例,自行练习各种基准特征的建立方法,进一步熟悉和掌握各种基准特征的建立方法。,