7.3 变剖面扫描特征

 

7.3  变剖面扫描特征

Pro/ENGINEER系统还可以生成变剖面扫描特征。在生成变剖面扫描特征时，可以选取一条扫描轨迹线，通过“trajpar”参数设置的剖面关系来生成变剖面扫描特征，其中“trajpar”是[0,1]线性变化的；或者拾取多个轨迹线将扫描剖面约束到这些轨迹，生成变剖面扫描特征。

当扫描轨迹为开放（轨迹首尾不相接）时，实体扫描特征的端点可以分为“合并端点”和“自由端点”两种类型，其中“合并端点”是把扫描的端点合并到相邻实体，因此扫描端点必须连接到相邻实体上；“合并端点”则不将扫描端点连接到相邻几何。

7.3.1 可变剖面扫描特征的创建

可变剖面扫描特征的创建步骤为：

（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境。单击“基础特征”工具栏中的“可变剖面扫描工具” 命令，系统打开“扫描特征”工具栏，单击此工具栏中的“扫描为实体”命令，表示扫描特征为实体特征，如图7-52所示。

图7-52  可变截面扫描特征工具栏

（2）单击“草绘工具”命令，系统弹出“草绘”对话框，选取FRONT基准面为绘图平面，使用系统默认的参照面，进入草图绘制环境，在设计环境中绘制如图7-53所示的圆弧线。

（3）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，系统生成此圆弧线。单击“扫描特征”工具栏中的“继续执行”命令，重新激活“扫描特征”工具栏，单击此工具栏中的“创建或编辑扫描剖面”命令，系统自动旋转到剖面绘制状态，在扫描起点处自动生成一组竖直、水平的中心线及一个过这两条中心线交点的基准点，以此基准点为中心绘制一个圆，如图7-54所示。

        

图7-53  绘制轨迹线                   图7-54  绘制扫描截面

（4）单击“工具”菜单条中的“关系”命令，如图7-55所示。

（5）系统打开“关系”对话框，如图7-56所示。

            

图7-55 “关系”命令                           图7-56 “关系”对话框

（6）此时设计环境中的剖面圆的尺寸值变为尺寸号“sd3”，如图7-57所示。

（7）在“关系”对话框中输入等式“sd3=50*(1+2*trajpar)”，如图7-58所示。式中的“50”表示剖面圆的直径，trajpar表示轨迹变化量，其含义是将整个轨迹设为“1”，起始点的trajpar值为“0”，终点的trajpar值为“1”，“sd3”表示一个随之变化的圆直径。

         

图7-57  显示截面尺寸号                           图7-58  输入关系等式

（8）单击“关系”对话框中的“确定”按钮，然后单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，生成变剖面扫描的预览特征，旋转该预览特征，如图7-59所示。

（9）单击“扫描特征”工具栏上的“建造特征”命令，生成变剖面扫描实体，如图7-60所示。

   

图7-59  生成扫描预览体                    图7-60  生成边界面扫描特征

（10）右键单击“模型树”浏览器中的扫描特征，在弹出快捷菜单中选取“删除”命令，将设计环境中的变剖面扫描体删除。利用同样的操作，将“模型树”浏览器中的草绘圆弧线删除。单击“草绘工具”命令，系统弹出“草绘”对话框，选取FRONT基准面为绘图平面，使用系统默认的参照面，进入草图绘制环境，在设计环境中绘制如图7-61所示的一条直线。

（11）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，系统生成这条直线。单击“草绘工具”命令，系统弹出“草绘”对话框，选取TOP基准面为绘图平面，使用系统默认的参照面，进入草图绘制环境，在设计环境中绘制如图7-62所示的两条直线。

（12）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，系统生成这两条直线。单击“基础特征”工具栏中的“可变剖面扫描工具”命令，系统打开“扫描特征”工具栏。单击此工具栏中的“扫描为实体”命令，表示扫描特征为实体特征。单击当前设计环中的任何一条直线，此时这条直线变成红色加粗显示，扫描的起点用黄色箭头表示，如图7-63所示。

               

图7-61  绘制扫描轨迹线                   图7-62  绘制另两条扫描轨迹线

（13）按住Ctrl键，依次单击当前设计环境中的另外两条直线，此时设计环境中3条线都选中，如图7-64所示。

                

图7-63  选取扫描轨迹线              图7-64  选取另两条扫描轨迹线

（14）单击“扫描特征”工具栏中的“创建或编辑扫描剖面”命令，系统自动旋转到剖面绘制状态，在当前设计环境的三条直线的扫描起点处绘制三条直线，如图7-65所示。

（15）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，生成变剖面扫描的预览特征，旋转该预览特征，如图7-66所示。

（16）单击“扫描特征”工具栏上的“建造特征”命令，生成变剖面扫描实体，如图7-67所示，从图中可以看到，变剖面扫描特征的高度由最短的那条轨迹线决定。

  

图7-65  绘制扫描截面   图7-66  生成变截面扫描预览体      图7-67  生成变截面扫描特征

7.3.2 开放轨迹实体扫描特征的创建

开放轨迹实体扫描特征的创建步骤为：

（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境，在当前设计环境中生成直径为“80.00”，高度为“100.00”的圆柱体，如图7-68所示。

（2）单击“草绘工具”命令，系统弹出“草绘”对话框，选取RIGHT基准面为绘图平面，使用系统默认的参照面，进入草图绘制环境，在设计环境中绘制如图7-69所示的样条曲线。

                  

图7-68  生成拉伸圆柱体                     图7-69  绘制样条曲线     

（3）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，系统生成此样条曲线。单击“插入”菜单条中的“扫描”命令，在弹出的菜单条中选取“伸出项”命令，系统弹出“伸出项：扫描”对话框和“菜单管理器”下的“扫描轨迹”菜单，如图7-70所示。

（4）单击“扫描轨迹”菜单条中的“选取轨迹”命令，系统打开“链”菜单，如图7-71所示。

                     

图7-70 “扫描轨迹”菜单                       图7-71 “链”菜单

（5）单击第3步生成的样条曲线，此时曲线用红色粗线加亮显示，如图7-72所示。

（6）单击“链”菜单条中的“完成”命令，系统打开“属性”菜单，如图7-73所示。

（7）保持“属性”菜单中的“自由端点”选项不变，单击此菜单中的“完成”命令，系统自动旋转到剖面绘制状态，在扫描起点处自动生成一组竖直和水平的中心线，以此两线的交点为中心绘制一个圆，如图7-74所示。

            

图7-72  选取扫描轨迹线              图7-73  “属性”菜单

（8）此时“伸出项：扫描”对话框中指向“截面”子项，如图7-75所示。

（9）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，此时扫描操作的所有动作都定义完成。单击“伸出项：扫描”对话框中的“确定”命令，系统生成此扫描特征，如图7-76所示。

        

图7-74  绘制扫描截面           图7-75  定义截面          图7-76  生成扫描特征

（10）放大扫描特征和圆柱体相接处，可以看到这两个特征之间没有完全相交，如图7-77所示。

（11）右键单击“模型树”浏览器中的扫描特征，在弹出快捷菜单中选取“编辑定义”命令，如图7-78所示。

       

图7-77  放大连接处（一）                        图7-78  快捷菜单

（12）此时系统再次打开“伸出项：扫描”对话框，双击此对话框中的“属性”子项，系统打开“属性”菜单，如图7-79所示。

（13）单击“属性”菜单条中的“合并终点”命令，然后单击此菜单中的“完成”命令，此时扫描操作的所有动作都定义完成。单击“伸出项：扫描”对话框中的“确定”命令，系统生成“合并终点”类型的扫描特征，此时扫描特征和圆柱体两个特征之间完全融和，如图7-80所示。

            

图7-79  属性菜单                        图7-80  放大连接处（二）

7.3.3 闭合轨迹实体扫描特征的创建

闭合轨迹实体扫描特征创建的步骤为：

（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境。单击“插入”菜单条中的“扫描”命令，在弹出的菜单条中选取“伸出项”命令，系统弹出“伸出项：扫描”对话框和“菜单管理器”下的“扫描轨迹”菜单，如图7-81所示。

（2）单击“扫描轨迹”菜单中的“草绘轨迹”命令，选取FRONT基准面为草绘平面，TOP基准面为“顶”参照面，进入草图绘制环境，绘制一个直径为“200.00”的圆，圆心为默认坐标系，如图7-82所示。

            

图7-81  扫描轨迹菜单条                 图7-82  绘制扫描轨迹线

（3）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，系统打开“属性”菜单，且“伸出项：扫描”对话框中指向“属性”子项，如图7-83所示。

（4）保持“属性”菜单中的“无内部图素”选项，单击此菜单条中的“完成”命令，系统自动旋转到剖面绘制状态，在当前草绘环境中绘制一个边长为“20.00”的正方形，如图7-84所示。

（5）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，此时扫描操作的所有动作都定义完成。单击“伸出项：扫描”对话框中的“确定”按钮，系统生成此扫描特征，如图7-85所示。

（6）右键单击“模型树”浏览器中的扫描特征，在弹出快捷菜单中选取“编辑定义”命令，系统打开“伸出项：扫描”对话框，双击此对话框中的“属性”子项，系统打开“属性”菜单，如图7-86所示。

                

图7-83  属性菜单                             图7-84  绘制扫描截面

                     

图7-85  生成封闭扫描特征                         图7-86  属性菜单

（7）单击“属性”菜单中的“增加内部因素”命令，然后单击此菜单中的“完成”命令，系统打开“截面”菜单，如图7-87所示。

（8）单击“截面”菜单中的“草绘”命令，系统自动旋转到剖面绘制状态，此时在当前草绘环境中有一个边长为“20.00”的正方形，如图7-88所示。

           

图7-87  截面菜单                图7-88  绘制封闭扫描截面

（9）保持当前草绘剖面不变，单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，此时系统弹出“不完整截面”警告框，如图7-89所示。

（10）单击“不完整截面”警告框中的“否”按钮，系统返回扫描剖面绘制环境，在此设计环境中将正方形的一条边删除，如图7-90所示。

（11）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”命令，此时扫描操作的所有动作都定义完成。单击“伸出项：扫描”对话框中的“确定”按钮，系统生成一个增加内部因素的扫描特征，如图7-91所示。

      

图7-89 “不完整截面”对话框     图7-90  删除正方形一边          图7-91 生成扫描特征

7.3.4  实例——鼠标

本小节以鼠标为例，综合应用前面所学知识，讲述变剖面扫描特征的具体建模方法，具体步骤如下：

（1）启动Pro/ENGINEER，以“shubiao”作为新零件文件的名称，创建一个新零件文件。

（2）使用“草绘基准曲线”工具，进入草图绘制环境，创建基准曲线。在工作区上选择基准平面FRONT作为草绘平面。

（3）使用“点”按钮绘制如图7-92所示的点。根据设计意图放置尺寸。使用“尺寸”按钮匹配尺寸标注方案，如图7-92所示。单击“修改”按钮，更改尺寸值。使用“样条曲线”按钮，依次连接如图7-93所示的3个点，绘制一条样条曲线。单击“继续当前部分”按钮退出草绘环境。

 

图7-92  尺寸方案

 

图7-93  绘制样条曲线

（4）单击“基础特征”工具栏上的“可变剖面扫描”按钮。在“变剖面扫描”工具栏上选择“草绘”按钮。

（5）使用“点”按钮绘制如图7-94所示的5个点。根据设计意图放置尺寸；单击“修改”按钮，更改尺寸值。使用“样条曲线”按钮，依次连接如图7-94所示的5个点，绘制一条样条曲线。单击“继续当前部分”按钮退出草绘环境。

（6）选择前面创建的第一条曲线。轨迹的起始点通过箭头标记原始轨迹。箭头位置如图7-95所示。单击“建造特征”按钮完成特征。单击“建造特征”按钮将创建特征，在模型树上观察新的特征。

         

图7-94  点的尺寸                            图7-95  箭头位置

（7）单击“基本特征”工具栏上的“拉伸”按钮。在“拉伸”工具栏上选择“放置”→“定义”。在工作区上选择基准平面RIGHT作为草绘平面。选择“草绘”对话框上的“草绘”选项。

（8）使用草图绘制工具绘制如图7-96所示的草图，包括中心线并定义标注方案和修改尺寸。单击“继续当前部分”按钮退出草绘环境。

 

图7-96  草图及其尺寸

（9）在“拉伸”工具栏上选择“到选定的”作为深度选项。选择如图7-97所示的旋转体的外表面，拉伸到选定的点、曲线、平面或曲面。单击“预览特征”按钮并观察模型。

（10）单击“建造特征”按钮完成特征。单击“建造特征”按钮将创建特征，在模型树上观察新的特征。

（11）单击模型树上的“Var Sect Sweep 1”，在弹出的快捷菜单上选择“隐藏”选项，隐藏这个曲面，如图7-98所示。

              

图7-97  拉伸体                              图7-98  隐藏曲面

（12）单击“基本特征”工具栏上的“拉伸”按钮。在“拉伸”工具栏上选择“放置”→“定义”。选择“使用先前的”作为草图绘制平面。

（13）使用“矩形”按钮绘制截面。选择“矩形”选项绘制特征，然后选择矩形特征的对角选项，绘制的矩形要大于前面的拉伸体截面，如图7-99所示。单击“继续当前部分”按钮退出草绘环境。

（14）在工具栏上选择“可变”深度选项。输入“15.00”作为可变深度值，如图7-100所示。动态浏览零件，如图7-101所示。单击“拉伸”工具栏上的“切减材料”按钮。单击“建造特征”按钮完成特征，如图7-102所示。

               

图7-99  绘制矩形                           图7-100  设置可变深度

         

图7-101  深度预览                            图7-102  拉伸效果

（15）单击工具栏上的“倒圆角”按钮。配合Ctrl键，在拉伸特征的曲面上选择四条边，在侧面上选择两条竖直边，如图7-103所示。输入“2.00”作为圆角的半径。选择建造圆角特征按钮。圆角应当如图7-104所示。

          

图7-103  倒圆角                                     图7-104  鼠标

（16）单击按钮，保存零件文件。