9.1 曲面的创建
Pro/ENGINEER系统提供了曲面特征（Surface feature），通过创建非常自由的单一曲面，再将这些单一曲面缝合为完整且没有间隙的曲面模型，最后再转化为实体模型。
本章主要讲述曲面创建和操作的基本方法和技巧。
本章主要内容
& 曲面的操作
9.1 曲面的创建
本节主要讲述填充曲面、拉伸曲面、旋转曲面、扫描曲面、混合曲面和编辑混合曲面的创建。
9.1.1 填充曲面的创建
“填充”
命令存在于“编辑”菜单条中，其作用是对二维剖面进行填充，使之成为一个没有厚度的平面，平面是曲面的一种特殊情况而已。
填充曲面的创建步骤为：
（1）打开Pro/ENGINEER系统，新建一个“零件”设计环境，在此设计环境中绘制如图9-1所示的截面。
（2）选中上一步绘制的截面，单击“编辑”菜单条中的“填充”
命令，则以此截面为边界生成一个平面，如图9-2所示。
图9-1 绘制截面 图9-2 生成填充曲面
9.1.2 拉伸曲面的创建
拉伸曲面的创建步骤和拉伸实体的创建类似，关键是在“拉伸特征”工具栏中选取“拉伸为曲面”
命令。
拉伸曲面的创建步骤为：
（1）接着使用上一小节创建的设计环境，单击“拉伸工具”
命令，系统打开“拉伸特征”工具栏，单击其中的“拉伸为曲面”
命令，表示拉伸特征为曲面，拉伸深度设为“50.00”。单击设计环境中的截面，则系统显示出拉伸曲面的预览特征，如图9-3所示。
（2）单击“拉伸特征”工具栏中的“建造特征”
命令，系统完成拉伸曲面特征的创建，如图9-4所示。
图9-3 生成拉伸预览曲面 图9-4 生成拉伸曲面
9.1.3 旋转曲面的创建
旋转曲面的创建步骤和旋转实体的创建类似，关键是在“旋转特征”工具栏中选取“旋转为曲面”
命令。
旋转曲面的创建步骤为：
（1）接着使用上一小节创建的设计环境，鼠标右键单击“设计树”浏览器中的截面特征，在弹出的快捷菜单条中选取“编辑定义”命令，重新进入草图绘制环境，在此环境中添加一条竖直的中心线，如图9-5所示。
（2）完成截面绘制后，单击“旋转工具”
命令，此时系统以360o旋转出一个预览旋转体，并同时打开“旋转特征”工具栏，单击此工具栏中的“拉伸为曲面”
命令，并将此工具栏中的旋转角度改为“90”，则系统以90o角生成截面旋转曲面特征预览体，如图9-6所示。
（3）单击“旋转特征”工具栏中的“建造特征”
命令，系统完成旋转曲面特征的创建，如图9-7所示。
图9-5 绘制旋转中心线 图9-6 生成旋转预览曲面 图9-7 生成旋转曲面
（4）旋转曲面特征的创建先讲述到此，关闭当前设计环境并且不保存。
9.1.4 扫描曲面的创建
扫描曲面的创建步骤和扫描实体的创建类似，关键是在“扫描特征”工具栏中选取“扫描为曲面”
命令。
扫描曲面的创建步骤为：
（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境。单击“草绘工具”
命令，选取FRONT基准面为绘图平面，使用系统默认的参照面，在设计环境中绘制如图9-8所示的样条曲线。
（2）生成此样条曲线后，单击“草绘器工具”工具栏中的“可变剖面扫描工具”
命令，此时系统默认把上步绘制的样条曲线作为扫描轨迹线，并同时打开“扫描特征”工具栏，此时工具栏中默认的是“扫描为曲面”
命令，然后单击“扫描特征”工具栏中的“创建或编辑扫描剖面”
命令，系统进入草绘设计环境，在此设计环境中绘制一个圆，如图9-9所示。
图9-8 绘制样条曲线 图9-9 绘制扫描截面
（3）单击“草绘器工具”工具栏中的“继续当前部分”
命令，系统生成一个扫描曲面特征预览体，如图9-10所示。
（4）单击“建造特征”
命令，生成扫描曲面特征，如图9-11所示。
图9-10 生成扫描预览曲面 图9-11 生成扫描曲面
（5）扫描曲面特征的创建先讲述到此，关闭当前设计环境并且不保存。
9.1.5 混合曲面的创建
混合曲面的创建步骤和混合实体的创建类似，关键是在“混合特征”工具栏中选取“混合为曲面”
命令。
混合曲面的创建步骤为：
（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境。左键单击“插入”菜单条中的“混合”命令，选取混合菜单条中的“曲面…”命令，表示要生成混合曲面特征。保持系统弹出的“混合选项”菜单条中的选项不变，单击此菜单条中的“完成”命令，系统打开“属性”菜单条，左键选取此菜单条中的“光滑”选项，然后单击“完成”命令。选取FRONT基准面为草绘平面，使用系统默认的参照面，进入草绘环境绘制如图9-12所示的剖面。
（2）单击“草绘”菜单条中“特征工具”下的“切换截面”命令，此时上一步绘制的截面变成灰色，表示此时草绘环境进入了下一个剖面的绘制，然后在当前设计环境中绘制如图9-13所示的剖面。
图9-12 绘制混合截面 图9-13 绘制混合第二截面
（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“深度”菜单条，保持此菜单条中的“盲孔”选项不变，单击“完成”命令，在消息显示区中输入深度值“50.00”，此时混合曲面特征的所有定义都完成，单击“曲面：混合，平行…”对话框中的“确定”按钮，系统生成混合曲面特征，如图9-14所示。
图9-14 生成混合曲面
（4）混合曲面特征的创建先讲述到此，关闭当前设计环境并且不保存。
9.1.6 边界混合曲面的创建
利用“边界混合”
命令，利用已经定义好的图元，在一个或两个方向上创建边界混合的特征。在每个方向上选定的第一个和最后一个图元定义曲面的边界。添加更多的参照图元（如控制点和边界条件）能使用户更完整地定义曲面形状。
选取参照图元的规则如下：
· 曲线、零件边、基准点、曲线或边的端点可作为参照图元使用。
· 在每个方向上，都必须按连续顺序选择参照图元，但是也可对参照图元进行重新排序。
对于在两个方向上定义的混合曲面来说，其外部边界必须形成一个封闭的环，也就是外部边界必须相交。若边界不终止于相交点，Pro/ENGINEER系统将自动修剪这些边界，并使用有关部分。注意，为混合而选的曲线不能包含相同的图元数。
下面具体讲述边界混合曲面的创建步骤：
（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境；左键单击“基准特征”工具栏中的“造型工具”
命令，系统打开“造型工具”工具栏，如图9-15所示。
图9-15 “造型工具”工具栏
“造型工具”工具栏中的命令如下。
· 选取
：鼠标选取状态。
· 设置活动基准平面
：设置设计环境中的基准平面，用户可在此基准平面上绘制曲线等图元。
· 设置活动基准平面
：其作用是创建一个基准面。
· 创建曲线
：通过单击鼠标左键生成一条曲线，单击鼠标中键表示结束此命令。
· 编辑曲线
：编辑设计环境中已有的曲线。
· 曲线到曲面投影
：通过将曲线投影到曲面上来创建COS。
· 边界曲线创建曲面
：通过边界曲线来创建曲面。
· 连接曲面
：将曲面连接起来。
· 修剪面组
：修剪选定的面组。
· 确定并退出
：确定并退出“造型工具”工具栏。
· 确定并退出
：其作用是取消并退出造型工具工具栏。
（2）此时系统默认的活动基准面平面是FRONT基准面，单击“创造曲线”
命令，系统打开“创建曲线”工具栏，选中此工具栏中的“控制点”选项，如图9-16所示。
图9-16 “创建曲线”工具栏
（3）在当前活动基准平面上创建一条曲线，如图9-17所示。
（4）单击“创建曲线”工具栏中的“确定”
命令，系统关闭“创建曲线”工具栏，然后鼠标单击“建造特征”
命令，生成一条曲线，如图9-18所示。
图9-17 绘制曲线 图9-18 生成曲线
（5）单击“创建内部基准平面”
命令，系统打开“基准平面”对话框，此对话框和前面讲述的创建新基准面的对话框一样，单击设计环境中的FRONT基准面，在“基准平面”对话框中输入偏移值“20.00”，系统新建一个基准面，并将此面设为当前活动基准面，如图9-19所示。
（6）重复步骤（2）～步骤（4），在当前活动基准平面上生成一条曲线，如图9-20所示。
（7）单击“造型工具”工具栏中的“确定并退出”
命令，则在当前设计环境中生成两条曲线，如图9-21所示。
图9-19 生成偏移基准面 图9-20 生成另一条曲线 图9-21 生成的两条曲线
（8）单击“基准特征”工具栏中的“边界混合”
命令，系统打开“边界混合”工具栏，如图9-22所示。
图9-22 “边界混合”工具栏
（9）单击设计环境中的任意一条曲线，然后按住Ctrl键，再单击另外一条曲线，此时系统生成边界混合曲面的预览体，如图9-23所示。
（10）单击“边界混合”工具栏中的“建造特征”
命令，生成一个曲面，如图9-24所示。
图9-23 生成边界混合预览曲面 图9-24 生成边界混合曲面
（11）上一步生成的曲面为一个方向上的边界混合曲面，下面讲述两个方向上的边界混合曲面，关闭当前设计环境并且不保存。在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境，单击“基准特征”工具栏中的“造型工具”
命令，系统打开“造型工具”工具栏，此时系统默认的活动基准面平面是TOP基准面，单击“创建曲线”
命令，系统打开“创建曲线”工具栏，选中此工具栏中的“控制点”选项，在当前的活动基准平面上绘制4条首尾相连的曲线，如图9-25所示。
（12）单击“基准特征”工具栏中的“选取”
命令，双击当前设计环境中的一条曲线，则曲线上出现控制点，如图9-26所示。
图9-25 生成四条首尾相连曲线 图9-26 选取曲线
（13）按住键盘Alt键，使用鼠标左键将曲线上中间的一个控制点往Y轴正向拖动，同样的操作，将其他3条曲线中间的控制点往Y轴正向或负向移动，如图9-27所示。
（14）单击“创建曲线”工具栏中的“确定”
命令，系统关闭“创建曲线”工具栏（或者在当前设计中单击鼠标中键，也可以关闭“创建曲线”工具栏），然后单击“造型工具”工具栏中的“确定并退出”
命令，则在当前设计环境中生成四条曲线，如图9-28所示。
图9-27 移动曲线控制点 图9-28 生成不同面的曲线
（15）单击“基准特征”工具栏中的“边界混合”
命令，系统打开“边界混合”工具栏，单击设计环境中如图9-29所示的直线。
（16）按住Ctrl键，使用单击如图9-30所示的曲线，此时系统显示一个方向的边界混合曲面预览体。
图9-29 选取曲线 图9-30 生成边界混合预览曲面
（17）单击“边界混合”工具栏中的“单击此处添加”子项，则此子项变成“选取项目”，如图9-31所示。
图9-31 边界混合工具栏
（18）此时设计环境中的设计对象发生如图9-32所示的变化。
（19）重复步骤（15）～步骤（16），选取另外两条曲线为第二方向边界混合曲面的边界线，如图9-33所示。
（20）单击“边界混合”工具栏中的“建造特征”
命令，生成一个两个方向的边界混合曲面，如图9-34所示。
图9-32 选取第一方向边界曲线 图9-33 选取第二方向边界曲线 图9-34 生成两个方向的边界混合曲面
（21）上一步生成的曲面就是两个方向上的边界混合曲面，单击“文件”菜单条中的“保存副本…”命令，将当前设计环境中的边界混合曲面保存名为“bianjiehunhequmian2”，关闭当前设计环境。
9.1.7 实例——汤锅
本节以汤锅为例，综合应用前面所学知识，讲述曲面创建的具体方法，具体步骤如下：
（1）单击系统工具栏中的“新建”按钮
，在弹出的对话框中选择文件的类型为“零件”、子类型为“实体”改变系统默认的文件名称为“tangguo”，不选中“使用缺省模板”复选框，将模板类型设为mmns_part_solid。
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图9-35 三个混成的截面 |
（3）选择TOP面为草绘平面，选择弹出的菜单中的“正向”命令，再选择“缺省”菜单命令，进入草绘工作界面。绘制第一个截面——半径为“50”的圆。单击下拉菜单中的“草绘”→“特征工具”→“切换剖面”菜单命令。第一截面变淡，绘制第二个截面——半径为“75”的圆。继续绘制第三个截面——半径为“60”的圆。绘制的三个混成截面完成后如图9-35所示，单击“草绘器工具”工具栏中的
按钮，系统退出草绘工作环境。
（4）在提示栏中弹出“深度文本框”，输入第一、第二截面的混成深度值“20”，如图9-36所示。单击后面的
按钮。再输入第二、第三截面的混合深度值“10”。单击后面的
按钮。
图9-36 提示栏中深度文本框
生成的混成模型如图9-37所示。
图9-37 混成模型
（5）单击“工程特征”工具栏中的“壳特征”工具按钮
，系统弹出如图9-38所示的特征面板。输入厚度值“2”。
图9-38 壳特征面板
（6）单击“选项”按钮系统弹出如图9-39所示的控制面板，选中“延伸派出的曲面”复选框，再在模型中选择如图9-40所示的排除曲面。单击
按钮，完成抽壳特征的建立，生成的模型如图9-41所示。
图9-39 “选项”控制面板 图9-40 排除曲面
（7）在“基准特征”工具栏中单击“基准平面”工具
按钮，弹出“基准平面”对话框，如图9-42所示。选择TOP基准面，并输入偏移植“20”，生成如图9-43所示的基准面。
（8）单击下拉菜单“插入”→“扫描”→“曲面”菜单命令。在“扫描轨迹”菜单管理器中单击“草绘轨迹”菜单命令，以绘制扫描轨迹线。
（9）选择刚生成的基准面DTM1为绘图面，在弹出的视图方向菜单中单击“正向”菜单命令，如图9-44所示，在随后弹出的参考平面菜单中单击“缺省”菜单命令，如图9-45所示，使用系统默认的参考面。进入绘制轨迹线的工作界面。
图9-41 抽壳后的模型 图9-42 创建“基准平面”对话框
图9-43 生成的基准面 图9-44 视图方向
（10）单击“草绘器工具”工具栏中的样条按钮
，绘制如图9-46所示的曲线，为了保证绘制的轨迹是一条关于水平基准线对称的曲线，通过镜像方式来完成，镜像后的轨迹线如图9-47所示。
图9-45 参考平面菜单管理器 图9-46 扫描轨迹
（11）单击“草绘器工具”工具栏中的
按钮，系统显示轨迹开放“属性”菜单管理器，选择“合并终点”菜单命令，单击“完成”菜单命令，系统再次进入草绘状态，并且与轨迹垂直的面作为扫描截面绘图面。绘制如图9-48所示的扫描截面，单击“草绘器工具”工具栏中的
按钮，完成特征截面的绘制。
图9-47 镜像后的扫描轨迹 图9-48 扫描截面
（12）单击“曲面：扫描”信息窗口中的“预览”按钮，观察生成的扫描特征，扫描特征如图9-49所示。用镜像命令来创建另一侧的手柄，如图9-50所示。
图9-49 扫描特征 图9-50 镜像扫描特征后的模型
（13）单击“工程特征”工具栏中的倒圆角按钮
，弹出如图9-51所示的特征面板，按住Ctrl图9-52所示的边，单击特征面板中的“设置”按钮，弹出如图9-53所示的“设置”面板。单击“完全倒圆角”按钮，成的模型如图9-54所示。
图9-51 倒圆角特征面板
图9-52 选择倒圆角的两条边 图9-53 “设置”面板
（14）再单击“工程特征”工具栏中的倒圆角按钮
，输入倒圆角的数值为2。选择如图9-55所示的边。单击特征面板中的
按钮。完成倒圆角特征的建立。
（15）用同样的方式给设定锅底部的内棱边倒圆角为3，生成的汤锅模型如图9-56所示。
（16）单击下拉菜单中的“文件”→“保存副本”菜单命令，在新建名称中输入“tangguo”，保存当前模型文件。
