9.2 曲面的操作


上一页(9.1 曲面的创建)	\|	返回【目录页】	\|	下一页(9.3 综合实例——椅子)

9.2 曲面的操作

Pro/ENGINEER系统可以对曲面进行“平移”、“缝合”、“剪裁”、“延伸”和“加厚”等操作，下面具体介绍这些命令的使用方法。

9.2.1 曲面的偏移

“偏移” 命令存在于“编辑”菜单条中，其作用是将选定的曲面偏移一段距离。

偏移命令的使用步骤：

（1）打开如图9-57所示的“qimianbj.prt”文件。

（2）将鼠标移至图形的上部面组，面组的部分边线加亮显示，单击左键并上下移动鼠标，直到面组所有边线都加亮显示，然后再次单击左键即可选取整个曲面面组，如图9-58所示。

图9-57 原始模型图9-58 选取面组

（3）选取曲面面组以后，通过选取“编辑”→“偏移”命令打开曲面偏移工具栏，如图9-59所示。

图9-59 曲面偏移工具栏

（4）在偏移类型下拉选项中设置偏移类型为标准偏移，单击工具栏的“选项”按钮，从弹出的上滑面板中选取“垂直于曲面”和“创建侧曲面”。然后激活“排除曲面”下的收集器，在选取模型上表面的矩形平面，表示将矩形的上表面排除使之不在偏移的面组之内。

（5）在操控面板上的距离文本框中输入偏移尺寸100，表示将选取的面组偏移100的距离。

（6）图形预览结果如图9-60所示，除了被排除的曲面外，其他的曲面均向外偏移了100，曲面各个部分保持者原来的形状。

图9-60 曲面偏移图9-61 右键快捷菜单

（7）单击控制区的按钮取消预览，在选取的偏移曲面上单击右键，在弹出的如图9-61所示的右键快捷菜单中选取“从列表中拾取”命令，这时将弹出“从列表中拾取”对话框中。

（8）在“从列表中拾取”对话框中选取曲面的下表面（曲面：F6）作为排除的曲面，如图9-62所示。然后单击“确定”按钮关闭该窗口。

（9）单击工具栏的“选项”按钮，在弹出的上滑面板中去掉“创建侧曲面”复选框的选取状态。

（10）单击控制区的完成按钮，完成曲面偏移特征，结果如图9-63所示，只有选取的曲面偏移，没有像上次那样生成一个封闭的曲面。

图9-62 “从列表中拾取”对话框图9-63 曲面偏移

9.2.2 曲面的相交

“相交”命令存在于“编辑”菜单条中，其作用是创建曲面和其他曲面或基准面的交线。相交特征线有以下3种用途：

· 创建可用于其他特征（如扫描轨迹）的三维曲线。

· 显示两个曲面是否相交，以避免可能的间隙。

· 诊断不成功的剖面和切口。

下面具体讲述“相交”命令的使用方法。

（1）在Pro/ENGINEER系统中新建一个“零件”设计环境，以FRONT基准面为草绘面，使用系统默认的参照面，在草绘面上绘制如图9-64所示圆弧。

（2）将上一步绘制的圆弧拉伸成曲面，拉伸深度为“100.00”，如图9-65所示。

图9-64 生成拉伸截面图9-65 生成拉伸曲面

（3）以FRONT基准面为草绘面，使用系统默认的参照面，在草绘面上绘制如图9-66所示圆弧。

（4）将上一步绘制的圆弧拉伸成曲面，拉伸深度为“100.00”，如图9-67所示。

（5）单击设计环境中的任意一曲面两次，当此曲面为选中时，整个曲面用红色加亮，如图9-68所示。

（6）按住Ctrl键，单击设计环境中的另外一个曲面，将其选中，此时两个曲面都用红色加亮表示。单击“编辑”菜单条中的“相交”命令，此时系统生成选中两曲面的交线，且用蓝色表示交线，如图9-69所示。

图9-66 绘制圆弧图9-67 生成拉伸曲面

图9-68 选取两曲面图9-69 生成曲面交线

9.2.3 曲面的延伸

“延伸”命令存在于“编辑”菜单条中，其作用是将曲面特征沿此曲面上指定的边界线延伸。曲面延伸有如下两种延伸方式。

· 按距离延伸：将曲面沿曲面上指定的边界线延伸指定的距离。

· 延伸到面：将曲面沿曲面上指定的边界线延伸到指定的面。

下面具体讲述“延伸”命令的使用方法：

（1）继续使用上一节的设计对象。左键单击设计环境中曲面的一条边，当这条边为选中状态时用粗红色线表示，如图9-70所示。

（2）单击“编辑”菜单条中的“延伸”命令，系统打开“延伸特征”工具栏，如图9-71所示。

图9-70 选取延伸边图9-71 “延伸特征”工具栏

“延伸特征”工具栏中的命令有以下几个。

· 按距离延伸：将曲面沿曲面上指定的边界线延伸指定的距离。

· 延伸到面：将曲面沿曲面上指定的边界线延伸到指定的面。

· 延伸距离：指定曲面延伸的距离，在其后的组合框中输入延伸距离。

· 延伸方向反向：将曲面延伸的方向反向，其结果类似于将曲面裁剪。

（3）此时设计环境中的指定延伸面如图9-72所示，图中的“12.49”表示延伸距离。

（4）将延伸距离值修改为“20.00”，然后单击“延伸特征”工具栏中的“建造特征”命令，将曲面沿曲面上指定的边界线延伸“20.00”的距离，如图9-73所示。

（5）“延伸到面”的方式和“按距离延伸”方式类似，不用指定距离而直接将曲面延伸到指定的平面，在此不再赘述，保留当前设计对象，留在下一小节继续使用。

图9-72 生成预览延伸曲面图9-73 生成延伸曲面

9.2.4 曲面的合并

“合并”命令存在于“编辑”菜单条和“编辑特征”工具栏中，其作用是通过相交或连接方式合并两个面组（面组是曲面的集合）。生成的合并面组是一个单独的面组，它与两个原始面组一致，如果删除合并特征，原始面组仍保留。

下面具体讲述“合并”命令的使用方法。

（1）继续使用上一节的设计对象，单击设计环境中的任意一曲面两次，当此曲面为选中时，整个曲面用红色加亮。按住Ctrl键，单击设计环境中的另外一个曲面，将其选中，此时两个曲面都用红色加亮表示。单击“编辑”菜单条中的“合并”命令，系统打开“合并特征”工具栏，如图9-74所示。

图9-74 合并特征工具栏

（2）此时设计环境中的设计对象如图9-75所示，图中带黑色点的曲面部分表示合并操作要保留的曲面部分，图中两个黄色的箭头指向保留部分。

（3）单击“合并特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成两曲面的合并特征，如图9-76所示。

（4）单击“设计树”浏览器中的合并特征，在弹出的快捷菜单条中选取“编辑定义”命令，系统打开“合并特征”工具栏并且回到合并操作的设计环境，单击设计环境中的一个黄色箭头，此箭头方向反向，如图9-77所示。

（5）单击“合并特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成两曲面的合并特征，如图9-78所示。

图9-75 生成预览合并曲面图9-76 生成合并曲面

图9-77 切换曲面合并方向图9-78 生成合并曲面

9.2.5 曲面的修剪

“修剪”命令存在于“编辑”菜单条和“编辑特征”工具栏中，其作用是剪切或分割面组或曲线（面组是曲面的集合）。有以下两种修剪方式：

· 在与其他面组或基准平面相交处进行修剪。

· 使用面组上的基准曲线修剪。

下面具体讲述“修剪”命令的使用方法。

（1）继续使用上一节的设计对象。单击设计环境中的任意一曲面两次，当此曲面为选中时，整个曲面用红色加亮，如图9-79所示。

（2）单击“编辑特征”工具栏中的“修剪”命令，系统打开“修剪特征”工具栏，如图9-80所示。

图9-79 选取曲面图9-80 修剪特征工具栏

（3）单击设计环境中的另一个曲面，此时设计环境中的设计对象如图9-81所示，图中带黑色点的曲面部分表示修剪操作要保留的曲面部分，图中黄色的箭头指向保留部分。

（4）单击“修剪特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的修剪特征，如图9-82所示。

图9-81 生成预览修剪曲面图9-82 生成修剪曲面

（5）单击“设计树”浏览器中的修剪特征，在弹出的快捷菜单条中选取“编辑定义”命令，系统打开“修剪特征”工具栏并且回到修剪操作的设计环境，左键单击设计环境中的黄色箭头，此箭头方向反向，如图9-83所示。

（6）单击“修剪特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的修剪特征，如图9-84所示。

图9-83 切换曲面修剪方向图9-84 生成修剪曲面

（7）单击当前设计环境中的一个曲面，将其此面选中，如图9-85所示。

（8）单击“编辑特征”工具栏中的“修剪”命令，然后单击设计环境中的另一个曲面，此时设计环境如图9-86所示。

图9-85 选中曲面图9-86 生成预览修剪曲面

（9）单击设计环境中的黄色箭头，将其反向，然后单击“修剪特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的修剪特征，如图9-87所示。

（10）曲面和曲面之间的修剪就讲述到此，下面讲述曲面和曲线之间的修剪方式。单击“基准特征”工具栏中的“造型工具”命令，此时系统默认以TOP基准面为当前基准活动平面，如图9-88所示。

（11）使用“创建曲线”命令，在当前的活动基准平面上绘制一条曲线，如图9-89所示，注意此条曲线要宽于设计环境中的曲面。

图9-87 生成修剪曲面图9-88 选取基准活动平面图9-89 绘制曲线

（12）单击“曲线到曲面投影”命令，此时系统打开“选取”对话框，要求选择需要放置曲线的曲面，左键单击设计环境中如图9-90所示曲面。

（13）此时选中的曲面变成红色加亮状态，然后单击“选取”对话框中的“确定”命令，此时系统要求选取放置的曲线，单击步骤（11）中创建的曲线，此曲线选中状态时用粗红色线条表示，如图9-91所示。

图9-90 选取放置曲线的曲面图9-91 选取曲线

（14）单击“选取”对话框中的“确定”命令，此时系统要求选取平面以垂直投影选定曲线，左键单击当前活动基准面，如图9-92所示。

（15）此时在选定的放置曲线的曲面上出现一条曲线预览线，如图9-93所示。

图9-92 选取当前活动基准面图9-93 生成预览曲线

（16）同时系统打开“曲线到曲面投影特征”对话框，如图9-94所示。

（17）此时“曲线到曲面投影特征”对话框中的所有定义都完成，单击此对话框中的“确定”命令，然后单击“造型工具”工具栏中的“确定并退出”命令，在选定的放置曲线的曲面上出现一条曲线，如图9-95所示。

（18）单击放置曲线的曲面，将其选中，曲面选中时用红色加亮表示，然后单击“编辑特征”工具栏中的“修剪”命令，在用鼠标单击曲面上的曲线，此时设计环境中的预览修剪曲面如图9-96所示。

（19）图9-96中带黑色点的曲面部分表示修剪操作要保留的曲面部分，图中黄色的箭头指向保留部分。单击“修剪特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的修剪特征，如图9-97所示。

图9-94 “曲线到曲面投影特征”对话框

图9-95 生成曲线图9-96 生成预览修剪曲面图9-97 生成修剪曲面

9.2.6 曲面的加厚

“加厚”命令存在于“编辑”菜单条中，此命令的作用是在选定的曲面特征或面组几何中添加薄材料部分，或从中移除薄材料部分。通常，“加厚”命令用于创建复杂的薄几何特征，因为使用常规的实体特征创建这些几何可能会更为困难。

下面具体讲述“加厚”命令的使用方法。

（1）继续使用上一节的设计对象。单击当前设计环境中的一个曲面，然后单击“编辑”菜单条中的“加厚”命令，选中的曲面上出现加厚预览特征体，并显示出加厚厚度，黄色箭头指示加厚方向，如图9-98所示。

（2）同时系统也打开“加厚特征”工具栏，如图9-99所示。

图9-98 生成预览加厚特征图9-99 加厚特征工具栏

（3）从“加厚特征”工具栏中可以看到，不但可以生成加厚特征，还可以生成除料特征，并且在此工具栏中还可以设定加厚厚度和加厚方向。将“加厚特征”工具栏中的厚度改为“10.00”，然后鼠标单击此工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的加厚特征，如图9-100所示。

9.2.7 曲面的实体化

“实体化”命令存在于“编辑”菜单条中，其作用是将选定的曲面特征或面组几何特征转换为实体几何。在设计过程中，可使用“实体化”命令添加、移除或替换实体材料。设计时，由于面组几何提供更大的灵活性，因而可利用“实体化”命令对几何进行转换以满足设计需求。

下面具体讲述“实体化”命令的使用方法。

（1）继续使用上一小节的设计对象。在当前设计环境中的设计对象未封闭的两端绘制两个圆，要求这两个圆比未封闭端大，然后填充这两个圆，如图9-101所示。

（2）使用“合并”命令将两端外的圆部分剪除，使得当前设计环境中的对象是一个封闭体，如图9-102所示。

图9-100 生成加厚特征图9-101 用生成两个填充圆图9-102 生成合并曲面

（3）将当前设计环境中的所有面都选中，此时整个面组都用红色加亮表示，单击“编辑”菜单条中“实体化”命令，系统打开“实体化特征”工具栏，如图9-103所示。

（4）单击“实体化特征”工具栏中的“建造特征”命令，生成选定曲面的实体化特征，如图9-104所示。

图9-103 “实体化特征”工具栏图9-104 生成实体化特征

（5）用户可以在上一步创建的实体特征中放置一个孔特征，就可以看出当前设计环境中的设计对象为实体特征，在此就不再赘述；单击“文件”菜单中的“保存副本为”命令，将当前设计环境中的设计对象保存名为“qumiancaozuo”，然后关闭当前设计环境。

9.2.8 实例——灯泡

本节以灯泡为例，综合应用前面所学知识，讲述曲面操作的具体方法，具体步骤如下：

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

（2）单击工具栏上的“旋转”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FRONT作为草绘平面。要定向草绘环境，通过选择设置“草绘”对话框上的方向。选择自动选择的定向方向。选择“草绘”对话框上的“草绘”选项。

（3）使用“圆心/端点圆弧”按钮向草图添加圆心/端点圆弧。在竖直的参照上单击鼠标左键，确定圆弧的圆心，如图9-105所示。在两个参照面的交点上单击鼠标左键，确定圆弧的起点。拖动鼠标，在适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点，创建如图9-106所示的圆弧。使用“线”按钮绘制截面图。从如图9-107所示的圆弧终点作为起点开始，鼠标左键用于选择直线终点，鼠标中键用于取消直线命令。在图9-107里，使用“创建中心线”按钮建立一条竖直的中心线，如图9-108所示。

图9-105 选择圆心图9-106 圆弧图9-107 草绘直线

（4）根据设计意图放置尺寸，如图9-109所示。单击“修改”按钮，更改尺寸值。

（5）用“圆角”→“圆的”按钮向草图添加圆弧圆角。添加如图9-110所示的附加圆弧。单击“修改”按钮，更改尺寸值。更改刚刚创建的圆角的尺寸值为2，如图9-111所示。

（6）使用“选取”按钮选择如图9-112所示的图元，然后按Delete键分别将其删除。

（7）使用“线”按钮绘制如图9-113所示的草图。从如图9-113所示的最低点作为起点开始，使用“线”工具按钮草绘图9-113所示的图元。单击“继续当前部分”按钮退出草绘环境。

（8）在工具栏上选择“曲面特征”。在工具栏上设置旋转方式为“变量”。在工具栏上输入“360”作为旋转的变量角。单击“预览特征”按钮并观察模型，然后取消选中“预览”选项。在工具栏上选择“建造特征”按钮，完成特征，如图9-114所示。

图9-108 垂直中心线图9-109 尺寸方案

图9-110 添加圆角图9-111 更改圆角尺寸

图9-112 选择图元图9-113 添加线

（9）使用“选取”按钮框选旋转实体。在菜单栏上选择“编辑”→“加厚”选项。在工具栏上输入“0.42”作为加厚的厚度值，如图9-115所示。单击“预览特征”按钮并观察模型，如图9-116所示，然后取消选中“预览”选项。在工具栏上选择“建造特征”按钮，完成特征，如图9-117所示。

图9-114 生成特征图9-115 输入厚度

图9-116 预览特征图9-117 建造特征

（10）选择“插入”→“螺旋扫描”→“切口”选项。出现“螺旋扫描”对话框，如图9-118所示。同时出现如图9-119所示的菜单管理器。选择“常数”→“穿过轴”→“右手定则”→“完成”选项作为螺纹属性。选择“使用先前的”作为草绘平面，然后选择“正向”，定向草绘环境使之如图9-120和图9-121所示。