1、第3章 特征建模3.1 通过草图创建特征3.1.1 拉伸 通过在指定方向上将截面曲线扫掠一个线性距离来生成体。（1）截面 1）选择曲线 ：用于选择被拉伸的曲线，如果选择平面则自动进入到绘制草绘模式。 2）绘制截面 ：用户可以通过该选项首先绘制拉伸的轮廓，然后进行拉伸。（2）方向 1）指定矢量：用户通过该按钮选择拉伸的矢量方向，可以点击旁边的下拉菜单选择矢量选择列表。 2）反向 ：如果在生成拉伸体之后，更改了作为方向轴的几何体，拉伸也会相应的更新，以实现匹配。显示的默认方向矢量指向选中几何体平面的法向。如果选择了面或片体，默认方向是沿着选中面端点的面法向。如果选中曲线构成了封闭环，在选中曲线的质
2、心处显示方向矢量。如果选中曲线没有构成封闭环，开放环的端点将以系统颜色显示为星号。（3）限制 开始/结束：用于沿着方向矢量输入生成几何体的起始位置和结束位置，可以通过动态箭头来调整。其下有5个选项： 1）值：由用户输入拉伸的起始和结束距离的数值。 2）对称值：用于约束生成的几何体关于选取的对象对称。 3）直至下一个：沿矢量方向拉伸至下一对象。 4）直至选定：拉伸至选定的表面、基准面或实体。 5）直至延伸部分：允许用户裁剪扫略体至一选中表面。 6）贯通：允许用户沿拉伸矢量完全通过所有可选实体生成拉伸体。（4）布尔 该选项用于指定生成的几何体与其他对象的布尔运算，包括：无、求交、求和、求差几种方式
3、。 1）无：创建独立的拉伸实体。 2）求和：将拉伸体积与目标体合并为单个体。 3）求差：从目标体移除拉伸体 4）求交：创建包含拉伸特征和与它相交的现有体共享的体积。 5）自动判断：根据拉伸的方向矢量及正在拉伸的对象位置来确定概率最高的布尔运算。（5）拔模 该选项用于对面进行拔模。正角使得特征的侧面向内拔模（朝向选中曲线的中心）。负角使得特征的侧面向外拔模（背离选中曲线的中心）。 1）从起始限制：允许用户从起始点至结束点创建拔模。 2）从截面：允许用户从起始点至结束点创建的锥角与截面对齐。 3）从截面-不对称角：允许用户沿截面至起始点和结束点创建的不对称锥角。 4）从截面-对称角：允许用户沿截面
4、至起始点和结束点创建的对称锥角。 5）从截面匹配的终止处：允许用户沿轮廓线至起始点和结束点创建的锥角，在梁端面处的锥面保持一致。（6）偏置：通过键入相对于截面的值或拖动偏置手柄，可以为拉伸特征指定多达两个偏置。 1）无：不创建也不偏置。 2）单侧：将单侧偏置添加到拉伸特征。 3）两侧：向具有开始与结束值的拉伸特征添加偏置。 4）对称：向具有重复开始与结束值（从截面的相对两侧起测量）的拉伸特征添加偏置。3.1.2 旋转 通过绕给定的轴以非零角度旋转截面曲线来生成一个特征。可以从基本横截面开始并生成圆或部分圆的特征。（1）截面 1）选择曲线：用于选择旋转的曲线，如果选择的面则自动进入到草绘模式。
5、2）绘制截面：用户可以通过该选项首先绘制旋转的轮廓，然后进行旋转。（2）轴 1）指定矢量：该选项让用户指定旋转轴的矢量方向，也可以通过下拉菜单调出矢量构成选项。 2）指定点：该选项让用户通过指定旋转轴上的一点，来确定定旋转轴的具体位置。 3）反向：与拉伸中的方向选项类似，其默认方向是生成实体的法线方向。（3）限制 该选项方式让用户指定旋转的角度。其功能如下： 1）开始/结束：指定旋转的开始/结束角度。总数量不能超过 360。结束角度大于起始角旋转方向为正方向，否则为反方向。 2）直至选定对象：该选项让用户把截面集合体旋转到目标实体上的选定面或基准平面。（4）布尔 该选项用于指定生成的几何体与其
6、他对象的布尔运算，包括：无、求交、求和、求差几种方式。配合起始点位置的选取可以实现多种拉伸效果。（5）偏置 该选项方式让用户指定偏置形式，分为无和两侧。 1）无：直接以截面曲线生成旋转特征。 2）两侧：指在截面曲线两侧生成选转特征，以结束值和起始值之差为实体的厚度。3.1.3 沿导线扫掠 通过沿着由一个或一系列曲线、边或面构成的引导线串（路径）拉伸开放的或封闭的边界草图、曲线、边或面来生成单个体。（1）选择截面曲线 选择曲线、边或者曲线链，或是截面的边为截面。（2）选择引导线 选择曲线、边或曲线链，或是引导线的边。引导线串中的所有曲线都必须是连续的。（3）偏置 1）第一偏置：增加扫掠特征的厚度
7、。 2）第二偏置：使扫掠特征的基础偏离于截面线串。 注意：1如果截面对象有多个环，则引导线串必须由线/圆弧构成。 2如果沿着具有封闭的、尖锐拐角的引导线串扫掠，建议把截面线串放置到远离尖锐拐角的位置。 3如果引导路径上两条相邻的线以锐角相交，或者如果引导路径中的圆弧半径对于截面曲线来说太小，则不会发生扫掠面操作。换言之，路径必须是光顺的、切向连续的。3.1.4 管道 通过沿着由一个或一系列曲线构成的引导线串（路径）扫掠出简单的管道对象。（1）选择曲线 指定管道的中心线路径。可以选择多条曲线或边，且必须是光顺并相切连续。（2）横截面： 1）外径：用于输入管道的外直径的值，其中外径不能为零。 2）
8、内径：用于输入管道的内直径的值。（3）输出 1）单段：只具有一个或两个侧面，此侧面为B曲面。如果内直径是零，那么管具有一个侧面。 2）多段：沿着引导线串扫成一系列侧面，这些侧面可以是柱面或环面。3.2 创建简单特征3.2.1 长方体（1）原点和边长 1）指定点：通过捕捉点选项或者“点”对话框来定义块的原点。2）尺寸l长度：指定块长度的值。l宽度：指定块宽度的值。l高度：指定块高度的值。 3）布尔l无：新建与任何现有实体无关的块。l求和：将新建的块与目标体进行合并操作。l求差：将新建的块行目标体中减去。l求交：通过块与相交目标体共用的体积创建新块。 4）关联原点：勾选此复选框，使块原点和任何偏置
9、点与定位几何体想关联。（2）两点和高度 从原点出发的点XC，YC：用于将基于原点的相对拐角指定为块的第二点。（3）两个对角点 从原点出发的点XC，YC，ZC：用于指定块的3D对角相对点。3.2.2 圆柱体（1）轴、直径和高度 该方式允许用户通过定义直径和圆柱高度值以及底面圆心来创建圆柱体，如图所示。 1）轴l指定矢量：在矢量下拉列表或者矢量对话框指定圆柱轴的矢量。l指定点：用于指定圆柱的原点。 2）尺寸l直径：指定圆柱的直径。l高度：指定圆柱的高度。 3）布尔l无：新建与任何现有实体无关的圆体。l求和：组合新圆柱与相交目标体的体积。l求差：将新圆柱的体积从相交目标体中减去。l求交：通过圆柱与相
10、交目标体共用的体积创建新圆柱。 4）关联轴：使圆柱轴原点及其方向与定位几何体相关联。（2）圆弧和高度 该方式允许用户通过定义圆柱高度值，选择一段已有的圆弧并定义创建方向来创建圆柱体。用户选取的圆弧不一定需要是完整的圆，且生成圆柱与弧不关联，圆柱方向可以选择是否反向，如图所示。（3）选择圆弧 选择圆弧或圆。圆柱的轴垂直于圆弧的平面，且穿过圆弧中心。3.2.3 圆锥体（1）直径和高度 该选项通过定义底部直径、顶部直径和高度值生成实体圆锥，如图所示。 1）轴l指定矢量：在矢量下拉列表或者矢量对话框指定圆锥的轴。l 指定点：在点下拉列表或者点对话框指定圆锥的原点 2）尺寸l顶部直径：设置圆锥顶面圆弧直
11、径的值。l高度：设置圆锥高度的值。l半角：设置在圆锥轴顶点与其边之间测量的半角值。（2）直径和半角 该选项通过定义底部直径、顶直径和半角值生成圆锥。l底部直径：设置圆锥底面圆弧直径的值。（3）底部直径、高度和半角 该选项通过定义底部直径、高度和半顶角值生成圆锥。（4）顶部直径、高度和半角 该选项通过定义顶直径、高度和半顶角值生成圆锥。在生成圆锥的过程中，有一个经过原点的圆形平表面，其直径由顶直径值给出。底部直径值必须大于顶直径值。（5）两个共轴的圆弧 该选项通过选择两条弧生成圆锥特征。两条弧不一定是平行的，如图所示。 1）基圆弧：选择一个现有圆弧为底部圆弧。 2）顶圆弧：选择一个现有圆弧为顶部
12、圆弧。 选择了基圆弧和顶圆弧之后，就会生成完整的圆锥。所定义的圆锥轴位于弧的中心，并且处于基圆弧的法向上。圆锥的底部直径和顶部直径取自两个弧。圆锥的高度是顶圆弧的中心与基圆弧的平面之间的距离。 如果选中的弧不是共轴的，系统会将第二条选中的弧（顶圆弧）平行投影到由基圆弧形成的平面上，直到两个弧共轴为止。另外，圆锥不与弧相关联。3.2.4 球体（1）创建圆柱体（2）创建球（3）创建长方体（4）创建圆柱体 特殊选项说明（1）中心点和直径 该选项通过定义直径值和中心生成球体。 1）指定中心点：在点下拉列表或点对话框中指定点为球的中心点。 2）直径：输入球的直径值。（2）圆弧 该选项通过选择圆弧来生成球
13、体，所选的弧不必为完整的圆弧。系统基于任何弧对象生成完整的球体。选定的弧定义球体的中心和直径。另外，球体不与弧相关；这意味着如果编辑弧的大小，球体不会更新以匹配弧的改变。3.3 创建设计特征3.3.1 孔（1）常规孔 创建指定尺寸的简单孔、沉头孔、埋头孔或锥形孔特征。1）位置：选择现有点或创建草图点来指定孔的中心。2）方向：指定孔方向。l垂直于面：沿着与公差范围内每个指定点最近的面法向的反向定义孔的方向。l沿矢量：沿指定的矢量定义孔方向。3）形状和尺寸l形状：指定孔特征的形状。简单：创建具有指定直径、深度和尖端顶锥角的简单孔，如图所示。沉头：创建具有指定直径、深度、顶锥角、沉头直径和沉头深度和
14、沉头孔，如图所示。埋头：创建有指定直径、深度、顶锥角、埋头直径和埋头角度的埋头孔，如图所示。锥形：创建具有指定锥角和直径的锥孔。l尺寸：设置相关参数。（2）钻形孔 使用ANSI或ISO标准创建简单钻形孔特征。 1）大小：用于创建钻形孔特征的钻孔尺寸。 2）等尺寸配对：指定孔所需的等尺寸配对。 3）起始倒斜角：将起始倒斜角添加到孔特征。 4）终止倒斜角：将终止倒斜角添加到孔特征。（3）螺钉间隙孔：创建简单、沉头或埋头通孔，为具体应用而设计。 1）螺钉类型：螺钉类型列表中可用的选项取决于将形状设置为简单孔、沉头还是埋头。 2）螺钉尺寸：为用于创建螺钉间隙孔特征指定螺钉尺寸。 3）等尺寸配对：指定孔
15、所需的等尺寸配对。（4）螺纹孔：创建螺纹孔，其尺寸标注由标准、螺纹尺寸和径向进刀定义。 1）大小：指定螺纹尺寸的大小。 2）径向进刀：选择径向进刀百分比，用于计算丝锥直径值的近似百分比。 3）丝锥直径：指定丝锥的直径。 4）旋向：指定螺纹为右旋（顺时针方向）或是左旋（逆时针方向）。 5）终止倒斜角：将终止倒斜角添加到孔特征。（5）孔系列：创建起始、中间和结束孔尺寸一致的多形状、多目标体的对齐孔。 1）起始选项卡：指定起始孔参数。起始孔是在指定中心处开始的，具有简单、沉头或埋头孔形状的螺钉间隙通孔。 2）中间选项卡：指定中间孔参数。中间孔是与起始孔对齐的螺钉间隙通孔。 3）端点选项卡：指定终止孔
16、参数。成形孔可以是螺钉间隙孔或螺钉孔。3.3.2 凸台（1）绘制草图（2）拉伸操作（3）创建基准面（4）绘制草图（5）拉伸操作（6）创建凸台特殊选项说明 1）选择步骤-放置面：用于指定一个平面或基准平面，以在其上定位凸台。 2）过滤器：通过限制可用的对象类型帮助您选择需要的对象。这些选项是：任意、面和基准平面。 3）直径：输入凸台直径的值。 4）高度：输入凸台高度的值。 5）锥角：输入凸台的柱面壁向内倾斜的角度。该值可正可负。零值产生没有锥度的垂直圆柱壁。 6）反侧：如果选择了基准面作为放置平面，则此按钮成为可用。点击此按钮使当前方向矢量反向，同时重新生成凸台的预览。设置完成后，单击“确定”按
17、钮，使用定位对话框来精确定位凸台，如图所示。3.3.3 腔体（1）绘制草图1（2）创建拉伸特征（3）创建圆柱特征（4）绘制草图2（5）创建常规腔体（6）创建圆柱形腔体（7）绘制其余三个圆柱形腔体（8）创建矩形腔体（1）圆柱形 1）腔体直径：输入腔体的直径。 2）深度：沿指定方向矢量从原点测量的腔体深度。 3）底面半径：输入腔体底边的圆形半径。此值必须等于或大于零。 4）锥角：应用到腔壁的拔模角。此值必须等于或大于零。需要注意的是：深度值必须大于底半径。（2）矩形 1）长度/宽度/深度：输入腔体的长度/宽度/高度值。 2）拐角半径：腔体竖直边的圆半径（大于或等于零）。 3）底面半径：腔体底边的圆
18、半径（大于或等于零）。 4）锥角：腔体的四壁以这个角度向内倾斜。该值不能为负。零值导致竖直的壁。 需要注意的是：拐角半径必须大于或等于底半径。（3）常规 该选项所定义的腔体具有更大的灵活性。 1）选择步骤l放置面 ：该选项可以选择一个或选中多个面或基准平面。腔体的顶面会遵循放置面的轮廓。必要的话，将放置面轮廓曲线投影到放置面上。如果没有指定可选的目标体，第一个选中的面或相关的基准平面会标识出要放置腔体的实体或片体。（如果选择了固定的基准平面，则必须指定目标体。）面的其余部分可以来自于部件中的任何体。l放置面轮廓 ：该选项是在放置面上构成腔体顶部轮廓的曲线。放置面轮廓曲线必须是连续的（即端到端相
19、连）。l底面 ：该选项可以选择一个或选中多个面或基准平面，用于确定腔体的底部。选择底面的步骤是可选的，腔体的底部可以由放置面偏置而来。l底面轮廓曲线 ：该选项是底面上腔体底部的轮廓线。与放置面轮廓一样，底面轮廓线中的曲线（或边）必须是连续的。l目标体 ：如果希望腔体所在的体与第一个选中放置面所属的体不同，则选择“目标体”。这是一个可选的选择如果没有选择目标体，则将由放置面进行定义。l放置面轮廓线投影矢量 ：如果放置面轮廓曲线已经不在放置面上，则该选项用于指定如何将它们投影到放置面上。l底面平移矢量：该选项指定了放置面或选中底面将平移的方向。l底面轮廓投影矢量：如果底部轮廓曲线已经不在底面上，则
20、底面轮廓投影矢量指定如何将它们投影到底面上。其他用法与“放置面轮廓投影矢量”类似。l放置面上的对齐点：该选项是在放置面轮廓曲线上选择的对齐点。l底面对齐点：该选项是在底面轮廓曲线上选择的对齐点。 2）轮廓对齐方法：如果选择了放置面轮廓和底面轮廓，则可以指定对齐放置面轮廓曲线和底面轮廓曲线的方式。 3）放置面半径：该选项定义放置面（腔体顶部）与腔体侧面之间的圆角半径。l恒定：用户为放置面半径输入恒定值。l规律控制：用户通过为底部轮廓定义规律来控制放置面半径。 4）底面半径：该选项定义腔体底面（腔体底部）与侧面之间的圆角半径。 5）拐角半径：该选项定义放置在腔体拐角处的圆角半径。拐角位于两条轮廓曲
21、线/边之间的运动副处，这两条曲线/边的切线偏差的变化范围要大于角度公差。 6）附着腔体：该选项将腔体缝合到目标片体，或由目标实体减去腔体。如果没有选择该选项，则生成的腔体将成为独立的实体。3.3.4 垫块（1）矩形 选中该按钮，在选定放置平面及水平参考面后，打开如图所示的“矩形垫块”对话框。让用户定义一个有指定长度、宽度和深度，在拐角处有指定半径，具有直面或斜面的垫块。 1）长度：输入垫块的长度。 2）宽度：输入垫块的宽度。 3）高度：输入垫块的高度。 4）拐角半径：输入垫块竖直边的圆角半径。 5）锥角：输入垫块的四壁向里倾斜的角度。（2）常规 选中该按钮，打开如图所示“常规垫块”对话框。与矩
22、形垫块相比，该选项所定义的垫块具有更大的灵活性。该选项各功能与“腔体”的“常规”选项类似，此处从略。3.3.5 键槽（1）矩形槽 1）长度：槽的长度，按照平行于水平参考的方向测量。此值必须是正的。 2）宽度：槽的宽度值。 3）深度：槽的深度，按照和槽的轴相反的方向测量，是从原点到槽底面的距离。此值必须是正的。（2）球形端槽（3）U形键槽 1）宽度：槽的宽度（即切削工具的直径）。 2）深度：槽的深度，在槽轴的反方向测量，也即从原点到槽底的距离。这个值必须为正。 3）拐角半径：槽的底面半径（即切削工具边半径）。 4）长度：槽的长度，在平行于水平参考的方向上测量。这个值必须为正。（4）T型键槽 1）
23、顶部宽度：槽的较窄的上部宽度。 2）顶部深度：槽顶部的深度，在槽轴的反方向上测量，即从槽原点到底部深度值顶端的距离。 3）底部宽度：槽的较宽的下部宽度。 4）底部深度：槽底部的深度，在刀轴的反方向上测量，即从顶部深度值的底部到槽底的距离。 5）长度：槽的长度，在平行于水平参考的方向上测量。这个值必须为正。（5）燕尾槽 1）宽度：实体表面上槽的开口宽度，在垂直于槽路径的方向上测量，以槽的原点为中心。 2）深度：槽的深度，在刀轴的反方向测量，也即从原点到槽底的距离。 3）角度：槽底面与侧壁的夹角。 4）长度：槽的长度，在平行于水平参考的方向上测量。这个值必须为正。（6）通过槽 该复选框让用户生成一
24、个完全通过两个选定面的槽。有时，如果在生成特殊的槽时碰到麻烦，尝试按相反的顺序选择通过面。槽可能会多次通过选定的面，这依赖于选定面的形状。3.3.6 槽（1）绘制草图（2）创建旋转体（3）绘制草图（4）创建拉伸（5）创建凸台（6）创建简单孔（7）创建基准平面（8）创建简单孔（9）创建键槽（10）创建沟槽1（11）创建沟槽2（1）矩形 1）槽直径：生成外部槽时，指定槽的内径，而当生成内部槽时，指定槽的外径。 2）宽度：槽的宽度，沿选定面的轴向测量。（2）球形端槽 1）槽直径：生成外部槽时，指定槽的内径，而当生成内部槽时，指定槽的外径。 2）球直径：槽的宽度。（3）U形沟槽 1）槽直径：生成外部槽
25、时，指定槽的内部直径，而当生成内部槽时，指定槽的外部直径。 2）宽度：槽的宽度，沿选择面的轴向测量。 3）拐角半径：槽的内部圆角半径。3.3.7 三角形加强筋（1）选择步骤 1）第一组 ：单击该图标，在视图区选择三角形加强筋的第一组放置面。 2）第二组 ：单击该图标，在视图区选择三角形加强筋的第二组放置面。 3）位置曲线 ：在第二组放置面的选择超过两个曲面时，该按钮被激活，用于选择两组面多条交线中的一条交线作为三角形加强筋的位置曲线。 4）位置平面 ：单击该图标，指定与工作坐标系或绝对坐标系相关的平行平面或在视图区指定一个已存在的平面位置来定位三角形加强筋。 5）方向平面 ：单击该图标，指定三
26、角形加强筋倾斜方向的平面。方向平面可以是已存在平面或基准平面，默认的方向平面是已选两组平面的法向平面。（2）方法 用于设置三角加强筋定位方法，包括“沿曲线”和“位置”定位两种方法。 1）沿曲线：用于通过两组面交线的位置来定位。可通过指定“圆弧长”或“圆弧长”值来定位。 2）位置：选择该选项，此时可单击 图标来选择定位方式。 3）弧长：用于为相交曲线上的基点输入参数值或表达式。 4）弧长百分比：用于对相交处的点前后切换参数，即从弧长切换到弧长百分比。 5）尺寸：指定三角形加强筋特征的尺寸。3.3.8 螺纹（1）创建圆柱体（2）绘制草图（3）拉伸操作（4）创建凸台（5）创建简单孔（6）创建螺纹（7
27、）倒圆角操作（8）隐藏基准平面和草图（1）螺纹类型 1）符号：该类型螺纹以虚线圆的形式显示在要攻螺纹的一个或几个面上。符号螺纹使用外部螺纹表文件（可以根据特殊螺纹要求来定制这些文件），以确定默认参数。符号螺纹一旦生成就不能复制或阵列，但在生成时可以生成多个复制和可阵列复制。 2）详细：该类型螺纹看起来更实际，但由于其几何形状及显示的复杂性，生成和更新都需要长得多的时间。详细螺纹使用内嵌的默认参数表，可以在生成后复制或引用。详细螺纹是完全关联的，如果特征被修改，螺纹也相应更新。（2）大径 为螺纹的最大直径。对于符号螺纹，提供默认值的是查找表。对于符号螺纹，这个直径必须大于圆柱面直径。只有当“手工
28、输入”选项打开时您才能在这个字段中为符号螺纹输入值。（3）小径 螺纹的最小直径。（4）螺距 从螺纹上某一点到下一螺纹的相应点之间的距离，平行于轴测量。（5）角度 螺纹的两个面之间的夹角，在通过螺纹轴的平面内测量。（7）螺纹钻尺寸 轴尺寸出现于外部符号螺纹；丝锥尺寸出现于内部符号螺纹。（8）方法 该选项用于定义螺纹加工方法，如滚动、切削、接地和铣。选择可以由用户在用户默认值中定义，也可以不同于这些例子。该选项只出现于“符号”螺纹类型。（9）螺纹头数 该选项用于指定是要生成单头螺纹还是多头螺纹。（10）锥形 勾选此复选框，则符号螺纹带锥度。（11）完整螺纹 勾选此复选框，则当圆柱面的长度改变时符号
29、螺纹将更新。（12）长度 从选中的起始面到螺纹终端的距离，平行于轴测量。对于符号螺纹，提供默认值的是查找表。（13）手工输入 该选项为某些选项输入值，否则这些值要由查找表提供。勾选此复选框，“从表格中选择”选项不能用。（14）从表格中选择 对于符号螺纹，该选项可以从查找表中选择标准螺纹表条目。（15）旋转 用于指定螺纹应该是“右旋”的（顺时针）还是“左旋”的（反时针）。（16）选择起始 该选项通过选择实体上的一个平面或基准面来为符号螺纹或详细螺纹指定新的起始位置。 1）螺纹轴反向：能指定相对于起始面攻螺纹的方向。 2）延伸通过起点：使系统生成详细螺纹直至起始面以外。 3）不延伸：使系统从起始面起生成螺纹。3.4 综合实例压紧螺母（1）创建新文件（2）绘制草图（3）拉伸操作（4）创建凸台（5）创建键槽（6）创建简单孔（7）绘制草图（8）旋转操作（9）创建倒斜角（10）创建螺纹（11）隐藏基准平面和草图3.4 思考与练习 1完成如图所示零件的绘制。 2完成如图所示零件的绘制。 3完成如图所示底座零件的绘制。
