1、2022年10月23日1第4章 3D工程特征教学目标教学目标理论学习理论学习综合范例综合范例2022年10月23日24.1 教学目标v掌握知识：通过本章的学习，可使读者初步掌握Pro/ENGINEER的零件高级建模方法，为后续章节的学习奠定良好的基础。v重点学习：孔 倒角 倒圆角等和其他一些工程特征.2022年10月23日34.2 理论学习v一、孔特征v二、倒圆角特征 v三、倒角特征v四、其他工程特征包括筋、壳、拔模等特征2022年10月23日4一、孔特征v在Pro/ENGINEER Wildfire中把孔分为“简单孔”、“草绘孔”和“标准孔”。除使用前面讲述的减料功能制作孔外，还可直接使用P
2、ro/ENGINEER Wildfire提供的【孔】命令，从而更方便、快捷地制作孔特征。v在使用孔命令制作孔特征时，只需指定孔的放置平面并给定孔的定位尺寸及孔的直径、深度即可。2022年10月23日51 孔的定位方式v使用【孔】命令建立孔特征，应指定孔的放置平面并标注孔的定位尺寸，系统提供4种标注方法：线性、径向、直径、同轴。v单击菜单【插入】【孔】选项，或单击按钮，打开如图4-1所示的孔特征操控板。该面板中各功能选项的意义说明如下。图4-1 孔特征操控板2022年10月23日6 放置：放置：单击该按钮，显示如图4-2所示的面板，在该面板进行放置孔特征的操作。放置：放置：该栏中定义孔的放置平面
3、信息。偏移参照：偏移参照：在该栏定义孔的定位信息图4-2 在面板上放置孔特征操作2022年10月23日7 反向：反向：改变孔放置的方向。线性：使用两个线性尺寸定位孔，标注孔中心线到实体边或基准面的距离，如图4-3所示，标注的信息将显示在图4-2所示的面板中。图4-3 使用两个线性尺寸定位孔 径向径向：使用一个线性尺寸和一个角度尺寸定位孔，以极坐标的方式标注孔的中心线位置。此时应指定参考轴和参考平面，以标注极坐标的半径及角度尺寸，如图4-4所示。图4-4 标注极坐标的半径及角度2022年10月23日8v 直径：直径：使用一个线性尺寸和一个角度尺寸定位孔，以直径的尺寸标注孔的中心线位置，此时应指定
4、参考轴和参考平面，以标注极坐标的直径及角度尺寸。形状：形状：单击此按钮，显示如图4-5所示的面板。在该面板设置孔的形状及其尺寸，并可对孔的生成方式进行设定，其尺寸也可即时修改。图4-5 孔特征形状面板2022年10月23日9 注释注释：当生成“标准孔”时，单击该选项，显示该标准孔的信息。属性属性：单击该选项，在打开的面板中显示孔的名称（可进行更改）及其相关参数信息。图4-6 创建标准孔的操控板2022年10月23日104-6所示的内容。2022年10月23日112 简单孔使用【孔】命令，在孔特征操控板中，通过选定放置平面，给定孔的形状尺寸及定位尺寸即可完成孔特征。v建立简单孔的操作步骤如下：建
5、立简单孔的操作步骤如下：v 单击菜单【插入】【孔】选项，或单击按钮 ，系统显示孔特征操控板。v 选择孔的类型为“简单”。v 确定孔的放置平面及孔的尺寸定位方式，并相应标注孔的定位尺寸。v 输入孔的直径，选定深度定义方式，并相应给出孔的深度。v 单击控制面板中的【预览】按钮观察生成的孔特征，单击控制面板中的按钮，完成孔特征的建立。v提示：提示：建立简单孔，只需选定放置平面，给定形状尺寸与定位尺寸即建立简单孔，只需选定放置平面，给定形状尺寸与定位尺寸即可，而不需要设置草绘面、参考面等，这也是将孔特征归为放置特征的可，而不需要设置草绘面、参考面等，这也是将孔特征归为放置特征的原因。原因。2022年1
6、0月23日12实例实例在长方体模型中建立如图4-7所示的简单孔。图4-7 建立简单孔2022年10月23日133 草绘孔v所谓草绘孔就是使用草图中绘制的截面形状完成孔特征的建立，其特征生成原理与旋转减料特征类似。选择“草绘”类型，建立孔使用的特征操控板，如图4-8所示。图4-8 建立孔使用的特征操控板 打开一个草绘文件，该文件作为建立草绘孔特征的草绘剖面。点击该按钮，直接进入草绘环境，绘制建立草绘孔特征的草绘剖面。2022年10月23日14v绘制草绘孔的步骤如下：绘制草绘孔的步骤如下：v 单击菜单【插入】【孔】选项，或单击按钮 ，系统显示孔特征操控板。v 选定孔的类型为“草绘”。v 单击按钮
7、打开一个草绘文件，或单击按钮 进入草绘环境绘制一个剖面。v 在草绘状态绘制一条旋转中心线和剖面，并标注尺寸。v 完成步骤，系统返回孔特征操控板。v 单击【放置】按钮，在打开的面板中设定孔的放置平面及孔的尺寸定位方式，并相应标注孔的定位尺寸。v 单击【预览】按钮，观察完成的孔特征；单击按钮 ，完成孔特征建立。提示：绘制的剖面至少要有一条边与旋转中心线垂直。2022年10月23日15实例实例绘制如图4-9所示模型中的草绘孔 图4-9 草绘孔模型2022年10月23日164 标准孔标准孔在Pro/ENGINEER 2001以上版本中新增了“标准孔”类型（ISO、UNC、UNF三个标准）并允许用户选择
8、孔的形状，如埋头孔、沉孔等。建立标准孔的过程与前述两种孔的建立过程基本上是一样的，下面以实例说明其具体操作过程。实例 步骤1 打开练习文件 图4-10 模型文件2022年10月23日17 步骤2 选择标准孔建立方式图4-11 标准孔操控板2022年10月23日18 步骤3 采用径向标注方式完成孔特征图4-12 采用径向定位方式完成孔特征图4-13 预览结果2022年10月23日19l二、倒圆角v圆角特征在零件设计中必不可少，它有助于模型设计中造型的变化或产生平滑的效果，如图4-14所示为四种常用圆角类型的示意图。注意：注意：在Pro/ENGINEER Wildfire中，圆角特征非常丰富，读者
9、应注意学习和使用。图4-14 常见圆角种类2022年10月23日20单击【圆角】工具按钮 或单击菜单【插入】【倒圆角】选项，显示如图4-15所示的圆角特征操控板。现将其各功能选项说明如下。图4-15 圆角特征操控板 2022年10月23日21 设置：设置：单击该按钮，显示如图4-16所示的面板，在该面板上设定模型中各圆角或圆角集的特征及大小。图4-16 圆角特征设置上滑板过渡：过渡：要使用此面板，必须激活“过渡”模式。该栏中列出除缺省过渡外的所有用户定义的过渡。段：段：在此面板上可查看倒圆角特征的全部倒圆角集，查看当前倒圆角集中的全部倒圆角段，修剪、延伸或排除这些倒圆角段，以及处理放置模糊问题
10、。选项：选项：单击该按钮，在弹出的面板中选择创建实体圆角或者曲面圆角。属性：属性：单击该按钮，显示当前圆角特征名称及其相关信息。2022年10月23日22v建立圆角特征的操作步骤如下：建立圆角特征的操作步骤如下：v 单击菜单【插入】【倒圆角】命令；或单击按钮 ，打开圆角特征操控板。v 单击【设置】按钮，在打开的面板中设定圆角类型、形成圆角的方式、圆角的参照、圆角的半径等。v 单击【圆角过渡】模式按钮 ，设置转角的形状。v 单击【选项】按钮，选择生成的圆角是实体形式还是曲面形式。v 单击【预览】按钮，观察生成的圆角，单击按钮 ，完成圆角特征的建立。v提示：提示：如果想把几条边的圆角放入同一组（集
11、）中，即同时具有一个圆角半径，应按下Ctrl键，然后单击要加入的边线即可。2022年10月23日23实例实例1v本例练习建立常用圆角的方法，制作如图4-17所示的零件模型 图4-17 要制作的零件模型2022年10月23日24 打开练习文件 步骤1 步骤2 建立全圆角图4-18 选择箭头指示的面和与该面平行的背面图4-19 选取箭头指示的平面为驱动曲面 图4-20 预览结果 2022年10月23日25 步骤3 建立变半径圆角 图4-21 自动产生一个默认半径值的圆角 图4-22 添加圆角控制点2022年10月23日26提示：图中“0.20”、“0.5”分别指圆角控制点在圆角片上的位置比例。如“
12、0.5”指圆角控制点位于圆角片的中点。图4-23 继续添加圆角控制点,修改各点的圆角半径2022年10月23日27图4-24 预览并着色显示2022年10月23日28 步骤4 建立曲线驱动圆角图4-25 选择箭头所指面为草绘平面 图4-26绘制一条曲线2022年10月23日29图4-27 单击【通过曲线】按钮图4-28 在箭头指示的边建立圆角 图4-29 预览结果2022年10月23日30 步骤5 建立转角图4-30 选择箭头指示的三条边以建立圆角 图4-31 预览结果2022年10月23日31图4-32“相交”形式下的结果2022年10月23日32图4-33 分别设置R、L2，L3的值图4-
13、34 预览结果 图4-35 选择底面为放置圆角的曲面 2022年10月23日33v三、倒角三、倒角特征特征vPro/ENGINEER Wildfire提供两种方式的倒角，即边倒角和拐角倒角，并可对多边构成的倒角接头进行过渡设置。建立倒角的基本原则同倒圆角。v边倒角包括4种倒角类型：v 45D：在距选择的边尺寸为D的位置建立45的倒角，此选项仅适用于在两个垂直平面相交的边上建立倒角。v DD：距离选择边尺寸都为D的位置建立一倒角。v D1D2：距离选择边尺寸分别为D1与D2的位置建立一倒角。v 角度D：距离所选择边为D的位置，建立一个可自行设置角度的倒角。2022年10月23日34当使用“拐角倒
14、角”方式时，会显示如图4-36所示的菜单，让用户选择尺寸点或直接输入尺寸的方式来定义各个方向的D值。图4-36 使用拐角倒角显示的菜单 2022年10月23日35图4-37 使用拐角倒角时显示的对话框 图4-38 倒角特征操控板 2022年10月23日36实例实例制作如图4-39所示的几种倒角。图4-39 要制作的几种倒角2022年10月23日37l四、其他工程特征1、筋特征 下面我们先来介绍筋的创建。新建一个零件文件,利用拉伸特征创建直径为200,拉伸深度为30的圆柱体,如图4-40所示.重复上面的操作.在拉伸的基础上创建一个直径为70,拉伸深度为80的圆柱体,效果如图4-414-40 第一
15、个拉伸特征4-41 第二个拉伸特征2022年10月23日38选择【插入】【筋】命令,或者单击筋工具 打开筋特征操控板,如图4-424-42 筋特征操控板单击参照按钮,打开参照对话框,如图4-43所示.单击定义按钮,弹出草绘对话框,选取FRONT平面为草绘平面,RIGHT平面为参考平面,进入草绘。4-43 筋特征的参照上滑板2022年10月23日39绘制如图4-44所示的草图，然后确定，弹出草绘对话框，单击确定按钮，在筋特征操控板上输入数值10，设置完成后确定。.生成的筋特征如图4-45所示.4-44 筋特征的草绘截面4-45 筋特征预览2022年10月23日40右击生成的筋，选择阵列命令，打开
16、阵列特征。选择参照为轴，数目为4，角度为90，如图4-46。v设置完成后单击确定.生成阵列特征,如图4-47所示.4-46 阵列操控板4-47 阵列特征 2022年10月23日41v建立箱体类零件，常常用到抽壳特征。抽壳特征一般放在圆角特征之前进行。单击【抽壳】工具按钮 ，系统显示如图4-48所示的抽壳特征操控板。单击该特征操控板中的【参照】按钮，然后指定模型中要移走的面，在面板中设定抽壳厚度即可完成模型的抽壳特征。2、抽壳特征图4-48 壳特征操控板2022年10月23日42v建立抽壳特征的操作步骤如下：v 单击菜单【插入】【壳】选项，或单击按钮 ，打开抽壳特征操控板。v 在模型中选择要移除
17、的面。如果要移走多个面，应按下Ctrl键，然后依次单击要移走的面。v 设定壳体厚度及去除材料方向。v 单击【预览】按钮，观察抽壳情况，单击按钮 ，完成抽壳特征。v壳特征综合动画2022年10月23日433、拔模 在使有注塑或铸造方式进行零件制造时，塑料射出件、金属制造件及锻造件等与模具间都会制作15度或更大的倾斜角，这样便于成品从模穴中取出，这就要对零件进行拔模处理。选择【插入】【拔模】命令，打开拔模特征操控板如图4-49 单击参照按钮，打开上滑板，单击拔模枢轴，选择圆柱体下表面作为拔模枢轴，选取圆柱体的侧面为拔模曲面，如图4-50所示。在拔模特征操控面板中输入拔模角度10，然后确定，生成拔模特征。4-49 拔模特征操控板2022年10月23日444-50 拔模特征参照上滑板4-51 生成拔模特征2022年10月23日454.3 综合范例v使用孔特征、抽壳特征、圆角特征，制作如图4-55所示的模型。图4-55 使用孔、抽壳、圆角特征创建的模型2022年10月23日46图4-56 制作模型的基本过程2022年10月23日472022年10月23日48
