1、第14章方程式曲线主讲教师：大学 学院 2Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 方程式曲线是Pro/E中一种特殊形式的曲线。它的创建方式是通过曲线的数学方程式来直接创建，在一些特殊的应用场合有着不可取代的作用。其利用参数及其关系式来建立特征与特征之间、零件和零件之间的函数关系，从而建立它们之间的相关性，进而驱动模型和特征符合设计意图。使用参数还可以创建诸如齿轮等零件的标准化模板。另外，利用族表可建立零件标准库。总之，使用这些工具将会使设计效率大大提高。3Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 在Pro/E中，方程式的编写规则和关系式的偏写规则是一样的，并且可以使用
2、关系式的所有函数。实际上，方程式本身就是关系式。参数关系实际上是建立特征与特征之间、零件与零件之间的函数方程式，使它们的尺寸相互关联。在进行产品设计之时，需要根据设计随时添加关系式。最忌在整个设计结束后添加关系式，因为那样将使尺寸参数增加，产生不必要的麻烦。14.1方程式的含义和创建14.1方程式的含义和创建 4Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 14.1.1 关系的意义 关系，也被称为参数关系，是使用者自定义的符号尺寸和参数之间的等式。关系捕获特征之间、参数之间或组件与组件之间的设计关系，因此，允许使用者来控制对模型修改的影响作用。关系实际上也是一种捕捉设计意图的方式。用户
3、可以通过使用关系驱动模型，如图14.1所示的立体模型中，以小圆孔的尺寸作为参数驱动整个零件的尺寸，小圆孔中心线径向尺寸为小圆孔直径的8倍，板厚度和圆孔直径相等，圆板的外径为孔中心线直径和小孔直径2倍的和，也就是建立了如下关系：14.1方程式的含义和创建 5Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用d2=8*d1d3=d2+2*d1d0=d1 修改小孔的直径尺寸时，整个模型的尺寸都发生改变，但是各尺寸的关系都不发生改变，如图14.2所示。14.1方程式的含义和创建 6Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 修改小孔的直径尺寸时，整个模型的尺寸都发生改变，但是各尺寸的关系都
4、不发生改变，如图14.2所示。显然参数关系式影响整个模型的再生和模型中特征以及装配中各零件的尺寸关系，所以首先要理解参数关系式的基本概念。14.1方程式的含义和创建 7Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.1.2 坐标系 对于同一方程式曲线，在Pro/E中你都可以从三个坐标系表示方式中选择一个作为方程式的编写坐标系。三个坐标系的不同之处是确定一个点的表示方式不一样而已。笛卡尔坐标系使用点的三个轴的坐标值（x,y,z）来确定一个点，如图14.3 （a）所示；圆柱坐标系使用半径r（原点到点所在水平投影点连线）和X轴的夹角theta和高度z来表示，如图14.3（b）所示；而球坐标
5、系则使用球半径rho、原点到点的向量和Z轴的夹角theta以及向量在xy平面上和X轴的夹角phi来表示，如图14.3（c）所示。14.1方程式的含义和创建 8Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 （a）笛卡尔坐标 （b）圆柱坐标 （c）球坐标 图14.3 三种坐标系的表达方式14.1方程式的含义和创建 9Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.1.3 参数对话框 参数关系式均在“关系”对话框实施操控，选择菜单“工具”“关系”命令即可打开如图14.4所示的“关系”对话框。14.1方程式的含义和创建 10Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 在“关
6、系”对话框的关系式编辑区可以完成整个关系式的编辑。在“查找范围”列表中可以选取关系中参数的范围。零件：在零件中使用关系。特征：使用特征特有的关系。继承：使用继承关系，子特征继承父特征的关系。剖面：在剖截面中使用关系。阵列：使用阵列特有的关系。14.1方程式的含义和创建 11Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 编辑工具栏的具体功能如下：撤销上一步的操作。：重做误撤销的操作。：将选定的文本剪切到剪贴板。：将选定的文本复制到剪贴板。：将剪贴板中的文本复制当前位置。：删除选定的项目。：将图形区标注在尺寸和名称之间切换。：计算参数、尺寸或表达式的值，单击工具弹出“计算表达式”对话框，如
7、图14.5（a）所示。在“表达式”编辑框输入表达式，单击“计算”按钮，在“结果”区显示计算结果。14.1方程式的含义和创建 12Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 ：指定在图形区要显示的尺寸，弹出“显示尺寸”对话框，如图14.5（b）所示，在编辑框输入变量名，单击“确定”按钮，在图形区显示该变量的尺寸。：将关系设置为对参数和尺寸的单位敏感。（a）“计算表达式”对话框 （b）“显示尺寸”对话框14.1方程式的含义和创建 13Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 ：在列表中插入函数，选择该工具打开“插入函数”对话框，从列表中选择函数双击鼠标左键即可将该函数插入关系
8、编辑区。：从列表中插入参数名称，选择此工具弹出“插入参数”对话框。：从可用值列表中选取单位，选择此工具弹出“选择单位”对话框，可从中选择单位。：排序关系，将关系按照计算的先后顺序在关系编辑窗口显示。：执行或者校验关系，并且按关系创建新参数。选择菜单“文件”“输出关系”可以将关系以纯文本文件的格式输出保存，以备以后使用，也可以通过菜单“文件”“输入关系”命令将已有的文本关系文件读入关系编辑区。14.1方程式的含义和创建 14Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.1.4 关系的类型关系的类型有两种。相等关系：将等式右边的表达式进行计算，其值赋给左边的参数。使用这种关系可以给尺寸
9、或者参数赋值，如“d0=20”、“d1=30*cos（trajpar*360*3）+20”等。这是普通设计时使用很多的关系类型。比较关系：对比较运算符两边的表达式值进行运算，得到逻辑值。这种关系一般用来作为一个约束或者用在程序的条件语句中，如“d130+d3*2”。14.1方程式的含义和创建 15Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.1.5 方程式中常用函数 关系中大量使用数学函数，可以单击“编辑工具”栏中的插入函数工具，打开“插入函数”对话框，从列表中选择函数双击鼠标左键即可将该函数插入关系编辑区，以下为几种常用的函数。sin()：正弦函数，括弧内输入的参数是角度值或者角
10、度尺寸符号，单位为度。cos()：余弦函数，括弧内输入的参数是角度值或者角度尺寸符号，单位为度。sqrt()：开平方函数，计算其括号内参数或尺寸的算术平方根，括号内的数值或尺寸不能为负值。14.1方程式的含义和创建 16Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 trajpar：轨迹函数，其值为0到1之间的数值。一般情况下，该函数用于可变截面扫描特征的创建。它是从0到1的一个变量（呈线性变化），代表扫描轨迹上的点距离轨迹起点长度占整个轨迹长度的百分比。在扫描开始时，trajpar的值是0，结束时为1。例如，在草绘的关系中加入关系式sd#=trajpar+n，此时尺寸sd#受到traj
11、par+n控制，在扫描开始时值为n，结束时值为n+1。截面的相应尺寸呈线性变化。若截面的高度尺寸受sd#=sin(trajpar*360)+n控制，则截面的相应尺寸呈现正弦曲线变化。14.1方程式的含义和创建14.1.6 Pro/E常见曲线方程式表14.1所示为Pro/E常见曲线方程式。17Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用曲线方程式图 形1碟形弹簧圓柱坐标 方程：r=5 theta=t*3600 z=(sin(3.5*theta-90)+24*t14.1方程式的含义和创建 表14.1 Pro/E常见曲线方程式2螺旋线圆柱坐标 方程：r=t theta=10+t*(20*36
12、0)z=t*3 18Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用曲线方程式图 形3渐开线笛卡尔坐标系方程：r=1 ang=90*t s=0.5*pi*r*t x1=r*cos(ang)y1=r*sin(ang)x=x1+s*sin(ang)y=y1-s*cos(ang)z=04螺旋线笛卡尔坐标 方程：x=4*cos(t*(5*360)y=4*sin(t*(5*360)z=10*t5阿基米德螺线柱坐标方程：a=100theta=t*400r=a*theta6螺旋曲线方程：r=t*(10*180)+1theta=10+t*(20*180)z=t7圆方程是：x=cos(t*(5*180)y=
13、sin(t*(5*180)z=08柱坐标螺旋曲线方程是：x=100*t*cos(t*(5*180)y=100*t*sin(t*(5*180)z=014.1方程式的含义和创建续表 19Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.1.7 创建关系 创建模型或者草绘之后，选择菜单“工具”“关系”命令，在弹出的“关系”对话框输入关系式，选择“编辑”工具栏的校验关系工具。如果关系中无错误，会出现完成校验提示，单击“确定”按钮，完成关系校验；如果关系中有错误，会出现错误提示，需要重新编辑关系，如图14.6所示。图14.6“检验关系”对话框14.1方程式的含义和创建 20Pro/ENGINEE
14、R野火5.0机械设计基础及应用 完成关系校验后，单击“确定”按钮，完成关系编辑。选择“标准”工具栏再生工具，再生模型，可以看到模型按照关系发生了变化。完成关系设置之后，如果模型中的尺寸由关系驱动，则不能直接修改，需要通过修改驱动尺寸或者关系式修改。如在关系式d1=2*d0+8中，d1为被驱动尺寸，不能修改，而d0为驱动尺寸，可以修改d0以驱动d1的尺寸。14.1方程式的含义和创建 21Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.2 利用关系创建齿轮 以标准斜齿渐开线齿轮为例介绍其创建过程。标准齿轮的齿廓一般是渐开线，称为渐开线齿轮。这种齿轮广泛应用于传递运动和动力。渐开线是由一条
15、线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图14.7所示。线段s绕圆弧旋转，其端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：（x1=r*cos(ang)，y1=r*sin(ang)）。其中r为圆半径，ang为图示角度。对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是01。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程，见表14.1。14.2利用关系创建齿轮 22Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 图14.7 渐开线的几何分析14.2利用关系创建齿轮 23Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 14.2.1 设置参数
16、 在设计齿轮时，最重要的问题是获得渐开线齿廓。因此，在设计过程中应该首先使用方程创建出渐开线曲线作为齿廓线，再利用该渐开线创建出单个轮齿，最后使用阵列功能创建所有轮齿，最后创建其他结构，生成齿轮。这种设计可以使用齿轮的模数、齿数和宽度作为参数，生成符合国标的齿轮模型，在以后的设计之中也可调用，故在设计齿轮之前首先应该给定用户给定的参数，然后通过关系定义其他各参数。标准齿轮的主要参数是模数m、齿数Z及齿宽B。通过这几个参数可以计算出齿轮各部分的尺寸。具体尺寸和各尺寸之间的关系见表14.2。14.2利用关系创建齿轮 24Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用参 数 含 义参 数 名参
17、 数 类 型参 数 值模数m实数用户给定（4）齿数z整数用户给定（25）压力角alpha实数20螺旋角beta实数用户给定（15）齿顶高系数ha实数1顶隙系数c实数0.25分度圆直径d实数d=mz基圆直径db实数db=mzcos(alpha)齿顶圆直径da实数da=m(z+2ha)齿根圆直径df实数df=m(z-2(ha+c)齿宽b实数用户给定（60）表14.2齿轮参数表14.2利用关系创建齿轮 25Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用具体步骤如下：（1）创建新的零件文件。打开Pro/E，单击工具栏新建文件的按钮，选择零件模块，输入零件名称helical_gear，单击OK按钮
18、。将坐标系PRT_CSYS_DEF及基准平面RIGHT、TOP、FRONT显示在画面上。（2）设置参数。单击下拉菜单“工具”“参数”，出现如图 14.8 所示的对话框，根据齿轮的参数进行设置。14.2利用关系创建齿轮 26Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.2.2 创建基准曲线1创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，采用基准曲线方式创建齿轮的四个参考圆：齿顶圆、基圆、分度圆和齿根圆。单击特征工具栏“草绘”按钮，选取FRONT面作为基准面，画四个圆，单击下拉菜单“工具”“关系”，输入如图14.9所示关系式，系统自动将关系式添入驱动，生成齿轮的基圆、齿根圆、分度圆和齿顶圆
19、，如图14.10所示。14.2利用关系创建齿轮 27Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用图14.9 齿轮各圆曲线关系式图14.10 关系驱动生成的齿轮基圆、齿根圆、分度圆和齿顶圆14.2利用关系创建齿轮 28Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用2创建渐开线齿廓 用从方程来生成渐开线的方法，输入创建渐开线的函数关系式，如图14.9所示。单击特征工具栏“基准曲线”按钮，选取“从方程”“完成”“选取坐标系”（选取系统坐标系PRT_CSYS_DEF）“笛卡尔”，弹出如图14.11所示的文本编辑框，输入如图14.11所示的关系式，单击文本编辑框的“文件”“保存”，然后关闭
20、，生成如图14.12所示的渐开线。14.2利用关系创建齿轮 29Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用注意：采用较为简便的渐开线公式，需要先行计算出基圆半径，其等于db/2，此数值用于定义渐开线的始点。图14.11 渐开线方程式 图14.12 渐开线14.2利用关系创建齿轮 30Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用3镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。做齿廓的镜像基准面 单击“基准轴”按钮，按住Ctrl键选取TOP和RIGHT基准面，即可生成齿轮基准轴A_1。单击“基准点”按钮，按住Ct
21、rl键选取步骤2生成的渐开线和齿轮分度圆，即可生成基准点PNT0。单击“基准面”按钮，按住Ctrl键选取基准轴A_1和基准点PNT0，即可生成基准面DTM1。单击“基准面”按钮，按住Ctrl键基准面DTM1和基准轴A_1，在“旋转”选项中输入关系“360/（4*z）”，即生成基准面DTM2，如图14.13所示。14.2利用关系创建齿轮 31Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用镜像生成单齿另一边的齿形线 先选取步骤2生成的渐开线，再单击“镜像”按钮，选择基准面DTM2为镜像参考即可，如图14.14所示。图14.13 创建齿廓的镜像基准面 图14.14 镜像齿廓线14.2利用关系创
22、建齿轮 32Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.2.3 创建单个轮齿（1）拉伸生成齿根圆柱坯体。单击“拉伸”按钮，依次点取“放置”“定义”，选择“FRONT”面作为草绘面，拾取“从边创建图元”按钮，选择“环”，选取齿根圆，单击“”按钮，修改其长度尺寸为LONGTH，在关系文本框中添加关系：LONGTH=B。（2）草绘端面齿廓。单击“草绘”按钮，选取“FRONT”面作为基准面，拾取“从边创建图元”按钮，选择“环”，选取齿根圆曲线、两条渐开线及齿顶圆曲线，单击“圆角”按钮，绘制齿根过渡曲线，单击“草绘器约束”按钮，使两圆角半径相等，单击“修剪”按钮，将多余的线删除，单击“”，
23、修改半径尺寸为r，添加关系：r=0.38*mn，生成的齿廓如图14.15所示。14.2利用关系创建齿轮 33Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（3）进行特征操作生成另一端齿廓。选择下拉菜单“编辑”“特征操作”“复制”“移动”“独立”，选择上一步骤生成的齿廓，选择“平移”“平面”，选择“FRONT”基准面“正向”，输入平移距离B，即齿宽。再选择“旋转”“坐标系”，选择系统坐标系“z轴-反向”（该齿轮为左旋，若为右旋，则选“正向”，根据右手定则判定）“正向”（确定），旋转角度先不管，单击“”，修改旋转角度为theta，添加关系：theta=2*b*tan（beta）*180/（p
24、i*d），结果如图14.16所示，旋转角度的原理图如图14.17所示。图14.15 齿轮端面齿廓14.2利用关系创建齿轮 34Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（4）做扫描轨迹。若将斜齿轮的分度圆柱面水平展开，则其螺旋线成为斜直线，斜直线与轴线之间的夹角即为分度圆柱上螺旋角。先“拉伸”操作生成分度圆柱面，修改拉伸尺寸，添加关系：longth1=b+10。再单击“草绘”按钮，选取RIGHT面为草绘平面，作一斜直线，注意齿轮旋向，单击“”，修改角度尺寸，添加关系：angle=beta。最后单击菜单栏“编辑”“投影”，将所做直线投影到分度圆柱面上。图14.16 齿廓的特征操作结果
25、图14.17 斜齿轮展开图14.2利用关系创建齿轮 35Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（5）混合扫描生成单个轮齿。先选中上一步骤生成的投影线，单击下拉菜单“插入”“混合扫描”，点选实体按钮，单击“剖面”，在剖面选项中选取“所选截面”，先选取扫描路径上箭头所在的一端齿廓，单击“插入”，选取另一端齿廓，单击“”，生成如图14.18所示的轮齿。图14.18 混合扫描生成一个轮齿14.2利用关系创建齿轮 36Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 14.2.4 创建所有轮齿 阵列生成所有轮齿。先选中前面生成的轮齿，单击“阵列”按钮，阵列方式选“轴”，输入阵列个数和角
26、度，单击“”。14.2.5 创建实体特征首先生成轴孔。单击“拉伸”按钮，选取“FRONGT”为草绘面，绘制如图14.19所示草图，单击“”，最后生成完整的斜齿轮模型如图14.20所示。图14.19 轴孔截面图 图14.20 完整的齿轮实体模型 14.2利用关系创建齿轮 37Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.3.1 族表的概念 族表实际上是结构相同的零件集合，但有些参数大小有不同。图14.21所示的各小轴零件，尺寸大小不同，结构相同，并且具有相同的功能。这些形状相似的零件集合称为族表，族表中的零件称为表驱动零件。在图14.21中，（a）是普通模型，（b）、（c）、（d）、
27、（e）是族表的实例零件。14.3利用族表螺母零件库图14.21 族表零件 38Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 使用族表功能可以将设计中经常用到的结构相似的零件生成图库，使用时按照族表的特征参数调用，不必重新设定参数值，直接在表中选取即可。在装配模型中，族表使得装配中的零件和子装配更加容易互换。在零件模式下，将具有相同外形的模型用“零件族表”的方式来创建，这样可以加快模型的处理速度，而且节省空间。14.3.2 创建螺母族表 按照比例画法创建六角头螺母的族表，其各部分比例如图14.22所示。分析：按照六角头螺母的比例画法创建螺母，需要用到关系。根据机械制图中规定的螺母的比例画
28、法，可以知道螺母的螺纹公称直径为D，则螺母的螺纹小径为0.85D，螺纹孔上的倒角为C0.15D，螺母六角头外接圆直径为2D，螺母高度为0.8D。只要确定了螺母的公称直径，即可根据国家标准的规定创建螺母的族表。14.3利用族表螺母零件库 39Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用创建如图14.23所示模型，操作过程略，并显示参数，如图14.24所示。图14.22 六角头螺母零件图 图14.23 螺母模型 图14.24 显示参数14.3利用族表螺母零件库 40Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 在创建族表结构之前应确定类属零件在实例中变化的尺寸、参数或特征。具体操作
29、步骤如下：（1）选择下拉菜单 命令，弹出如图14.25所示的“族表LUOMU”（族表定义）对话框。如果模型中不包括任何已经定义的族表，则在族表定义对话框中将会出现如图14.25所示的提示信息。（系统提示定义族表的行和列，每一行用来定义一个实例，每一列用来描述模型中的尺寸、参数或特征。）（2）单击对话框中的“在所选行处插入新的实例”按钮 添加实例，单击各实例名可对其重命名。单击对话框中的“添加/删除表列”按钮，添加模型各尺寸变量、参数或特征，弹出“族项目，普通模型：LUOMU”对话框，如图14.26所示。14.3利用族表螺母零件库 41Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（3）在
30、 区域中选中 单选项，在模型上单击模型特征以显示所需尺寸，如图 14.27所示，单击选取如图14.27所示的尺寸，此时对话框如图14.26所示。注意：进行此步操作时应保证 按钮处于按下状态。（4）单击 按钮回到“族表LUOMU”对话框，各实例零件的尺寸项已存在于族表当中，依次单击各单元格，输入如图14.28所示的实例零件尺寸。图14.25“族表LUOMU”（族表定义）对话框 图14.26“族项目”对话框14.3利用族表螺母零件库 42Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（5）单击定义族表对话框中的“添加/删除表列”按钮，弹出“族项目，普通模型：LUOMU”对话框。在 选项组中选
31、中 单选项，在弹出如图14.29所示的 菜单中选择 命令，在模型树中选取“修饰”特征，或者在图形区中直接选取。图14.27 选取尺寸 图14.28 定义族表 图14.29“选取特征”菜单14.3利用族表螺母零件库 43Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（6）在 菜单中选择 命令，在“族项目，普通模型：LUOMU”对话框中单击 按钮，“修饰”特征已存在于族表的实例当中，输入实例零件的修饰状态（用Y或N来表示特征的有或无），结果如图14.28所示。14.3.3 创建族表总结 创建族表的方法可建立零件标准库，从而使设计效率大大提高。14.3利用族表螺母零件库 44Pro/ENGIN
32、EER野火5.0机械设计基础及应用创建螺栓零件库。图14.30 螺栓零件图及模型14.4综合练习 45Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 14.4.1 螺栓实体建模分析通过对本模型进行分析可知，该模型为叠加式组合体，建模过程如图14.31所示。图14.31 建模过程分析14.4综合练习 46Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 14.4.2 建模操作步骤1建立新文件。（1）单击下拉菜单“文件”“新建”命令，打开“新建”对话框。（2）选择“零件”类型，在“名称”栏中键入新建文件名称“LUOSHAUAN”，不使用缺省模板。（3）单击“确定”按钮，进入“新文件选项”
33、对话框，选择mmns_part_solid。（4）单击“确定”按钮，进入零件设计工作环境。2螺栓基体建模，如图14.32所示。14.4综合练习 47Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 图14.32 螺栓基体建模14.4综合练习 48Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（1）单击“草绘”工具，进入草绘环境。（2）单击右侧工具栏中的，弹出“草绘调色板”对话框，选择多边形选项，选择六边形，插入草绘绘图区。注意将六边形的中心点移动到坐标原点，便于以后作图。在“缩放旋转”对话框的比例框内填入一个10，单击“确定”。在草绘绘图区插入了一个正六边形。（3）重新标注两对边为1
34、3。（4）拉伸深度为5.3，形成六柱体。（5）在六柱体的上表面草绘直径为8的圆。（6）拉伸直径为8的圆，长度为60。14.4综合练习 49Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 3螺栓倒角与倒圆角如图14.33所示。图14.33 螺栓倒角与倒圆角14.4综合练习 50Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（1）倒角1x1的角。（2）草绘圆弧角，由旋转除料倒角。4螺纹创建如图14.34所示。（1）选择“插入”“螺旋扫描”“切口”，绘制螺纹。（2）单击切口，弹出“切剪：螺旋扫描”和“菜单管理器”窗口。（3）单击“完成”按钮，系统要求选择平面，选择螺纹轴线方向的平面，方向
35、为“正向”，草绘平面为“缺省”。（4）绘制扫描轨迹，扫描轨迹是由中心线和倒动线组成。（5）绘制完扫描轨迹，单击 按钮，系统要求输入节距值，输入1.5。（6）绘制截面。（7）单击 完成按钮，方向选择“正向”。14.4综合练习 51Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（8）螺栓螺纹创建完成。（9）保存螺栓。图14.34 螺栓螺纹创建14.4综合练习 52Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用14.4.3 创建族表操作步骤 在此以一种企业标准的螺栓为例，这种螺栓采用了非标准的三角形螺栓头，如图14.35所示。这样可以防止用户自行对产品拆卸，在生产装配和维修时可使用专用的
36、工具实现对这种螺栓的拆卸。此螺栓的螺杆部分为类似GB5783的全螺纹，有3种直径规格：M8、M10和M12，每种直径的螺栓都有4种长度可供选择，分别是20、30、40、60。制作方法如下。1设定零件参数（1）设置工作目录。（2）打开螺栓的原型文件。这个模型是由5个特征完成的，螺纹部分使用了螺纹修饰来代替，如图14.35所示。14.4综合练习 53Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（3）特征“拉伸1”创建了螺栓的螺杆部分。在模型树的“拉伸1”上右击，选择“编辑”，此时会在模型上显示该特征所有的尺寸，如图14.36所示。可见螺栓原型的直径为8，长度为20。（4）选择 命令，此时将
37、会以参数名称的形式显示此特征的所有尺寸，如图14.37所示。可见尺寸d1是螺栓公称直径的参数，d0是螺栓公称长度的参数。图14.35 螺栓模型 图14.36 显示特征尺寸 图14.37 显示尺寸的参数名14.4综合练习 54Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（5）选中直径尺寸d1，然后选择菜单栏 ，弹出“尺寸属性”对话框。选择“尺寸文本”选项卡，将尺寸名称d1修改为“公称直径”，如图14-38所示，单击“确定”按钮。（6）使用同样的方法将长度尺寸d0的名称修改为“公称长度”。（7）在模型树上的“修饰 标识215”上右击，在弹出的快捷菜单中选择“编辑”，此时会在图形上显示此特征
38、的所有尺寸。双击螺纹小径尺寸7.2，输入值为“0.85*公称直径”，如图14.39所示，按Enter键，此时会弹出对话框要求确认关系的建立，确定即可。再生当前模型使新尺寸应用到模型。2创建族表（1）选择 ，弹出族表窗口，如图 14.40 所示。由于还没有创建当前模型的族表，因此会在窗口中显示“此模型当前没有族表设计变量”等字样。14.4综合练习 55Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 图14.40 族表窗口 图14.38 修改尺寸名称 图14.39 定义尺寸值14.4综合练习 56Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（2）单击族表窗口中的 按钮，弹出“族项目”
39、对话框。在对话框中选择添加项目的类型为“尺寸”，单击 按钮，在图形上选择螺杆部分的拉伸特征，然后分别选择“公称直径”和“公称长度”两个尺寸，这两个尺寸将被添加到对话框的项目列表中，如图14.41所示。图14.41 设定族项目14.4综合练习 57Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（3）单击“确定”按钮完成族项目的设定，此时在族表窗口中显示了螺栓原型零件的名称和用户选取的各项参数，如图14.42所示。图14.42 完成的族项目（4）在族表窗口中单击 按钮，为族表加入新的一行，如图14.43所示。输入新项目的名称M820_T，公用名称为M820_T.prt，公称直径输入8，公称长
40、度输入 20。再次单击 按钮，加入新的项目，直到将需要的12种螺栓规格全部添加至族表，如图14.44所示。14.4综合练习 58Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用图14.43 在族表中加入新的一行 图14.44 建立12种规格14.4综合练习 59Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用3验证族表项目（1）单击族表窗口中的 按钮，弹出“族树”对话框，如图14.45所示。（2）单击 按钮，系统会按照族表规定的尺寸逐个校验族表项目。若项目的尺寸能够被再生，则会在校验状态中显示“成功”；若不能按族表的尺寸再生，则显示“失败”。本例族表的12个项目均能成功再生，如图14.
41、46所示。（3）校验后系统会在工作目录下生成一个名为bolts_triangle.tst的记录文件，可用记事本程序打开，内容如图14.47所示。图14.45 校验族表项目 图14.46 校验成功14.4综合练习 60Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用4预览项目 用户可以预览族表中任意项目的模样，若发现不满意之处，可以再次对族表进行修改。选中项目M1260_T，单击 按钮即可预览项目形状，如图14.48所示。图14.47 校验报告文件 图14.48 预览项目14.4综合练习 61Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用5删除项目（1）若发现族表中的某些项目是多余的，
42、可将这些项目删除。要删除一个项目，选中这个项目的名称。（2）选择族表窗口中的 ，此时弹出确认信息。（3）确认后即可将选定的项目删除。6锁定项目 为了防止在使用过程中对零件库中的零件进行误操作，可以在族表中将已完成的项目锁定。锁定的项目零件在使用时，用户不能对其进行修改，任何修改操作都会提示失败，只有在族表中将对应的项目解锁，才能再次对项目零件进行修改操作。14.4综合练习 62Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用 例如，要锁定项目M820_T，首先要选定该项目的名称，然后单击族表窗口中的 按钮，此项目就被锁定了，项目前端将显示被锁定的符号，如图14.49所示。要将锁定的项目解锁
43、，只要选定锁定的项目，单击 按钮，即可解除锁定。7调用项目 单击族表窗口中的“确定”按钮，然后将零件保存。调用项目与国标零件的调用一样，会在调入时显示零件的族表，可以从中选择需要的规格，如图14.50所示。14.4综合练习 63Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用说明：族表不仅可以控制零件的参数，也可以控制组件的参数。在企业中为某些部件制定了企业或行业的标准，也可以用族表的方法为其创建库文件，国标库中的轴承就是族表控制的装配体。图14.49 锁定项目 图14.50 调用所需规格14.4综合练习 64Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（1）已知图14.51所示直动尖顶推杆盘形凸轮机构中凸轮的基圆半径mm，凸轮以等角速度沿逆时针方向回转时，推杆的运动规律如表14.3所示。根据上述已知条件绘制凸轮模型，效果如图14.52所示。图14.51 图14.5214.5习题 65Pro/ENGINEER野火5.0机械设计基础及应用（2）按照比例画法创建开槽沉头螺钉的族表，其各部分比例如图14.53所示。序 号凸轮运动角推杆的运动规律1090正弦加速度上升h=16mm290210推杆远休3210300正弦加速度下降h=16mm4300360推杆近休表14.3推杆的运动规律图14.5314.5习题谢谢！本章结束
