PROE经典曲面实例.ppt

曲面特征 创建所示的实体模型 题图 综合举例 12 2 步骤1 创建旋转曲面 FRONT为草绘平面 创建步骤如下 圆弧的圆心对齐至RIGHT 绘制中心线为旋转轴 步骤2 创建扫描曲面 FRONT为草绘平面 扫描轨迹 扫描剖面 12 3 步骤3 延伸扫描曲面 依次选取 延拓 延拓方向 向上至平面 选项 选取图中所示的4条边 作一个实时基准平面 TOP基准面向上偏距40 为曲面延伸的终止面 步骤4 对扫描曲面和延伸的曲面作镜像 步骤5 将3个曲面合并 注意选择曲面的保留部分 合并结果如图所示 12 4 步骤6 创建薄板实体特征 依次选取 创建 实体 加材料 使用面组 薄板 选项 选曲面任意处 薄壳厚度为1 5 剖截面 步骤7 创建圆角特征 在凹槽顶部的4条边倒圆角 半径为1 最后结如图所示 倒圆角 12 5 例12 2创建如图12 2所示的实体模型 图12 2例12 2题图 12 6 创建步骤如下 步骤1 创建长方体基础实体 步骤2 在长方体中央创建一基准面DTM1 以便于后续特征的创建 步骤3 以扫描方式创建左侧的曲面 DTM1为草绘平面 扫描轨迹 扫描剖面 三点位于同一竖直线上 12 7 步骤4 创建扫描曲面的顶面 为一个平整曲面 首先用扫描曲面的顶边创建一条基准曲线 用 复合 方式 再将该曲线作镜像 以过两边线的实时基准平面为对称面 作实时基准平面 过曲线 作为草绘平面 长方体前侧面为参考平面 抓取两曲线作为平整曲面的边界 创建平整曲面 如图所示 复合曲线 镜像曲线 两边线 平整平面 12 8 步骤5 创建右侧的曲面 为一个混合曲面 将镜像曲线投影到长方体的顶面 然后用镜像曲线和投影曲线创建一个混合曲面 投影曲线 垂直于曲面 混合曲面 12 9 步骤6 创建前侧的平整曲面 步骤7 将前侧的平整曲面作镜像以生成后侧的平整曲面 步骤8 合并所有的曲面 共5个 步骤9 用合并曲面创建实体特征 12 10 例12 3设计如图12 3所示的笔筒 图12 3例12 3题图 12 11 步骤1 创建基本外形实体 以TOP基准面为绘图平面 拉伸高度为50 创建步骤如下 笔筒的前端为一个梯形凹槽 左视图为一圆弧形 因此可以作两个曲面来创建此凹槽 笔筒的顶面为一曲面 由3条曲线组合而成 画中心线对齐至FRONT 12 12 步骤2 创建第1个圆孔 草绘孔 距离RIGHT基准面12 5 距离FRONT基准面15 步骤3 利用所建圆孔复制 平移 镜像 另外4个圆孔 12 5改为27 5 15改为30 30改为0 镜像 12 13 步骤4 由侧面用拉伸方式创建凹槽的圆弧形底面 FRONT为草绘平面 属性为 双侧都 实体的前 后侧面为拉伸的终止面 生成的曲面 绘制剖面图 步骤5 由顶面用拉伸方式创建凹槽的梯形顶面 画中心线 实体的底面为拉伸的终止面 生成的曲面 12 14 步骤6 合并两个曲面 步骤7 用切减材料方式创建凹槽 步骤8 创建笔筒外围及凹槽侧边的圆角 创建 实体 倒圆角 简单 可变的 边链 依次 选项 依次选取图中的10条边 共20个端点指定半径值 然后依次输入4个20 8个15和8个12 5的圆角半径值 边1 R20 边2 R20 边3 R15 边4 R15 边5 R15 边6 R15 边7 R12 5 边8 R12 5 边9 R12 5 边10 R12 5 12 15 步骤9 创建笔筒外围四周所有面的拔模面 用 中平面 拔模 利用 环曲面 选取笔筒四周曲面 TOP基准面为中平面 拔模角度为 4 步骤8 创建圆角 续 拔模面 12 16 步骤10 创建凹槽内四周所有面的拔模面 用 中曲线 拔模 利用 环曲面 选取凹槽内四周所有曲面 利用 相切链 选取图中曲线为中曲线 TOP基准面为角度参考面 拔模角度为 4 拔模面 中曲线 12 17 步骤11 创建平行混合曲面以裁剪笔筒的顶面 由3个截面混合生成 作实时基准平面 FRONT基准面偏距50 为草绘平面 实时基准面 画中心结对齐至此点 绘制第1条截面曲线 绘制第2条截面曲线 绘制第3条截面曲线 与第一条重合 12 18 步骤12 用混合曲面以 切减材料 的方式创建笔筒的顶面 生成的混合曲面 步骤13 创建凹槽底边的不等半径圆角 倒圆角 简单 可变的 边链 选项 选取凹槽底面的任一边线 此时出现 记号 将视角转为俯视图 依次选取图中的3个点以便于指定圆角半径 依次输入4个点的半径值为10 5 5 10 选取此边 记号 选取其余3个点 12 19 步骤14 创建笔筒外缘与凹槽外缘的圆角 用 常数 相切链 选取边 圆角半径为3 先选此边 再选此边 12 20 注意 该圆角需两个边一起倒圆角才能成功 若只作单一边的圆角 则倒圆角后所剩的厚度将小于3 不足以作另一边的圆角 先选此边 倒圆角 出错信息 倒圆角 再选此边 12 21 例12 4汤匙的设计 用边界方式创建曲面 图12 4例12 4题图 12 22 基本构想 利用汤匙的主轴线 轮廓线与骨架线来创建汤匙的实体 其设计构思简述如下 1 创建汤匙的主轴线 以 草绘 方式创建主轴线 2 创建轮廓线 利用汤匙的主 俯视图 以 两次投影 方式创建汤匙的轮廓线 主轴线 轮廓线的俯视图 轮廓线的主视图 完成的轮廓线 12 23 4 创建汤匙实体 将主轴线 轮廓线与骨架线以 边界 方式创建汤匙的曲面 再以 使用面组 的方式创建汤匙实体 3 创建骨架线 以 经过点 方式创建汤匙的骨架线 12 24 步骤1 创建汤匙的主轴线 以FRONT基准面为草绘平面 绘制图中示的图线 创建步骤如下 圆锥曲线 样条曲线 主轴线 12 25 步骤2 创建汤匙轮廓线的主视图 首先创建辅助基准点 依次选取 曲线 长度比例 选项 用 查询选取 选取图中的曲线段 输入比例值为 0 完成的基准点PNT0如图所示 选取此段曲线 生成的基准点PNT0 然后创建轮廓曲线 以临时基准面 FRONT基准面偏距25 为草绘平面 绘制图线 直线 距离为1 画直线 画样条曲线 生成的曲线 12 26 步骤3 创建汤匙轮廓线的俯视图 以首尾两点画样条曲线1 以4点画样条曲线2 画3条中心线 生成的曲线 首先创建轮廓线的前半段 以TOP基准面为草绘平面 绘制图中的图线 画3条中心线分别对齐PNT0点和前两条曲线的端点 12 27 步骤3 创建汤匙轮廓线的俯视图 续 再将前半段的轮廓线镜像至后半段 FRONT基准面为对称平面 镜像的曲线 新建图层 curves 将这3条曲线放入该图层 12 28 步骤4 创建汤匙的轮廓线 以两次投影的方法创建汤匙下半部的轮廓线 依次选取 两次投影 选项 选取FRONT为草绘平面 TOP为参考面 抓取图中的3段曲线 然后将视角转为三维 再选取绘图平面为TOP基准面 FRONT为参考面 抓取图中的3段曲线 完成的曲线如图所示 FRONT为草绘平面 TOP为参考面 抓取3段曲线 TOP为草绘平面 FRONT为参考面 抓取3段曲线 生成的曲线 两次投影 创建曲线 由两个视图分别做两条二维曲线后 这两条二维曲线分别垂直其绘图平面长出两个曲面 此两个曲面的交线即为用 两次投影 生成的基准曲线 12 29 步骤4 创建汤匙的轮廓线 续 用同样的方法创建汤匙上半部的轮廓线 生成的曲线 将图层 curves 关掉 使一些曲线不显示在屏幕上 保留的曲线如图所示 这几条曲线为边界曲面第一方向的轮廓曲线 保留的曲线 12 30 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 即边界曲面第二方向的轮廓曲线 创建第1条曲线 依次选取 经过点 选项 选取图中左侧的3个点创建第1条曲线 选取3个点 第1条曲线 12 31 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第2条曲线 首先创建辅助基准点 依次选取 曲线 长度比例 选项 用 查询选取 选取图中的曲线段 输入比例值为 0 5 生成基准点PNT1 选取此段曲线 基准点PNT1 创建辅助基准轴 依次选取 过点且垂直平面 选项 选取FRONT为基准轴的垂直面 PNT1为通过的点 生成轴A 1 12 32 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第2条曲线 续 创建辅助基准面 通过A 1轴 RIGHT基准面旋转 18 生成基准面DTM2 创建辅助基准点 以 曲线 曲面 方式 选取图中的曲线1和DTM2基准面 完成的基准点为PNT2 用同样的方式选取曲线2和DTM2基准面 完成的基准点为PNT3 曲线1 曲线2 创建基准曲线 以 经过点 方式 依次选取PNT2 PNT1与PNT3三个点 生成第2条曲线 第2条曲线 12 33 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第3条曲线 首先创建辅助基准点 依次选取 曲线 长度比例 选项 用 查询选取 选取图中的曲线段 输入比例值为 0 5 生成基准点PNT4 选取此段曲线 基准点PNT4 创建辅助基准轴 依次选取 过点且垂直平面 选项 选取FRONT为基准轴的垂直面 PNT4为通过的点 生成轴A 2 12 34 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第3条曲线 续 创建辅助基准面 通过A 2轴 RIGHT基准面旋转 24 生成基准面DTM3 创建辅助基准点 以 曲线 曲面 方式 与前述方法相同 创建基准点PNT5和PNT6 创建基准曲线 以 经过点 方式 依次选取PNT5 PNT4与PNT6三个点 生成第3条曲线 第3条曲线 12 35 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第4条曲线 续 首先创建辅助基准面 过PNT0点且平行RIGHT基准面 生成基准平面DTM4 创建辅助基准点 以 曲线 曲面 方式 选取图中的曲线1和DTM4创建点PNT7 选取曲线2和DTM4创建点PNT8 曲线1 曲线2 创建基准曲线 以 经过点 方式 依次选取PNT7 PNT0与PNT8三个点 生成第4条曲线 第4条曲线 12 36 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第5条曲线 首先创建辅助基准点 依次选取 曲线 长度比例 选项 用 查询选取 选取图中的曲线段 输入比例值为 0 5 生成基准点PNT9 选取此段曲线 首先创建辅助基准面 过PNT9点且平行RIGHT基准面 生成基准平面DTM5 12 37 步骤5 创建汤匙的骨架曲线 续 创建第5条曲线 续 创建辅助基准点 以 曲线 曲面 方式 选取图中的曲线1和DTM5创建点PNT10 选取曲线2和DTM5创建点PNT11 曲线1 曲线2 创建基准曲线 以 经过点 方式 依次选取PNT10 PNT9与PNT11三个点 生成第5条曲线 第5条曲线 12 38 步骤6 创建汤匙的边界曲面 依次选取 创建 曲面 新建 高级 边界 混合曲面 选项 第一方向 选取图中所示的3条曲线 第二方向 选取图中所示的5条曲线 生成曲面 第一方向 选取3条红色曲线 第二方向 选取5条黑色曲线 生成的曲面 12 39 步骤7 创建汤匙的薄壳实体 依次选取 创建 实体 加材料 使用面组 薄板 选项 选取汤匙曲面的任一点 使材料向曲面下方长出薄壳实体 输入薄壳厚度为 0 7 选取 曲面法向 选项 生成薄壳实体 步骤8 将所有基准曲线放入图层 curves 并关闭该图层 使曲线不显示在屏幕上 12 40 步骤9 创建汤匙把手尾端的圆角 以 相切链 分别选取的把手尾端的上下棱边 输入圆角半径值 2 5 选取两条边 圆角 完成的汤匙 12 41 例12 5齿轮的设计 在齿轮设计中 最重要的问题是获得渐开线齿轮轮廓 因此我们首先使用方程式创建渐开线曲线 然后利用该曲线拉伸生成齿轮轮廓曲面 再使用曲面切出齿轮轮廓 最后阵列轮齿结构生成齿轮 通过本例 同学们可以进一步理解参数化设计的含义以及其巨大的设计优越性 用参数控制的模型 可以通过变更参数而获得不同的设计结果 12 42 创建步骤如下 步骤1 设置参数 依次选取 零件 设置 参数 零件 创建 选项 在 增加参数 菜单中选取 整数 选项 根据系统提示输入参数名 z 按回车键后输入该参数的值 25 然后再按回车键 按照下面的表建立除 z 以外的其它参数 向模型中添加的参数 设置初值为 0 00 的参数的数值将通过后面的关系式进行计算 12 43 步骤2 创建基本曲线 用 草绘 方式创建曲线 以FRONT为绘图平面 TOP为参考面 画3个同心圆 不用更改系统默认尺寸 其具体数值将在随后通过关系式来确定 生成的曲线如图所示 在 零件 菜单中选取 关系 选项 选取刚创建的曲线 这时系统将显示3条曲线的符号尺寸标注 草绘3个同心圆 生成的曲线 符号尺寸 12 44 步骤2 创建基本曲线 续 在 关系 菜单中选取 编辑关系 选项 系统弹出记事本编辑对话框 输入以下关系式 d m zdb m z cos angle da m z 2 ha df m z 2 m ha c d0 dfd1 dbd2 d完成后在记事本编辑对话框的 文件 下拉菜单中单击 保存 选项 然后关闭对话框 在 零件 菜单中选取 再生 选项 系统将根据添加的关系式 自动计算各圆的直径 并再生图形 最后生成的3条曲线 齿根圆 基圆 分度圆 如图所示 按关系式生成的3条曲线 分度圆曲线 基圆曲线 齿根圆曲线 12 45 步骤3 创建渐开线曲线 以 从方程 方式创建曲线 坐标系为系统标准坐标系 坐标类型为 柱坐标 系统弹出文本框 按照记事本的内容输入渐开线曲线的参数方程 该参数方程由渐开线方程推导获得 具体过程请参看相关书籍 保存该文档后关闭记事本 单击模型对话框上的 确定 按钮 最后完成曲线 渐开线曲线 12 46 步骤4 创建过渡圆弧曲线 注意 由机械原理的基本知识可知 基圆以内没有渐开线 但当齿轮的基圆半径大于齿根圆半径时 还应该在基圆以内切出齿槽 不过由于这段曲线不影响齿轮的啮合 可以不再使用渐开线 为了简化操作 设计中将使用圆弧曲线 用 草绘 方式绘制圆弧曲线 以FRONT基准面为绘图平面 TOP为参考面 进入草绘模式后 抓取渐开线 选取渐开线上靠近基圆的端点为起点绘制一段圆弧 圆弧的另一个端点落在齿根圆圆弧以内 抓取的渐开线曲线 新绘制圆弧 删除抓取的渐开线曲线 只剩圆弧曲线 12 47 步骤4 创建过渡圆弧曲线 续 标注图中所示的3个尺寸 修改圆弧半径为 d 8 修改圆弧曲线左边端点到竖直中心线的距离为 0 45 df 修改圆弧圆心到竖直中心线的距离为 db 2 系统重新计算后的尺寸如图所示 按关系式计算的尺寸 标注3个尺寸 过渡圆弧曲线 12 48 步骤5 创建齿廓曲线 首先创建基准点 以 曲线相交 方式选取分度圆曲线与渐开线曲线 创建过两曲线的交点的基准点PNT0 同理选取齿根圆曲线与圆弧曲线 创建过两曲线的交点的基准点PNT1 创建基准轴线 以 2平面 方式选取TOP基准平面和RIGHT基准平面 两平面的交线即为所建基准轴A 1 创建基准平面 分别 穿过 A 1基准轴和PNT0基准点 建立基准平面DTM1 12 49 步骤5 创建齿廓曲线 续 镜像曲线 依次选取 特征 复制 镜像 独立 选项 选取渐开线曲线和圆弧曲线 新建实时基准面DTM2为镜像参照 穿过 A 1基准轴 以 角 方式选取DTM1基准面 输入角度值 360 4 z 创建的镜像曲线如图所示 在输入角度时应保证复制的曲线和原曲线围成齿廓而不是围成轮齿 否则应输入 360 4 z 这里输入角度 360 4 z 是因为在分度圆周上齿厚和齿槽宽相等 镜像参照应该由DTM1绕轴线转过半个齿厚的角度 即360 4 z 90 z 镜像曲线 12 50 步骤6 裁剪基准曲线 创建基准点 以 曲线相交 方式选取齿根圆曲线与复制的圆弧曲线 创建过两曲线的交点的基准点PNT2 以 分割 方式创建曲线 用PNT1和PNT2基准点裁剪齿根圆曲线和两段圆弧曲线 12 51 步骤7 创建曲面特征 以 拉伸 方式创建曲面 选取FRONT基准平面为绘图平面 TOP为参考面 进入草绘模式后 抓取图中的曲线 拉伸深度为 b 生成的曲面如右图所示 抓取曲线 生成的曲面 12 52 步骤8 创建拉伸实体特征 使用以前的草绘平面 拉伸方向朝向屏幕内 绘制如图13 13所示的圆 齿顶圆 修改直径尺寸为 da 拉伸深度为 b 绘制齿顶圆 拉伸实体特征 12 53 步骤9 复制曲面特征 依次选取 创建 曲面 转换 移动 复制 选项 选取刚建的曲面 再选取 旋转 选项 选取A 1轴线为旋转轴 输入旋转角度 360 z 复制结果如图所示 此处不能用 特征 复制 选项复制曲面 这种方法复制的曲面不能进行组创建和特征阵列 复制的曲面 12 54 步骤10 使用曲面特征生成实体特征 切出第一个齿槽 依次选取 创建 实体 切减材料 使用面组 实体 选项 选取复制的曲面 切减方向单击按钮 最后创建的实体特征如图所示 切出齿槽 12 55 步骤11 创建圆角 选取图中所示的4条边倒圆角 圆角半径为 d 200 4条边 步骤12 创建组 依次选取 零件 特征 组 局部组 选项 输入组名 gear 从模型树中选取最后3个特征 12 56 步骤13 阵列切减实体特征 在 组 菜单中选取 阵列 选项 选取刚创建的组 gear 以角度尺寸作为阵列驱动尺寸 输入阵列尺寸增量为 360 z 输入阵列特征总数为 25 阵列