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第3章零件建模的辅助特征 本章导读本章内容理论学习 辅助特征 零件建过程中的基准特征和注释特征 基准特征 是进行建模的重要参考 包括基准点 基准曲线 基准轴 基准平面和基准坐标系5种类型 注释特征 主要用来反映模型的加工或尺寸信息 本章导读 本章内容 3 1基准特征3 2注释特征3 3典型案例1 端盖模型3 4典型案例2 支架模型3 5上机练习 3 1基准特征 基准分为基准平面 基准轴 基准点 基准曲线以及基准坐标系 所谓基准 是建立模型时的参考 也是一种特征 不管是绘制草图或实体建模 都需要一个或多个基准来确定其在空间的具体位置 因此基准特征在设计时主要起辅助设计的作用 草绘平面 定位或放置参照等 系统自动产生3个默认基准坐标系 FRONT TOP和RIGHT 及一个默认的坐标系PRT CSYS DEF 1 拉伸特征草绘平面一 基准平面TOP 图4 1在TOP面上拉伸圆柱体 5 基准平面作为草绘平面 2 拉伸特征草绘平面二 基准平面FRONT 图4 2在FRONT面上拉伸圆柱体 6 3 拉伸特征草绘平面三 基准平面RIGHT 图4 3在RIGHT面上拉伸圆柱体 7 3 1基准特征 3 1 1基准点3 1 2基准轴3 1 3基准曲线3 1 4基准坐标系3 1 5基准平面 3 1 1基准点 基准点的功能 构造基准曲线和基准轴等基准特征作为创建倒圆角时的控制点作为创建拉伸 旋转等基础特征的终止参照平面作为创建孔特征 筋特征的偏移或放置参照对象 3 1 1基准点 工作区中的基准点以符号 PNT 形式显示在画面上 模型树中的基准点特征以 PNT 标识 在零件模式下 单击 基准 工具栏中 基准点工具 按钮旁边的 展开 按钮 会显示4种基准点创建工具按钮 此外 还可以选择 插入 模型基准 点 菜单 找到相应的基准点创建命令 创建基准点的方法 创建基准点的一般方法是 单击 基准 工具栏中 基准点工具 按钮 打开 基准点 对话框 在该对话框中设置基准点的参照对象 参照类型和偏移参照 建立基准点的常见方式 在曲线和边线上需设置比例或实数在圆或椭圆的中心处在曲线的相交点处该方式适用于在两条曲线 包括实体边 的最短距离或相交处创建基准点 这样基准点将会落在选取的第一条曲线上 在曲线和曲面的交点处偏移点在曲面或偏移曲面上需要指定两平面或实体边作为定们参照 以确定基准点的坐标位置 通过相交曲面该方式适用于在3个曲面的交点处创建基准点 在模型上创建基准点 1 单击 基准 工具栏中的 基准点工具 按钮 弹出 基准点 对话框 单击零件模型的上表面 将其作为参照 2 实例1在曲面上创建基准点 单击 偏移参照 列表框 将其激活 按住 Ctrl 键依次单击选择右侧面和前侧面作为偏移参照 并将两者的偏移值分别修改为 9 44 1 65 最后单击 确定 按钮完成基准点的创建 3 基准点创建效果 参照书上例子讲解 1 一般基准点button prt2 偏移坐标系基准点jietou prt3 域基准点 3 1 2基准轴 基准轴的功能 作为盘类零件的中心轴线作为特征创建的定位参照用于特征环形阵列时的中心参照直接作为几何放置参照使用 3 1 2基准轴 基准轴是创建其他特征的参照线 主要用于创建孔特征 旋转特征 以及作为阵列复制与旋转复制的旋转轴 基准轴的特征以A 其中 是已创建的基准轴的号码 6 穿过边界 基准轴会对齐直线型的实体边 1 通过两点 可以端点 中点 圆心点 交点 基准点等 2 通过平面上一点且垂直于平面 3 通过曲线上一点并与曲线相切 4 通过圆柱面上的轴线 在圆柱面的中心产生一个基准轴 5 两平面相交 在两个平面相交的地方建立一个基准轴 创建基准轴的方法 模型上的基准轴 实例2创建法向模型表面的偏移基准轴axis prt 单击特征工具栏中的 基准轴工具 按钮 打开 基准轴 对话框 1 单击模型的表面将其作为参照 并将约束类型设置为 法向 2 在 基准轴 对话框的 偏移参照 区单击将其激活 按住 Ctrl 键依次单击选择 RIGHT 基准平面和模型侧面 设置侧面的偏移值为 0 即使基准轴落在侧面上 RIGHT 偏移值设置为 180 最后单击 确定 按钮 完成创建 3 曲线是创建曲面的基本元素基准曲线是创建基准曲面的基础 可作为扫描或扫描混合特征等的辅助线或参考线 基准曲线的创建方法可在草绘环境中直接绘制可以由指定的基准点或剖截面来创建 3 1 3基准曲线 3 1 3基准曲线 基准曲线 简称 曲线 可作为扫描 扫描混合 可变截面扫描等特征的轨迹路径 以及倒圆角特征的穿过曲线参照 曲面的边界线等 选择 插入 模型基准 曲线 菜单或单击工具栏的 曲线工具 按钮 即可打开创建曲线的菜单管理器 基准曲线的创建方法主要有如下几6种 草绘基准曲线曲面相交创建基准曲线qumian prt经过点 需要事创建出一系列的点 包括起始点 终止点 以及中间节点 然后以样条 单一半径曲线或多重半径曲线 自文件 该方式是使用外部文件提供的点参照创建基准曲线 其中可输入的文件来自IBI IGES SET和VDA文件 使用剖截面 从平面横截面边界 即平面横截面与零件轮廓的相交处 创建基准曲线 从方程 该方式是根据输入的参数方程创建基准曲线 常用于创建螺旋线 渐开线和心形线等非圆曲线 首先选择参照坐标系 并选择坐标值输入的类型 包括笛卡尔 柱坐标和球坐标等3种 然后在打开的记事本编辑窗口中输入确定曲线的方程 新建一个零件文件 单击 基准 工具栏中的 草绘的基准点工具 按钮 以TOP为草绘平面 单击 草绘器工具 工具栏中的 创建点 按钮 绘制3个基准点 1 实例3利用经过点方法创建基准曲线 单击 草绘器工具 工具栏中的 继续当前部分 按钮 退出草绘状态 调整到标准视图 2 单击 基准 工具栏中的 插入基准曲线 按钮 弹出菜单管理器的 曲线选项 菜单 依次选择 经过点 选项 选择 完成 打开 曲线 通过点 对话框 3 在 曲线 通过点 对话框中单击 属性 行 单击 定义 按钮 设置要创建的曲线类型为 自由 样条 然后依次单击工作区中的3个基准点 在菜单管理器中单击 完成 4 在 曲线 通过点 对话框中单击 确定 按钮 完成基准曲线的创建 5 根据数学方程创建的曲线 实例4 利用数学方程创建基准曲线 新建一个零件文件 单击 基准 工具栏中的 插入基准曲线 按钮 弹出菜单管理器的 曲线选项 菜单 选择 从方程 选项 然后选择 完成 打开 曲线 从方程 对话框和 得到坐标系 菜单管理器 1 单击工作区中的基准坐标系 2 菜单管理器显示 设置坐标类型 菜单 选择 笛卡儿 命令 弹出记事本编辑器窗口 3 在记事本编辑器窗口中输入如下方程式 然后保存编辑结果并关闭记事本x 8 ty sin t 360 z 0 4 单击 曲线 从方程 对话框中的 确定 按钮 完成基准曲线的创建 5 笛卡儿坐标系 X Y Z 坐标系由1个原点和3个坐标轴构成 它是创建特征的基础 3 1 4基准坐标系 圆柱坐标系 r Z 球坐标系 r X轴 Y轴 Z轴 旋转方向 轴正向 基准坐标系建立原则是 先确立坐标系原点位置 再确定坐标系的任意两轴方向 系统会依据 右手定则 确定第3轴向 3 1 4基准坐标系 通过3个平面 是指通过指定3个平面的交点确定坐标系的原点 其中第一平面法向为X轴方向 第二个平面法向为Y轴方向 第三个平面将坐标系定位 通过两轴线 是指选取两个基准轴 直线型实体边或曲线创建基准坐标系 其中相交点或最短距离处将被确定为原点 原点落在第一条直线上 偏移或旋转坐标系 创建基准坐标系的方法 进入Pro E零件模式 单击 基准 工具栏中的 基准坐标系工具 按钮 2 在 坐标系 对话框中选择工作区中的系统缺省坐标系作为参照 然后选定偏移类型 默认为 笛卡儿 1 设置轴偏移X Y Z分别为 0 40 60 3 设置轴旋转 切换到 定向 选项卡 设置Y轴旋转 60 5 单击 确定 按钮 完成基准坐标系的创建 4 基准平面是一个用做与其他加入特征参考的平面 它可以作为特征的尺寸标注参照 剖面草图的绘制平面 剖面绘制平面的定向参照面 视角方向的参考 装配时零件相互配合的参照面 产生剖视图的参考面以及镜像特征的参照面等 3 1 5基准平面 以三点创建基准平面通过一直线和一个点 两约束条件皆为穿过通过一直线与平面创建基准平面 该方式是通过旋转一定角度 偏移一定距离或垂直于参照平面等方式来创建基准平面 通过一平面创建基准平面 建立基准平面的常见方式 启动Pro E软件 单击 文件 工具栏中的 创建新对象 按钮 打开 新建 对话框 单击 确定 按钮 进入零件模式 1 例5 创建基准平面 利用前面介绍的创建拉伸特征方法创建一个长方体 然后单击 基准 工具栏中的 基准平面工具 按钮 弹出 基准平面 对话框 2 按住 Ctrl 键后依次单击选中3个模型顶点 3 单击 确定 按钮创建一个基准平面 4 再次单击 基准 工具栏中的 基准平面工具 按钮 弹出 基准平面 对话框 系统自动将前面创建的DTM1基准平面作为参照平面 并通过偏移方法创建新平面 且偏移距离为0 5 假定我们希望创建一个与DTM1垂直 且通过长方体的左下角顶点 为此 可首先在 基准平面 对话框中的 参照 列表区单击第1行 然后打开参照设置列表 从中选择 法向 6 按住 Ctrl 键单击长方体左下角边线 此时将创建一个垂直于DTM1基准平面并且通过该边线的基准平面 7 在 基准平面 对话框中单击 确定 按钮 8 单击菜单 插入 模型基准 平面命令 单击特征工具左栏的图标按钮 将会弹出 基准平面 对话框 如图所示 基准平面对话框 放置选项卡 选择参照 可以通过选取轴 边 曲线 基准点 端点 已经建立或存在的平面或者圆锥曲等约束条件建立新的基准平面 显示选项卡 可以定义新建基准平面的方向和轮廓属性选项卡 可以定义新建基准平面的名称 建立基准平面各参照的约束条件主要有穿过 法向平行 偏移 角度 相切 混合截面等方式 穿过指通过一个轴 棱边 基准点 定点 平面 曲面 坐标系来约束新建立的基准平面 法向是指用一个垂直的轴 棱线 曲线 平面 曲面来约束新建立的基准平面 平行可以用一个平行的平面来约束新建立的基准平面 该方法必须与其它约束条件配合使用 偏移可以用一个偏移的平面或者坐标系以及偏移的距离来约束新建立的基准平面 相切可以用基准平面与一个已存在圆柱面相切来约束新建立的基准平面 混合截面是指在选定的特征上创建基准平面 如果存在多个截面 系统会提示截面号 建立基准平面的约束类型 与曲面相切的新基准面 实例6创建相切于圆柱曲面的基准平面 单击特征工具栏中的 基准平面工具 按钮 打开 基准平面 对话框 1 按下 Ctrl 键 依次选择 FRONT 和圆柱曲面作为参照 2 将 FRONT 对应的约束类型设为 平行 将 曲面 对应的约束类型设为 相切 单击 确定 按钮 完成基准面创建 3 基准特征的设置 隐藏不使用的基准特征隐藏不使用的基准特征的方法常用的有三种 1 使用工具栏中的工具按钮打开与关闭基准特征 这些按钮都有开 关两种状态 单击某按钮可打开相应的基准特征 再单击一次即可关闭基准特征 显示或关闭工作区内的所有基准平面 显示或关闭工作区内的所有轴 显示或关闭工作区内的所有基准点 显示或关闭工作区内的坐标系 2 选取 工具 环境 命令弹出 环境 对话框 在该对话框的 显示 选项区中选中或取消相应的复选框即可完成该类基准特征显示状态的设定 如图4 1所示 3 单击 视图 显示设置 菜单命令 并在其下级菜单中选取 基准显示 命令弹出 基准显示 对话框 可以从中设置基准的显示状态 如图4 2所示 图4 1设置基准的显示状态图4 2基准显示对话框 修改基准特征的显示颜色 当系统的基准特征很多而且都必不可少 不能隐藏时 图形显得杂乱 可以设置不同的颜色来区分这些基准特征 当然在后续章节中会介绍通过图层控制基准特征显示 单击 视图 显示设置 菜单命令 并在其下级菜单中选取 系统颜色 命令弹出 系统颜色 对话框 可以从中设置基准的显示状态 如图4 3所示 图4 3系统颜色对话框 注释特征是在三维模型中注释的文字 符号 以及关系式等信息内容 主要用于说明或反映模型加工的重要尺寸 精度 公差和公差配合等技术信息 3 2注释特征 3 2 1注释3 2 2符号3 2 3几何公差 注释特征是在三维模型中注释的文字 符号 以及关系式等信息内容 主要用于说明或反映模型加工的重要尺寸 精度 公差和公差配合等技术信息 3 2 1注释 符号是通过选取或自定义方式向模型中添加的几何符号信息 包括表面粗糙度 电器符