proe中的模型测量

1、Pro/E软件中的模型测量操作（作者：proe-007/p007）零件、组件的计算机三维模型建立后，一个主要的用途就是获取其中的几何量测量信息和质量(Mass)测量信息，所得测量信息可作产品的设计计算、制造、使用、维护等方面的参考。另外，在三维软件的学习过程中，也可利用测量信息来理解、验证各种类型特征的成形原理。7.1 一般几何量测量通过设置Config选项“enable_k01_msr_anls”为“Yes”或“No”(该选项为隐藏选项，需完全手工输入，不能从列表中选择)，可以启用新的或老的测量对话框界面。改变此Config选项后，应执行下拉菜单命令【工具】【定制屏幕】打开“定制”对话框，不

2、作操作退出对话框，以恢复合适的工具栏按钮。利用测量对话框可以测量以下类型的几何量： 曲线或边的长度； 两个几何元素之间的最短(实际空间)距离或投影距离； 两个几何元素之间的实际夹角或投影夹角； 单个表面、面组或全部实体表面的面积； 圆柱面直径或圆锥面、旋转成形表面上某点处的直径。与几何量测量相关的各种几何元素的概念参见本讲义第2章 “老”测量对话框界面通过下拉菜单命令【分析】【测量】或工具栏按钮“”打开“测量”对话框，用户首先在“类型”区域内选择测量的几何量类型，再在“定义”区域内选择被测量几何元素类型和使用“”箭头按钮选取一个或多个被测量几何元素(视测量的类型)，各箭头按钮视其属性可能自动按

3、下，最后从“结果”区域中读取测量值(同时还显示在消息栏中)。以下按测量的几何量类型分别讲述。 “曲线长度”测量各种几何量测量下的“选取”小对话框相同，以下不再列出 “曲线长度”用来测量下列几何元素或几何元素组合的长度： “曲线/边”， 可测量单条基准曲线(单段曲线或多段曲线)、单条边的长度，使用本讲义第3章的技术选取合适的曲线或边，对于(重叠的)多段曲线和组成它的单段曲线，软件首先查询预选单段曲线。 “链”， 可测量表面、面组、多段曲线(或连续多段)上的“曲面链”、“边界链”、“曲线链”的长度(相关概念参见本讲义第4章)，需选取位于同一表面或面组上的两条边，或同一多段曲线(或连续多段)上的两条

4、曲线，选取第2几何参照时应按下ctrl键，所选两条边位于同一表面时只能是“曲面链”；位于同一面组但不在同一表面时自然是“边界链”，鉴于“曲面链”、“边界链”、闭合的“曲线链”存在两种可能，软件会弹出菜单供用户切换。“链”需要选取两个几何参照切换为另一种“链”接受当前显示的“链” “特征”， 可测量一个基准曲线特征中所有单段曲线(也即所有多段曲线)的总长度，即使它们是相互间断的。 “距离”测量与“起始”几何的类型相同实际距离投影距离 “距离”用来测量所选的“起始”和“到”这两个几何元素之间的最短(实际空间)直线距离或投影距离，可选几何元素包括： “顶点”，限选边或基准曲线(单段曲线或多段曲线)的

5、顶点。 “点”，限选基准点或表面、边、单段曲线上的(鼠标左键单击处的)任意点。 “坐标系”， 限选基准坐标系。 “线/轴”， 限选直边、直单段曲线或基准轴线、轴线，注意基准轴线(轴线)是基于无限长作测量的，对于有限长短的直边和直单段曲线，软件虚拟将其延伸为无限长后再作测量。 “平面”， 限选基准平面或平的实体表面、面组表面，注意基准平面是基于无限宽广作测量的，对于有限大小的平表面，软件虚拟将其延伸为无限宽广后再作测量。按“曲线/边”选用 “曲线/边”， 限选边或基准曲线(单段曲线或多段曲线)，不论直或弯。对于直边或直曲线，按“线/轴”类型或按“曲线/边”类型选用的效果并不相同。另一被测几何按“

6、线/轴”选用细兰线表示直边延长线细红线表示测量的距离 “曲线特征”， 限选基准曲线特征，实则选中其中所有基准曲线。 “曲面”， 限选实体表面或面组表面，不论平或曲。对于平的表面，按“平面”类型或按“曲面”类型选用的效果并不相同。另一被测几何按“曲面”选用细红线表示测量的距离按“平面”选用 “面组”， 限选面组，也即使用面组的所有组成面。 “所有图元”， 不限具体类型，可选以上各种类型的几何元素，但当点选处附近存在若干可见或隐藏几何时，则第一次选取未必选中所需几何，可能需要作多次查询预选。通过在“投影参照”区域中选取合适的投影轴、投影平面或投影坐标系，可以获得两个被测几何分别投影到投影参照上之后

7、的投影距离，见下图图解，投影平面可以选择具体的基准平面或平表面，亦可是虚拟的视图平面(即屏幕)，投影轴的选取对象同上述“线/轴”类型。实际距离-细红线实际距离-细红线投影距离-细红线几何1投影距离-细红线投影坐标系类型几何2投影平面投影轴投射线投射线 投影坐标系在选取“起始”和“到”几何元素时，按下箭头按钮后，除了点选模型中现有的几何元素作被测几何外，还可以建立临时的基准几何作为被测几何，测量结束后临时几何会被删除，可临时创建的基准几何包括基准平面、基准轴线、基准坐标系、基准点、部分基准曲线，具体的操作是：当选择测量几何类型为“所有图元”、“平面”、“线/轴”、“点”、“坐标系” 、“曲线/边

8、”、“曲线特征”时，按下箭头按钮后，接着再按工具栏中的相关基准几何按钮或选择下拉菜单命令【插入】【模型基准】【<相关基准几何命令>】进入相关的基准特征界面即可。 “角度”测量“角度”用来测量所选的“第一图元” 几何元素和“第二图元”几何元素所代表的两个矢量之间的实际角度或投影角度(注意矢量是有方向性的)，可选几何元素包括： “曲线/边”，限选边或单段曲线，直或弯均可，但弯曲边线的角度测量原理尚不清楚，故暂不讨论，直边线所代表的矢量自然是沿着直边线的。 “轴”，限选基准轴线或轴线，所代表矢量亦沿轴线。 “平面”，限选基准平面、平的实体表面或面组表面，所代表矢量垂直于平面。两个矢量并不

9、需要一定相交，若不相交，软件会平行移动“第二图元”矢量以与“第一图元”矢量相交，从而可计量二者之间夹角。若在“法向/投影”区域中选取了投影参照，确定了“法向/投影”方向矢量(相当于观察夹角的视线入眼方向)，则将两个被测矢量投影到投影平面上得到两个被测投影矢量，它们之间夹角即两个被测矢量的投影角度。投影参照为“线/轴”时，投影平面垂直“线/轴”；“投影参照为“平面”或“视图平面”时，“平面”或屏幕即为投影平面；投影参照为“坐标系”时，投影平面垂直于“坐标系”的某一轴(由用户确定)；投影参照为“无”时测量实际角度，此时也可以理解为一种特殊的投影角度，即投影平面为同时经过“第一图元”矢量和“第二图元

10、”矢量(或平移的“第二图元”矢量)的假想平面。由此可见，投影角度与投影距离的概念还是不太相同的。矢量箭头反向，下同与“第一图元”的类型相同 “第一图元”矢量“法向/投影”矢量，该矢量垂直投影平面矢量夹角-按右手定则平移的“第二图元”矢量“第二图元”矢量矢量夹角按右手定则计算，即大拇指沿“法向/投影”矢量，另四指从“第一图元”矢量旋转到“第二图元”矢量(或平移的“第二图元”矢量)所经过的角度。故“第一图元”矢量、“第二图元”矢量和“法向/投影”矢量被反向后，角度值可能会改变。对话框中的“范围”区域指定了所测夹角的取值范围：(0360°)或(-180180°)。当“第一图元”或

11、“第二图元”的几何参照类型为“平面”或“轴”时，可以不退出对话框创建临时测量用基准几何，方法同“距离”测量。 “面积”测量“面积”用来测量下列所选几何元素的实际面积或投影面积： “曲面”，可测量单个实体表面或面组表面的面积。 “面组”， 可选单个面组，计算其所有组成面的面积。 “整个模型”，无需具体选取即可选中所有实体表面，须单击“计算”按钮执行测量工作。通过在“投影方向”区域中选取合适的投影方向几何参照，可以获得被测几何投影到投影平面上之后的投影面积(“投影方向”为“无”时测量实际面积)，投影平面与投影方向几何参照的关系基本同“角度”测量。 “直径”测量“直径”用来测量圆柱面直径或圆锥面、旋

12、转成形表面上某点处的直径。对于圆柱面，直径是唯一的，选取时点在哪儿都一样。对于圆锥面或非圆柱的旋转面，各处直径不一，若未使用“基准点”功能，则在“曲面” 区域中按下箭头按钮选取表面时单击在哪儿，就测量那儿的直径；若启用“基准点”功能，则可无需重选表面而通过在“基准点”区域中选取位于表面上的基准点、面上任意点或落在面上的边/曲线上的任意点确定新的直径测量位置截面(过点且垂直旋转面轴线)。注意选点后需按一下“计算”按钮以执行测量。利用“直径”测量可以检查未知表面是否是圆柱面或旋转表面。 “测量”对话框的其它操作单击该三角符号可展开或关闭“已保存分析”列表“保存的测量”的列表 测量对话框的“结果”区

13、域显示对被测几何的测量数值，完成一次测量后，用户可能更改两个测量几何参照中的第一个，或者辅助测量参照(如投影参照)，此时软件并不立刻反应，需要单击“计算”按钮以按照新的参照执行测量。执行完一次测量工作后，若以后还需多次作同样测量，可将此次测量的定义保存在模型中，保存的测量分析可在任何时刻调出使用(即便退出软件后，再重新开启软件和打开模型)，精简了用户的重复劳动。具体的操作如下： 新作测量后，在“名称”区中输入测量的自定义名字，可使用中文，然后单击“”按钮，软件将新测量定义加入模型内的测量列表。 在保存的测量列表中单击选中某测量定义后(相应行兰色高亮)，可按“删除”按钮删除之，或“检索”按钮执行

14、一次该测量。目前所作测量工作都是由用户人工进行的，如果需要按照测量值更改尺寸，就必须由用户手工输入修改，不能实现设计自动化。通过单击“添加特征”按钮，可将当前的测量定义保存为一个模型特征，该特征作为特征序列的一员，每当模型再生到此时，自动执行测量过程，将测量值提取到一个特征参数中，可用于关系式中自动驱动其他模型参数和尺寸，实现设计建模过程的自动化和智能化，这也是所谓“行为建模”的一个组成部分。本讲义中不对这部分功能作详细展开。 “新”测量对话框界面新的测量界面对每种几何量测量都使用单独的对话框，操作大体类似，只不过一些按钮、列表等挪了位置，通过下拉菜单命令【分析】【测量】【距离】/【长度】/【

15、角】/【区域】/【直径】或工具栏按钮“”/“”/“”/“”/“”分别打开相应的几何量测量对话框(“区域”即面积)，在“分析”页上选择测量分析的类型(临时的、保存的或建立测量分析特征)，再通过“定义”页选择被测量几何元素(一般而言，无须点出“定义”页，软件已激活其中的参照收集器)，若需要过滤预选几何(也即老界面中的选择被测量几何元素类型)，使用图形区右下角的选取过滤器，该过滤器会按所测几何量给出合适的过滤列表，最后从“分析”页“结果”区域中读取测量值，测量的几何量类型和结果同时还显示在图形区和消息栏中。完成一次测量后，可以单击鼠标中键退出对话框，否则只能按“”按钮退出。以下按测量的几何量类型分别

16、讲述。 “长度”图形区显示测量几何量类型和值单击以激活参照收集器执行分析并退出对话框不执行分析退出对话框清除参照，不退出对话框开始新的分析保存的分析名 “分析”页中，测量分析的类型有三种： “快速”是建立普通的临时性测量，退出对话框后即删除测量定义； “保存”将测量定义存入模型，以后可调出重用，测量结果被显示出来；。“特征”是将测量定义存为模型树中的一个特征，不仅实现重用，而且测量结果可用于自动驱动模型。其它类型的测量的“分析”页基本同上。“定义”页中包含参照收集器和“细节”按钮，收集器激活后采用本讲义第4章技术即可直接选取所需的一般测量线/边链，单击“细节”按钮打开“链”对话框，可获得完整的

17、选链功能，详见第4章介绍。利用新界面可测量边/曲线混合链的长度，老界面中是不能做的。下图是“长度”测量的选取过滤器，其中将单纯的边和曲线分开了。选取过滤器 “距离”投影坐标系的坐标类型使用屏幕作投影平面直边/线延伸无限长作测量平表面延伸无限大作测量图形区显示测量几何量类型和值视“起始”/“至点”收集器的几何参照类型确定是否需要将其延伸后作测量激活收集器的标记清除激活收集器的参照对话框中的“投影方向”收集器对话框中的“至点”收集器对话框中的“起始”收集器右键快捷菜单 “距离”测量的“定义”页中，使用“起始”和“至点”收集器选取两个被测几何(选好第一个几何后自动切换到第二个收集器)，“投影方向”收

18、集器选取投影参照几何。若需重新选取某个参照，应先单击相应收集器激活之，再去选取新的几何元素。若不再需要某参照(比如投影方向)，则光标放在收集器上按下右键可弹出“移除”命令清除参照(同时也激活该收集器)。若光标落在收集器上时，图形区中相应几何会以青绿色加亮。除了利用对话框操作切换收集器、移除参照及勾选复选框，当光标位于图形区时还可按下右键弹出快捷菜单执行上述功能。作其它类型的测量时同样可以使用右键快捷菜单。 “定义”页中的“更新”复选框用于控制当测量几何选好后，是否立刻进行测量分析，在更新状态下是即刻进行的，而在非更新状态下，并不立刻测量，此时对话框下部多出一个“”预览按钮，需单击该按钮方才进行

19、测量分析。“投影方向” 的选取过滤器“起始”/“至点” 的选取过滤器 上图是“起始”/“至点”收集器和“投影方向”收集器所适用的选取过滤器，其中亦将单纯的“轴”、“边”、“曲线” 分开了，“投影方向”收集器所用过滤器中的“曲面”类型限选平表面或基准平面，“起始”/“至点”收集器所用过滤器中的“面位置”/“曲线位置”/“边位置”类型限选表面/单段曲线/边上的(鼠标左键单击处的)任意点，“特征”类型限选基准曲线特征，“曲面”类型限选表面或基准平面。 “角度”“角度”测量的“定义”页与“距离”测量类似，其中的“方向”收集器负责选取投影方向的参照几何。至于“起始”矢量、“至点”矢量和投影“方向”矢量的

20、反向操作，必须通过在图形区中单击相应黄色箭头实现，下图中，红色箭头是“起始”和“至点”矢量(及平移的“至点”矢量)，黑色箭头是投影“方向”矢量或者说观察视线入眼方向，这三个矢量箭头都分别带有小的黄色箭头，单击之用于矢量反向，“定义”页中的“比例”调节钮用于调节红黑矢量箭头的显示大小，黄色箭头大小不受其影响。“方向” 的选取过滤器“起始”/“至点” 的选取过滤器 上图是“起始”/“至点”收集器和“方向”收集器所适用的选取过滤器，其中的“曲面”类型限选平表面或基准平面。 “面积”“方向”的选取过滤器“几何”的选取过滤器 “区域(面积)”测量的“定义”页中，“几何”收集器负责选取被测量几何，其选取过

21、滤器中的“元件”类型限选零件模型，会选中零件的所有实体表面，“方向”收集器负责选取投影方向参照几何。 “直径”“曲面”的选取过滤器“点”的选取过滤器 “直径”测量的“定义”页中，“曲面”收集器负责选取被测量表面，“点”收集器负责选取点位置来确定直径测量截面。7.2 其它几何量测量在【分析】下拉菜单下，还提供其它类型的一些几何量测量，以下列举常用的几种。 “短边”执行分析，不退出对话框，不清除当前参照“门槛”长度 通过下拉菜单命令【分析】【模型】【短边】或“”工具栏按钮，可以搜索模型中短于特定门槛长度的边(实体表面的边或面组表面的边均查)，统计其数量并在图形区中标记它们，过分短的边可能会对后续的

22、CAE或CAM工作造成问题，查出短边后可设法消除之。 “边类型”通过下拉菜单命令【分析】【模型】【边类型】或“”工具栏按钮，可以得到所选边或基准曲线的形状类型，对于边或单段曲线，形状类型包括：(直)线/弧/椭圆(实则是椭圆弧)/样条；对于多段曲线，其类型为：复合曲线。“边”的选取过滤器 “半径”选取过滤器最小半径位置 通过下拉菜单命令【分析】【几何】【半径】或“”工具栏按钮，可以得到所选边、基准曲线、表面、面组、所有实体表面、所有零件表面(包括实体表面和面组表面)的最小曲率半径及其位置，“所有表面”的对象由查询选取或选取过滤器选出(“元件”对应所有零件表面，“实体几何”对应所有实体表面)。上述

23、对象亦可混合选择，即选取多个边/曲线，或者多个表面/面组/所有表面(所有实体表面和所有零件表面也归类于面的集合)，但边/线类几何与面/面组类几何不能混合选取，软件会给出各个对象的最小曲率半径值的最小值。对于边或曲线，“半径”测量只能给出其最小曲率半径值及最小曲率半径点的位置(直线的最小曲率半径为一极大值：十亿)。对于面/面组类的几何，“半径”测量可以给出其凸凹性(平/凸/凹，有凸有凹的无定性)、内/外侧的最小曲率半径值(外侧正值，内侧负值)及最小曲率半径点的位置，或内、外侧其中之一。实体面的内侧即其材料侧，至于面组及面组表面，其内部定义中也有内、外侧之分，与实体表面的内外侧相对应，凸凹性的判别

24、基于表面内外侧的形状分布，见下图示意，凸面只有内侧的最小半径，凹面只有外侧的最小半径，有凸有凹面的内外侧都有最小半径。凸实体面有凹有凸的实体面凹实体面平面 确定结果中包含内侧、外侧或内外两侧的最小半径表面内侧的最小半径点表面外侧的最小半径点最小曲率半径的测量可用于凸轮型面的设计、确定加工面的可用刀具直径等方面。 “配合间隙”通过下拉菜单命令【分析】【模型】【配合间隙】或“”工具栏按钮，可以测量“起始”几何和“至点” 几何之间的最短直线距离或投影距离。“配合间隙”测量与“距离”测量比较类似，所不同的是，“配合间隙”测量的“起始”几何或“至点” 几何可以选取的参照种类包括：一条单段曲线、一条边、一个基准点、一个表面或一组表面，当选取一组表面时，只能按下ctrl键多选，可混合选取实体表面和面组表面，至于面/曲线/边/基准点这些不同类型的几何元素，是不能混合选取的，且除表面外，其它类几何亦不可多选，由