课件及答案电子模块四

1、模块四高 级 扫 描 特 征零 件 设 计 应 用 实 例项目十 水龙头的设计【项目任务】运用Pro/ENGINEER Wildfire三维设计软件，完成如下图所示水龙头三维模型的设计。【技能目标】熟练地运用Pro/E Wildfire三维设计软件，熟练使用扫描混合等实体特征的创建方法，快速准确地设计水龙头模型。【知识目标】了解三维绘图环境及其设置，掌握常用三维设计工具的用法，熟悉绘制二维图形的一般流程和技巧，重点掌握高级扫描特征中的扫描混合的创建方法、操作步骤与技巧。【相关知识】高级扫描特征的创建扫描混合特征一、扫描混合简介1、剖面控制打开扫描混合操作面板中的参照上滑面板，如图103所示。首

2、先确定扫描轨迹，然后在剖面控制下拉列表框中可设置特征截面的控制方式，如图104所示。（1）垂直于轨迹 表示特征截面所在的草绘平面始终垂直于指定的原点轨迹，此项为系统的默认设置。（2）垂直于投影 表示沿投影方向看，特征截面所在的平面保持与原点轨迹垂直，且其z轴与指定方向上原点轨迹的投影相切。此时必须指定投影方向参照，而不需要水平或垂直控制。 （3）恒定法向表示以定义的曲线或边链作为扫描的法向轨迹，在该特征长度上截面平面保持与法向轨迹垂直，即特征截面的z轴平行于指定方向向量，此时必须选择方向参照。 2、水平/竖直控制此下拉列表框用于设置截面的水平或竖直控制，Pro/E系统提供了以下几种控制方式。（

3、1）垂直于曲面表示特征截面的y轴指向选定曲面的法线方向，并且后续所有截面都将使用相同的参照曲面来定义截面y方向。若原点轨迹只有一个相邻曲面，系统将自动选择该曲面作为截面定向的参照，若原点轨迹有两个相邻曲面，则需选取其中一个曲面来定义截面y方向。（2）X-轨迹表示在扫描中特征截面的x轴始终通过X-轨迹与扫描截面的交点。该项仅在特征有两个轨迹时才有效，使用此项时要求X-轨迹为第二轨迹而且必须比原点轨迹要长。（3）自动表示截面的x轴方向由系统沿原点轨迹自动确定，当没有与原点轨迹相关的曲面时，该项是默认设置。 3、截面定义系统对扫描混合特征的截面有几个要求，第一对于闭合轨迹轮廓，至少要有两个草绘截面，

4、必须有一个位于轨迹的起始点，对于开放轨迹轮廓，必须在轨迹的起始点和终点创建截面；第二所有截面必须包含相同的图元数；第三可使用面积控制曲线或者特征截面的周长来控制扫描混合几何。除了必须在扫描轨迹的限定位置定义截面外，系统允许用户在轨迹线上加入所需的截面。加入截面时，可单击剖面上滑面板中的插入按钮，然后选取截面的放置位置点。而且每个加入截面的起始点位置必须一致，否则特征会扭曲，并且各个截面的线段数量必须相等。定义特征截面时，可以在剖面上滑面板中选取“草绘截面”选项，如图105所示，然后在轨迹上选取一个位置点并进入草绘模式绘制扫描混合的截面，或者选取“所选截面”选项，然后选取先前定义的截面作为当前的

5、扫描混合截面。 4、混合控制建立扫描混合特征时，通过选项上滑面板可控制扫描混合截面之间的部分形状，Pro/E系统提供了三种控制方式。（1）无混合控制此选项表示不为特征进行任何混合控制，该项为系统默认设定。（2）设置周长控制此选项表示通过线性方式改变扫描混合截面的周长，以控制特征截面的大小及其形状。执行时可在扫描轨迹的特定位置输入截面周长值，并配合“通过折弯中心创建曲线”复选框创建连接各特征截面形心的连续中心曲线。如果两个连续有相同周长，那么系统将对这此截面保持相同的横截面周长，对于有不同周长的截面，系统用沿该轨迹的每个曲线的光滑插值来定义其截面间特征的周长。（3）设置剖面区域控制此选项表示在扫

6、描混合的指定位置指定剖面区域，通过控制点和面积值来控制特征形状。执行时，可在原点轨迹上添加或删除点，并改变该位置点在面积控制曲线中的数值大小，从而控制扫描混合特征的选型。 二、创建扫描混合特征的步骤1、选择下拉菜单插入扫描混合“伸出项”选项或者单击 按钮，系统显示扫描混合操作面板。2、打开参照上滑面板，定义扫描轨迹，并设置“剖面控制”和“水平/垂直控制”下拉列表框。3、打开选项上滑面板，并选择横截面的类型为“选取截面”或“草绘截面”。如果选取的是“选取截面”选项，则可以直接选取一个截面作为当前的特征截面，而单击“插入”按钮可以选取一个附加截面；如果选取的是“草绘截面”选项，则选取一个位置并单击

7、“草绘”按扭即可进入草绘截面的界面，单击“插入”按钮可以指定新的附加点作为特征截面的放置位置。草绘三个截面图（注意三个截面的端点数要相同，并且起始点方同要一致），最后草绘第四个截面，截面为一个点。4、打开相切上滑面板，定义扫描混合的端点和相邻模型几何间的相切关系。本例中“开始截面”选择“平滑”，“终止截面”选择“自由”。5、打开选项上滑面板，设置混合控制的类型。本例中选择系统默认“无混合控制”选项。 6、在扫描混合特征操作面板中选择是扫描混合的创建类型，是实体还是曲面或者薄板等等，本例中选择实体。7、预览创建的特征，单击打勾按钮，完成扫描混合特征的创建。 【操作指引】参考教材P111。项目十一

8、 节能灯设计【项目任务】运用Pro/ENGINEER Wildfire三维设计软件，完成如下图所示节能灯三维模型的设计。【技能目标】熟练地运用Pro/E Wildfire三维设计软件，使用拉伸、旋转、扫描、扫描混合、螺旋扫描等实体特征的创建方法，快速准确地设计节能灯模型。【知识目标】了解三维绘图环境及其设置，掌握常用三维设计工具的用法，熟悉绘制二维图形的一般流程和技巧，重点掌握高级扫描特征中的螺旋扫描特征的创建方法、操作步骤与技巧。【相关知识】高级扫描特征的创建螺旋扫描特征螺旋扫描特征 一、螺旋扫描简介螺旋扫描是指沿着假想螺旋轨迹扫描截面来创建具有螺旋特征的实体或曲面特征，在螺旋扫描中，假想螺

9、旋轨迹是通过旋转曲面的轮廓和螺距两者来定义，建立螺旋扫描特征时，需分别指定其性、扫引轨迹、节距与特征截面等。1、属性设定（1）节距螺旋扫描属性菜单中节距有“常数（恒定的）”和“可变的”两种选项。“常数（恒定的）”表示螺旋扫描特征各螺旋间的节距为常值，不允许发生变化；“可变的”表示各螺旋间的节距值成变化的形式，并且可通过基准图形来控制其变化的形状。 （2）截面放置方式螺旋扫描属性按截面放置方式有“穿过轴”和“轨迹法向”两种，前者是螺旋扫描时，任意位置的特征截面都位于穿过旋转轴的平面内，后者是螺旋扫描时，任意位置的特征截面的方向都垂直于轨迹或旋转面的切线方向。（3）旋向螺旋扫描属性按旋向分为“右手

10、定则”和“左手定则”两种， 2、扫引轨迹设定螺旋扫描属性后，系统会要求定义草绘平面以绘制螺旋的扫引轨迹，此时扫引轨迹的起点即螺旋扫描的起始点，当然也可以改变起点的位置，扫引轨迹线会绕旋转中心线旋转出一个假想的轮廓面，以限定假想螺旋轨迹位于其上。在草绘螺旋的扫引轨迹时，必须做到：扫引轨迹必须在螺旋中心线的一侧，不可与中心线相交；扫引轨迹线必须是开放的，不允许封闭；扫引轨迹任意点处的切线不可与中心线正交；扫引轨迹一般要求的连续的，若截面放置方式选择为“轨迹法向”，则要求扫引轨迹的图元必须连续且相切 .3、螺距螺旋扫描属性菜单中节距有“常数（恒定的）”和“可变的”两种选项。若设定为“常数（恒定的）”

11、，则定义螺距是只需输入一个螺距值；若设定为“可变的”，则螺旋线之间的距离由螺旋扫引轨迹图形控制，即要求在起点和终点指定螺距值后，利用节距图和添加更多的控制点来定义一条复杂曲线，而该曲线用来控制螺旋线与旋转轴之间的距离。 二、螺旋扫描的具体的操作步骤1、单击菜单插入螺旋扫描“伸出项”选项；若建立一定厚度的中空的螺纹，则选择“薄板伸出项”。2、在弹出的螺旋扫描定义菜单中选择“属性”选项，在弹出的属性菜单中相应选择“常数”、“穿过轴”、“右手定则”等绘制形式，然后完成。3、在弹出的设置草绘平面菜单中确定“新设置”，设置平面选择为“平面”，然后选取一个平面作为草绘平面。4、在弹出的新设置菜单中确定“新

12、设置”，选择方向为“正向”或“反向”，看看方向是否选择正确，如果方向不对，再选择反向，然后正向（即确定）退出。5、在设置草绘平面菜单中选择“草绘视图”，一般情况设置选择为“缺省”，然后进入一个草绘螺旋扫引轨迹及旋转中心轴的草绘平面。6、首先绘制螺旋旋转中心轴，然后绘制螺纹扫引轨迹的图形，并标注尺寸，并观察或调整起始点的位置。 7、打勾退出草绘界面，接着输入螺纹的节距值，打勾完成。8、进入螺纹扫描截面的草绘界面，绘制螺纹的截面，完成后打勾退出草绘界面。9、再次回到螺旋扫描操作面板中，再检查各项设置是否正确，完成后按“确定”按钮，完成螺旋扫描特征的建立。10、最终完成的螺旋扫描特征，如果觉得有需要

13、的更改，那只要在模型树中选择刚刚创建的螺旋扫描特征，按鼠标右键，选择“编辑定义”，重新进入螺旋扫描定义菜单中，逐一地重新进行设置，即可完成螺纹的修改。【操作指引】参考教材P121。项目十二 扁瓶的设计 【项目任务】运用Pro/ENGINEER Wildfire三维设计软件，完成如下图所示扁瓶三维模型的设计。【技能目标】熟练地运用Pro/E Wildfire三维设计软件，使用拉伸、旋转、扫描、扫描混合、螺旋扫描等实体特征的创建方法，快速准确地设计节能灯模型。【知识目标】了解三维绘图环境及其设置，掌握常用三维设计工具的用法，熟悉绘制二维图形的一般流程和技巧，重点掌握高级扫描特征中的可变剖面扫描特征

14、的创建方法、操作步骤与技巧。【相关知识】高级扫描特征的创建可变剖面扫描特征 可变剖面扫描特征 一、可变剖面扫描简介可变剖面扫描是指沿一个或多个选定轨迹扫描剖面而创建出实体或曲面特征，扫描中特征剖面外形可随扫描轨迹进行变化，而且能任意决定剖面草绘的参考方位。一般在给定的剖面较少、轨迹线的尺寸很明确且轨迹线较多的情况下，可采用可变剖面扫描建立出一个“多轨迹”特征。与一般的基本扫描建模的比较，基本扫描建模时，是将扫描剖面沿一定的轨迹线扫描后生成曲面特征，虽然轨迹线的形式多样，但由于扫描剖面是固定不变的，所以最后创建的曲面相对比较单一。而可变剖面扫描特征的创建可以变化剖面的形状，所以可以创建出形状变化更为丰富的特征。可变剖面扫描的核心是剖面“可变”，剖面的变化主要包括以下几个方面：一是方向（可以使用不同的参照确定剖面扫描运动时的