《模具CADCAM教程》课件第8章

8.1孔特征8.2圆角特征8.3倒角特征8.4创建筋特征8.5创建壳特征8.6创建拔模特征8.7特征复制8.8特征阵列8.9特征镜像复习思考题第8章结构特征8.1孔特征

8.1.1创建直孔特征直孔指使用圆形截面沿着中心线垂直扫描剪切创建的孔。直孔的截面轮廓是一个矩形。创建直孔特征的步骤如下：

(1)单击【插入/孔】命令或单击右侧特征工具栏上的图标按钮，弹出孔操作面板，如图8-1所示。图8-1孔操作面板

(2)定义创建直孔特征。单击孔操作面板中的【创建直孔】(图标按钮)，在孔轮廓下拉列表中选择【简单】选项，定义直孔轮廓为矩形。

(3)定义直孔的放置基准曲面和放置位置。单击【放置】按钮，弹出【放置】上滑面板，如图8-2所示。图8-2【放置】上滑面板该面板中各选项的含义如下：

【主参照】：该收集器用于定义孔特征放置的参照基准曲面，定义的参照信息显示在收集器中，并且收集器只能收集一个孔特征的参照基准曲面。

【反向】：单击该按钮可以改变孔的放置方向。

【次参照】：该收集器用于定义孔放置的位置，定义的位置参照显示在收集器中。当以主参照作为基准点或者基准轴时，就已经确定了孔的位置，此时不需要再选择次参照来定义孔的位置。

(4)定义孔的直径、深度。单击【形状】按钮，弹出如图8-3所示的【形状】上滑面板，它可以直观地显示当前孔特征的形状，并可以直接修改孔的直径、深度及类型等参数，修改后会自动更新，以及动态地反映出所做的任何修改。图8-3【形状】上滑面板该面板中各选项的含义如下：：在此项中直接输入数值，或者从下拉列表框中选取数值来定义孔的直径。：此项用于定义直孔的深度类型及设置孔的深度。

(5)单击孔操作面板中的【属性】按钮，弹出如图8-4所示的【属性】上滑面板，它主要用来定义孔特征的名称，单击【显示此特征的信息】(图标按钮)，可以在系统的浏览器中查询孔特征的详细信息。图8-4【属性】上滑面板8.1.2创建草绘孔特征草绘孔是指首先草绘孔的轮廓，然后将草绘轮廓绕中心线旋转剪切来创建孔。创建草绘孔特征的步骤如下：

(1)单击【插入/孔】命令或单击工具栏上的图标按钮，弹出【孔】操作面板，在【孔轮廓】下拉列表中选择【草绘】选项。

(2)绘制孔轮廓。单击图标按钮，进入二维草绘环境，使用草绘工具绘制孔轮廓。草绘孔轮廓时，所有图元都应在旋转轴的同侧且至少有一个图元垂直于旋转轴。

(3)定义草绘孔的放置位置。单击【放置】按钮，弹出【放置】上滑面板，具体选项设置与创建直孔特征的【放置】上滑面板一样。

(4)单击【形状】按钮，在弹出的【形状】上滑面板中可以显示当前草绘孔的轮廓。8.1.3创建草绘孔特征实例原实体模型如图8-5所示，在该模型上创建如图8-6所示的草绘孔特征，具体步骤如下：

(1)单击【插入/孔】命令或单击工具栏上的图标按钮，弹出孔操作面板。

(2)在【孔轮廓】下拉列表中选择【草绘】选项，单击图标按钮，进入草绘环境。

(3)先绘制作为旋转轴的中心线，单击图标按钮，在设计绘图区中绘制中心线。然后单击图标按钮，按照图8-7所示绘制孔轮廓截面图，绘制完成后单击按钮。

(4)单击【放置】按钮，弹出【放置】上滑面板，单击实体上表面(曲面：F7伸出项)放置孔，如图8-8所示。图8-7绘制孔轮廓截面图图8-8草绘孔放置

(5)若孔放置类型选择【通轴】选项，则孔的中心线自动与模型的原有轴A_1重合，次参照同样选择【同轴】选项，【放置】上滑面板设置如图8-9所示。

(6)单击图标按钮，预览成型的特征，单击按钮，即可完成草绘图特征的创建。图8-9设置孔【放置】上滑面板8.1.4创建标准孔特征标准孔是指采用系列工业标准来创建的孔特征，如系统会自动创建螺纹注释，可以根据螺纹直径或间隙直径选定紧固件。标准孔特征的控制参数可以由选定的标准来定义，创建方法和直径的创建方法基本一致，不同的是创建标准孔还需要定义孔的标准和注释等。

(1)单击【插入/孔】命令或工具栏上的图标按钮，弹出孔操作面板，单击【创建标准孔】(图标按钮)，此时的孔操作面板如图8-10所示。图8-10孔操作面板

(2)定义标准孔的放置基准曲面和放置位置。单击【放置】按钮，弹出【放置】上滑面板，具体选项设置与创建直孔特征的【放置】上滑面板一样。

(3)定义形状参数。单击【形状】按钮，弹出如图8-11所示的【形状】上滑面板，以预览形式直观地显示当前标准孔的形状特征，并且可以直接修改孔的直径、深度等参数，修改后会自动更新，动态地反映出所做的任何参数修改。图8-11【形状】上滑面板图8-12【注释】上滑面板该上滑面板中各选项的说明如下：

【包括螺纹曲面】：该复选框可将螺纹曲面添加到零件模型中，表示当前标准孔的内螺纹。

【退出埋头孔】：该复选框可在当前标准孔特征的底面创建埋头孔，此时孔所在曲面应垂直于当前的孔特征。

(4)定义注释。单击【注释】按钮，弹出如图8-12所示的【注释】上滑面板，系统将自动在【注释】选项区中显示当前定义的标准孔的特征注释。

(5)定义属性。单击【属性】按钮，弹出如图8-13所示的【属性】上滑面板。图8-13【属性】上滑面板与直孔特征的【属性】上滑面板相比，标准孔的【属性】上滑面板中多了一个参数列表框，用以查看当前标准孔定义的参数数据。

(6)孔操作面板其它图标的含义如下：：该按钮用于添加攻丝，定义标准孔特征是螺纹孔还是间隙孔。：该按钮用于添加埋头孔，定义标准孔特征为埋头孔。：该按钮用于添加沉孔，定义标准孔特征为沉孔。8.1.5创建标准孔特征实例在如图8-14所示的实体模型柱体的顶面上创建如图8-15所示的标准孔特征，具体步骤如下：

(1)单击【插入/孔】命令，在弹出的孔特征操作面板中单击【创建标准孔】(图标按钮)，选择如图8-16所示实体的平面A作为放置标准孔的平面。

(2)单击【放置】按钮，在弹出的【放置】上滑面板中的【放置类型】下拉列表框中选择【同轴】选项，用鼠标选定柱体的轴，定义其作为标准孔的轴线。

(3)单击【次参照】收集器将其激活，单击平面A作为基准孔的次参照。图8-14原实体模型图8-15创建标准孔后的实体模型

(4)定义标准孔的直径和深度等参数。在“螺纹类型”下拉列表中选择UNC标准孔图表，螺纹尺寸选择1-1/4-7，在【深度】下拉列表框中选择深度选项，以指定值沿着定义的方向钻孔，孔深定义为5.00。

(5)单击【添加埋头孔】按钮，定义创建的标准孔特征为埋头孔。

(6)单击按钮，完成创建标准孔特征，如图8-17所示。图8-16选取放置平面图8-17完成标准孔特征的创建8.2圆角特征

8.2.1圆角特征的类型和参照

1.圆角类型命令

【恒定圆角】：使用恒定的圆角半径创建倒圆角，如图8-18所示，倒圆角段的圆角半径恒定不变。

【可变圆角】：使用可变的圆角半径创建倒圆角，如图8-19所示，倒圆角段具有可变化的圆角半径。

图8-18恒定圆角的创建

图8-19可变圆角的创建

【完全圆角】：将定义的平面替换为完全倒圆角，替换的完全倒圆角与选定的曲面相切，如图8-20所示。

【曲线驱动圆角】：由曲线定义创建的圆角和半径如图8-21所示，倒圆角的半径由基准曲线驱动。

图8-20完全圆角的创建

图8-21曲线驱动圆角的创建

2.圆角参照命令

【边、边链】：直接选取创建圆角的边或者边链(相切边组成链)，按住Ctrl键，一次性可以选取多条边，如图8-22所示。在选取一条边时，与之相切的边链会同时被选取，如图8-23所示。

图8-22选择创建圆角的边

图8-23相切边链同时被选取后进行圆角处理

【曲面到边】：选取一个曲面和一条边来创建圆角，创建的圆角通过指定的边与所选曲面相切，如图8-24所示。以这种方式确定圆角时，首先选择一个曲面，然后按住Ctrl键的同时选择一条边。

【两个曲面】：选择两个曲面来确定圆角的放置，创建的圆角与所选取的两个曲面相切，如图8-25所示。

图8-24【曲面到边】方式创建圆角

图8-25【两个曲面】方式创建圆角8.2.2创建恒定圆角实例

(1)创建一个实体模型，如图8-26所示。

(2)单击【插入/倒圆角】命令或工具栏上的图标按钮，弹出如图8-27所示的倒圆角操作面板。

(3)选择圆角的放置参照，以边的方式选取如图8-28所示的一条实体边。图8-26实体模型图8-27倒圆角操作面板图8-28圆角的放置参照

(4)指定圆角半径。指定圆角半径有以下两种方式：①【以数值的方式控制半径大小】：在倒圆角操作面板中输入数值作为圆角半径。②【以参照的方式指定圆角半径】：通过选择一个半径的参照点(基准点或者顶点)确定半径。本例以参照的方式指定圆角半径，将如图8-29所示的【设置】上滑面板中最下端一栏【值】选项切换为【参照】选项。图形上原有的半径数值消失后，选取如图8-30所示的基准点作为参照，就会产生圆角，并且由参照点引出参照注释，如图8-31所示。图8-29以参照的方式指定圆角半径图8-30参照基准点图8-31参照圆角和参照注释

(5)单击倒圆角操作面板中的【预览特征】按钮，可以看到与两面相切终止于基准点的圆角，如图8-32所示，单击按钮，即可完成恒定圆角的创建。图8-32创建恒定圆角8.3倒角特征倒角特征可以对模型的实体边或拐角进行斜切削加工，它包括以下两条命令：

(1)【边倒角】：该命令用于选取实体边线作为倒角特征的放置参照。

(2)【拐角倒角】：该命令用于选取实体顶点作为倒角特征的放置参照。8.3.1创建边倒角特征单击【插入/倒角】命令或工具栏上的图标按钮，弹出如图8-33所示的边倒角操作面板。图8-33边倒角操作面板边倒角操作面板中的选项说明如下：

【D×D】：在两曲面距参照边距离为D处创建倒角特征，此选项是系统的缺省选项，如图8-34所示。

【D1×D2】：在一个曲面上距参照边距离为D1、在另一个曲面上距参照边距离为D2处创建倒角特征，如图8-35所示。

图8-34【D×D】倒角的创建

图8-35【D1×D2】倒角的创建

【角度×D】：在一个曲面上距参照边距离为D，同时与另一曲面成指定角度来创建倒角特征，如图8-36所示。

【45×D】：与两个曲面均成45°角，且在两曲面上与参照边距离为D处创建倒角特征，如图8-37所示。

图8-36【角度×D】倒角的创建

图8-37【45×D】倒角的创建8.3.2创建拐角倒角特征实例

(1)创建一个实体模型，如图8-38所示。

(2)单击【插入/倒角/拐角倒角】，弹出【倒角(拐角)：顶角】对话框，如图8-39所示，其中的【元素】项包含以下内容：

【顶角】：该选项用于选取实体顶点作为倒角的参照。

【尺寸】：该选项用于设置倒角尺寸的大小。图8-38原实体模型图8-39【倒角(拐角)：顶角】对话框

(3)单击选取图8-38中实体边线上的一点，系统将自动选中与该边线上单击位置最近的顶角作为倒角特征的放置参照。选取第一条边确定倒角顶点后，系统将该边线加亮为红色，同时弹出【选出点/输入】菜单管理器，该菜单管理器提供了下述两种输入倒角尺寸的方法：

【选出点】：直接在边线上选择一个参考点作为尺寸参照。

【输入】：通过在系统的文本框中输入边线长度作为倒角尺寸。选取第一条边线确定倒角顶点后，输入长度尺寸为8，系统会加亮该顶角的另一条边线，并提示用户在该边线上设置输入尺寸，直至一个顶点的三条边线都设置了长度尺寸，即可完成拐角倒角特征的创建，如图8-40所示。图8-40拐角倒角的创建8.4创建筋特征筋特征是指在基准面或平面上绘制一条线，使该线沿着与之形成封闭环的实体面延伸，从而得到与该线形状相同且具有一定厚度的筋板。单击【插入/筋特征】或工具栏上的图标按钮，弹出筋特征操作面板，单击【参照】按钮，如图8-41所示。图8-41筋特征操作面板在图8-41中，单击【定义】按钮，开始设置草绘平面。绘制如图8-42所示的折线，设置筋的厚度为6，单击按钮，即可完成筋特征的创建，如图8-43所示。图8-42绘制筋草图图8-43创建筋特8.5创建壳特征

(1)创建一个实体模型，如图8-44所示。

(2)单击工具栏上的图标按钮，弹出如图8-45所示的壳操作面板，接着单击【参照】按钮，弹出【参照】上滑面板，然后单击【移除的曲面】收集器。图8-44原实体模型图8-45壳操作面板

(3)按照图8-46所示选择曲面，然后在壳操作面板的【厚度】下拉列表框中输入厚度值5.2，并单击按钮，即可完成壳特征的创建，最终效果见图8-47。图8-46选择要移除的曲面图8-47壳特征的创建8.6创建拔模特征当使用注塑成型时，为了使成型品更容易从模具中取出，就需要对零件创建拔模特征，即制作约1°～5°的角度，甚至更大的倾斜角。单一平面、圆柱面及曲面皆可建立拔模特征，系统允许拔模斜度范围在－30°～30°之间，不过30°的拔模斜度较少见，主要用来建立较特殊的造型。单击【插入/拔模】命令或工具栏上的图标按钮，弹出如图8-48所示的拔模操作面板。图8-48拔模操作面板下面以一个具体实例来说明创建拔模的步骤：

(1)建立一个实体模型，如图8-49所示。

(2)单击工具栏上的图标按钮，弹出拔模操作面板。

(3)在拔模操作面板中，单击【参照】按钮，弹出【参照】上滑面板，如图8-50所示。激活【拔模曲面】列表框，然后使用鼠标单击选取希望创建拔模特征的曲面。如果需要同时在多个曲面上创建拔模特征，则用鼠标在绘图区选中要进行拔模的侧面，如图8-49所示，按住Ctrl键并依次选取多个拔模曲面(四个侧面)。图8-49建立实体模型及选取要进行拔模的面图8-50拔模【参照】上滑面板

(4)然后在【拔模枢轴】收集器中单击鼠标，将其激活，拔模枢轴用来确定创建拔模特征时拔模面转动的轴线。通常选取平面作为拔模枢轴，既可以选取与拔模面垂直的平面作为拔模枢轴，也可以选取不垂直的平面。在绘图区中选中模型上表面，如图8-51所示。

(5)在参数面板中激活【拖动方向】列表框，设置拖动方向的参照来确定拔模特征的创建方向。若选取平面作为拔模枢轴，系统将自动使用该平面来确定拖动方向。在拔模操作面板中输入拔模角度10.00(度)，单击按钮，即可完成拔模特征的创建，如图8-52所示。图8-51拔模特征的设置图8-52完成拔模特征的创建8.7特征复制8.7.1复制命令详解单击【编辑/特征】命令，弹出如图8-53所示的【特征】菜单管理器。选择【复制】选项，弹出【复制特征】菜单。图8-53【复制特征】菜单

1.复制类型

【新参考】：为复制的特征指定新的特征放置参照。

【相同参考】：使用原特征的参照完成复制。

【移动】：通过平移或者旋转的方式复制特征。

【镜像】：以镜像方式复制特征。

2.选择方式

【选取】：在模型上选择进行复制的特征。一次可以选择多个特征进行复制。

【所有特征】：选择当前模型的所有特征进行复制。

【不同模型】：从另外的模型中选择特征进行复制。只有【新参考】类型的复制才可选用此项。

【不同版本】：从当前模型的不同版本中选择特征进行复制。只有【新参考】类型的复制才可选用此项。

【自继承】：选择当前的模型进行复制，产生的新模型继承原模型特征，并可编辑产生新特征。

3.关联方式

【独立】：复制得到的特征与原特征尺寸不再相关，对其中一个特征的编辑不会影响另一个特征。

【从属】：复制得到的特征与原特征相关联，编辑其中一个特征，另一个特征也会随之改变。8.7.2复制特征的创建实例

1.新参考复制实例

(1)单击【编辑/特征】命令，选取【特征/复制/新参考/独立/完成】选项，弹出【选取特征】菜单，如图8-54所示。图8-54【选取特征】菜单设置图8-55选择复制特征

(2)选择复制特征。以【选取】的方式选择如图8-55所示模型上红色加亮的特征，单击【选取特征】菜单中的【完成】，弹出【组元素】对话框，并且弹出【组可变尺寸】菜单管理器，如图8-56(a)、(b)所示。

(3)设定复制特征的可变尺寸。系统提示选取需要变量的参数，选取草绘圆孔的两个深度参数以及孔中心到一个次参照的距离尺寸(即在【组可变尺寸】菜单中依次选中Dim2、Dim4、Dim5)即可，这三个参数将在新特征中重新设定其值，其它参数保持不变。依次输入Dim2、Dim4、Dim5的新尺寸参数为2、0.7、－9。

(a)

(b)图8-56【组元素】对话框和【组可变尺寸】菜单管理器

(4)设置放置参照。系统加亮显示草绘孔的放置主参照，如图8-57所示，并弹出如图8-58所示的【参考】菜单管理器。

(5)单击【参考/替换】，用新的参照替换草绘孔的原参照。在选择该选项后，选取新参照平面(注意此处必须使用渲染模型才能看清加亮的边线)。图8-57设置孔的放置参照图8-58【参考】菜单管理器

(5)单击【参考/替换】，用新的参照替换草绘孔的原参照。在选择该选项后，选取新参照平面(注意此处必须使用渲染模型才能看清加亮的边线)。系统继续加亮孔特征的第一个次参照，如图8-59所示。这里在【参照】菜单管理器中选择【相同】选项，这样复制生成的新特征和原特征就可使用相同的次参照。图8-59设置孔的第一个次参照系统继续加亮孔特征的第二个次参照，在【参考】菜单管理器中选择【相同】选项，即可复制特征的第二个次参照。此时，系统将弹出如图8-60所示的【组放置】菜单，选择【显示结果】选项进行预览。如果对结果不满意，可选择【组放置】菜单中的【重定义】选项，在弹出的【组元素】对话框中重新定义复制参数。单击【完成】，结束此特征的创建，建立如图8-61所示的复制特征。图8-60【组放置】菜单图8-61复制的孔特征

2.镜像复制实例

(1)单击【编辑/特征操作/特征/复制/镜像/独立/复制特征/完成】选项，弹出【选取特征】菜单。

(2)选择复制特征。以【选取】的方式选择如图8-62所示的两个草绘孔特征作为复制对象，单击【完成】选项，弹出【设置平面】菜单，如图8-63所示。图8-62选择复制对象图8-63【设置平面】菜单

(3)选取镜像基准平面。单击【设置平面/平面】选项，选取FRONT平面作为镜像的基准平面，如图8-64所示。

(4)单击【特征】菜单中的【完成】，结束特征创建。创建的镜像复制特征如图8-65所示。图8-64选择镜像基准平面图8-65镜像复制特征8.8特征阵列单击【编辑/阵列】命令或特征工具栏上的图标按钮，系统弹出如图8-66的阵列操作面板。阵列有如下三种类型：

【尺寸】：通过使用驱动尺寸并指定阵列的增量变化来控制阵列。

【表】：通过阵列表来控制阵列位置。

【参照】：参照现有的阵列来定义新阵列的位置。图8-66阵列操作面板

1.建立单向阵列

(1)创建如图8-67所示的实体。

(2)选择图8-67中的柱特征，然后单击【编辑/阵列】命令。也可以在绘图区或模型树窗口中选择特征后，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【阵列】选项，此时弹出阵列操作面板，图形上将显示所选特征的尺寸，如图8-68所示。图8-67选择阵列的特征图8-68显示特征的尺寸

(3)设定增量尺寸。设定图8-68中的柱中心到RIGHT面的距离为80.00，使其成为阵列尺寸，在文本框中输入―20.00，作为尺寸增量。增量指定后，就不能通过图形窗口进行再次修改了。如果需要进行修改，则可以打开【尺寸】上滑面板，如图8-69所示，以修改相应的增量数值。图8-69【尺寸】上滑面板

(4)设定阵列实例数。阵列操作面板【1】文本框中的缺省阵列数为2，将其更改为5，表示阵列的实体数为5。

(5)单击按钮，创建所有实例特征相同的单向阵列，如图8-70所示。例1：参见图8-67，选择阵列尺寸97，输入尺寸增量―30.00；按住Ctrl键选择阵列尺寸54.00，输入尺寸增量―10.00；按住Ctrl键选择阵列尺寸16.00，输入尺寸增量5.00，则可得到如图8-71所示的阵列特征。图8-70创建单向阵列特征图8-71斜向变化阵列特征

2.建立双向阵列(以例1为参考)

(1)设定方向1的增量尺寸。当系统处于等待选择第一个方向阵列尺寸的状态时，如图8-68所示，选择孔中心到FRONT面的距离80.00作为阵列尺寸，在文本框中输入尺寸增量―40.00。

(2)设定方向2的增量尺寸。单击阵列操作面板中的【无项目】处将【尺寸2】激活，选择如图8-68所示的尺寸50.00为阵列尺寸，在文本框中输入尺寸增量―30.00。这样在【尺寸