教学材料《Pro ENGINEER 简明教程》-第7章

第7章曲面特征的建立与编辑7.1曲面特征的建立7.1.1由拉伸、旋转等方法建立曲面拉伸、旋转、可变剖面扫描、扫描混合工具不仅可以创建实体特征，还可以创建曲面特征。在它们创建的对话框内，有两个排列在一起的图标，其中按下图标即是创建曲面。由旋转方式创建曲面，截面不要求闭合，这一点与创建旋转实体不同。图7一1是拉伸工具创建曲面的对话框(局部)，点击其中的“选项”按钮，可下拉出一个对话框，其上有一个选项，提示创建的拉伸曲面两端可以封闭，在可变剖面扫描等创建方式的对话框中也有相应的选项。而若要用扫描、混合、螺旋扫描这3个工具创建曲面，须在下拉菜单选取项目内选取“曲面”项。以扫描方式创建曲面为例，须在下拉菜单中单击“扫描”。“曲面”。而且扫描、混合、螺旋扫描三者曲面的两端也可以设置为封闭。用拉伸、旋转、扫描等工具创建曲面，可自行参照创建实体的步骤练习，在此不再赘述。下一页返回第7章曲面特征的建立与编辑7.1.2由曲线创建曲面由曲线创建曲面是基于一般混合的方法之上的。在此介绍由3条曲线创建一个曲面的方法。首先作两个平行于FRONT面的基准平面，如图7-2(a)所示，各平面的间距均为150。然后在包括FRONT面在内的这3个平面内用草绘工具各作一条曲线，最好用样条曲线绘制，长度均为200，形状不限，如图7一2(b)所示。3个平面内各自的曲线作好后的效果如图7-2(c)所示。在下拉菜单中单击“插入”、“混合”、“曲面”，在随后弹出的菜单内选“一般”“选取截面”“完成”。在接下来的属性菜单中选取“光滑”“开放端点”“完成”，系统即弹出曲线草绘器菜单，如图7-2(d)所示。此时用鼠标左键点取DTM2平面上的曲线，记住曲线起始点位置及其上的箭头指向(后面各曲线的起始点及箭头指向均应与其一致，否则生成的曲面会扭曲)，然后在菜单单击“完成”。随后曲线草绘器菜单会再次出现，单击第2条曲线(即DTM1平面上的曲线)，注意此时曲线的起始点位置及箭头，若其位置与第1条曲线的位置不一致，需单击曲线草绘器菜单中的“起始点”，再在需要放置起始点的端点处单击，则起始点位置及箭头就得到更改。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑而后在曲线草绘器菜单单击“完成”，系统会出现一提示栏，询问是否有下一条曲线，在其上单击“是”，按Enter键确定，图7-2(d)所示的曲线草绘器菜单又会弹出，这时单击第3条曲线(即FRONT面上的曲线)，此时须注意起始点的位置。然后在菜单上单击“完成”，当系统出现提示栏询问是否有第4条曲线时，单击“否”按钮，按Enter键确定，最后在图7一2(e)所示的对话框单击“确定”，再调整好视角，图7-2(f)所示的曲面就出现在眼前。7.1.3由边界曲线创建曲面由边界曲线创建曲面，首先需要用草绘工具绘制4条首尾相连的曲线，再单击建模工具栏的边界混合工具图标创建曲面。在示例中，首先作一个与FRONT面平行的基准平面DTM1，它与FRONT面的距离为150。再在该两个面上用草绘工具各创建一条用样条曲线绘制的曲线，如图7一3(a)所示。再选取TOP面作为草绘平面，用样条曲线绘制第3条曲线，此步的关键是该曲线要与先前绘制好的两条曲线的端点相连，可用对齐约束实现。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑具体步骤是:先打开对齐约束，然后用放置点工具图标

在需与之对齐的、先前绘制的曲线的端点上放置一个点PNT1，如图7一3(b)所示，在放置点的对话框内单击“确定”。再单击欲与该点对齐的在绘曲线的端点，此时会弹出一个提示对话框，要求删除多余的约束，在其上单击“删除”即可，如图7-3(c)所示。此时两端点即自动对齐，如图7-3(d)所示。曲线的另一端点的对齐也照此操作。然后单击图标

退出草绘。按上述方法再绘制第4条曲线，也让其两端点与先前的曲线端点对齐。绘制好的、首尾相连的4条曲线如图7一3(e)所示。单击边界混合工具图标，即进入边界混合界面，弹出一个对话框，如图7一3(g)所示。该对话框要求在两个方向上各选择两条曲线，每个方向上要按住Ctrl键选取两条曲线。将方向1的两条曲线选取好后，在方向2的“单击此处添加项目”处单击，再按住Ctrl键选取另两条曲线，最后单击对话框右边的图标确定，即可得到由4条首尾相连的曲线创建的曲面了，如图7-3(f)所示。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑7.1.4用填充方法创建曲面使用填充工具创建的曲面是一个厚度为0的平面片，其形状由草绘截面的形状决定。在下拉菜单中单击“编辑”、“填充”，即弹出一个对话框(局部)，如图7-4所示。单击其上的“参照”按钮，即弹出下拉的对话框，提示定义一个草绘平面绘制填充曲面的草绘图，在其中单击“定义”，选取某一基准平面作为草绘的平面，即进入草绘界面。草绘图绘制完后，单击图标

完成草绘，单击图标确定，调整好视角，一个由填充方法生成的曲面片即创建完成。7.1.5用复制方法创建曲面可以将实体的某些表面复制为曲面，以供偏移等用途。以图7-5(a)所示的实体为例，介绍用复制其上表面的方法来构建曲面。单击下拉菜单“应用程序”、“继承”，即可弹出一个菜单，如图7一5(b)所示，在其上单击“曲面”，菜单即变为图7一5(o)所示。选取“复制”“完成”，出现如图7-5(d)所示的对话框，按住Ctrl键，用鼠标点取要复制的表面，全部选取完后，单击“确定”、“确定”，在模型树中即存在所复制曲面的标记，如图7-5(e)所示。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑现在介绍曲面的一种偏移方法。在图7-5(d)中单击“确定”，即弹出图7一6(a)所示的菜单，在其上单击“转换”，在随后出现的菜单内单击“移动”“复制”“完成”，如图7-6(b)所示，再在已创建的曲面上用鼠标单击，再单击鼠标鼓轮，待图7-6(c)所示的菜单出现后，在其上单击“平移”，菜单即“曲线/边/轴”项，并在实体图上点取一棱边，同时该棱边上会出现一个箭头，如图7一6(e)所示。此时的菜单继续向下延展，若箭头的指向正确，在下延的菜单单击“正向”即可，接着系统弹出一提示栏，要求输入偏移的距离，在此输入“200"，按Enter键即可。再在菜单内单击“完成移动”，曲面便偏移成功。如图7一7所示。返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑7.2曲面特征的编辑7.2.1曲面的修剪7.2.1.1利用拉伸等方法对曲面进行修剪创建了图7一8(a)所示的曲面，现介绍用拉伸工具对其进行修剪。单击拉伸图标，即进入拉伸界面，并弹出图7-8(b)所示的对话框。在其上压钮和钮，并单击图7-8(a)所示的曲面，单击“放置”，在弹出的下拉对话框中单击“定义”，选取图7-8(c)中的RIGHT面为草绘面，绘制一个圆，注意该圆的直径要小于图7一8(a)所示的曲面圆的直径，这样能看出修剪效果。下一页返回第7章曲面特征的建立与编辑单击图标

完成草绘。再在图7一8(b)所示的对话框中选取图标，让曲面对称于草绘平面FRONT拉伸，拉伸长度要大于图7一8(a)所示圆柱面的直径。3D界面内的情形如图7一8(c)所示，其中一个箭头所指的区域是要被修剪掉的区域。在实体图上单击该箭头，可以使其反向。最后单击图标确定，即可看到修剪结果，如图7一8(d)所示。用上述方法对曲面进行修剪，不仅可以用拉伸工具实现，还可以用旋转、可变剖面扫描、扫描混合工具，读者可自行摸索验证。7.2.1.2利用面组对曲面进行修剪图7-9(a)所示为用两次拉伸所作的相互正交的曲面，用其介绍用面组修剪曲面的方法。首先将要被修剪的曲面选中(图中的小圆柱面)，下拉菜单中“编辑”内的“修剪”项才能显亮，选中它，即弹出一个对话框，如图7一9(b)所示。该对话框要求选择起剪刀作用的曲面，用鼠标单击大圆柱面，单击对话框的图标，使曲面上显示出箭头，该箭头的指向为非修剪区域(即保留区域)。若指向正确，则单击图标确定，修剪结果即显示，如图7-9(d)所示。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑7.2.2曲面的合并仍以图7-9(a)所示的两个曲面为例介绍曲面的合并操作。按住Ctrl键，选取这两个曲面，下拉菜单中“编辑”内的“合并”才显亮，点击它，则弹出一个对话框，如图7一10(a)所示，同时两曲面上会显示箭头，指示要保留的区域。若指向正确，则单击图标确定，合并的结果如图7一10(b)所示。现以图7一11所示的实体介绍曲面合并的具体应用。此例操作过程的视频见随书光碟中“附录”文件夹内“曲面练习”中的练习3的屏捕视频。首先按尺寸用拉伸工具创建底座实体，其草绘截面应相对于基准平面FRONT面和RIGHT面对称，且在FRONT面和RIGHT面的交线处放置一条中心线“A_1”，如图7一12(a)所示。然后在FRONT面上用拉伸绘制曲面的截面，注意圆弧的端点要与RIGHT面、底座的上表面这两个参照分别对齐(重合)，且圆弧的中心应落在底座的上表面上，如图7一12(b)所示。单击图标

完成草绘后，在拉伸对话框选择使曲面相对于FRONT面对称拉伸，长度为6，如图7一12(c)所示。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑在所生成的曲面为选中状态下，单击阵列工具图标，并在其对话框中选择“轴”阵列方式，单击轴心线A_1，并设阵列数为4，夹角为90，再单击对话框内的确定，所阵列的效果如图7一12(d)所示。接下来分别选中两个对应的曲面使其合并，即两两合并，然后按住Ctrl键，在模型树中选中已生成的两个合并，使其再合并，即得到最终的合并结果，如图7一12(e)所示。7.2.3使用“实体化”方法创建实体图7一12(e)所示的合并后的特征仅是一个空壳，可以用灌注水泥的方法使其内部变为实体，此即“实体化”。在模型树中选中图7一12(e)所生成的最终合并，亦即“合并3”，如图7一13(a)所示，下拉菜单中“编辑”内的“实体化”项得以显亮，点取它，则弹出一个对话框(局部)，如图7一13(b)所示。同时在实体图上会出现一个箭头，须使此箭头指向内部区域，再单击确定，特征即得到了实体化。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑图7一14为一通过曲面实体化切材方法获得基体，再通过倒圆角、抽壳操作获得最终的造型。此例操作过程的视频见随书光碟中“附录”文件夹内“曲面练习”中的练习4的屏捕视频。首先用拉伸创建一个六面体，选取TOP面为草绘平面，绘制一个120x60的矩形截面，该截面对称于FRONT面，如图7一15(a)所示，拉伸高度为60。然后用扫描工具创建一个曲面，其轨迹与六面体的尺寸关系如图7一14(c)所示，该轨迹应绘制在FRONT面上。扫描特征的截面为一个圆弧，其半径为50，如图7一14(d)所示，其两端点与FRONT面对称，最后创建的扫描曲面如图7一15(b)所示。在该扫描曲面被选中的前提下，下拉菜单中“编辑”内的“实体化”显亮，点击该项，弹出实体化对话框，如图7一13(b)所示，将其中的去材图标按下，注意实体图中箭头的指向，箭头所指的方向为去材区域，若指向不对，可点击该箭头使其反向。最后单击图标确定，可得图7一15(c)所示的基体。用曲面对实体进行实体化去材时，需注意所创建的曲面必须将实体上下部分完全能分割开，上下实体若有相连接的状态，都会导致实体化去材的失败。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑之后先给图7一15(c)所示的3条边倒变半径的圆角，各处的半径值如图7一14(b)所示，它是一个变半径的倒圆特征，其具体操作方法参见4.2.1.3节中的图4-9的介绍。再对其他的边按尺寸要求倒圆角，最后进行抽壳，其厚度为2。图7一14(b)所示的实体就创建好了。7.2.4曲面的延伸以图7-3(f)所示的曲面为例介绍曲面的延伸。首先要将欲延伸的曲面边选中(即为红色的粗线)，下拉菜单中“编辑”内的“延伸”项才能显亮。点击“延伸”后，会弹出一个对话框，如图7一16(a)所示(局部)，其内有两个选项，图标表示沿着原始曲面进行曲面延伸;图标表示将曲面延伸至指定平面。7.2.4.1沿原始曲面延伸曲面在图标按下时，单击“选项”按钮，在其弹出的下拉对话框内的“方式”栏有3个选项，如图7一16(b)所示，其中“相同”项是指创建相同类型的延伸，选取此项后，将按指定的距离并经过其选定的原始边界进行延伸;“切线”项是指创建与原始曲面相切的延伸曲面;“逼近”项是指创建作为边界混合的曲面延伸。下一页返回上一页第7章曲面特征的建立与编辑单击“量度”按钮，会弹出一个下拉的对话框，如图7一16(c)所示。在此对话框内，可以设置量度点及该点的延伸尺度，量度点的位置为所选曲面边的比率值(设所选曲面边的长度为1)，缺省的量度点设置在0点，然后在该对话框的空白处点击鼠标右键，会出现“添加”2字，点击该2字，就会在对话框内添加一行，这里将其位置设置为0.5(即曲面边的中间)