教學材料《Pro ENGINEER 簡明教程》-第7章

第7章曲面特征的建立與編輯7.1曲面特征的建立7.1.1由拉伸、旋轉等方法建立曲面拉伸、旋轉、可變剖面掃描、掃描混合工具不僅可以創建實體特征，還可以創建曲面特征。在它們創建的對話框內，有兩個排列在一起的圖標，其中按下圖標即是創建曲面。由旋轉方式創建曲面，截面不要求閉合，這一點與創建旋轉實體不同。圖7一1是拉伸工具創建曲面的對話框(局部)，點擊其中的“選項”按鈕，可下拉出一個對話框，其上有一個選項，提示創建的拉伸曲面兩端可以封閉，在可變剖面掃描等創建方式的對話框中也有相應的選項。而若要用掃描、混合、螺旋掃描這3個工具創建曲面，須在下拉菜單選取項目內選取“曲面”項。以掃描方式創建曲面為例，須在下拉菜單中單擊“掃描”?！扒妗?。而且掃描、混合、螺旋掃描三者曲面的兩端也可以設置為封閉。用拉伸、旋轉、掃描等工具創建曲面，可自行參照創建實體的步驟練習，在此不再贅述。下一頁返回第7章曲面特征的建立與編輯7.1.2由曲線創建曲面由曲線創建曲面是基于一般混合的方法之上的。在此介紹由3條曲線創建一個曲面的方法。首先作兩個平行于FRONT面的基準平面，如圖7-2(a)所示，各平面的間距均為150。然后在包括FRONT面在內的這3個平面內用草繪工具各作一條曲線，最好用樣條曲線繪制，長度均為200，形狀不限，如圖7一2(b)所示。3個平面內各自的曲線作好后的效果如圖7-2(c)所示。在下拉菜單中單擊“插入”、“混合”、“曲面”，在隨后彈出的菜單內選“一般”“選取截面”“完成”。在接下來的屬性菜單中選取“光滑”“開放端點”“完成”，系統即彈出曲線草繪器菜單，如圖7-2(d)所示。此時用鼠標左鍵點取DTM2平面上的曲線，記住曲線起始點位置及其上的箭頭指向(后面各曲線的起始點及箭頭指向均應與其一致，否則生成的曲面會扭曲)，然后在菜單單擊“完成”。隨后曲線草繪器菜單會再次出現，單擊第2條曲線(即DTM1平面上的曲線)，注意此時曲線的起始點位置及箭頭，若其位置與第1條曲線的位置不一致，需單擊曲線草繪器菜單中的“起始點”，再在需要放置起始點的端點處單擊，則起始點位置及箭頭就得到更改。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯而后在曲線草繪器菜單單擊“完成”，系統會出現一提示欄，詢問是否有下一條曲線，在其上單擊“是”，按Enter鍵確定，圖7-2(d)所示的曲線草繪器菜單又會彈出，這時單擊第3條曲線(即FRONT面上的曲線)，此時須注意起始點的位置。然后在菜單上單擊“完成”，當系統出現提示欄詢問是否有第4條曲線時，單擊“否”按鈕，按Enter鍵確定，最后在圖7一2(e)所示的對話框單擊“確定”，再調整好視角，圖7-2(f)所示的曲面就出現在眼前。7.1.3由邊界曲線創建曲面由邊界曲線創建曲面，首先需要用草繪工具繪制4條首尾相連的曲線，再單擊建模工具欄的邊界混合工具圖標創建曲面。在示例中，首先作一個與FRONT面平行的基準平面DTM1，它與FRONT面的距離為150。再在該兩個面上用草繪工具各創建一條用樣條曲線繪制的曲線，如圖7一3(a)所示。再選取TOP面作為草繪平面，用樣條曲線繪制第3條曲線，此步的關鍵是該曲線要與先前繪制好的兩條曲線的端點相連，可用對齊約束實現。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯具體步驟是:先打開對齊約束，然后用放置點工具圖標

在需與之對齊的、先前繪制的曲線的端點上放置一個點PNT1，如圖7一3(b)所示，在放置點的對話框內單擊“確定”。再單擊欲與該點對齊的在繪曲線的端點，此時會彈出一個提示對話框，要求刪除多余的約束，在其上單擊“刪除”即可，如圖7-3(c)所示。此時兩端點即自動對齊，如圖7-3(d)所示。曲線的另一端點的對齊也照此操作。然后單擊圖標

退出草繪。按上述方法再繪制第4條曲線，也讓其兩端點與先前的曲線端點對齊。繪制好的、首尾相連的4條曲線如圖7一3(e)所示。單擊邊界混合工具圖標，即進入邊界混合界面，彈出一個對話框，如圖7一3(g)所示。該對話框要求在兩個方向上各選擇兩條曲線，每個方向上要按住Ctrl鍵選取兩條曲線。將方向1的兩條曲線選取好后，在方向2的“單擊此處添加項目”處單擊，再按住Ctrl鍵選取另兩條曲線，最后單擊對話框右邊的圖標確定，即可得到由4條首尾相連的曲線創建的曲面了，如圖7-3(f)所示。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯7.1.4用填充方法創建曲面使用填充工具創建的曲面是一個厚度為0的平面片，其形狀由草繪截面的形狀決定。在下拉菜單中單擊“編輯”、“填充”，即彈出一個對話框(局部)，如圖7-4所示。單擊其上的“參照”按鈕，即彈出下拉的對話框，提示定義一個草繪平面繪制填充曲面的草繪圖，在其中單擊“定義”，選取某一基準平面作為草繪的平面，即進入草繪界面。草繪圖繪制完后，單擊圖標

完成草繪，單擊圖標確定，調整好視角，一個由填充方法生成的曲面片即創建完成。7.1.5用復制方法創建曲面可以將實體的某些表面復制為曲面，以供偏移等用途。以圖7-5(a)所示的實體為例，介紹用復制其上表面的方法來構建曲面。單擊下拉菜單“應用程序”、“繼承”，即可彈出一個菜單，如圖7一5(b)所示，在其上單擊“曲面”，菜單即變為圖7一5(o)所示。選取“復制”“完成”，出現如圖7-5(d)所示的對話框，按住Ctrl鍵，用鼠標點取要復制的表面，全部選取完后，單擊“確定”、“確定”，在模型樹中即存在所復制曲面的標記，如圖7-5(e)所示。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯現在介紹曲面的一種偏移方法。在圖7-5(d)中單擊“確定”，即彈出圖7一6(a)所示的菜單，在其上單擊“轉換”，在隨后出現的菜單內單擊“移動”“復制”“完成”，如圖7-6(b)所示，再在已創建的曲面上用鼠標單擊，再單擊鼠標鼓輪，待圖7-6(c)所示的菜單出現后，在其上單擊“平移”，菜單即“曲線/邊/軸”項，并在實體圖上點取一棱邊，同時該棱邊上會出現一個箭頭，如圖7一6(e)所示。此時的菜單繼續向下延展，若箭頭的指向正確，在下延的菜單單擊“正向”即可，接著系統彈出一提示欄，要求輸入偏移的距離，在此輸入“200"，按Enter鍵即可。再在菜單內單擊“完成移動”，曲面便偏移成功。如圖7一7所示。返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯7.2曲面特征的編輯7.2.1曲面的修剪7.2.1.1利用拉伸等方法對曲面進行修剪創建了圖7一8(a)所示的曲面，現介紹用拉伸工具對其進行修剪。單擊拉伸圖標，即進入拉伸界面，并彈出圖7-8(b)所示的對話框。在其上壓鈕和鈕，并單擊圖7-8(a)所示的曲面，單擊“放置”，在彈出的下拉對話框中單擊“定義”，選取圖7-8(c)中的RIGHT面為草繪面，繪制一個圓，注意該圓的直徑要小于圖7一8(a)所示的曲面圓的直徑，這樣能看出修剪效果。下一頁返回第7章曲面特征的建立與編輯單擊圖標

完成草繪。再在圖7一8(b)所示的對話框中選取圖標，讓曲面對稱于草繪平面FRONT拉伸，拉伸長度要大于圖7一8(a)所示圓柱面的直徑。3D界面內的情形如圖7一8(c)所示，其中一個箭頭所指的區域是要被修剪掉的區域。在實體圖上單擊該箭頭，可以使其反向。最后單擊圖標確定，即可看到修剪結果，如圖7一8(d)所示。用上述方法對曲面進行修剪，不僅可以用拉伸工具實現，還可以用旋轉、可變剖面掃描、掃描混合工具，讀者可自行摸索驗證。7.2.1.2利用面組對曲面進行修剪圖7-9(a)所示為用兩次拉伸所作的相互正交的曲面，用其介紹用面組修剪曲面的方法。首先將要被修剪的曲面選中(圖中的小圓柱面)，下拉菜單中“編輯”內的“修剪”項才能顯亮，選中它，即彈出一個對話框，如圖7一9(b)所示。該對話框要求選擇起剪刀作用的曲面，用鼠標單擊大圓柱面，單擊對話框的圖標，使曲面上顯示出箭頭，該箭頭的指向為非修剪區域(即保留區域)。若指向正確，則單擊圖標確定，修剪結果即顯示，如圖7-9(d)所示。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯7.2.2曲面的合并仍以圖7-9(a)所示的兩個曲面為例介紹曲面的合并操作。按住Ctrl鍵，選取這兩個曲面，下拉菜單中“編輯”內的“合并”才顯亮，點擊它，則彈出一個對話框，如圖7一10(a)所示，同時兩曲面上會顯示箭頭，指示要保留的區域。若指向正確，則單擊圖標確定，合并的結果如圖7一10(b)所示。現以圖7一11所示的實體介紹曲面合并的具體應用。此例操作過程的視頻見隨書光碟中“附錄”文件夾內“曲面練習”中的練習3的屏捕視頻。首先按尺寸用拉伸工具創建底座實體，其草繪截面應相對于基準平面FRONT面和RIGHT面對稱，且在FRONT面和RIGHT面的交線處放置一條中心線“A_1”，如圖7一12(a)所示。然后在FRONT面上用拉伸繪制曲面的截面，注意圓弧的端點要與RIGHT面、底座的上表面這兩個參照分別對齊(重合)，且圓弧的中心應落在底座的上表面上，如圖7一12(b)所示。單擊圖標

完成草繪后，在拉伸對話框選擇使曲面相對于FRONT面對稱拉伸，長度為6，如圖7一12(c)所示。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯在所生成的曲面為選中狀態下，單擊陣列工具圖標，并在其對話框中選擇“軸”陣列方式，單擊軸心線A_1，并設陣列數為4，夾角為90，再單擊對話框內的確定，所陣列的效果如圖7一12(d)所示。接下來分別選中兩個對應的曲面使其合并，即兩兩合并，然后按住Ctrl鍵，在模型樹中選中已生成的兩個合并，使其再合并，即得到最終的合并結果，如圖7一12(e)所示。7.2.3使用“實體化”方法創建實體圖7一12(e)所示的合并后的特征僅是一個空殼，可以用灌注水泥的方法使其內部變為實體，此即“實體化”。在模型樹中選中圖7一12(e)所生成的最終合并，亦即“合并3”，如圖7一13(a)所示，下拉菜單中“編輯”內的“實體化”項得以顯亮，點取它，則彈出一個對話框(局部)，如圖7一13(b)所示。同時在實體圖上會出現一個箭頭，須使此箭頭指向內部區域，再單擊確定，特征即得到了實體化。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯圖7一14為一通過曲面實體化切材方法獲得基體，再通過倒圓角、抽殼操作獲得最終的造型。此例操作過程的視頻見隨書光碟中“附錄”文件夾內“曲面練習”中的練習4的屏捕視頻。首先用拉伸創建一個六面體，選取TOP面為草繪平面，繪制一個120x60的矩形截面，該截面對稱于FRONT面，如圖7一15(a)所示，拉伸高度為60。然后用掃描工具創建一個曲面，其軌跡與六面體的尺寸關系如圖7一14(c)所示，該軌跡應繪制在FRONT面上。掃描特征的截面為一個圓弧，其半徑為50，如圖7一14(d)所示，其兩端點與FRONT面對稱，最后創建的掃描曲面如圖7一15(b)所示。在該掃描曲面被選中的前提下，下拉菜單中“編輯”內的“實體化”顯亮，點擊該項，彈出實體化對話框，如圖7一13(b)所示，將其中的去材圖標按下，注意實體圖中箭頭的指向，箭頭所指的方向為去材區域，若指向不對，可點擊該箭頭使其反向。最后單擊圖標確定，可得圖7一15(c)所示的基體。用曲面對實體進行實體化去材時，需注意所創建的曲面必須將實體上下部分完全能分割開，上下實體若有相連接的狀態，都會導致實體化去材的失敗。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯之后先給圖7一15(c)所示的3條邊倒變半徑的圓角，各處的半徑值如圖7一14(b)所示，它是一個變半徑的倒圓特征，其具體操作方法參見4.2.1.3節中的圖4-9的介紹。再對其他的邊按尺寸要求倒圓角，最后進行抽殼，其厚度為2。圖7一14(b)所示的實體就創建好了。7.2.4曲面的延伸以圖7-3(f)所示的曲面為例介紹曲面的延伸。首先要將欲延伸的曲面邊選中(即為紅色的粗線)，下拉菜單中“編輯”內的“延伸”項才能顯亮。點擊“延伸”后，會彈出一個對話框，如圖7一16(a)所示(局部)，其內有兩個選項，圖標表示沿著原始曲面進行曲面延伸;圖標表示將曲面延伸至指定平面。7.2.4.1沿原始曲面延伸曲面在圖標按下時，單擊“選項”按鈕，在其彈出的下拉對話框內的“方式”欄有3個選項，如圖7一16(b)所示，其中“相同”項是指創建相同類型的延伸，選取此項后，將按指定的距離并經過其選定的原始邊界進行延伸;“切線”項是指創建與原始曲面相切的延伸曲面;“逼近”項是指創建作為邊界混合的曲面延伸。下一頁返回上一頁第7章曲面特征的建立與編輯單擊“量度”按鈕，會彈出一個下拉的對話框，如圖7一16(c)所示。在此對話框內，可以設置量度點及該點的延伸尺度，量度點的位置為所選曲面邊的比率值(設所選曲面邊的長度為1)，缺省的量度點設置在0點，然后在該對話框的空白處點擊鼠標右鍵，會出現“添加”2字，點擊該2字，就會在對話框內添加一行，這里將其位置設置為0.5(即曲面邊的中間)