1、 2 第3章 創建基礎實體特征 Pro/ENGINEER是是基于特征的實體造型軟件基于特征的實體造型軟件， 即零件模型的構造是由各種特征組建而成的。即零件模型的構造是由各種特征組建而成的。 零件建模時一定零件建模時一定要先對模型進行深入的要先對模型進行深入的特征分特征分 析析，搞清楚零件由哪些特征構成，搞清楚零件由哪些特征構成，明確明確各個各個特特 征的形狀征的形狀以及它們之間的以及它們之間的相對位置和連接關系相對位置和連接關系， 然后根據特征之間的主次關系以一定的順序進然后根據特征之間的主次關系以一定的順序進 行建模。行建模。 在設計過程中可以隨時更改特征的參數及相關在設計過程中可以隨時更改

2、特征的參數及相關 信息，從而改變零件的外形。信息，從而改變零件的外形。 3 3.1 基礎實體特征的創建 在創建一個基礎實體特征之前，在創建一個基礎實體特征之前，首先要創建一首先要創建一 個零件文件，每個零件文件代表一項設計個零件文件，每個零件文件代表一項設計。選。選 擇擇【文件文件】|【新建新建】命令，或在工具欄中單命令，或在工具欄中單 擊擊【新建新建】按鈕，打開如圖按鈕，打開如圖3.1所示的所示的【新建新建】 對話框，在對話框的對話框，在對話框的【類型類型】列表中選中列表中選中【零零 件件】單選按鈕，在單選按鈕，在【子類型子類型】列表中選中列表中選中【實實 體體】單選按鈕，然后單擊單選按鈕，

3、然后單擊【確定確定】按鈕，即可按鈕，即可 建立新的零件文件，進入三維建模環境。建立新的零件文件，進入三維建模環境。 在在【新建新建】對話框的下部，對話框的下部，選取選取【使用缺省模使用缺省模 板板】復復選框，將使用系統提供的標準設計模板選框，將使用系統提供的標準設計模板 進行設計。如果取消選中該復選框，在進行設計。如果取消選中該復選框，在【新建新建】 對話框中單擊對話框中單擊【確定確定】按鈕后，系統將彈出如按鈕后，系統將彈出如 圖圖3.2所示的所示的【新文件選項新文件選項】對話框，在這里對話框，在這里 可以選擇其他設計模板，也可以導入自己定制可以選擇其他設計模板，也可以導入自己定制 的模板文件

4、。的模板文件。 4 3.1 基礎實體特征的創建 新建文件后，系統將打開如圖新建文件后，系統將打開如圖3.3所示的三維建模界面，該界面由以下幾個所示的三維建模界面，該界面由以下幾個 主要部分組成。主要部分組成。 頂部工具欄，放置了通用設計工具。 界面右側工具欄，放置了三維建模的基本工具，用戶可以根據自己的需要進行 調整。 界面左側為模型樹窗口，是設計過程中的總管家。單擊【隱藏】按鈕可以隱藏 模型樹窗口，以擴大設計區域。 5 3.2 創建拉伸特征 拉伸特征拉伸特征是是指沿著與草繪截面垂直的方向指沿著與草繪截面垂直的方向 生長或去除材料生長或去除材料而生成的特征而生成的特征。 拉伸特征是最簡單也是最

5、常用的特征造型拉伸特征是最簡單也是最常用的特征造型 方法，其具體操作步驟如下：方法，其具體操作步驟如下：選取拉伸特選取拉伸特 征工具征工具設置草繪平面設置草繪平面設置標注和約束設置標注和約束 參照參照繪制特征截面繪制特征截面確定特征生成方向確定特征生成方向 確定截面的拉伸深度確定截面的拉伸深度。下面就每個步驟。下面就每個步驟 的具體操作進行詳細講解。的具體操作進行詳細講解。 6 3.2.1 拉伸特征工具 在工具欄中單擊在工具欄中單擊【拉伸特征拉伸特征】按鈕，或在按鈕，或在【插插 入入】菜單中選擇菜單中選擇【拉伸拉伸】命令，都可以激活拉命令，都可以激活拉 伸特征工具。此時系統將在信息提示區彈出如

6、伸特征工具。此時系統將在信息提示區彈出如 圖圖3.4所示的所示的屬性面板屬性面板，用于，用于設置拉伸特征工具設置拉伸特征工具 的相關參數。的相關參數。 7 3.2.2 設置草繪平面 單擊屬性面板左下角的單擊屬性面板左下角的【放置放置】按鈕，系統將按鈕，系統將 彈出如圖彈出如圖3.5所示的草繪定義提示，單擊所示的草繪定義提示，單擊【定義定義】 按鈕，系統將彈出如圖按鈕，系統將彈出如圖3.6所示的所示的【草繪草繪】對話對話 框，用于框，用于選取和放置草繪平面選取和放置草繪平面。 8 1. 選取選取草繪平面草繪平面 1)選取基準平面作為草繪平面 2)選取已有模型上的平面作為草繪平面 3)新建一個基準

7、平面作為草繪平面 4)使用先前的 2. 草繪參照及其設置草繪參照及其設置 1)參考平面的基本要求 (1) 參考平面必須是平面。 (2) 參考平面必須與草繪平面垂直。 9 2) 參考平面的設置 【草繪】對話框對話框 草繪面和參考面的選擇 10 參考平面位于草繪平面頂部參考平面位于草繪平面頂部 11 參考平面位于草繪平面底部參考平面位于草繪平面底部 12 參考平面位于草繪平面左側參考平面位于草繪平面左側 13 參考平面位于草繪平面右側參考平面位于草繪平面右側 14 3. 草繪視圖方向 【草繪草繪】對話框對話框 15 草繪視圖方向不變草繪視圖方向不變 16 改變草繪視圖方向改變草繪視圖方向 17 3

8、.2.3 設置標注和約束參照 當當【草繪草繪】對話框中的所有內容都對話框中的所有內容都 已設置好，即草繪平面已經放置好已設置好，即草繪平面已經放置好 后，單擊如圖后，單擊如圖3.24所示的所示的【草繪草繪】 對話框中的對話框中的【草繪草繪】按鈕，參照完按鈕，參照完 整系統將自動進入二維草繪模式。整系統將自動進入二維草繪模式。 如果參照不完整，系統將彈出如圖如果參照不完整，系統將彈出如圖 3.25所示的所示的【參照參照】對話框對話框，在，在 【參照狀態參照狀態】分組框中顯示參照狀分組框中顯示參照狀 態為態為“局部放置的局部放置的”，這時系統提，這時系統提 示用戶增加參照，以便更好地為標示用戶增加

9、參照，以便更好地為標 注和約束提供參照。注和約束提供參照。 18 3.2.4 繪制二維截面圖 1. 繪制封閉截面繪制封閉截面 (1) 封閉截面之外不允許有線條封閉截面之外不允許有線條。如圖。如圖3.26所示，在封閉截面所示，在封閉截面 之外還有線條，這是不允許的。之外還有線條，這是不允許的。 (2) 封閉截面內嵌的一個或多個封閉截面之間不允許相交封閉截面內嵌的一個或多個封閉截面之間不允許相交，如，如 圖圖3.27所示，出現了相交的圖形，這也是不允許的。所示，出現了相交的圖形，這也是不允許的。 (3) 封閉截面內不封閉截面內不允許存在重復圖元允許存在重復圖元，否則系統會彈出警示對，否則系統會彈出

10、警示對 話框。話框。 圖圖3.26 封閉線框外的線條封閉線框外的線條 圖圖3.27 內嵌的封閉截面相交內嵌的封閉截面相交 19 2. 繪制不封閉截面繪制不封閉截面 在已有的模型基礎上創建特征時，新繪制的截面可以不封閉，但是新繪制 的草繪曲線必須與原有實體的邊線嚴格對齊，因此，在這種情況下，建議打 開【約】工具面板，使用其中的按鈕對齊草繪線條和原有實體邊線，如圖3.29 所示: 圖圖3.29 草繪線條與實體邊對齊用拉伸方式剪切材料草繪線條與實體邊對齊用拉伸方式剪切材料 20 3. 使用實體上的邊構成封閉截面 選擇【草繪】菜單中的【邊】命令，或單擊右工具欄中的 按鈕，可以選取已有模型上的邊線作為新

11、特征的截面圖元。 圖圖3.30 【類型類型】對話框對話框 圖圖3.31 【選取選取】菜單管理器菜單管理器 21 3.2.5 確定特征生成方向 特征生成方向特征生成方向是是指二維截面建立以后，指二維截面建立以后，特征朝向截面特征朝向截面 的哪一側生長的哪一側生長。繪制好草繪截面并進入三維設計環境。繪制好草繪截面并進入三維設計環境 后，系統會后，系統會用一個黃色箭頭指定特征的生成方向用一個黃色箭頭指定特征的生成方向，可，可 以通過切換特征工具條中的以通過切換特征工具條中的方向按鈕方向按鈕進行變換，如圖進行變換，如圖 3.32(a)所示，生成側共有以下所示，生成側共有以下3種情況。種情況。 朝向草繪

12、截面的正面生成特征，如圖3.32(b)所示。 朝向草繪截面的反面生成特征，如圖3.32(c)所示。 朝向草繪截面的兩側生成特征，此時在草繪截面正、反兩 側生成的特征尺寸可以相同，也可以不等，如圖3.32(d)所 示。 22 3.2.5 確定特征生成方向 在模型上創建在模型上創建加材料特征加材料特征，一般黃色，一般黃色箭頭朝向箭頭朝向 外側外側生成特征，如圖生成特征，如圖3.33所示。如果是創建所示。如果是創建切切 口特征或者剪切口特征或者剪切材料，則黃色箭頭應材料，則黃色箭頭應朝向模型朝向模型 內側內側生成特征，如圖生成特征，如圖3.34所示。所示。 剪切材料 箭頭指向內 23 3.2.6 設

13、置特征深度 1. 直接輸入數值直接輸入數值 如果要修改拉伸深度值，可以如果要修改拉伸深度值，可以修改屬性面板中的文本修改屬性面板中的文本 框數值框數值；也可以在設計窗口的；也可以在設計窗口的模型中雙擊深度尺寸參模型中雙擊深度尺寸參 數，數，然后在彈出的文本框中修改或選取數值，如圖然后在彈出的文本框中修改或選取數值，如圖 3.363.36所示；也可以所示；也可以拖動模型上的調節句柄，動態修改拖動模型上的調節句柄，動態修改 尺寸尺寸，如圖，如圖3.373.37所示所示( (箭頭起點處小方框為句柄箭頭起點處小方框為句柄) )。 24 單擊屬性面板上按鈕旁邊的下拉按鈕，系統將打開如圖 3.38所示的深

14、度設置工具條，使用工具條上不同的工具按鈕 可以設置不同的參照深度；同時還可以單擊屬性面板上的 【選項選項】按鈕按鈕，系統將打開如圖3.39所示的【深度深度】設置設置面 板，可以在草繪截面兩側使用不同的方法設置拉伸深度。 2. 使用參照指定深度使用參照指定深度 25 3.2.7 確定特征剪切材料側方向 剪切材料的創建方法與加材料特征基剪切材料的創建方法與加材料特征基 本相同，本相同，兩者的區別在于剪切材料在兩者的區別在于剪切材料在 大部分情況下需要指定在草繪平面的大部分情況下需要指定在草繪平面的 哪一側剪切材料哪一側剪切材料。單擊屬性面板上的。單擊屬性面板上的 按鈕，在屬性面板右側會按鈕，在屬性

15、面板右側會增加一個按增加一個按 鈕鈕，如圖，如圖3.493.49中箭頭所示，中箭頭所示，用于指定用于指定 剪切草繪平面哪一側的材料。剪切草繪平面哪一側的材料。 當繪制好二維截面后，截面將模型上當繪制好二維截面后，截面將模型上 的草繪平面分成兩部分，的草繪平面分成兩部分，一部分為封一部分為封 閉的截面所圍成的區域，另一部分為閉的截面所圍成的區域，另一部分為 封閉截面與草繪平面輪廓所圍成的區封閉截面與草繪平面輪廓所圍成的區 域。域。去除材料時要注意截面內外材料去除材料時要注意截面內外材料 的選擇，如圖的選擇，如圖3.503.50和圖和圖3.513.51所示所示 ( (注注 意黃色箭頭的指向意黃色箭

16、頭的指向) )。 26 3.2.8 創建薄板特征 薄板特征又稱為加厚草繪特征，就是將草繪截薄板特征又稱為加厚草繪特征，就是將草繪截 面加厚到指定厚度后，再指定拉伸高度，拉伸面加厚到指定厚度后，再指定拉伸高度，拉伸 后的結果看上去就像是薄板后的結果看上去就像是薄板。創建草繪截面后，。創建草繪截面后， 單擊屬性面板上的按鈕，此時屬性面板上的各單擊屬性面板上的按鈕，此時屬性面板上的各 參數如圖參數如圖3.52所示。所示。 創建薄板特征時，創建薄板特征時，其截面可以是開放的其截面可以是開放的，如圖，如圖 3.54所示。所示。 27 3.2.9 拉伸特征范例 范例范例1：創建如圖：創建如圖3.55所示的

17、薄片零件。所示的薄片零件。 1. 新建文件新建文件 2. 繪制草繪截面繪制草繪截面 3. 檢查截面的完整性檢查截面的完整性 4. 設置拉伸特征的深度設置拉伸特征的深度 28 3.2.9 拉伸特征范例 范例范例2：創建如圖：創建如圖3.71所示的組合體零件。所示的組合體零件。 1. 新建文件新建文件 2. 創建圓柱體特征創建圓柱體特征 3. 創建基準平面創建基準平面 4. 創建側邊圓筒創建側邊圓筒 5. 創建底板創建底板 6. 創建基準平面創建基準平面 7. 創建耳板創建耳板 8. 創建筋板創建筋板 29 3.3 創建旋轉特征 旋轉特征旋轉特征就是將就是將一定形狀的截一定形狀的截 面面繞繞指定軸

18、線指定軸線旋轉一定角度后旋轉一定角度后 得到的實體特征，旋轉特征主得到的實體特征，旋轉特征主 要用于生成要用于生成回轉類實體，例如回轉類實體，例如 軸類零件、齒輪軸類零件、齒輪等。等。 30 3.3.1 創建旋轉實體特征 1. 旋轉特征設計屬性面板旋轉特征設計屬性面板 2. 設置草繪平面和草繪參考平面設置草繪平面和草繪參考平面 3. 繪制旋轉截面繪制旋轉截面 4. 確定旋轉軸線確定旋轉軸線 1) 在草繪截面中繪制旋轉軸線在草繪截面中繪制旋轉軸線 2) 指定基準軸或實體邊線作為旋指定基準軸或實體邊線作為旋 轉軸轉軸 3)下面以如圖下面以如圖3.106所示的截面所示的截面 為例來介紹旋轉軸的選取為

19、例來介紹旋轉軸的選取 5. 設置旋轉角度設置旋轉角度 31 3.3.2 旋轉實體特征范例 創建如圖創建如圖3.117所示的軸類零件。所示的軸類零件。 1. 新建文件新建文件 2. 創建旋轉軸創建旋轉軸 3. 創建基準平面創建基準平面DTM1 4. 創建右邊鍵槽創建右邊鍵槽 5. 創建基準平面創建基準平面DTM2 6. 創建左邊鍵槽創建左邊鍵槽 7. 創建倒圓角特征創建倒圓角特征 8. 創建倒角特征創建倒角特征 3232 33 3.4 創建掃描特征 掃描特征就是將草繪截面沿著任意掃描特征就是將草繪截面沿著任意 路徑掃描形成的特征。在掃描特征路徑掃描形成的特征。在掃描特征 創建過程中需指定單一的軌

20、跡和單創建過程中需指定單一的軌跡和單 一截面。像等截面彎曲變形類零件一截面。像等截面彎曲變形類零件 經常使用掃描特征創建。經常使用掃描特征創建。 新建零件文件后，在菜單欄中選擇新建零件文件后，在菜單欄中選擇 【插入插入】【】【掃描掃描】命令，如圖命令，如圖 3.133所示，可以看到掃描特征類所示，可以看到掃描特征類 型：伸出項、薄板伸出項、切口、型：伸出項、薄板伸出項、切口、 薄板切口、曲面等。其創建的主要薄板切口、曲面等。其創建的主要 步驟如下：確定掃描軌跡線步驟如下：確定掃描軌跡線設置設置 特征屬性參數特征屬性參數繪制掃描截面圖繪制掃描截面圖 修改完善設計參數，生成掃描實體修改完善設計參數

21、，生成掃描實體 特征。特征。 34 3.4.1 確定掃描軌跡線 確定掃描軌跡線是創建掃描特征的首要步驟，確定掃描軌跡線是創建掃描特征的首要步驟， 下面以創建掃描伸出項為例說明軌跡線的創建下面以創建掃描伸出項為例說明軌跡線的創建 方法。選擇方法。選擇【插入插入】|【掃描掃描】|【伸出項伸出項】命令，命令， 系統將彈出如圖系統將彈出如圖3.134所示的所示的【伸出項：掃描伸出項：掃描】 對話框和圖對話框和圖3.135所示的所示的【掃描軌跡掃描軌跡】菜單管理菜單管理 器。器。 35 3.4.1 確定掃描軌跡線 1. 草繪軌跡線 1) 確定草繪平面 2) 設置草繪視圖方向 3) 設置參考平面和方向參照

22、 4) 設置標注和約束參照 5) 繪制軌跡線 2. 選取軌跡線 在【掃描軌跡】菜單管理器中選擇【選 取軌跡】命令后，系統將彈出【鏈】菜 單管理器，在該菜單管理器中，列舉了 選取和操作曲線的方法，如圖3.140所 示。 36 3.4.2 設置屬性參數 1. 端點屬性 2. 內部屬性 37 3.4.3 繪制掃描截面 在完成創建掃描特征所需的參數設置后，在如在完成創建掃描特征所需的參數設置后，在如 圖圖3.147所示的所示的【伸出項：掃描伸出項：掃描】對話框中將顯對話框中將顯 示所有的參數信息。示所有的參數信息。【伸出項：掃描伸出項：掃描】對話框對話框 具有以下功能。具有以下功能。 (1)完成設計。

23、 (2)重新定義參數特征。 (3)顯示項目參照信息。 (4)預覽設計效果。 (5)顯示模型信息。 (6)放棄設計。 38 3.4.4 創建掃描實體特征范例 創建如圖創建如圖3.148所示的彎管零件。所示的彎管零件。 39 3.4.4 創建掃描實體特征范例 1. 新建文件 2. 創建彎管掃描特征 40 3.5 創建混合特征 3.5.1 混合特征概述 1. 混合類型混合類型 平行混合 旋轉混合 一般混合 2. 混合對截面的要求混合對截面的要求 3. 屬性設置屬性設置 1) 適用于所有混合特征的選項 【直直】 【光滑光滑】 2) 僅適用于旋轉混合特征的選項 【開放開放】 【封閉的封閉的】 4. 起始

24、點設置起始點設置 41 3.5.2 創建平行混合特征范例 創建如圖創建如圖3.162所示的去角方塊零件。所示的去角方塊零件。 42 3.5.2 創建平行混合特征范例 1. 新建文件 2. 創建正方體 3. 創建平行混合特征 43 3.5.3 創建旋轉混合特征范例 創建如圖創建如圖3.175所示的變徑彎管零件。所示的變徑彎管零件。 1. 新建文件新建文件 2. 創建旋轉混合特征創建旋轉混合特征 3. 創建薄殼特征創建薄殼特征 44 3.5.4 創建一般混合特征范例 創建如圖創建如圖3.183所示的銑刀刀刃零件。所示的銑刀刀刃零件。 1. 新建文件新建文件 2. 創建一般混合特征創建一般混合特征

25、45 3.6 創建高級實體特征 3.6.1 創建螺旋掃描特征 螺旋掃描是沿著螺旋曲線生成的掃 描實體的造型方法，在創建的過程 中需要指定旋轉中心線、軌跡線、 截面，常用于彈簧、螺紋等零件的 建模。選擇【插入】|【螺旋掃描】 命令，可以看到如圖3.188所示的螺 旋掃描特征：【伸出項】、【薄板 伸出項】、【切口】、【薄板切 口】、【曲面】等。 1. 節距屬性節距屬性 2. 螺旋截面屬性螺旋截面屬性 3. 方向屬性方向屬性 46 3.6.2 創建螺旋掃描特征范例 創建如圖創建如圖3.196所示的螺栓零件。所示的螺栓零件。 1. 新建文件新建文件 2. 創建六角頭創建六角頭 3. 創建旋轉切角特征創

26、建旋轉切角特征 4. 創建圓柱體創建圓柱體 5. 創建倒圓角特征創建倒圓角特征 6. 創建倒角特征創建倒角特征 7. 創建螺旋掃描特征創建螺旋掃描特征 47 3.6.3 創建可變截面掃描特征 可變截面掃描是利用一個截面和幾條軌跡來創建的特可變截面掃描是利用一個截面和幾條軌跡來創建的特 征，截面的形狀可隨軌跡線的變化而變化。選擇征，截面的形狀可隨軌跡線的變化而變化。選擇【插插 入入】|【可變截面掃描可變截面掃描】命令，如圖命令，如圖3.211所示；或在所示；或在 工具欄中單擊按鈕，都可以打開可變截面掃描屬性面工具欄中單擊按鈕，都可以打開可變截面掃描屬性面 板，如圖板，如圖3.212所示。所示。 1)選取軌跡 (1) 原始軌跡 (2) N軌跡 (3) T軌跡 (4) X軌跡 2)截面方向控制 3) 截面旋轉控制 4)繪制截面 5)完成截面創建 48 3.6.4 創建可變截面掃描特征范例 創建如圖創建如圖3.214所示的電視機體。所示的電視機體。 1. 新建文件新建文件 2. 創建原始軌跡創建原始軌跡 3. 創建軌跡創建軌跡 4. 創建可變截面掃描特征創建可變截面掃描特征 49 3.6.5 創建掃描混合特征 掃描混合既有掃描功能，又有混合功掃描混合既有掃描功能，又有混合功 能。在創建掃描混合特征的過程中，能。在創建掃描