Proe实体特征混合特征详解.docx

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Proe实体特征混合特征详解

Proe实体特征——混合特征

5.5.1混合特征概述

前面所介绍的拉伸特征、旋转特征和扫描特征都可以看作是草绘剖面沿一定的路径运动，其运动轨迹生成了这些特征。

这3类实体特征的创建过程中都有一个公共的草绘剖面。

但是在实际的物体中，不可能只有相同的剖面。

很多结构较为复杂的物体，其尺寸和形状变化多样，因此很难通过以上三种特征得到。

对实体进行抽象概括，可以认为任意的一个特征都可以看作由不同形状和大小的无限个截面按照一定的顺序连接而成，Pro/ENGINEER中，这种连接称为混合。

在Pro/ENGINEER中，使用一组适当数量的截面来构建一个混合实体特征，这样做既可以清楚地表示实体模型的特点，又简化了建模过程。

创建混合特征，也就是定义一组截面，然后再定义这些截面的连接混合手段。

1．混合特征分类

混合特征由多个截面按照一定的顺序相连构成，根据建模时，各截面间的相对位置关系，可以将混合特征分为3类：

             平行混合特征：

将相互平行的多个截面连接成实体特征。

             旋转混合特征：

将相互并不平行的多个截面连接成实体特征，后一截面的位置由前一截面绕Y轴旋转指定角度来确定。

             一般混合特征：

各截面间无任何确定的相对位置关系，后一截面的位置由前一截面分别绕X、Y和Z轴旋转指定的角度或者平移指定的距离来确定。

当然，按照与前面三种特征相同的分类方法，也可以将混合特征分为混合实体特征、混合切口特征、混合曲面特征等种类。

 2．混合顶点

混合特征由多个截面连接而成，构成混合特征的各个截面必须满足一个基本要求：

每个截面的顶点数必须相同！

在实际设计中，如果创建混合特征所使用的截面不能满足顶点数相同的要求，可以使用混合顶点。

混合顶点就是将一个顶点当作两个顶点来使用，该顶点和其它截面上的两个顶点相连。

如图5-66所示的两个混合截面，分别为五边形和四边形。

四边形中明显比五边形少一个顶点，因此需要在四边形上添加一个混合顶点（图5-67），所创建完成的混合特征如图5-68所示，可以看到，混合顶点和五边形上两个顶点相连。

图5-66混合截面

图5-67创建混合顶点

图5-68混合特征

创建混合顶点非常简单。

在草绘环境中创建截面时，选中所要创建的混合顶点，然后单击【草绘】→【特征工具】→【混合顶点】，所选点就成为了混合顶点。

在封闭环的起始点不能有混合顶点。

 3．截断点

对于像圆形这样的截面，上面没有明显的顶点。

如果需要与其它截面混合生成实体特征，必须在其中加入与其它截面数量相同的顶点。

这些人工添加的顶点就是截断点。

如图5-69所示，两个截面分别是五边形和圆形。

圆形没有明显的顶点，因此需要手动加入顶点。

在草绘环境中创建截面时，使用

按钮即可将一条曲线分为两段，中间加上顶点。

图5-70中的圆形截面上，一共加入了5个截断点，最后完成的混合实体特征如图5-70所示。

图5-69添加截断点

图5-70完成的混合实体特征

 4．起始点

起始点是多个截面混合时的对齐参照点。

每一个截面中都有一个起始点，起始点上用箭头标明方向，两个相邻截面间，起始点相连，其余各点按照箭头方向依次相连。

通常，系统自动取草绘时候所创建的第一个点作为起始点，而箭头所指方向由草绘截面中各边线的环绕方向所决定，如图5-71所示。

  图5-71起始点

图5-72右键快捷菜单

如果用户对系统缺省生成的起始点不满意，可以手动设置起始点，方法是：

选中将要作为起始点的点后，单击【草绘】→【特征工具】→【起始点】，选中的点就成为起始点；或者选中将要作为起始点的点后，右击，在弹出的快捷菜单中单击【起始点】（图5-72）。

如果截面为环形，用户还可以自定义箭头的指向，方法是：

选中起始点后，右击，在弹出的快捷菜单中单击【起始点】，箭头则会立刻反向。

 5．点截面

创建混合特征时，点可作为一种特殊的截面与各种截面混合，这时候点可以看作一个只有一个点的截面，称为点截面，如图5-73所示。

点截面可以和相信截面的所有顶点相连，构成混合特征，见图5-74。

  图5-73点截面

图5-74混合实体特征

5.5.2创建混合特征

在前面已经介绍过，混合特征可以分为3类，下面按照这种分类方法分别介绍这3种混合特征的创建步骤。

下面介绍时混合特征创建都采用混合实体伸出项为例。

 1．创建平行混合特征

平行混合特征的各个截面间是相互平行的，最为简单，其创建步骤如下：

步骤1，单击【插入】→【混合】→【伸出项】，在弹出的“混合选项”菜单（图5-75）中使用缺省配置，直接单击【完成】。

步骤2，设定特征属性。

系统自动弹出“混合”对话框（图5-76）和“属性”菜单。

“属性”菜单中有两个选项，【直的】选项表示各个截面之间使用直线连接，截面间的过渡有明显的转折，而【光滑】选项表示各个截面之间使用样条曲线连接，截面间平滑过渡。

用户可以根据自己的需要进行设置，单击【完成】进入下一步。

图5-75“混合选项”菜单

图5-76“混合”对话框

图5-77“属性”菜单

图5-78光滑

图5-79直的

步骤3，设置草绘平面。

系统自动弹出“设置草绘平面”菜单，用于设置混合截面的草绘平面，如图5-80所示。

混合特征草绘平面的设置方法与扫描特征相同，可以参考前一节的内容，在此不再赘述。

设置草绘平面完成后，进入草绘环境。

图5-80“设置平面”菜单

图5-81“方向”菜单

图5-82“草绘视图”菜单

步骤4，绘制截面。

进入草绘平面后，就可以按照需要草绘截面。

当一个截面草绘完成后，单击【草绘】→【特征工具】→【切换剖面】，或者在图形窗口中右击，在弹出的快捷菜单中单击【切换剖面】，则系统自动切换到下一个截面，同时已经绘制的截面变为灰色显示。

当所有的截面绘制完成后，单击

按钮，完成截面绘制。

混合特征中所有的截面必须满足顶点数量相等的条件！

步骤5，定义截面间距。

系统自动弹出输入文本框，用户在文本框中输入两个相邻截面间的距离。

若共有N个截面，则需要输入N-1次间距。

图5-83定义截面间距离

步骤6，生成混合实体特征。

 在“混合”对话框中，单击【确定】，生成混合实体特征。

2．创建旋转混合特征

旋转混合特征中，后一截面的位置由前一截面绕Y轴旋转指定角度来确定。

下面详细介绍旋转混合特征的创建步骤：

步骤1，单击【插入】→【混合】→【伸出项】，在弹出的“混合选项”菜单（图5-84）中单击【旋转的】后，单击【完成】。

步骤2，设定特征属性。

系统自动弹出“混合”对话框（图5-76）和“属性”菜单（图5-84）。

与图5-85相比，旋转混合特征的“属性”菜单多了两个选项，其中【开放】选项表示顺序连接各个截面生成旋转混合实体，实体的起始截面和终止截面并不封闭相连，而【封闭的】选项表示顺序连接连接各个截面生成旋转混合实体，同时实体的起始截面和终止截面相连，形成封闭实体特征。

完成设置后，单击【完成】进入下一步。

图5-84“属性”菜单

图5-85截面草绘

步骤3，设置草绘平面，和平行混合特征相同，不再赘述。

步骤4，绘制截面。

   进入草绘平面后，就可以按照需要草绘截面。

   旋转混合特征的截面与平行混合特征不同。

在旋转混合特征的截面中，除了截面几何外，还需要使用

按钮绘制一个坐标系，用于角度定位。

   当一个截面草绘完成后，单击

按钮，系统在消息区中弹出图5-86所示的文本框，用于定义下一个截面与该截面间的夹角。

输入角度值后，单击

按钮，系统自动新开一个草绘窗口，绘制下一个截面。

   第二个截面草绘完成后，单击

按钮，系统在消息区中显示图5-87所示的文本框，如果需要继续绘制截面，单击

按钮；如果所有截面都已经完成定义，单击

按钮后，系统返回“混合”对话框。

图5-86旋转角度定义

图5-87继续下一截面

步骤5，生成混合实体特征。

   在“混合”对话框中，单击【确定】，生成混合实体特征。

 3．创建一般混合特征

一般混合特征中，后一截面的位置不确定，需要由前一截面分别绕X、Y和Z轴旋转指定角度来确定。

一般混合特征也可以看作旋转混合特征的复杂情况，它的创建方法与旋转混合特征较为相似，但有几点不同。

             “属性”对话框

一般混合特征的“属性”对话框与平行混合特征相同，没有【开放】和【封闭】选项。

             新截面的定位方式

一般混合特征中，新截面需要由前一截面分别绕X、Y和Z轴旋转指定的角度来确定，因此需要输入3次参数，如图5-88所示。

图588一般混合特征截面的定位

5.5.3混合特征应用示例

 1．平行混合特征

图5-89中所示的实体模型，就是使用平行混合特征创建而成的，其创建过程如图5-90所示，下面进行详细说明。

图5-89平行混合特征示例

    图5-90创建过程

步骤1，建立新文件。

   单击“文件”工具栏中的

按钮，或者单击【文件】→【新建】，系统弹出“新建”对话框，在“名称”文本框中输入所需要的文件名“blend_example_1”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。

步骤2，使用平行混合特征创建主体。

（1）单击【插入】→【混合】→【伸出项】后，在“混合选项”对话框中使用缺省选项后，直接单击【完成】，选择TOP平面作为草绘平面，其它选项都为缺省值，进入草绘环境。

（2）绘制如所示的截面。

一共绘制3个截面，其中第1个和第3个截面分别为边长为40和80的正六边形，而第2个截面是第一个截面的外接圆。

   （3）设置第1、2截面间的距离为100，第2、3截面间的距离为200，完成后单击【确定】，生成平行混合特征。

   （4）单击“工程特征”工具栏中的

按钮，进入壳特征工具操控板。

   （5）在图形窗口中，按图5-92选定开口截面，在厚度文本框中输入壳厚度值为5，单击

创建壳特征。

   生成的实体特征即为图5-89所示。

图5-91混合剖面

图592壳特征开口端面

2．旋转混合特征

图5-93旋转混合特征示例

如图5-93所示实体模型，是利用旋转混合薄板特征所创建的。

下面介绍其详细的创建步骤：

步骤1，建立新文件。

   单击“文件”工具栏中的

按钮，或者单击【文件】→【新建】，系统弹出“新建”对话框，在“名称”文本框中输入所需要的文件名“blend_example_2”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。

步骤2，旋转混合薄板特征设置。

图5-94混合选项设置

图5-95属性设置

图596草绘平面设置

（1）在主菜单中单击【插入】→【混合】→【薄板伸出项】后，在“混合选项”菜单中，单击【混合的】选项后，直接单击【完成】。

在“属性”菜单中选择【光滑】和【开放】选项后，单击【完成】。

（2）选择TOP平面为草绘平面，进入草绘环境。

   （3）在草绘环境中，草绘截面1如所示。

注意，在截面草绘图中，包括一个边长为200的正六边形和一个坐标系，两者间的距离为500。

   （4）完成截面1草绘后，单击

退出草绘环境。

由于创建的是薄板伸出项，系统弹出“薄板选项”菜单（图5-99），单击【两者】选项后，系统弹出图中所示的文本框，用于设置截面2到截面1的旋转距离，输入90后，单击

。

图5-97截面1草绘

图5-98截面2草绘

图5-99“薄板选项”菜单

图5-100旋转角度设置

图5-101是否继续下一截面

   （5）系统自动新开一个窗口，用于绘制截面2。

截面2如图5-98所示，包括一个直径为250的圆和一个坐标系。

注意，由于混合特征的各个截面的顶点数必须相等，因此要在圆周上添加6个截断点。

使用草绘环境中的

工具即可。

完成后，在弹出的“薄板选项”菜单中单击【两者】，并设置截面3到截面2的旋转角度为90。

完成后单击

。

系统在消息区弹出图5-101所示的选择框，单击

按钮，继续创建截面3。

图5-102截面3草绘

图5-103定义薄板厚度

   （6）在绘制环境中绘制截面3，如图5-102所示。

完成后，在弹出的“薄板选项”菜单中单击【两者】，并设置截面3到截面2的旋转角度为90，完成后单击

。

在弹出的选择框中单击

按钮后，在图5-103所示的文本框中输入薄板厚度为20。

步骤3，生成混合特征。

在“混合”对话框中，单击【确定】，完成旋转混合特征的创建，如图5-93所示。

3．一般混合特征

图5-104一般混合特征示例

图5-104中所示的柱状模型，是使用一般混合特征所创建而成。

下面详细说明其创建过程。

步骤1，建立新文件。

   单击“文件”工具栏中的按钮，或者单击【文件】→【新建】，系统弹出“新建”对话框，在“名称”文本框中输入所需要的文件名“blend_example_3”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项后，单击【确定】，系统自动进入零件环境。

步骤2，一般混合特征设置。

（1）在主菜单中单击【插入】→【混合】→【伸出项】后，在弹出的“混合选项”菜单中单击【一般】选项，然后直接单击【完成】，进行“属性”菜单中，选择【光滑】选项后，单击【完成】。

图5-105“混合选项”菜单

图5-106“属性”菜单

图5-107草绘平面设置

（2）在“设置草绘平面”菜单中，选择TOP平面为草绘平面，使用所有缺省设置，直接点击【完成】后，进入草绘环境。

步骤3，草绘截面1

（1）在草绘环境中草绘如图8-108所示的截面。

该截面中包括3部分：

截面线、基准线和坐标系。

构造基准线也是一种基准，可以帮助截面线定位。

（2）构造基准线是由普通的截面线生成的。

如图8-109所示，在草绘环境中，选中需要构造的截面线，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中单击【构建】选项，则所选截面线即变成基准线。

图8-108草绘截面

图8-109构造基准线

   （3）图8-108所示的截面绘制完成后，单击主菜单中的【文件】→【保存副本】，在弹出的“保存副本”对话框中，输入新建名称为slide后，单击【确定】，则刚刚创建的草绘截面被保存到文件slide.sec中，供后面使用。

图8-110“保存副本”对话框

图8-111截面2定位

   （4）单击

按钮，完成截面1的草绘。

在系统弹出的文本框内设置截面的定位参数，绕X轴的旋转角度为0，绕Y轴的旋转角度为0，绕Z轴的旋转角度为30。

步骤4，草绘截面2。

（1）完成截面1绘制后，系统自动进入新的草绘环境中，开始草绘截面2。

（2）在主菜单中单击【草绘】→【数据来自文件】→【文件系统】后，系统弹出“打开”对话框（图8-113），选中“slide.sec”文件后，单击【打开】。

   （3）在图形中任意指定一点，作为导入截面的中心点位置。

导入的截面如图8-114所示，同时系统弹出“缩放旋转”对话框，用于设置导入的截面的缩放尺寸值和旋转角度值。

在“比例”文本框中输入1，在“旋转”文本框中输入0后，单击

按钮，完成截面导入。

图8-112从文件导入草绘截面

图8-113“打开”对话框

   （4）完成截面导入后，直接单击

按钮，完成截面2的绘制。

在消息区处，系统弹出的对话框中单击

按钮，设置截面3相对于截面2的定位参数值，绕X轴的旋转角度为0，绕Y轴的旋转角度为0，绕Z轴的旋转角度为30。

图8-114导入的草绘截面

图8-115“缩放旋转”对话框

图8-116设置截面间距离

步骤5，绘制更多的截面。

   使用和前一中一样的方法，继续绘制截面。

各个截面的缩放比例都是1，旋转角度都是0，相邻两个截面间，绕X轴的旋转角度为0，绕Y轴的旋转角度为0，绕Z轴的旋转角度为30。

一共绘制5个截面。

步骤6，设置截面间距离。

   第5个截面绘制完成后，在消息区系统弹出的对话框中单击

按钮，系统弹出图8-116所示的对话框，用于设置各个相邻截面间的距离。

这里均设为400。

步骤7，生成实体特征。

   所有元素定义完成后，在“混合”对话框中单击【确定】，系统生成如图5-104所示的实体模型。