基准特征.docx

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基准特征

第7章基准特征

7．1基准平面

基准面是一个无限大的平面，它没有大小、体积和质量，始终适应于实体模型的大小，以方框的形式显示，并且在方框的附近标识有基准平面的名称，如同TOP、RIGHT等，

在实体特征的创建过和中起参考作用。

1.建立基准平面的约束类型

●穿过：

所建立的基准平面穿过一个点、轴、曲线、边或平面。

除了选择穿过平面外，若选择其余参照物，还有再配合其他条件才能建立基准平面。

●法向：

选择一个轴、边、曲线或平面建立与之垂直的基准平面，选择法向后还需要配合其他条件才能建立基准平面。

●平行：

建立与垂直平面平行的基准平面，需要配合其他条件。

●偏移：

偏移垂直平面或坐标系建立基准面，此方法可以单独使用，偏距可分为距偏离距和角度偏距两种。

●角：

所建立的基准平面与选取的垂直平面有一个夹角，需要配合其他条件使用。

●混合截面：

在混合特征的截面处建立基准平面，此方法可以单独使用。

2.空间平面构建方式

在三维建模中最常用的参照就是空间平面—基准面。

表7-2中列出了几种主要的空间平面构建方式。

在PRO\ENGINEER中，基准面的生成时智能的，即它会根据用户的选择来判定采用何种方法生成空间平面。

1.创建基准平面

下面我们通过一个实例来说明基准面的创建，以及基准平面参照物的选取和约束条件的设置方法。

首先单击系统窗口右侧的特征工具栏上的【基准平面】

工具按钮，打开【基准平面】对话框。

在绘图区选择如图7-2所示的模型平面，以此平面作为新建基准平面的参照平面。

选择图7-2上的偏移值，然后双击此尺寸值，将其值更改为0.1，单击鼠标中键或按回车键确认；另外，用户还可以使用另一种方法来设置该值：

在【基准平面】对话框的【平移】文本框中输入偏移值0.05.单击【确定】按钮，完成基准平面的创建，系统会自动将其命名为DTM1,效果如图7-3所示。

再次单击

工具按钮，打开【基准平面】对话框，以创建DTM2.在绘图区选择如图7-4所示的一条边，按住CTRL键，再选择模型的另一条边，此时【基准平面】对话框中的【确定】按钮变为可用，如图7-4所示，单击【确定】按钮，即可完成穿过两条边线的DTM2基准平面。

单击

工具按钮，打开【基准平面】对话框，以创建DTM3。

在绘图区选择如图7-5所示的一条模型边，按住CTRL键，再选择图7-5所示的平面，旋转角度为45°，单击【确定】按钮完成穿过参照边并与参照吗呈45°角的基准平面DTM3.

单击

工具按钮，打开【基准平面】对话框，以创建

DTM4。

在绘图区选择如图7-6所示手机后盖模型上的天线支柱曲面，单击对话框中的参照文字说明，然后修改【穿过】为【相切】选项；按住CTRL键不放，再选择如图7-6所示的手机后盖的一个侧面，使创建的基准平面法向于该平面；打开【属性】选项卡，在【名称】文本框中更改创建的基准平面的名称为DTM4.最后单击【确定】按钮，完成法向参照平面与参照圆柱曲面相切的基准平面DTM4的创建。

单击@工具按钮，打开【基准平面】对话框，以创建DTM5.在绘图区选择如图7-7所示的手机后盖模型上螺栓支柱孔的轴，按住CTRL键，再选择如图7-7所示的FIGHT基准平面，在【基准平面】对话框中，单击【RIGHT:

F1~】右边的约束条件，在下拉列表框中将其【偏移】更改为【平行】选项；激活【属性】选项卡，在【名称】文本框中更改创建的基准平面的名称为DTM5；最后单击【确定】按钮完成穿过参照轴并与参照平面平行的基准平面DTM5的创建。

单击

工具按钮，打开【基准平面】对话框，选择如图7-8所示的屏幕下表面【曲面：

F5（拉伸-1）】为参照，修改其约束类型为【相切】；再按住ctrl键选择屏幕的侧表面【曲面：

F5（拉伸-1）】次参照，修改其约束类型为【法向】即可，将名称改为DTM6.

7.2基准轴

基准轴主要用来作为孔或者阵列的参照。

下面介绍常用基准轴的创建方法。

1.垂直于模型平面的基准轴

在手机模型图中，在基准工具栏中选择基准轴

按钮，弹出【基准轴】对话框，其中的参数收集器处于激活状态，选择图７－９中的模型表面，生成与改表面垂直的基准轴，分别拖动两个方形控制柄到屏幕模型的侧面【曲面：

Ｆ５（拉伸－１）】和上节创建的基准平面ＤＴＭ６，最后在【属性】选项卡中将基准轴的名称改为Ａ－１.

2.通过一点并垂直于模型表面的基准轴

打开6.6节中创建的手机后盖模型，应用基准轴

按钮，按住ctrI键依次选择如图7-10所示的曲面【曲面：

F6（拉伸2）】和曲面上的基准点【PNT0：

F31（基准点）】，生成通过该点并且垂直于曲面的基准轴A-2。

3.通过曲线上一点并与曲线相切的基准轴

在手机屏幕模型，应用基准轴

按钮，按住CTRL键依次选择如图7-11所示的模型边线和边线上的一个端点，生成通过该点并且相切于边线的基准轴。

4.通过圆柱体轴线的基准轴

在手机后盖模型，应用基准轴

按钮，选择图7-12所示的圆柱面【曲面：

F10（拔模-1）】，生成与该曲面轴线同线的基准轴，基准轴的名称可以在【基准轴】对话框中设定。

选择已经生成的基准轴，右击鼠标，选择【属性】命令，在【轴】对话框中可以设定基准轴的名称和显示方式，图7-13所示的时改变A-3轴的名称和显示方式。

7.3基准点

基准点主要作为以下特征的创建参照：

●基准平面、基准轴与曲线的建立参照。

●倒圆角半径的控制点。

●定义特征深度。

●孔特征的定位参照。

7.3.1基准点工具

基准点的建立根据所使用参照对象的不同可分为以下几种。

1.在曲面上或从曲面偏移

下面通过在手机话筒零件上创建基准点为例，来说明在曲面上创基准点的方法。

首先打开手机话筒零件，选择【插入】|【模型基准】|【点】|【点】命令或单击特征工具栏上的

按钮，打开【基准点】对话框。

按如图7-14所示选择放置参照和偏移参照，创建好的基准点放置在【曲面：

F6（拉伸_2）】上，并以TOP和RIGHT基准平面作为偏移参照。

可以通过更改参照偏移的尺寸值来改变创建的基准点的位置。

技巧：

在【基准点】对话框内的相应位置右击鼠标，从弹出的快捷菜单中可快速删除所选参照。

按住ctrl键不放，再选择绘图区中已选取的参照，可以取消被选取的参照。

2.在顶点上

在实体边、曲面边、曲线的端点、角落处建立基准点。

还以手机话筒模型为例，选择

工具按钮，打开【基准点】对话框，选择参照的端点即可，如图7-15所示。

3.在三曲面交点上

这种情况下的曲面包括基准平面和实体面。

打开手机后盖模型，单击

工具按钮，按如图7-16中的对话框所示，按住ctrl键选择后盖上的三个平面；单击【基准点】对话框中左边选项区域中的基准点名称【PNT0】选项，右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择【重命名】命令，将其改为PNT2，单击【确定】按钮即生成基准点PNT2.

4.在中心

如需要在一个不规则弧的中心或圆心处建立基准点，可以利用【基准点】对话框中的【放置约束】来约束创建的位置。

打开3.6节中制作的手机天线模型，单击

工具按钮，按图7-17中的对话框所示，选择天线的一条曲线，并将【放置约束】选项更改为【居中】，然后将基础点的名称改为PNT3即可。

5.在曲线上

在曲线上添加基准点，曲线可以为实体边、曲面边、基准轴等，可以在一条参照边上建立数个基准点。

打开手机屏幕模型，单击工具栏上的

工具按钮，弹出【基准点】对话框，选择屏幕模型中的曲线为参照，如图7-18所示。

其中各选项的说明如下所示。

●【曲线末端】选项：

以所选曲线或实体边的端点作为偏移参照来定义基准点与此偏移参照点的距离，而距离（偏移）设置的方式又可以分为【比率】与【实数】。

●【实数】选项：

所设置的实该基准点位于曲线或实体边上的实际长度。

●【参照】选项：

必须选取一个平面为尺寸标注参照。

6.曲线相交点

在两条曲线的最短距离处或交错处建立基准点，基准点会落在选择的第一条曲线上。

下面结合实例讲解。

打开手机屏幕模型，单击工具栏上的

工具按钮，打开【基准点】对话框，选择上以步创建基准点所用到的曲线为参照，按住ctrl键选择如图7-19所示的曲线，则所创建的基准点会落在第一条曲线与第二条曲线的最近点。

7.偏移点

与现存角落点、基准点或坐标系原点沿偏移方向偏移若干个距离距离基准点，偏移方向的指定有以下几种。

●图元\边：

直线型实体边、曲线、基准轴的方向。

●平面法向：

所选平面的法向。

●坐标系：

沿着坐标系中的X、Y、Z其中的一轴平移若干个距离。

例如，在手机屏幕模型上，以上一步创建的基准点PNT5为偏移参照点，创建基准点PNT6.单击工具栏中的

按钮，打开【基准点】对话框，选择基准点PNT5，改变约束类型为【偏距】，在下面的【偏移】文本框中输入0.2；按住ctrl键选择如图7-20所示的曲线，单击【确定】按钮，基准点PNT6就创建好了。

7.3.2草绘基准点工具

草绘基准点工具在草绘模式下定义基准点的位置，然后生成在零件中的基准点。

下面结合实例讲解。

首先打开PC板模型，选择

工具按钮，在弹出的【草绘的基准点】对话框中，单击【草绘平面】下面的加亮区域，选择pc板模型中的【曲面：

F5（拉伸-1）】为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照，如图7-21所示。

单击【草绘】按钮，进入草绘模式。

单击【创建点】

工具，在PC板中要放置基准点的位置单击鼠标，创建一个点；再单击

按钮，返回【草绘的基准点】对话框，在【属性】选项卡中为其命名PNT7,单击【确定】按钮，基准点就创建好了，如图7-22所示。

7.3.3偏移坐标系基准点工具

下面结合实例讲解说明偏移坐标系基准点的创建方法。

打开手机听筒模型，单击

工具按钮，打开【偏移坐标系基准点】对话框。

单击【参照】标签后的参照收集器，在手机听筒模型中单击【PRT-CSTS-DEF:

F4（坐标系）】基准点；从【类型】下拉列表中选择【笛卡尔】选项；再单击【名称】下面的单元格，模型中就会出现一个新的基准点，按图7-23所示设置其参数。

基准点就创建好了。

7.3.4域基准点工具

选择【插入】|【模型基准】|【点】|【域】命令，即可在曲线、实体边、曲面上任意位置建立基准点，这时只要选择参照即可。

7.4基准曲线

基准曲线的建立只要有草绘、经过点、自文件、使用剖截面和从方程等几种方法。

下面分别介绍这些创建方法。

1.草绘基准曲线

例如要在手机PC板模型中创建一个草绘基准曲线。

打开手机PC板模型，选择【插入】|【模型基准】|【曲线】命令，选定一个绘图平面。

用各种草绘工具在上面绘制几何线段或曲线，如图7-26所示，单击

按钮完成基准曲线的创建。

2.经过点

下面以在手机屏幕中创建经过点的基准曲线为例来说明创建方法。

打开手机屏幕模型，【插入】|【模型基准】|【曲线】命令，或单击右侧工具栏中的

按钮，弹出【曲线选项】菜单管理器；选择【经过点】|【完成】命令，弹出如图7-27所示的【连结类型】菜单管理器和【曲线：

通过点】对话框。

】

连接类型有3种。

分别是：

样条、单一半径、多重半径。

其中单一半径和多重半径方式表示除起始点与终止点外，还需要设置中间各点的弯曲半径。

选取方法有两种:

单个点和整个阵列。

以第一种连接类型【样条】和第一种选取方法【单个点】连接基准点PNT7、PNT6和PNT8，生成曲线，如图7-28所示。

单击【曲线：

通过点】对话框中的【相切】选项，打开【定义相切】菜单管理器来改变两开口端的“相切”情况。

选择【起始】命令，定义与屏幕左侧边相切；再选择【终止】，定义与屏幕右侧边相切，并定义它们的方向为正向，如图7-29所示。

当条件设置为相切时，可以通过选择菜单管理器中的【曲率】命令加上曲率约束，以沿指定的相切方向保持曲线的“曲率连续”状态，选择【清除】命令可以清除所有设置。

3.使用剖截面

我们利用以前做过的一张图来做为例子讲解。

打开该图形，选择【插入】|【模型基准】|【曲线】命令，打开【曲线选项】菜单管理器，选择【使用剖截面】|【完成】命令，在打开的【截面名称】菜单管理器中选择C01选项，系统即以剖截面C01的边界线形成新的基准曲线，其过程如图7-30所示。

4.使用方程

由数学方程产生曲线，常用在该曲线具有特定数学方程的情况，如叶片、机翼等。

下面以在手机PC板模型中从方程创建基准曲线为例介绍它的创建方法。

首先打开手机pc板模型，选择【插入】|【模型基准】|【曲线】命令，打开【曲线选项】菜单管理器，选择【从方程】|【完成】命令；打开【得到坐标系】菜单管理器，在绘图区中选择缺省的坐标系；打开【设置坐标类型】菜单管理器，选择【笛卡尔】命令，弹出记事本编辑窗口，其过程如图7-31所示。

介绍本编辑窗口中提供了一个简单范例供用户参考，方程需使用到一个驱动参数t，其范围是0~1间的连续变动。

7.5坐标系

坐标系是实体模型设计的基础，主要用于定位参照、组件装配、模型输出输入等操作。

在PRO\ENGINEER中坐标系以X、Y、Z表示，其建立方法为先确定“原点”再“定向”，坐标系主要有以下几种创建方法。

1.两轴

选择两基准轴、直线型实体边与曲线，其相交处或最短距离处定为新原点，再指定任意两轴向，系统会依据右手原则确定处第3轴方向。

例如在图7-33所示的模型中，单击坐标系@工具，按住ctrl键依次选择两条模型边线，生成原点位于两条边线之交汇点，X轴与第一条所选边线重合，Y轴与第二条边线重合的坐标系。

2.三平面

按住ctrl键依次选择3个模型平面或基准面，将生成原点位于3面交汇点、X轴垂直与第一个选择面、Y轴垂直于第二个选择面、Z轴垂直与选择面的坐标系，如图7-34所示。

这时只要再到【定向】选项卡中指定其两轴向，系统会依据“右手原则”确定出第三轴向。

如果需要改变坐标系x轴的方向，再【坐标系】对话框中选择性【定向】选项卡，单击x轴后的

按钮进行切换，如图7-35所示。

同样，要改变坐标系Y轴的方向，单击Y轴后的

按钮即可。

如果需要将选择的第一个模型表面参照方向设定为Z轴，在【坐标系】对话框的【定向】选项卡中，从【确定】下拉列表中选择Z轴即可，如图7-36所示。

3.偏移和旋转

也可以利用已有的坐标系进行偏移和旋转生成新的坐标系。

首先选中一个坐标系，单击坐标系

按钮，在弹出的【坐标系】对话框中选择【原始】选项卡，从【偏移类型】下拉列表中选择一种偏移类型，包括笛卡尔坐标、柱坐标和球坐标等3种类型。

如图7-37所示为相对于CS0偏移生成的坐标系CS1.

数控0601范敬平刘坤