Proe扫描特征.docx

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Proe扫描特征

扫描特征

前面介绍的拉伸特征和旋转特征是两种最常用的特征，它们具有相对规则的几何形状。

将创建拉伸特征的原理作进一步的推广，将拉伸的路径由垂直于草绘平面的直线推广成任意的曲面，则可以创建一种形式更加丰富多样的实体特征，这就是本节中所要介绍的扫描特征。

扫描，就是沿一定的扫描轨迹，使用二维图形创建三维实体的过程。

拉伸特征和旋转特征都可以看作是扫描特征的特例，拉伸特征的扫描轨迹是垂直于草绘平面的直线，而旋转特征的扫描轨迹是圆周。

图5-38扫描特征的两大要素

图5-39扫描实体特征

由图5-38可见，扫描特征中一共有两大基本元素：

扫描轨迹和扫描截面。

将扫描截面沿扫描轨迹扫描后，即可创建扫描特征。

所创建的特征的横断面与扫描剖面完全相同，特征的外轮廓线与扫描轨迹相对应，特征的外轮廓线与扫描轨迹相对应，如图5-39所示。

5.4.1扫描对话框

单击【插入】→【扫描】后，系统弹出如图5-40所示的菜单。

扫描特征的种类非常多，但它们都具有前面所说的两大基本要素。

下面就以图541所示的“伸出项：

扫描”对话框为例，介绍扫描轨迹和扫描截面的定义方法。

单击【插入】→【扫描】→【扫描伸出项】后，系统自动弹出如图5-41所示所“伸出项：

扫描”对话框。

图5-40扫描种类

图5-41“伸出项：

扫描”对话框

 1．扫描轨迹定义

在“伸出项：

扫描”对话框中，选中“轨迹”后，单击【定义】，系统弹出如图5-42所示的“扫描轨迹”菜单。

“扫描轨迹”菜单中有两个选项，分别为【草绘轨迹】和【选择轨迹】。

（1）草绘轨迹

如果用户需要使用草绘的方法创建扫描轨迹，则请单击【草绘轨迹】。

系统自动弹出如图5-45所示的“设置草绘平面”菜单。

用户可以在此选择草绘轨迹的草绘平面。

单击【使用先前的】，则系统使用使用与创建前一个特征相同的草绘平面；单击【新设置】后，使用新的草绘平面设置。

在“设置平面”菜单中，用户可以单击【平面】，直接使用已经存在的平面作为平面；也可以单击【产生基准】，系统弹出如图5-43所示的“基准平面”菜单，用于创建临时基准平面。

无论使用哪种草绘平面，最终都是进入草绘环境中，绘制任意的二维扫描轨迹。

                                     说明——关于临时基准平面

   临时基准和前一章中所讲的基准平面图不同。

临时基准平面在需要时偶临时创建，当相应的设计完成后自动撤销，不再显示在设计界面上，也不保留在模型树窗口中。

   临时基准是对基准的补充。

在设计中，如果某个基准需要多次重复地使用，一般情况下会使用基准，但如果某一基准只使用一次，则使用临时基准是一个更好的办法。

合理使用临时基准，不光使设计界面整洁明了，而且还有利于系统管理。

确定草绘平面后，还需要定义草绘视图的方向及草绘参考平面。

如图5-44所示，在“方向”菜单中可以设置草绘视图方向。

当图形窗口中箭头所指方向与所需要草绘视图方向相同时，直接点击【正向】即可；当图形窗口中箭头所指方向与所需要草绘视图方向相反时，点击【反向】，图形窗口中的箭头反向，再点击【正向】即可。

   如图5-46所示，在“草绘视图”菜单中设置草绘参考平面。

点击【顶】、【底部】等选项后，可以定义相应的草绘参考平面，若使用缺省设置，直接点击【缺省】即可。

   使用【草绘轨迹】选项所创建的扫描轨迹只能是二维曲线，对于三维扫描曲线则无能为力。

这时候就需要使用【选取轨迹】选项。

图5-42“扫描轨迹”菜单

图5-45“基准平面”菜单

图5-44“方向”菜单

图5-43“设置平面”菜单

图5-46“草绘视图”菜单

（2）选取轨迹

单击【选取轨迹】选项后，系统弹出如图5-47所示的“链”菜单，可以选取已经存在的二维或者三维曲线作为扫描轨迹。

例如，可以选取三维实体模型的边线、基准曲线等作为扫描轨迹。

“链”菜单中各选项的意义为：

             依次：

按照任意顺序选取实体边线或者基准曲线作为轨迹线；

             相切链：

一次选中我个相互相切的边线或者基准曲线作为轨迹线；

             曲线链：

选取基准曲线作为轨迹线。

当选取指定的基准曲线后，系统还会自动选取所有与之相切的基准曲线作为轨迹线。

             边界链：

选取曲面特征的某一边线后，可以一次选中与该边线相切的边界曲线作为轨迹线。

             曲面链：

选取某曲面，将其边界曲线作为轨迹线；

             目的链：

选取环形的边线或者曲线作为轨迹线。

当选中轨迹线后，还可以对选取的轨迹线进行操作：

             选取：

选取轨迹线；

             撤消选取：

放弃已经选出的轨迹线；

             修剪/延伸：

对已经选出的轨迹线进一步裁剪或延伸以改变其形状和长度；

             起始点：

指定扫描轨迹线的起始位置。

当所有扫描轨迹的参数定义完成后，单击【完成】，系统自动进行草绘环境，绘制扫描截面。

 2．扫描特征属性设置

属性参数用于确定扫描实体特征的外观以及与其他特征的连接方式。

（1）端点属性

如果在一个已经存在的实体特征上创建扫描实体特征，同时扫描轨迹线为开放曲线，则需要在如图5-48所示的“端点属性”菜单中设置扫描实体特征与已经存在实体特征的连接方式。

“端点属性”菜单中有两个选项：

             合并终点

新建扫描实体特征与原有实体特征相接后，两者自然整合，光滑连接。

             自由端点

新建扫描实体特征与原有实体特征相接后，两者保持自然状态，互不融合。

图5-47“链”菜单

图5-48“端点属性”菜单

图5-49“内部属性”菜单

（2）内部属性

如果扫描轨迹线为闭合曲线，则需要在如替图5-49所示的“内部属性”菜单中设置扫描内部属性。

“内部属性”菜单中有两个选项：

             增加内部因素

草绘剖面沿轨迹线产生实体特征后，自动补足上、下表面，形成闭合结构，但此时要求使用开放型剖面。

             无内部因素：

草绘剖面沿轨迹线产生实体特征后，不会补足上、下表面，但此时要求使用闭合剖面。

 3．扫描截面定义

确定扫描轨迹后，就需要定义扫描截面。

在此之前，需要了解关于扫描轨迹的方向的定义。

所有定义的扫描轨迹都有一个起始点，在起始点处有一个箭头指向始点处扫描轨迹线的切线方向，如图5-50所示。

扫描截面始终垂直于扫描轨迹。

在“伸出项：

扫描”对话框中，选中【截面】后，单击【定义】，系统自动选取与扫描轨迹垂直，并经过起始点的平面作为草绘平面（如图5-51所示），在该平面内可草绘扫描截面。

图5-50扫描轨迹的起始点及方向

图5-51扫描截面的草绘平面

5.4.2创建扫描特征

扫描特征的种类繁多，其中最常用的是扫描伸出项特征、扫描切口特征、扫描曲面特征和扫描薄板伸出项特征。

下面分别介绍这几种特征的创建方法。

1．创建扫描伸出项

单击【插入】→【扫描】→【伸出项】后，系统弹出“伸出项：

扫描”对话框，并自动出现“扫描轨迹”菜单。

单击【草绘轨迹】草绘扫描轨迹，或单击【选取轨迹】选取扫描轨迹。

如果轨迹位于多个曲面上，系统将提示选取法向曲面，用于扫描横截面。

根据扫描轨迹的情况，系统弹出“属性”对话框，用于定义端点属性和内部属性。

创建或检索将沿扫描轨迹扫描的截面。

扫描伸出项特征的所有元素定义完成后，在“伸出项：

扫描”对话框中单击【确定】，系统生成扫描伸出项特征。

2．创建扫描切口

扫描缺口特征的创建步骤与扫描伸出项的创建步骤基本相同，只是在“切剪：

扫描”对话框中，需要额外定义所需要去除的材料侧。

下面介绍“材料侧”的设定方法。

在“切剪：

扫描”对话框中，完成扫描轨迹和扫描截面定义后，系统弹出如图5-53所示的“方向”菜单，同时在图形窗口中显示用红色箭头表示材料去除的方向（如图5-54所示）。

如果需要去除的方向与箭头方向一致，则单击正向；如果需要去除材料的方向与箭头方向相反，则单击【反向】，调整箭头方向后再单击【正向】。

所有元素定义完成后，在“切剪：

扫描”对话框中单击【确定】，系统生成扫描切口特征。

图5-52“切剪：

扫描”对话框

图5-53“方向”菜单

图5-54材料侧示意图

3．创建扫描曲面

扫描曲面特征的创建步骤与扫描伸出项的创建步骤基本相同，在此不再赘述。

4．创建薄板扫描伸出项

薄板扫描伸出项特征的创建步骤与扫描伸出项的创建步骤非常相似，只是在“伸出项：

扫描，薄板”对话框中，需要额外定义材料侧和薄板厚度。

下面介绍薄板扫描伸出项中材料偶和厚度的定义方法。

扫描切口特征中也需要定义材料侧，但两者并不相同。

扫描切口特征中定义的材料侧，要么是指向草绘内部，要么指向外部，是“非此即彼”的关系。

而薄板扫描伸出项中使用如图5-56所示的“薄板选项”菜单定义材料侧。

由图可见，薄板扫描伸出项中的材料侧可以有3种定义方式，分别为【反向】、【正向】和【两者】。

用户可以任意选择其中一种。

完成“薄板选项”菜单定义后，系统在Pro/ENGINEER的窗口下部显示图5-57所示的文本框，用于输入薄板厚度。

输入厚度值后，单击

按钮，返回“伸出项：

扫描，薄板”对话框，单击【确定】完成薄板扫描伸出项特征的创建。

                        说明——关于薄板厚度

图5-57中所输入的薄板厚度值只能为正数，且受到当前已经存在的实体特征大小的限制。

图5-55“伸出项：

扫描，薄板”对话框

图5-56“薄板选项”菜单

图5-57薄板厚度定义

5.4.3扫描特征应用实例

前面提到过，拉伸特征和旋转特征都可以看作是扫描特征的特例。

这也就是说，使用拉伸特征和旋转特征所创建的三维实体模型，都可以用扫描特征创建出来。

下面就使用扫描特征，创建水杯。

使用扫描特征创建水杯的过程如图5-58所示。

图5-58水杯创建过程

下面详细说明使用扫描特征创建水杯的步骤。

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“scan_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，使用扫描特征创建杯体毛坯。

   单击【插入】→【扫描】→【伸出项】，系统弹出“伸出项：

扫描”对话框。

选择【草绘轨迹】选项，并使用FRONT平面为轨迹草绘平面，扫描轨迹如图5-59所示。

单击

按钮，完成扫描轨迹的定义。

由于扫描轨迹闭合，因此需要定义“内部属性”，在“内部属性”菜单中单击【无内部因素】后，单击【完成】。

   进入草绘环境中，绘制扫描截面如图5-60所示。

单击

完成扫描截面绘制，返回“伸出项：

扫描”对话框，单击【确定】完成扫描特征的创建。

图5-59扫描轨迹

图5-60扫描截面

步骤3，使用扫描切口特征创建杯体内腔。

   单击【插入】→【扫描】→【切口】，系统弹出“切剪：

扫描”对话框。

选择【草绘轨迹】选项，还使用FRONT平面为轨迹草绘平面，扫描轨迹为已经存在实体特征的外轮廓线，见图5-61。

   单击

按钮，完成扫描轨迹的定义。

由于扫描轨迹闭合，因此需要定义“内部属性”，在“内部属性”菜单中单击【无内部因素】后，单击【完成】。

   进入草绘环境中，绘制扫描截面如图5-62。

单击

完成扫描截面绘制。

图5-61扫描轨迹

图5-62扫描截面

   接受默认的“材料侧”选项后，返回“伸出项：

扫描”对话框。

单击【确定】，完成扫描切口特征的创建。

步骤4，使用扫描实体伸出项特征创建杯柄。

   单击【插入】→【扫描】→【伸出项】，系统弹出“伸出项：

扫描”对话框。

选择【草绘轨迹】选项，并使用TOP平面为轨迹草绘平面，扫描轨迹如图5-63所示。

   单击

按钮，完成扫描轨迹的定义。

由于扫描轨迹闭合，因此需要定义“端点属性”，在“端点属性”菜单中单击【合并终点】后，单击【完成】。

   进入草绘环境中，绘制扫描截面如图5-64所示。

单击

完成扫描截面绘制，返回“伸出项：

扫描”对话框，单击【确定】完成扫描特征的创建。

   最终完成的水杯模型如图5-65所示。

图5-63扫描轨迹

图5-64扫描截面

图5-65水杯模型