第4章Pro/E特征造型设计辅导 一、重点解析 实体特征造型是P©E的主要功能之一特征是操作的最基本单位。特征造型着眼于更好表达产 品完整的技术和生产管理信息，不但使建立和修改产品模型容易。也便于别人理解，而且加强了产 品设计与分析、工艺，加工的联系，为CAD/CAE/CAPP/CAM集成系统创造了前提。在PmE系饶 中，没计人员操作的对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素，如孔、创角、情等，将 功能要素抽象出来就形成了实体造型的特狂。本章主要介组了基准的创建、基础特狂和放置特征的 生成。 1.特证假述及其分类 任何模型都是特狂纵组合现南成的，创建零件时，首先要建立基础特任，然后在它的基础上才 能建立其它的放置特征。基础特征和放置特征创建被动局面了以后。再根据实际需要对各个特征进 行复制、阵列、修改等操作。逐步生成复杂的核型。有两点是很重要的，一是基陆特征不能到障。 二是在基特征上增加其他特征的顺序也是很重要的，它决定零件透型的可能和效率。特征分为三 类： 1)基准特征指基准点、基雀轴、基准自线、基准平面、基准坐标系，是创建模型的参考数 据，提供了设计、实体违型和装配的基准。常用作草图平面、尺寸基准、参考而等。 2)燕础特征指在二维裁面开关的基础上生成的特征，它支持多草图和动老草图，一次就能 生成根复柔的特征。基特狂有：(1)拉伸特征，生成各种由柱和维构成的特征：(2)旋转特征， 生成由回转体组成的特征，轴、环情等：(3)扫掠特征，它是将一个截面沿看一条轨迹线扫成复桑 的特征：(4)放样特任，它由空阿的多个截面生成一个有较为复杂表而的实体 3)放置特征指在基留特征的基础上生成的特征。成置特征有孔特征（直孔、螺纹孔、标准 孔，不规则孔)、属角特征、倒角特征、切削特征、助板特征，抽壳特征（可生成薄壳作）、管道特 征（可建立管道）、扭曲转征（主要用于给特件及其模具生成起核斜度）：特征阵列。通过矩形和环 形阵列使一个特征迅速变为多个特狂：特征复制，要以对特征进行复制，此外，P©E还引入了由面 特征，可生成外表面很复杂的几何形状。 2。基准坐标系 在P正系统中所创建的D实体模型，一般不需要用到时坐标系，所有的特征定位均采用相对 位置的尺寸参数标示法，但清退需要标注坐标原点以供其他系统使用或方便CAD模型创建时，也可 在CAD楠型上加入基准坐标系统。基准坐标系的用逢是：CAD数据输入，输出时雷要敲定坐标系， Pro/MANUFACTURE模块做NC血工程序时需要坐标系音参考.质量计算时需要设定坐标系以计算 质心。 1
1 第 4 章 Pro/E 特征造型设计 辅导 一、重点解析 实体特征造型是 Pro/E 的主要功能之一特征是操作的最基本单位。特征造型着眼于更好表达产 品完整的技术和生产管理信息，不但使建立和修改产品模型容易，也便于别人理解，而且加强了产 品设计与分析、工艺、加工的联系，为 CAD/CAE/CAPP/CAM 集成系统创造了前提。在 Pro/E 系统 中，设计人员操作的对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素，如孔、倒角、槽等，将 功能要素抽象出来就形成了实体造型的特征。本章主要介绍了基准的创建、基础特征和放置特征的 生成。 1．特征概述及其分类 任何模型都是特征纵组合现而成的，创建零件时，首先要建立基础特征，然后在它的基础上才 能建立其它的放置特征。基础特征和放置特征创建被动局面了以后，再根据实际需要对各个特征进 行复制、阵列、修改等操作，逐步生成复杂的模型。有两点是很重要的，一是基础特征不能删除， 二是在基础特征上增加其他特征的顺序也是很重要的，它决定零件造型的可能和效率。特征分为三 类： 1） 基准特征 指基准点、基准轴、基准曲线、基准平面、基准坐标系，是创建模型的参考数 据，提供了设计、实体造型和装配的基准，常用作草图平面、尺寸基准、参考面等。 2） 基础特征 指在二维截面开关的基础上生成的特征，它支持多草图和动态草图，一次就能 生成很复杂的特征。基础特征有：（1）拉伸特征，生成各种由柱和锥构成的特征；（2）旋转特征， 生成由回转体组成的特征，轴、环槽等；（3）扫掠特征，它是将一个截面沿着一条轨迹线扫成复杂 的特征；（4）放样特征，它由空间的多个截面生成一个有较为复杂表面的实体。 3） 放置特征 指在基础特征的基础上生成的特征。放置特征有孔特征（直孔、螺纹孔、标准 孔、不规则孔）、圆角特征、倒角特征、切削特征、肋板特征、抽壳特征（可生成薄壳件）、管道特 征（可建立管道）、扭曲特征（主要用于给铸件及其模具生成起模斜度）；特征阵列，通过矩形和环 形阵列使一个特征迅速变为多个特征；特征复制，要以对特征进行复制。此外，Pro/E 还引入了曲面 特征，可生成外表面很复杂的几何形状。 2．基准坐标系 在 Pro/E 系统中所创建的 3D 实体模型，一般不需要用到时坐标系，所有的特征定位均采用相对 位置的尺寸参数标示法，但消退需要标注坐标原点以供其他系统使用或方便 CAD 模型创建时，也可 在 CAD 模型上加入基准坐标系统。基准坐标系的用途是：CAD 数据输入、输出时需要敲定坐标系， Pro/MANUFACTURE 模块做 NC 加工程序时需要坐标系当参考。质量计算时需要设定坐标系以计算 质心
同一个零件可以有多个坐标系统，默认的编号方式为PRT_CSYS_DEF,CS0,CS1,C32等. 坐标系统水远以S、Y、Z轴表示，但它可以代表直角坐标系、圆柱坐标系或球坐标系。 3.基淮点 基准点的创建大多用于定位，其创建的条件类似于几何上决定点的方式。在产生基准点后，系 统会自动生成基准点的名称。其名称为PND,N门，PNT卫等。基准点的用途包括：定文某些特征 的参考点、定义有限元分析网格上的盖力点、计算几何误差时番定附加基准目标的位置。 采单量理写 》零洋 韩证 》韩证 10P 肆 FRONT 》特正要 实伟 》实间 不选案 等基请平正 复 法向 平行 更 角 相切 混合龈五 的过出出 后题 平面 8 宝果 6H1 完暖 玉新开龙 退出 图421初始基准面 图422创建基准平面子菜单 4。基准面 基准面是一个无限大但是实际上并不存在的平面，基准面的用途主要是确定尺寸标注基准、决 定视角方向，作为绘图平面。作为零件技配时的参考面，作为剂切平面。在产生基准面时，系统会 白动产生基准面的名称，其名称是DMI、DTM2、DB等。在最初进行建模工作时，系统存在三 个互相垂直的基准面。 基准面的创建主要有两种方式：直接创建，即从下拉菜单创建，这样创建的基准面可以重复使 用于其也特征的创建过程，在创建特征时创建基准面，这各基准面称为临时基准面。 5。基准曲线 基准曲线主要用来作为扫描扫描特征的轨迹、定文曲面特征的边界线进行倒圆角等。 6.基准轴
2 同一个零件可以有多个坐标系统，默认的编号方式为 PRT_CSYS_DEF，CS0，CS1，CS2 等。 坐标系统永远以 S、Y、Z 轴表示，但它可以代表直角坐标系、圆柱坐标系或球坐标系。 3．基准点 基准点的创建大多用于定位，其创建的条件类似于几何上决定点的方式。在产生基准点后，系 统会自动生成基准点的名称，其名称为 PNT0、PNT1、PNT2 等。基准点的用途包括：定义某些特征 的参考点、定义有限元分析网格上的施力点、计算几何误差时指定附加基准目标的位置。 4．基准面 基准面是一个无限大但是实际上并不存在的平面，基准面的用途主要是确定尺寸标注基准、决 定视角方向，作为绘图平面，作为零件装配时的参考面，作为剖切平面。在产生基准面时，系统会 自动产生基准面的名称，其名称是 DTM1、DTM2、DTM3 等。在最初进行建模工作时，系统存在三 个互相垂直的基准面。 基准面的创建主要有两种方式：直接创建，即从下拉菜单创建，这样创建的基准面可以重复使 用于其他特征的创建过程；在创建特征时创建基准面，这各基准面称为临时基准面。 5．基准曲线 基准曲线主要用来作为扫描扫描特征的轨迹、定义曲面特征的边界线进行倒圆角等。 6．基准轴 图 4-21 初始基准面 图 4-22 创建基准平面子菜单
基准轴的用途主要是作为回转体的轴线、同拍特征的参考轴。在产生基准轴后。系统会自动生 成基准轴的名称，其名称为A1、A-2、A-3等。 7.基准特征的显示控制 由于基准牲是一种参考数据，因皮当不需要基准特征时，应尽量将其关闭，以使窗口上模型的 线条较为简明，基准特征的显示与香可以利用三种方式控制：1)工具按钮控制：2》菜单控制：3) 环境变量拉制， 二，典型实例 1.基础特征创建实例如图4120所示。 步骤一：创建文件名为d-example1t新零件 步骤二：以拉神方式创建基础特征特征一创建一 实体→加材料： 一实体进项菜单·拉停一实体一完成： →属性菜单→单侧→完成： 一设置平面菜单·平面一选出： →在绘图区域中速择平面FONT,取系统默认方 向一0K: →设置草绘视图菜单一顶一平面一选出，在绘图区 域中选择平面TOP: →进入草绘环境。选择系统赋认基准 一绘制如图4121所示的制面一单击绘图工具条中 的，完成草绘剖面的绘制。 图4120创建实体特征 4.0 34.00 15.6 5.0 .的 图4-121基础特征1的草图 3
3 基准轴的用途主要是作为回转体的轴线、同轴特征的参考轴。在产生基准轴后，系统会自动生 成基准轴的名称，其名称为 A-1、A-2、A-3 等。 7．基准特征的显示控制 由于基准牲是一种参考数据，因皮当不需要基准特征时，应尽量将其关闭，以使窗口上模型的 线条较为简明。基准特征的显示与否可以利用三种方式控制：1）工具按钮控制；2）菜单控制；3） 环境变量控制。 二、典型实例 1．基础特征创建实例如图 4-120 所示。 步骤一：创建文件名为 solid-example1.prt 新零件； 步骤二：以拉伸方式创建基础特征 特征→创建→ 实体→加材料； →实体选项菜单→拉伸→实体→完成； →属性菜单→单侧→完成； →设置平面菜单→平面→选出； →在绘图区域中选择平面 FRONT，取系统默认方 向→OK； →设置草绘视图菜单→顶→平面→选出，在绘图区 域中选择平面 TOP； →进入草绘环境，选择系统默认基准； →绘制如图 4-121 所示的剖面→单击绘图工具条中 的√，完成草绘剖面的绘制。 图 4-121 基础特征 1 的草图 图 4-120 创建实体特征 1 2 3
一设置拉伸长度指定到菜单一言孔一完成： →输入拉钟实体的拉伸长度，单击√确认： 一在拉伸特征对话柜中单由确定，完成图4122所示的基瑞实体特征创建。 步骤3：在基础特证征上以拉伸方式创建实体特征2。 一特征一创建一实体一如材料： →实体选项菜单→拉伸→实体→完成： 一属性来单一单侧一完成： →新设置。弹出基准菜单 一偏置一平商一这出： →在绘图区域选择草绘基准平面→输入植-15（与系统 默认偏置方向相反方 →设置草绘程图菜单→顶→平面→选出，选择T0P 平而： 一进入草绘环境（草绘副面图略》，选择系饶赋认基 准。绘制剂面。单击绘图工具条中的√。完成草绘副 面的绘制： 图+127创建实体特征2 一设置拉伸实体的拉伸长度6，单击√确认： →在校伸特征对话框中单击确定，完成校伸特征2的创建： →单击工具条上的受图标，选释视图方向为“缺省”，显示图如图+27所示。 步臻四 →特征→创建→实体→加材料： 一实体遗项菜单一拉伸一实体一完成： 一属性菜单一单侧一完成： 一设置平面菜单一平面→选出： →在设置平面要单一在绘图区域选释草绘平面，取拉伸方向向右→O水： →设置草绘视图菜单一左→平面一选出，选择与草绘平面相垂直的面作为草绘参考面： →进入草绘环境（草绘副面图略），选择系统默认基准，绘制剂面，单击绘图工具条中的√，完 成草给剂面的绘制，见图4128： 一设置拉伸实体的拉伸长度6，单击√确认： 一在拉伸特征对话框中单击确定，完成拉伸特征3的创建： →单击工具条上的武图标，选释程图方向为“缺省”，显示图如图4129所示
4 →设置拉伸长度指定到菜单→盲孔→完成； →输入拉伸实体的拉伸长度 80，单击√确认； →在拉伸特征对话框中单击确定，完成图 4-122 所示的基础实体特征创建。 步骤 3：在基础特征上以拉伸方式创建实体特征 2。 →特征→创建→实体→加材料； →实体选项菜单→拉伸→实体→完成； →属性菜单→单侧→完成； →新设置，弹出基准菜单； →偏置→平面→选出； →在绘图区域选择草绘基准平面→输入值-15（与系统 默认偏置方向相反）； →设置草绘视图菜单→顶→平面→选出，选择 TOP 平面； →进入草绘环境（草绘剖面图略），选择系统默认基 准，绘制剖面，单击绘图工具条中的√，完成草绘剖 面的绘制； →设置拉伸实体的拉伸长度 6，单击√确认； →在拉伸特征对话框中单击确定，完成拉伸特征 2 的创建； →单击工具条上的 图标，选择视图方向为“缺省”，显示图如图 4-127 所示。 步骤四： →特征→创建→实体→加材料； →实体选项菜单→拉伸→实体→完成； →属性菜单→单侧→完成； →设置平面菜单→平面→选出； →在设置平面菜单→在绘图区域选择草绘平面，取拉伸方向向右→OK； →设置草绘视图菜单→左→平面→选出，选择与草绘平面相垂直的面作为草绘参考面； →进入草绘环境（草绘剖面图略），选择系统默认基准，绘制剖面，单击绘图工具条中的√，完 成草绘剖面的绘制，见图 4-128； →设置拉伸实体的拉伸长度 6，单击√确认； →在拉伸特征对话框中单击确定，完成拉伸特征 3 的创建； →单击工具条上的 图标，选择视图方向为“缺省”，显示图如图 4-129 所示。 图 4-127 创建实体特征 2
图4-128草绘削面 图4129创建实体特征3 2.放置特征创建实例如图4178所示。 截面尺寸请参照教材图4179、图4-181，图 4-184和图4186。 创建思路： 1)以拉伸方式创建基础实体特征。如长方体 底座、铅直圆柱体，水平圆柱体和脑板。 2)对筋板创建拔模特征 3)创建方孔特征 4)创建小圆桂孔特征 5)对长方体底座创建圆柱孔特征 图4178实体特征 以上创建的实体特征如图419所示 6)对长方体底座四条竖棱边创建圆角特征 T)对加强前的两棱边建立圆角特征 8)对其他部分建立半径为1的圆角。 图4179例圆角前实体横重 5
5 2．放置特征创建实例如图 4-178 所示。 截面尺寸请参照教材图 4-179、图 4-181、图 4-184 和图 4-186 。 创建思路： 1） 以拉伸方式创建基础实体特征，如长方体 底座、铅直圆柱体、水平圆柱体和筋板。 2） 对筋板创建拔模特征 3） 创建方孔特征 4） 创建小圆柱孔特征 5） 对长方体底座创建圆柱孔特征 图 4-178 实体特征 以上创建的实体特征如图 4-179 所示 6） 对长方体底座四条竖棱边创建圆角特征 7） 对加强筋的两棱边建立圆角特征 8） 对其他部分建立半径为 1 的圆角。 图 4-179 倒圆角前实体模型 图 4-128 草绘剖面 图 4-129 创建实体特征 3