工程基本特征和建模课件

工程基本特征和建模工程基本特征和建模工程特征包括孔、壳、筋、拔模、倒圆角和倒角等基本工程特征，还包括扭曲的轴、环形折弯等高级工程特征。它是从工程实践中引入的实体造型概念，与基础特征不同的是，基础特征可以单独创建出零件实体模型，而工程特征只是在基础特征上对模型加以修改。通过本章的学习，读者需要掌握的内容如下：n孔、壳、筋、拔模等基本工程特征的创建方法n修饰、扭曲和环形折弯等高级工程特征的创建方法n管道、环形折弯、骨架折弯等相关高级工程特征建模的创建方法本章概述工程特征是针对基础特征进一步加工面设计的特征，是从工程实践中引入的实体造型概念。此类特征和前面章节中介绍的基础特征存在着本质区别，基础特征可以创建零件的基本实体并可以单独应用，而细节特征只能在现有特征的基础上添加。n孔特征n壳特征n筋特征n拔模特征n圆角特征n倒角特征4.1基本工程特征孔特征是在模型上切除实体材料后留下的中空回转结构，在产品设计中使用广泛，如创建底板零件上的定位孔、螺纹孔的底孔和箱体类零件的轴孔等。1.“孔”操控板4.1.1孔特征孔特征的定位方式，包括线性、径向和直径三种。4.1.1孔特征定位孔的线性方式 定位孔的径向方式 定位孔的直径方式2.创建简单孔简单孔是最常用的孔创建方式。该类孔是具有单一半径的直孔，其横向截面为固定大小的圆形。此外，通过拉伸、旋转特征中的切除材料功能也可以创建简单孔。4.1.1孔特征创建简单孔3.创建草绘孔草绘孔是使用草绘截面旋转而成的，非单一直径、非标准的圆孔特征。草绘孔与简单孔的创建方式类似，不同之处就是，草绘孔特征的孔直径与孔深都是通过草绘方式定义的。4.1.1孔特征 草绘孔的剖面 创建草绘孔4.创建标准孔标准孔是指利用现有工业标准规格建立的孔，与工业标准的坚固件配合。利用“孔”工具可以创建ISO、UNC和UNF三种通用规格的标准孔。其中，ISO与我国的GB最为接近，是应用广泛的机械类标准。4.1.1孔特征 标准孔操控面板标准孔包括螺纹孔、沉头孔、沉孔和标准底孔等。p攻丝p沉头孔4.1.1孔特征 创建沉头孔 创建沉孔p沉孔p矩形孔和标准底孔4.1.1孔特征 创建沉孔 创建标准沉头底孔壳特征是指从实体内“挖”去一部分材料面创建的新特征，主要用于塑料或者铸造零件中。通过壳特征将成型零件的内部掏空，使零件具有质轻、低成本等优点。1.“壳”操控板4.1.2壳特征 挖空和加厚2.创建抽壳特征p删除面抽壳p保留面抽壳p不同厚度抽壳4.1.2壳特征 删除面抽壳 保留面抽壳 不同厚度抽壳3.壳特征的创建顺序壳特征的创建顺序在设计过程中，某些特征的创建顺序不同，产生的结果也将不一样。一般创建模型的顺序是先创建产品外形，再建立孔特征。而壳特征与倒角和拔模之间也存在着特定的创建顺序。p倒角与抽壳p拔模与抽壳p孔与抽壳4.1.2壳特征 倒圆角与抽壳的创建顺序孔与壳的创建顺序筋特征也称为“肋板”，是机械设计中为了增加产品刚度而添加的一种辅助性实体特征，通常用于加固零件，防止出现不必要的折弯。筋特征的截面草图不是封闭的，筋的截面只是一条直线，且线段两端必须与接触面对齐。草绘端点必须与形成封闭区域的连接曲面对齐。1.轨迹筋特征轨迹筋常用于加固塑料零件，这些零件在腔槽曲面之间含有基础和壳或其它空心区域。腔槽曲面和基础必须由实体几何组成。通过在腔槽曲面之间草绘筋路径，或通过选择现有草绘来创建轨迹筋。4.1.3筋特征 “轨迹筋”操控板创建轨迹筋特征2.轮廓筋特征“轮廓筋”特征是设计中连接到实体曲面的薄翼或腹板伸出项。通常，这些筋用来加固设计中的零件，也常用来防止出现不需要的折弯。可以通过定义两个垂直曲面之间的特征横截面来创建轮廓筋。4.1.3筋特征 “轮廓筋”操控板改变筋的创建方向 改变筋的厚度方向3.创建筋特征p创建直立式筋特征p创建旋转式筋特征4.1.3筋特征 创建旋转式筋特征 创建直立式筋特征在机械零件的铸造工艺中，注塑件和铸件往往需要一个拔模斜面才能顺利脱模，这就是所谓的拔模处理。拔模就是将实体模型的表面沿指定的拔模方向倾斜一定角度的操作，广泛应用于各种模具的设计领域。1.“拔模”操控板4.1.4拔模特征 2.创建拔模特征使用注塑或铸造方式制造零件时，塑料射出件、金属铸造件和锻造件与模具之间一般会保留110或者更大的倾斜角，以便成型品更容易自模腔中取出，这就是所谓的拔模处理。p创建一般拔模特征4.1.4拔模特征 创建一般拔模特征p创建分割拔模特征4.1.4拔模特征 根据拔模枢轴分割拔模根据分割对象分割拔模p创建可变拔模特征4.1.4拔模特征 “恒定”拔模与“可变”拔模区别53.创建可变拖拉方向拔模特征4.1.4拔模特征 “可变拖拉方向拔模”操控面板 更改拔模角度 创建可变拖拉方向拔模特征在实际机械加工过程中，为零件添加倒圆角特征有安装方便、防止轴肩应力集中和划伤的作用，因此在工程设计中得到广泛的应用。1.“倒圆角”操控板4.1.5圆角特征创建圆角实体和圆角曲面2.创建恒定倒圆角p选取边链倒圆角p选取曲面倒圆角p选取边和曲面倒圆角4.1.5圆角特征 选取边链倒圆角 在模型曲面间倒圆角选取边和曲面倒圆角3.创建完全倒圆角p选取两边线倒圆角p选取模型表面倒圆角4.1.5圆角特征 选取两边线完全倒圆角选取模型表面完全倒圆角4.创建可变倒圆角可变倒圆角即半径在一条边线上发生变化的倒圆角。创建可变倒圆角时，一次只能对一条边线进行圆角操作。5.创建曲线驱动倒圆角曲线驱动的倒圆角是由曲线形态决定半径变化的圆角，即该类圆角不需要输入圆角半径值，只需指定驱动圆角的曲线即可。4.1.5圆角特征 创建可变倒圆角创建曲线驱动倒圆角6.创建自动倒圆角“自动倒圆角”特征可以在实体几何、零件或装配的面组上创建恒定半径的倒圆角几何。4.1.5圆角特征 “自动倒圆角”操控面板创建自动倒圆角倒角又称为倒斜角或去角特征，是处理模型周围棱角的方法之一，可以美化零件外形和防止零件锐边划伤。倒角操作方法倒圆角基本相同，主要包括边倒角和拐角倒角两种倒角类型。1.创建边倒角特征4.1.6倒角特征“边倒角”操控板p边倒角类型4.1.6倒角特征 创建DD倒角 创建D1D2倒角 创建角度D倒角 创建45D倒角p“集”下滑面板4.1.6倒角特征 参考选择区 参数设置区p边倒角过渡设置4.1.6倒角特征 过渡区域样式 倒角过渡处默认效果 倒角过渡处曲面片效果 倒角过渡处拐角平面效果2.创建拐角倒角特征利用该工具可以从零件的拐角处去除材料，从而创建拐角处的倒角特征。p创建拐角倒角p编辑拐角倒角4.1.6倒角特征 创建拐角倒角修改倒角尺寸在建模过程中，简单的拉伸、旋转等操作只能创建形状规则的实体模型，而无法创建一些外形复杂的实体模型，如扭曲的轴、折弯的管道和环形折弯的轮毂等。在Creo中，可以利用一些更为细致的高级工程特征工具，通过单一或多重的扭曲和环形折弯等操作，轻松创建复杂造型的模型。n修饰特征n扭曲特征4.2高级工程特征修饰特征是在其他特征上绘制的一种复杂几何图形，能够在模型上清楚地显示。如零件模型上的一些修饰性纹理、螺丝上的螺纹示意线、零件产品的名称或标志等。1.修饰草绘特征修饰草绘特征主要用于在零件的表面上充当修饰性纹理，包括公司徽标、序列号和铭牌等内容。4.2.1修饰特征2.修饰螺纹特征修饰螺纹是一种组合的修饰特征，在零件上主要用于表示螺纹直径。修饰螺纹特征可以是外螺纹或内螺纹，也可以是盲孔或贯通的。修饰螺纹在机械零件上用洋红色显示，并且与实际螺纹一致。4.2.1修饰特征创建修饰螺纹特征3.修饰槽特征槽特征是将绘制的草图投影到曲面或平面上而创建的投影修饰特征。其中的槽没有深度概修饰念，不能跨越曲面边界，其效果相当于投影截面的草绘修饰特征。4.2.1修饰特征 定义投影曲面和草绘平面 创建修饰槽特征扭曲特征是通过自由变换实体操作创建的一种特殊造型。通常此类功能集中在一个编辑框中，可以从整体上调整编辑框，对整个实体进行调整，这样增强了集合建模的灵活性，设计中可以任意修改和变换实体造型。1.“扭曲”操控板4.2.2扭曲特征2.变换操作利用该工具可以进行等比例缩放、移动或旋转实体等操作，进而改变实体的大小、方向、位置等外观属性，但不会改变特征的轮廓形体造型。例如在变换八棱柱体时，其大小、高度以及放置位置有可能变换，但其正八边形轮廓造型并不改变。4.2.2扭曲特征“变换”操控板3.扭曲操作利用该工具可以使实体或曲面模型在空间实现错位扭曲。同“变换”工具类似，“扭曲”工具直接作用的对象也是通过调整实体周围的调整框。4.2.2扭曲特征扭曲调整框和参数面板4.骨架操作利用该工具进行扭曲主要是根据参考的曲线、实体边线或曲面的边界线改变实体或曲面的轮廓造型。因此选取参考线是骨架变形操作的关键。4.2.2扭曲特征骨架扭曲类型选取骨架参考曲线5.拉伸操作利用该工具可以使实体或曲面的一部分或全部几何体沿某一方向拉伸，创建新的轮廓实体或曲面。4.2.2扭曲特征 显示实体调整框 拉伸部分几何实体6.折弯操作利用该工具既可以方便地创建弯口和接口的管道模型，也可以通过手动调整或者参数任意设置改变弯曲的方向和角度。与一般的弯曲不同，折弯操作可以通过调整弯曲框对实体或曲面进行更大范围的弯曲修改，并且可以在实体的不同位置进行折弯调整。4.2.2扭曲特征 折弯调整框设置折弯角度 启用“深度”复选框7.扭转操作该工具主要用于创建具有螺旋扭曲外形的实体模型。例如丝锥、麻花钻头和车床铣刀等零件。4.2.2扭曲特征 扭转调整框 扭转效果8.雕刻操作雕刻操作需要选好雕刻面区域的大小，行列数的多少直接决定雕刻的精细程度。如果要求越精细则需要的行列数越多，移动顶点时也需要更加细心。4.2.2扭曲特征 设置雕刻面区域调整控制点移动比例高级特征具有一般建模特征的操作过程，在此基础上，将该特征进一步细化创建更为复杂的模型，例如管道布置、环形折弯、骨架折弯等。创建高级特征弥补了一般建模特征的局限性。n管道n环形折弯n骨架折弯4.3其他高级工程特征管道是具有一定壁厚且内部呈中空管状的实体零件。除了可以通过拉伸或旋转等基础操作创建直管道或弧形管道，还可以通过恒定剖面扫描或可变剖面扫描创建恒定或多变的弯曲管道。而利用“管道”工具可以创建外形更加丰富和多变的管道实体。4.3.1管道 “选项”菜单 输入管道直径和壁厚4.3.1管道 创建管道特征环形折弯是在两个方向上将所选实体、曲面或者基准特征折弯，从而创建环形或旋转形的模型，该工具经常用于创建轮胎模型。其中，折弯后的形状取决于选取的折弯属性和所绘横截面轮廓。环形折弯横截面轮廓必须是开放型的，并且需要平面坐标系辅助定位。4.3.2环形折弯“环形折弯”操控板4.3.2环形折弯绘制环形折弯轮廓截面创建环形折弯特征骨架折弯是通过沿曲线连续重新放置横截面，并相对于弯曲骨架将对象折弯。4.3.3骨架折弯“样条折弯”操控板图4-133 创建骨架折弯特征4.3.3骨架折弯创建骨架折弯特征控制折弯几何的长度本练习学习绘制油缸端盖实体模型。4.4应用与练习油缸端盖实体模型