第5章 基础实体特征
本章包括
● 实体特征的基础知识
● 拉伸特征的创建
● 旋转特征的创建
● 扫描特征的创建
● 混合特征的创建
● 综合范例
本章导读
三维模型是由很多个不同的实体特征构建起来的，所以实体特征是建立三维模型的基础组成部分，如果继续沿用盖房子的比喻，平面草图的绘制好比房子的地基，那么基础实体特征就是承载房子主体的一砖一瓦，无论是零件特征的创建还是组件特征的创建，都是由基础实体特征堆砌出来的，所以学习掌握基础实体特征非常重要。
5.1 实体特征的基础知识
实体特征的创建是Pro/ENGINEER最核心的部分，它是真正意义上的三维操作。与二维草图绘制不同的是，二维草图是在平面中进行的，而三维建模是在空间中进行操作的，三维模型具有长度、宽度、高度三个轴向的尺寸，所以在建立三维模型之前，要在空间中为其找到定位，也就是我们常说的坐标系，坐标系包括原点、坐标轴和基准平面，在零件绘制界面中，Pro/ENGINEER系统为用户提供了三个默认的基准平面，以满足用户的基准定位。
5.1.1 Pro/ENGINEER野火4.0的三维设计环境
同草图界面一样，Pro/ENGINEER也有自己的三维设计界面，单击“新建”按钮，选择“零件”类型，保持默认名称，单击“确定”按钮打开。三维界面主要由标题栏、菜单栏、模型树、工作区、信息区、工具栏几部分组成。其中重点介绍模型树和工具栏，这两部分在实际的操作中运用很多。尤其是工具栏，工具栏的绝大多数工具在菜单栏下的插入下拉菜单中都有所对应，方便用户通过多种途径启动和运用，大家可以自行进行对照，这里不再赘述。具体的工具在界面中的位置对应，如图5-1所示。
图5-1 Pro/ENGINEER三维设计界面
5.1.2 实体建模的规律和方法
任何事情都有自身的规律和方法，实体建模也是如此，想要很好地掌握实体建模，就要对其有足够的认识。在实体建模的过程中，有一种特征贯穿始终，并且是实体建模的基础，它就是我们前面提到的草图绘制，在实体建模中我们称它为草绘特征。草绘特征之所以重要，还要从实体建模的方法说起，在实体建模中，会经常使用到两种基准平面，一个叫草绘平面，一个叫参照平面。
草绘平面：在该面上绘制模型的截面特征或扫描轨迹线等二维图形。
参照平面：与草绘平面成相互垂直，用来确定草绘平面的放置特征。
本章所述的基础实体特征都是先在二维平面上生成截面，后经拉伸、旋转、扫描和混合等方式最终生成的。所以了解并掌握草绘特征在实体建模中的关系很重要。
注意
“积木”法建模，积木法建模是依存实体建模特性为基础的一种简便快捷的建模方法，这种方法先创建一个反映零件主要形状的基础实体特征，然后再在此实体特征的基础上进行其他特征的添加，如伸出、切槽、圆角等。
5.1.3 实体建模的一般流程
这里以拉伸特征为例，绘制一个圆柱体，简单地介绍下实体建模的大体操作流程。
步骤01 打开Pro/ENGINEER，在工具栏中单击“新建”按钮
，或者在菜单栏中选择“文件→新建”命令，打开新建对话框，如图5-2所示。
图5-2 “新建”对话框
步骤02 依照图中选项所示，在类型中选择“零件”选项，使用默认名称，注意将下端的“使用缺省模板”前默认的勾选去除，单击“确定”按钮。系统弹出“新文件选项”对话框，如图5-3所示 。
图5-3 “新文件选项”对话框
步骤03 依照图中选择所示，在模板栏中选择“mmns_part_solid”选项。其他保持默认设置，单击“确定”按钮，进入三维实体建模界面。
注意
去除“使用缺省模板”前的默认勾选是因为Pro/ENGINEER默认的情况下“单位”不是我们通常使用的“毫米”。为了将单位调整为毫米，所以在后面的新文件选项中的单位栏选项中选择表示毫米单位的“mmns_part_solid”选项。这个在以后的操作中也要时常注意。
步骤04 首先绘制拉伸特征的截面草图特征，单击右侧工具栏中的“草绘”工具按钮
，系统弹出“草绘”对话框，在工作栏中，单击FRONT基准面，此时草绘对话框中的草绘平面和参照平面出现所选的平面，其中参照平面是系统根据草绘平面默认的一个垂直面，这里是RIGHT基准面，方向使用默认的向右，单击“草绘”按钮，效果如图5-4所示。
图5-4 “草绘”对话框
步骤05 进入草绘界面，单击“绘制圆”按钮
，在草绘区域中绘制圆形，效果如图5-5所示。
图5-5 草图绘制
步骤06 单击“完成”按钮
，回到三维实体建模界面，调整下视角，可以发现，在FRONT基准面上出现了刚才绘制的圆，这就是我们要绘制的圆柱的截面特征，效果如图5-6所示。
图5-6 圆柱体的截面图
步骤07 选取已绘的圆形，单击“拉伸特征”按钮
，界面的信息栏处出现拉伸特征的操作面板，效果如图5-7所示，并且在工作区中已经出现呈黄色的圆柱体，效果如图5-8所示。
图5-7 拉伸特征的操作面板
图5-8 拉伸效果
注意
如图5-8所示的效果之所以显示为黄色，是因为还没有确定其最终状态，在这期间，用户可以通过调控拉伸特征的操作面板来改变模型的高度、方向等参数。
步骤08 对模型进行调整之后，单击拉伸特征操作面板上的“确认”按钮
，完成圆柱体的创建，最终效果如图5-9所示。
图5-9 最终效果
5.2 拉伸特征
5.2.1 拉伸特征的含义及应用
拉伸特征是指沿着绘制的截面特征，在空间中按指定方向和深度而形成的三维特征。通常用于创建等截面的实体特征。
5.2.2 拉伸特征的启动及特征选项的含义
命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→拉伸”命令。
● 工具栏：单击“拉伸特征”按钮
。
启动拉伸特征工具之后，界面的信息栏处出现拉伸特征的操作面板，效果如图5-10所示，现将其面板中各功能按钮介绍如下。
图5-10 拉伸特征的操作面板
：建立实体拉伸特征。
：建立曲面拉伸特征。
：按照给定的拉伸值及方向进行拉伸，Pro/ENGINEER野火4.0为用户提供了三种不同的拉伸方式。其意义分别为：
：从草绘平面以指定的深度值拉伸。
：在各方向上以指定深度值的一半，拉伸草绘平面的两侧。
：拉伸至选定的点、曲线、平面或曲面。
：深度值对话框，用户可以在此框中任意输入想要拉伸的数值。
：调整变换特征的拉伸方向。
：去除材料特征，从已有的模型中去除材料。
注意
由于去除材料特征是在已有的模型中进行减料的操作，所以只有当工作区中已存在了其他的基础模型时，它才能被使用。否则其将处于灰色不能被选取的状态。
：创建薄壁特征。
：选取创建薄壁特征后，面板上将出现相应的厚度值对话框和变换方向按钮。
：暂停此工具以访问其他对象操作工具。
：特征预览。
：确立当前特征建立。
：放弃当前特征建立。
：绘制拉伸截面。单击“放置”按钮，出现草绘截面选取对话框，效果如图5-11所示。
图5-11 草绘截面选取对话框
：单击该按钮，显示拉伸方式及深度值面板，效果如图5-12所示。面板中的第1侧和第2侧栏，为用户提供拉伸方式的选择，后面是拉伸深度值的对话框。下面的封闭端选项是只有当用户选用曲面拉伸特征时，该项才被激活使用，它是用来决定拉伸特征的端口是封闭的还是打开的。
图5-12 “选项”对话框
：显示当前特征的名称及相关信息。
5.2.3 拉伸特征的创建方法
创建拉伸特征的操作步骤：
步骤01 进入零件设计模式，启动拉伸特征。
步骤02 在拉伸特征操作面板上单击“放置”选项，单击“定义”按钮
，系统弹出“草绘”对话框，如图5-13所示，从而定义拉伸特征的草绘平面和参照平面。
图5-13 “草绘”对话框
步骤03 在工作区中，选择相应的草绘平面和参考平面，设定好视图方向和特征生成方向后，单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
步骤04 在草绘界面中，绘制拉伸截面特征，绘制完毕，单击“完成”按钮
。完成截面特征的绘制，回到三维设计截面。
步骤05 在操作面板中选择相应的拉伸方式并输入拉伸深度值。
步骤06 如果生成曲面，选择“曲面特征”按钮
。
步骤07 如果生成薄壁特征，选择“薄壁特征”按钮
。
步骤08 如果是在已有实体特征中进行去除材料特征的创建，选择“去除材料特征”按钮
，单击“调整方向”按钮
，选择方向。
步骤09 单击“特征预览”按钮
，预览特征的生成情况。
步骤10 确认特征无误，单击“确认”按钮
，完成拉伸特征的建立。
5.3 旋转特征
5.3.1 旋转特征的含义及应用
旋转特征是指特征截面绕旋转中心线进行旋转而形成的实体特征。通常用于创建回转体实体特征。
5.3.2 旋转特征的启动及特征选项的含义
命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→旋转”命令。
● 工具栏：单击“旋转特征”按钮
。
启动旋转特征工具之后，界面的信息栏处出现旋转特征的操作面板，效果如图5-14所示，现将其面板中各功能按钮介绍如下。
图5-14 旋转特征的操作面板
：建立实体拉伸特征。
：建立曲面拉伸特征。
：按照给定的角度值及方向进行旋转，Pro/ENGINEER野火4.0为用户提供了三种不同的旋转方式。其意义分别为：
：从草绘平面以指定的角度值旋转。
：在草绘平面的两个方向上以指定角度值的一半在草绘平面的两侧旋转。
：旋转至选定的点、平面或曲面。
：角度值对话框，用户可以在此框中任意输入想要旋转的角度数值。
：调整变换特征的旋转方向。
：去除材料特征，从已有的模型中去除材料。
：创建薄壁特征。
：选取创建薄壁特征后，面板上将出现相应的厚度值对话框和变换方向按钮。
：暂停此工具以访问其他对象操作工具。
：特征预览。
：确立当前特征建立。
：放弃当前特征建立。
：绘制旋转截面。单击“位置”按钮，出现草绘截面选取及旋转轴对话框，效果如图5-15所示。
图5-15 草绘截面选取及旋转轴对话框
：单击该按钮，显示旋转方式及角度值面板，效果如图5-16所示。面板中的“第1侧”和“第2侧”栏，为用户提供旋转方式的选择，后面是旋转角度值的对话框。下面的“封闭端”选项是只有当用户选用曲面旋转特征时，该项才被激活使用，它是用来决定旋转特征的端口是封闭的还是打开的。
图5-16 “选项”对话框
：显示当前特征的名称及相关信息。
5.3.3 旋转特征的创建方法
创建旋转特征的操作步骤如下：
步骤01 进入零件设计模式，启动旋转特征。
步骤02 在旋转特征操作面板上单击“位置”选项，单击“定义”按钮
，系统弹出“草绘”对话框，从而定义旋转特征的草绘平面和参照平面。
步骤03 在工作区中，选择相应的草绘平面和参考平面，设定好视图方向和特征生成方向后，单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
步骤04 在草绘界面中，绘制旋转截面特征，绘制完毕，单击“完成”按钮
。完成截面特征的绘制，回到三维设计界面。
注意
草绘旋转截面特征时，需要绘制一条中心辅助线作为旋转截面特征的旋转中心线，并且绘制的截面必须全部位于中心线的一侧，如要生成实体旋转特征，那么草绘截面特征必须为封闭。
步骤05 在操作面板中选择相应的旋转方式并输入旋转角度值。
步骤06 如果生成曲面，选择“曲面特征”按钮
。
步骤07 如果生成薄壁特征，选择“薄壁特征”按钮
。
步骤08 如果是在已有实体特征中进行去除材料特征的创建，选择“去除材料特征”按钮
，单击“调整方向”按钮
，选择方向。
步骤10 确认特征无误，单击“确认”按钮
，完成旋转特征的建立。
步骤09 单击“特征预览”按钮
，预览特征的生成情况。
5.4 扫描特征
5.4.1 扫描特征的含义及应用
扫描特征是将二维截面特征沿着指定的轨迹进行扫描从而生成的三维实体特征。创建扫描特征需要定义两个特征要素，首先要有一条用于扫描的轨迹线，其次是沿轨迹线扫描的截面特征。扫描通常用于具有一定轨迹可循的模型特征。
5.4.2 扫描特征的启动及特征选项的含义
命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→扫描→伸出项”命令。
在菜单栏的扫描项中，有多种不同的扫描类型，如图5-17所示，这里进行简单介绍。
图5-17 扫描特征菜单
注意
虽然是不同类型的扫描特征，但其操作的过程大致都是一样的，所以这里以伸出项的操作流程为例。
启动扫描特征工具之后，系统界面中弹出“伸出项：扫描”对话框，下面是扫描操作的功能面板流程图，如图5-18所示。
图5-18 扫描操作的功能面板流程图
从图中可以看出扫描的源头是扫描轨迹，其中分为草绘轨迹和选取轨迹两个选项。其意义分别如下：
草绘轨迹：没有可利用的轨迹，要自行在草绘环境中草绘出扫描轨迹。
选取轨迹：环境中现有可以利用的曲线或边作为轨迹，直接选取采用。
在实际的扫描特征创建中，一般采用选取轨迹的操作方法，因为利用这种方法可以采用不同的方式进行轨迹的选择，故这里着重讲解选取轨迹项。
依次：对已有的线进行逐一的选取，使其成为扫描轨迹线。
相切链：在一条曲线链中，单击一条线，所有从它出发的线，只要链接点是相切的，其相连的线均被自动选取，直到该链点不为切点为止。
曲线链：定义曲线链为扫描轨迹。
边界链：通过选取一个曲面，并使用其单侧边来定义轨迹，若曲面有多个环，可选择一个特征环来定义。
曲面链：通过选取一个面，并使用该面的边来定义轨迹。
目的链：通过选择模型中预先定义的边集来定义。
选取：根据定义的轨迹链的方式，进行边线、曲线的选择。
撤销选取：撤销当前曲线的活边。
修剪/延伸：对选择的曲线进行裁剪或延长。
起始点：选择扫描曲线的开始点。
完成：完成轨迹曲线的设定。
退出：未完成轨迹的选择，退出并返回到上一级菜单。
5.4.3 扫描特征的创建方法
创建扫描特征的操作步骤如下：
步骤01 进入零件设计模式，在菜单栏中选择“插入→扫描→伸出项”命令，启动扫描命令。
步骤02 选择创建扫描轨迹线或选择环境中已有曲线作为扫描轨迹线。
步骤03 在步骤2中，用户如果选择草绘轨迹项，则需定义草绘平面和参考平面，在草绘平面中绘制扫描轨迹线。如果用户选择选取轨迹项，则需在工作区中选择一条曲线作为扫描轨迹线。
步骤04 如果轨迹线为开放轨迹并与实体相结合，则应确定轨迹的首尾端为自动结合（合并终点）还是保留原状（自由端点）。如果轨迹线为封闭的，则需配合截面的形状选择增加内部因素或无内部因素。
注意
增加内部因素是指将一个非封闭的截面沿着封闭的轨迹线扫描出没有封闭的曲面，然后由系统自行在开口处加入曲面，使其成为封闭曲面，并且在封闭曲面内自动添加材料成为实体，效果如图5-19所示。无内部因素是指将一个封闭的截面沿着封闭的轨迹线扫描出的实体，效果如图5-20所示。
图5-19 增加内部因素
图5-20 无内部因素
步骤05 轨迹定义结束后，系统自动进入草绘界面，绘制扫描截面，并标注尺寸。
注意
位置尺寸的标注必须以轨迹起点十字线的中心点为基准。
步骤06 完成扫描截面的绘制，单击“完成”按钮
，系统回到三维设计界面。单击“伸出项：扫描”对话框中的“预览”按钮查看扫描特征的完成效果。
步骤07 确认特征创建无误后，单击“伸出项：扫描”对话框中的“确定”按钮完成扫描特征的创建。
5.4.4 螺旋扫描特征
螺旋扫描特征是扫描特征的一种延伸形式，所以它包含的扫描类型同扫描特征基本一样，这里就不再赘述。螺旋扫描特征能够将截面沿着螺旋轨迹线扫描，创建实体模型，效果如图5-21所示。
图5-21 螺旋扫描特征效果
创建螺旋扫描特征的操作步骤如下：
步骤01 进入零件设计模式，在菜单栏中选择“插入→螺旋扫描→伸出项”命令，启动螺旋扫描命令。
步骤02 系统弹出“伸出项：扫描”对话框，并伴有螺旋扫描的属性面板，如图5-22所示。
图5-22 螺旋扫描属性面板
步骤03 定义螺旋扫描的属性，依次选择“常数”、“穿过轴”、“右手定则”命令，单击“完成”命令。
步骤04 进入“设置草绘平面”菜单管理器，在工作区中选取草绘平面，选择“正向”、“缺省”命令。进入草绘环境。
步骤06 首先绘制和标注轨迹线，单击“完成”按钮
，效果如图5-23所示。
图5-23 绘制螺旋扫描轨迹线
步骤05 定义草绘参照，接受系统默认的草绘参照。
注意
绘制螺旋扫描轨迹线时，必须绘制一条中心线来作为螺旋扫描特征的旋转轴线。
步骤07 此时界面的消息栏处出现定义螺旋“输入节距值”对话框，在对话框中输入节距值，效果如图5-24所示。
图5-24 “输入节距值”对话框
步骤08 继续绘制螺旋扫描的截面特征，效果如图5-25所示。
图5-25 绘制螺旋扫描的截面特征
步骤09 完成截面的绘制，单击“完成”按钮
，系统回到三维设计界面。单击“伸出项：螺旋扫描”对话框中的“预览”按钮查看螺旋扫描特征的完成效果。
步骤10 确认特征创建无误后，单击“伸出项：螺旋扫描”对话框中的“确定”按钮完成螺旋扫描特征的创建。
5.5 混合特征
5.5.1 混合特征的含义及应用
混合特征是指将一组截面特征沿着各自的边线使用过渡曲线连接而成的三维实体特征。创建混合特征的一组截面中至少需要两个或两个以上的截面，并且这些截面的图元数必须相同。Pro/ENGINEER野火4.0为用户提供了三种混合方式，分别是平行混合、旋转混合和一般混合。混合通常用于创建具有不同截面造型，但是具有相同截面图元的混合模型实体。
5.5.2 混合特征的启动及特征选项的含义
命令启动方法如下：
通过下拉菜单，选择“插入→混合→伸出项”命令。
在菜单栏中的扫描项中，有多种不同的扫描类型，其类型同扫描的类型相同，详情参看扫描菜单类型，这里就不再赘述。启动扫描特征工具之后，系统界面中弹出“混合选项”菜单管理器，如图5-26所示是混合操作的功能面板流程图。
图5-26 混合操作的功能面板流程图
这里着重对“混合选项”菜单管理器的各功能选项进行讲解：
平行：平行混合方式，所有截面相互平行。
旋转的：旋转混合方式，截面绕Y轴旋转。
一般：一般混合方式，截面可沿X、Y、Z轴旋转或平移。
规则截面：以绘图面所绘制的面或由现有零件选取的面为混合截面。
投影截面：以绘图面所绘制的面或选择现有零件在投影后所得的面作为混合截面。
选取截面：选取已有的截面作为混合截面。
草绘截面：在草绘界面中绘制混合截面。
5.5.3 混合特征的创建方法
Pro/ENGINEER野火4.0为用户提供了三种混合方式，分别是平行混合、旋转混合和一般混合。由于平行混合是最常用也是最简单的混合方式，故这里以平行混合为例演示混合特征的操作步骤。
步骤01 进入零件设计模式，启动混合特征。
步骤02 在“混合选项”菜单管理器中依次选取“平行”、“规则截面”、“草绘截面”选项，单击“完成”按钮。
步骤03 在“属性”菜单管理器中依次选取“直的”、“开放”选项，单击“完成”按钮。
步骤04 进入“设置草绘平面”菜单管理器，选取FRONT基准面为草绘平面，依次选取“平面”、“正向”、“缺省”选项，采用系统默认的参照平面，进入草绘界面进行截面点绘制。
步骤05 在草绘界面中，绘制混合特征的第一个截面，效果如图5-27所示，绘制完第一个截面后，按住鼠标右键稍许，在右键菜单栏中选取切换剖面选项，创建第二个草绘截面。
图5-27 绘制第一个混合截面
注意
由于混合截面要求相互间的图元数相等，为了满足圆的图元与接下来绘制的矩形图元数相等，故将圆进行了分割操作，这里使用分割命令
，将圆分割为四份，再通过对称约束将其四等分化。
步骤06 绘制混合特征的第二个截面，效果如图5-28所示。
图5-28 绘制第二个混合截面
注意
混合特征截面的起始点位置和方向的不同，也能导致不同的混合结果，需保持截面间起始点位置和方向的一致，才能创建出顺畅的混合模型。
步骤07 截面绘制完成，单击“完成”按钮
，信息栏中弹出截面间距值对话框，输入间距值，效果如图5-29所示，单击“确定”按钮，回到三维设计界面。
图5-29 截面间距值对话框
步骤08 单击“伸出项：混合，平行”对话框中的“预览”按钮，查看混合特征的完成效果。
步骤09 确认特征创建无误后，单击“伸出项：混合，平行”对话框中的“确定”按钮完成混合特征的创建，效果如图5-30所示。
图5-30 混合实体特征效果
5.5.4 边界混合
边界混合特征主要是通过利用边线作为架构线，从而生成曲面的工具。边界混合特征是一种比较高级的创建曲面及实体的操作方法，由于它的自由度及调控性非常好，所以在实际的建模工作中，它是一个使用率很高的工具。边界混合特征的核心操作是构建出合理的结构线，然后按照一定方向进行逐个混合，从而形成曲面。下面通过实例对边界混合工具的操作及应用进行详细的讲解。
命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→边界混合”命令。
● 工具栏：单击“边界混合”按钮
。
边界混合特征的创建方法如下：
步骤01进入零件设计模式。
步骤02 首先创建边界混合的结构线。单击“草绘工具”按钮
，在弹出的“草绘”对话框中选择TOP平面为草绘面，其他选项为默认设置，单击“草绘”按钮，进入草绘界面，绘制草图如图5-31所示。
图5-31 草图绘制结构线
步骤03 单击基准点工具
，在绘制的结构线与RIGHT平面上创建相交的基准点PNT0、PNT1，效果如图所示。
图5-32 基准点PNT0、PNT1的创建
注意
在创建相交点的时候，这里用到一个非常好用的技巧，首先选取刚才创建的边线，此时按住Ctrl键不放，同时选取RIGHT平面，即可创建出两图元相交的基准点。
步骤04 重复步骤3的操作，在结构线与FRONT平面上创建相交的基准点PNT2、PNT3，效果如图5-33所示。
图5-33 基准点PNT2、PNT3的创建
步骤05 继续绘制结构线，单击“草绘工具”按钮
，在弹出的“草绘”对话框中选择FRONT平面为草绘面，其他选项为默认设置，单击“草绘”按钮，进入草绘界面，在参照选择框中，选取刚刚绘制的PNT2、PNT3为参照点，绘制草图如图5-34所示。
图5-34 草图绘制结构线
步骤06 继续创建基准点，单击“基准点”工具
，在步骤5创建的结构线和RIGHT平面上创建相交的基准点PNT4，效果如图5-35所示。
图5-35 基准点PNT4的创建
步骤07 继续绘制结构线，单击“草绘工具”按钮
，在弹出的草绘对话框中选择RIGHT平面为草绘面，其他选项为默认，单击“草绘”按钮，进入草绘界面，在参照选择框中，选取PNT0、PNT1、PNT4为参照点，绘制草图如图5-36所示。
图5-36 草图绘制结构线
步骤08 绘制好结构线，启动边界混合命令，信息栏处出现边界混合特征的控制面板，如图5-37所示。
图5-37 边界混合特征的控制面板
步骤09 在第一方向上进行结构线的选取，如图5-38所示。
图5-38 创建第一方向曲面
注意
选取结构线的时候要按住Ctrl键。
步骤10 在第二方向上进行结构线的选取，如图5-39所示。
图5-39 创建第二方向曲面
步骤11 完成结构线的铺面，单击“预览”按钮查看特征效果。
步骤12 确认无误，单击“确定”按钮
，完成边界混合特征的创建，最后效果如图5-40所示。
图5-40 边界混合特征效果
5.6 综合范例
前面介绍了基础实体模型的创建方法，下面通过两个实例模型的练习来进一步巩固所学知识点，并尽可能地灵活掌握。
5.6.1 范例1——手柄模型的创建
效果文件：CDROM\05\demo\shitifanli_shoubing.prt.1
演示视频：CDROM\05\video\shitifanli_shoubing.swf
本范例通过手柄模型的创建，详细介绍Pro/ENGINEER创建模型的方法流程，其中重点讲解拉伸特征和旋转特征两个工具，最终效果如图5-41所示。
图5-41 手柄模型最终效果
步骤01 单击“新建”文件按钮
，打开“新建”对话框，在“新建”对话框中进行如下设置，在“类型”选项栏中选取“零件”选项，在“名称”输入框中输入草图名称“shitifanli_shoubing”，取消“使用缺省模板”选项的勾选，单击“确定”按钮，如图5-42所示。
图5-42 “新建”对话框
步骤02 在弹出的“新文件选项”对话框中选取如图5-43所示的“mms_part_solid”选项，从而使零件模型的创建单位为毫米。单击“确认”按钮，进入零件界面。
图5-43 “新文件选项”对话框
步骤03 首先使用旋转特征进行手柄主体的创建。单击“草绘”工具按钮
，在弹出的“草绘”对话框中，定义FRONT基准面为草绘平面，保持默认的RIGHT面为参照面，方向向右，如图5-44所示。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
图5-44 “草绘”对话框
步骤04 绘制手柄主体截面。绘制如图5-45所示的草绘截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-45 手柄主体截面
注意
由于接下来要使用绘制的截面进行旋转特征操作，所以一定不要忘记绘制中心线，作为旋转特征的旋转轴。
步骤05 选取刚绘制手柄主体截面特征，单击“旋转特征”工具按钮
，信息栏出现旋转特征操作面板，在操作面板中进行如图5-46所示的设置。单击“确认”按钮，完成旋转特征的操作，效果如图5-47所示。
图5-46 旋转特征操作面板
图5-47 创建旋转特征
步骤06 接下来使用拉伸工具创建手柄头部。单击“拉伸特征”工具按钮
，信息栏出现拉伸特征操作面板，单击操作面板菜单栏中的“放置”选项，出现如图5-48所示的草绘定义栏，单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。在工作区中定义草绘面和参照面，选取如图5-49所示的平面为草绘面和参照面。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
图5-48 草绘定义栏
图5-49 定义“草绘”对话框
注意
这里创建模型的方法跟前面的旋转特征有所不同，这里是在拉伸特征中进行草绘设置，而旋转特征是在已经绘制好的草图截面的基础上直接生成模型，虽然方法不同，但是结果一样，这里主要证明Pro/ENGINEER创建方法的多样性，用户可以根据自己的习惯进行创建。
步骤07 绘制手柄头部截面。绘制如图5-50所示的草绘截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-50 手柄头部截面
步骤08 设置拉伸长度为“15.00”，如图5-51所示为拉伸特征操作面板。单击“确定”按钮，完成头部拉伸操作，效果如图5-52所示。
图5-51 拉伸特征操作面板
图5-52 创建拉伸特征
步骤09 下面要为手柄头部掏孔，这里依然使用拉伸工具进行孔的创建。单击“草绘”工具按钮
，在弹出的“草绘”对话框中，定义FRONT基准面为草绘面，RIGHT基准面为参照面，方向为右，如图5-53所示。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
图5-53 定义“草绘”对话框
步骤10 绘制孔截面。绘制如图5-54所示的草绘截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-54 孔截面
步骤11 单击“拉伸特征”工具按钮
，信息栏出现拉伸特征操作面板，在操作面板中进行如下设置：拉伸方向选取“向两侧拉伸”，拉伸长度设为“30.00”，选取“除料”工具按钮
，如图5-55所示。设置完毕后，单击“确定”按钮，完成孔的创建，完成模型的创建，最终效果如图5-56所示。
图5-55 拉伸特征操作面板
图5-56 手柄模型最终效果
5.6.2 范例2——茶壶模型的创建
效果文件：CDROM\05\demo\shitifanli_chahu.prt.1
演示视频：CDROM\05\video\shitifanli_chahu.swf
本范例通过茶壶模型的创建，重点讲解扫描特征和混合特征两个工具，最终效果如图5-57所示。
图5-57 茶壶模型最终效果
步骤01 单击“新建”文件按钮
，打开“新建”对话框，在“新建”对话框中进行如下设置，在“类型”选项栏中选取“零件”选项，在“名称”输入框中输入草图名称“shitifanli_chahu”，取消“使用缺省模板”选项的勾选，单击“确定”按钮，如图5-58所示。
图5-58 “新建”对话框
步骤02 在弹出的“新文件选项”对话框中选取如图5-59所示的“mmns_part_solid”选项，从而使零件模型的创建单位为毫米。单击“确定”按钮，进入零件界面。
图5-59 “新文件选项”对话框
步骤03 首先使用旋转特征进行茶壶主体的创建。单击“草绘”工具按钮
，在弹出的“草绘”对话框中，定义FRONT基准面为草绘平面，保持默认的RIGHT面为参照面，方向向右，如图5-60所示。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
图5-60 “草绘”对话框
步骤04 绘制茶壶主体截面。绘制如图5-61所示的草绘截面，结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-61 茶壶主体截面
步骤05 选取刚绘制的茶壶主体截面特征，单击“旋转特征”工具按钮
，信息栏出现旋转特征操作面板，在操作面板中进行如图5-62所示的设置。单击“确定”按钮，完成旋转特征的操作，效果如图5-63所示。
图5-62 旋转特征操作面板
图5-63 创建旋转特征
步骤06 继续使用旋转特征工具创建茶壶盖。首先绘制茶壶盖截面，单击“草绘”工具按钮
，在弹出的“草绘”对话框中，单击“使用先前的”按钮
，采取与上一次同样的基准进行截面绘制。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
步骤07 定义参照基准，如图5-64所示，然后绘制如图5-65所示的草绘截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-64 “参照”对话框
图5-65 茶壶盖截面
步骤08 选取绘制好的茶壶盖截面特征，单击“旋转特征”工具按钮
，信息栏出现旋转特征操作面板，在操作面板中进行如图5-62所示的设置。单击“确定”按钮，完成旋转特征的操作，效果如图5-66所示。
图5-66 创建茶壶盖
步骤09 接下来要使用扫描工具进行茶壶把的创建。绘制扫描轨迹，单击“草绘”工具按钮
，在弹出的“草绘”对话框中，单击“使用先前的”按钮
，采取与上一次同样的基准进行截面绘制。单击“草绘”按钮，进入草绘界面。
步骤10 绘制如图5-67所示的弧线作为扫描轨迹。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-67 绘制扫描轨迹
步骤11 在菜单栏中选取“插入→扫描→伸出项”选项，弹出“伸出项：扫描”对话框。在“扫描轨迹”菜单栏中选取“选取轨迹”选项，回到工作区选取刚绘制好的扫描轨迹，单击“确定”按钮，在“链”菜单栏中单击“完成”选项，在“属性”菜单栏中保持默认选项，单击“完成”选项，进入草绘界面绘制扫描截面，扫描设置步骤如图5-68所示。
图5-68 扫描设置步骤
步骤12 以系统提供的基准中心绘制如图5-69所示的扫描截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，退出草绘界面。
图5-69 绘制扫描截面
步骤13 单击“伸出项：扫描”对话框中的“预览”按钮，查看扫描特征的生成情况，确认无误后单击“确定”按钮，完成扫描的创建，效果如图5-70所示。
图5-70 创建扫描特征
步骤14 接下来要通过混合工具创建壶嘴部分，由于目前画面中的基准不能满足创建壶嘴的要求，所以在创建混合特征之前，要创建符合壶嘴生成角度的基准面。选取RIGHT基准面，单击“基准平面”工具按钮
，弹出“基准平面”对话框，在偏距“平移”数值框中输入“80.00”，如图5-71所示，单击“确定”按钮，生成DTM1基准面，如图5-72所示。
图5-71 “基准平面”对话框
图5-72 生成新的基准面
注意
生成基准面的方法在实际建模操作中非常实用，应灵活掌握。
步骤15 此时生成的DTM1面在位置上基本适合壶嘴的位置，但是由于壶嘴是上扬的状态，最好是在成一样角度的基准面上绘制，所以需创建带有角度的基准面。选取DTM1基准面，按住Ctrl键选取TOP基准面，即将两者同时选取，单击“基准轴”工具按钮
，随即在两面相交处生成了新的基准轴A_5，如图5-73所示。
图5-73 生成新的基准轴
注意
生成新的基准轴，一般是使用现有的基准面间构成的几何关系产生的，这种技巧在实际操作中非常灵活、实用。
步骤16 下面以刚生成的基准轴为旋转轴，在DTM1基准面的基础上创建新的基准面。按住Ctrl键，同时选取DTM1基准面和A_5基准轴，单击“基准平面”工具按钮
，弹出“基准平面”对话框，在偏距“旋转”数值框中输入“150.00”，如图5-74所示，单击“确定”按钮，生成DTM2基准面，如图5-75所示。
图5-74 “基准平面”对话框
图5-75 生成新的基准面
步骤17 在菜单栏中选取“插入→混合→伸出项”选项。在“混合选项”菜单栏中选取“平面、规则截面、草绘截面”选项，单击“完成”选项，弹出“伸出项：混合，平行”对话框，在“属性”菜单栏中选取“直的”选项，单击“完成”选项，在“设置草绘平面”和“设置平面”菜单栏中分别选取“新设置”和“平面”选项，回到工作区选取刚生成的DTM2基准面，在“方向”菜单栏中选取“正向”选项，在“草绘视图”菜单栏中选取“缺省”选项，进入草绘界面绘制扫描截面。混合设置步骤如图5-76所示。
图5-76 混合设置步骤
步骤18 添加如图5-77所示的参照，以参照的交叉点为圆心绘制如图5-78所示的混合截面。绘制结束后，单击“确定”按钮，弹出“深度”菜单栏，如图5-79所示。
图5-77 设置草绘参照
图5-78 绘制混合截面
图5-79 “深度”菜单栏
步骤19 保持“深度”菜单栏中默认选项，单击“完成”命令，此时信息栏出现截面深度设置对话框，依次输入如图5-80所示数值，单击“确定”按钮，完成截面间深度的定义。
图5-80 输入截面深度数值
步骤20 单击“伸出项：混合，平行”对话框中的“预览”按钮，查看混合特征的生成情况，确认无误后单击“确定”按钮，完成混合的创建，模型最终效果如图5-81所示。
图5-81 最终效果