实体建模技术

实体建模技术提示：1．实体零件的后缀名为.prt 。

2．零件名称只能输入英文字母、汉语拼音、阿拉伯数字和一些带下划线的名称等，不能输入汉字和一些特殊字符，如“/、，、。

、？、< >”等。

3．模型模板有英制和公制，英制inlbs_part_solid（默认英制模板，ecad为英制的 ecad模板），表示其长度为英寸（in），质量为磅（ibm），时间为秒（s）；公制 mmns_part_solid，表示其长度为毫米（mm），质量为牛顿（N），时间为秒（s）；一般选择公制单位。

三维产品建模中常用的创建特征方法有基础特征、基准特征、工程特征等。

一、基础特征是最常用的创建特征的方法，包括拉伸、旋转、扫描、混合，是零件建模的根本，也是进一步学习高级特征的基础。

其中，拉伸完成零件的80% 建模工作，15%使用旋转功能，扫描和混合约占5%左右。

1．1零件造型菜单介绍一）零件环境模式进入主菜单文件（File）下拉菜单新建（New）→零件（Part）→Solid 注意：将“缺省”复选框前的“√”去掉，在模板对话框中选择“mmns_part_solid”选项，即选择公制单位。

二）文件格式及文件名要求文件保存成.Prt格式，并且文件名只能是英文字符、数字等组成，不能含汉字，最好以能说明零件用途的字符来命名。

三）零件造型菜单实体建模命令中基础特征主要包括拉伸、旋转、扫描、混合等。

1．2基础特征常用的造型方法介绍三维实体建模的一般流程：进入实体建模环境创建实体特征并进行编辑（一般先绘2D图形、再通过相关命令创建三维实体图形、最后对特征进行编辑，如抽壳/镜像/倒圆角等）。

一）拉伸（Extrude）1．拉伸的特点将封闭的二维截面或剖面图形沿垂直草绘平面方向延伸至指定距离来拉伸成柱体，当截面有内环时，特征将拉伸成孔。

可创建实体、曲面，可填加或移除材料。

2．拉伸特征的创建步骤单击命令→单击“放置”选项→“定义“内部草绘（或在绘图区按右键，选”定义内部草绘“）→草绘对话框中确定“草绘平面”和“参照平面（包括绘图方向和参照方向）。

“→草绘环境绘制草绘截面→完成后”√“（”╳“退出草绘）→确定拉伸高度→”√“确认，生成实体。

3．拉伸操控板1）放置上滑面板：定义和修改拉伸草绘截面；注意：拉伸前的草绘截面图形一定是封闭的。

提示：绘制截面草图时可使用参照命令来设置绘图时的参照位置及尺寸标注的参照。

用拉伸生成的实体，沿拉伸方向上的各截面特征是相同的。

左图草绘相关尺寸如下：拉伸高度为30mm。

草绘平面以及参照平面的选取：不同草绘截面及参照面选取对比：（1）一步生成实体（2）两步生成实体（方法多种）（3）三步生成实体提示：绘制草绘图形，图形形状不要太复杂，否则生成实体时易失败。

2）选项上滑面板：定义草绘平面两侧的特征深度，对曲面可选择端面是否封闭；其选项内容和操控板中深度类型的选择有关。

定义特征生成深度类型有以下几种方法；从上到下依次为：（1）从草绘平面以指定深度拉伸；（2）双向拉伸，所定义值为两侧长度之和；（3）拉伸至下一曲面；（4）拉伸至与所有曲面相交；（5）拉伸至与选定曲面相交；（6）拉伸至选定点、曲面、曲线或平面；拉伸深度类型的不同效果（3）定义拉伸特征生成方向①拉伸深度方向左边第一个图标，效果如图所示。

②材料拉伸（去除）方向（选择去除材料或薄壁选项）右边第一个图标，效果如图所示。

注意：箭头指向去除材料一侧。

3）属性上滑面板：设置拉伸特征的名称，查看当前特征信息。

4）拉伸特征类型拉伸可生成实体或曲面，通过图标分别来实现。

拉伸实体拉伸曲面技巧：1）用Crtl+D可使参照平面重新摆正。

2）在零件实体环境中，Shift+鼠标中键（按住）可平移图形；滚动中键可缩放图形；按住中键可旋转图形。

要点：4) 特征编辑特征创建完成后，需要修改可在模型树中右键单击特征，选择“编辑定义“选项，即可对草绘截面及拉伸参数进行重新设置和编辑。

技巧：在三维环境中，最好将系统颜色设置为 pro/e wildfire方案，以便于对曲面特征的观察。

设置方法：效果显示：如图所示三维造型，其中右边一圆柱体为实体，左边为曲面特征，在两种不同的系统颜色下其显示对比如图所示。

在左图中，白色表示实体；粉色为封闭曲面；黄色表示破面。

4.练习素材1）图1 造型步骤参考：图22）创建流程基于特征建模（搭积木）流程----参考 步骤一 创建底板步骤二创建顶部圆柱特征步骤三创建支撑板步骤四创建加强筋步骤五底部开槽模型树特征如图所示。

二、旋转（Revolve）1．旋转特点旋转特征具有轴对称特性，由封闭的断面（截面）图形绕与其平行的轴回转而成。

2．旋转特征的创建步骤单击命令→单击“放置”选项→“定义“内部草绘（或在绘图区按右键，选”定义内部草绘“）→草绘对话框中确定“草绘平面”和“参照平面（包括绘图方向和参照方向）。

“→草绘环境绘制草绘截面和旋转中心→完成后”√“（”╳“退出草绘）→确定旋转角度→”√“确认，生成实体。

注意：1）旋转必须有旋转轴，且剖面外形需全部落在中心线一方，不许跨越中心线；2）如为了草绘需要建立了数条中心线，系统会选用第一条中心线作为旋转轴；3）若为实体类型，截面必须封闭，且允许有多重回路外形；若为曲面，截面可为封闭或开口型。

旋转轴的定义方法：1）内部中心线：使用草绘截面中心线作为旋转轴，若包含多条中心线默认将第一条中心线作为旋转轴。

2）外部参照：使用现有的有有效几何零件，旋面的草绘平面，且只能选择基准轴、边、坐标轴作为旋转轴。

3．旋转角度选择方式1）可变的：角度范围为0~360o；2）至选定的点、平面或曲面，且旋转中心线必须落在该平面上；5．用举例1）螺母注意：拉深深度选项的选取会影响到旋转镜像面的设置。

建模流程：①生成六棱柱②旋转③镜像2）方向盘3）咖啡杯4．练习素材三、零件特征修改方法Pro/E的参数化功能使得实体模型的修改非常简便容易。

1）在模型树中点选任意特征，按鼠标右键，在快捷菜单中选取“编辑定义“，可重定义所有参数并修改模型；2）在模型树中点选任意特征，按鼠标右键，在快捷菜单中选取“编辑“，在模型树中双击任意特征，显示尺寸参数，可对尺寸参数进行修改，然后在菜单管理器中选取再生（Regenerate），可修改模型大小及位置。

二、基准特征包括基准平面、基准轴、基准点、坐标系。

一）基准平面示例练习素材1．2．二）基准轴三）基准点三、工程特征工程特征是在实体特征的基础上添加或去除材料，形成复杂的模型，包括孔特征、壳特征、筋特征、拔模特征、圆角特征和倒角特征。

通过对基础特征的面、边线等局部元素进行编辑操作，从而改变模型的几何形状。

一）孔特征（hole）利用孔工具可向模型中添加简单孔、定制孔和工业标准孔，通过定义放置参照、设置次参照及定义孔的具体特性来添加孔。

“孔”操控板分为上下两排，单击上面选项会弹出相应的上滑面板，用于定义孔的属性；下面对话框可定义孔的形状、直径、深度等设置。

提示：1．绘制草绘孔时，首先需绘制一条垂直中心线作为孔的中心线，另外，所绘制的截面必须封闭。

2．创建标准孔时，系统添加的注释影响对模型的观察，可选中注释后单击鼠标右键，快捷菜单中选择“删除”命令即可。

二）壳特征 (shell)“壳”特征可将实体内部掏空，只留一个特定壁厚的壳，可用于指定要从壳移除的一个或多个曲面。

提示：1．若未选择要移除的面，则会创建一个“封闭”壳；2．若反向厚度侧（在对话框中输入负值或单击反向按钮），壳厚度被添加到零件外部；3．定义壳时，单击“参照”选项中的“非缺省厚度”收集器，可为某曲面指定单独的厚度值；4．单独厚度值的曲面无法输入反向或负厚度值，厚度侧由壳的默认厚度方向确定。

三）筋特征筋是设计中连接到实体曲面的薄翼或腹部伸出项。

筋通常用来加固设计中的零件，也常用来防止出现不需要的折弯特征。

提示：1．筋特征的轮廓截面必须是开放的。

2．筋添加材料的方向必须指向模型内部。

四）拔模特征(draft)指在设计过程中将零件的某些竖直面改为倾斜面。

拔模特征是在模具设计和制造过程中为将工件从型腔中取出的具体工艺要求。

相关概念；1．拔模曲面：进行拔模操作的曲面称为拔模曲面。

2．拔模枢轴：将与原来竖直面成正交关系且在拔模操作中不发生任何改变的面或中立曲线称为拔模枢轴。

拔模枢轴可以是平面也可以是在拔模曲面上的曲线，当选择平面时，枢轴平面与拔模曲面的交线作为拔模枢轴。

3．拔模方向：测量拔模角度的方向，通常是模具开模方向。

4．拔模角度：拔模方向与生成的拔模曲面之间的角度，通常为-300～300。

若创建分割拔模，则可为拔模曲面的每一侧定义独立的角度。

拔模曲面的选择开模方向朝下，加材料 开模方向朝上，减材料拔模拖动方向设定开模方向朝下，减材料 开模方向朝上，加材料拔模枢轴的设定拔模角度的设定创建分割拔模提示：1．创建拔模特征时选定的曲面必须是由圆柱面和平面组成。

2． 若曲面边界有圆角特征时则不能拔模，如果需创建拔模特征可先拔模再进行圆角操作。

3． 带拔模和圆角特征的壳件创建顺序为：拔模→倒圆角→抽壳。

五）圆角特征（fillet）圆角特征通过向一条或多条边、边链或在曲面之间添加半径而形成的造型特征。

设计零件时，经常使用圆角来使零件更加美观或增加零件强度，一般在造型的最后进行圆角处理，使特征产生光滑效果。

倒圆角设置主要在“设置”上滑面板中进行。

主要控制圆角的截面形状、圆锥系数、创建方式等。

相关选项含义：1．完全倒圆角：该选项只有选择了有效的“完全倒圆角”参照以及“圆形“截面形状和“滚球”创建方法使可用。

需要倒两次，分别选择参照曲面和驱动曲面。

完全倒圆角2．通过曲线倒圆角：按选定曲线创建半径可变倒圆角。

通过选定曲线创建半径可变倒圆角3．通过“添加半径“创建可变半径倒圆角。

创建恒定和可变半径倒圆角4．通过“添加细节”将正方体倒圆角成球体。

添加“细节“倒圆角六）倒角特征（chamfer）该特征实际上是对边或拐角进行斜切削，即可以对实体倒角，也可以对曲面或面组进行倒角。

可创建两种倒角类型，即“拐角倒角”和“边倒角”。

创建“拐角倒角”和“边倒角”编辑特征一）镜像（Mirror）将指定特征按指定平面进行镜像。

注意：“选项“中的”复制为从属项“可控制镜像特征和原特征是否有父子关系。

二）阵列（Array）1．轴阵列（Axis）轴阵列是将导引特征绕指定轴做圆周阵列。

轴向阵列的参考必须是基准轴而且基准轴必须是在导引特征创建之前创立的。

注意：轴阵列可实现可变阵列。

2．尺寸阵列将指定特征沿某一或多个尺寸方向进行阵列。

可通过将增量值设为正、负控制阵列方向；同时可实现可变尺寸阵列。

（在列表框中单击发黄后按下Ctrl键选改变的尺寸值）3.参照阵列（Reference）参照阵列是指要阵列的特征有一个父特征是某个阵列中的一员，阵列的时候可以选择和父特征一样的阵列关系去进行阵列。