【精品】第7章 扫描和放样特征建模

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第7章扫描和放样特征建模
7。

1扫描特征
扫描是一断面轮廓沿着一条路径的起点到终点所扫过面积的集合,常用于建构变化较多且不规则的模型。

为了使扫描的模型更具多样性,通常会加入一条甚至多条引导线以控制其外形。

7.1.1扫描特征的条件
建立扫描特征,必须同时具备扫描路径和扫描轮廓，当扫描特征的中间截面要求变化时，应定义扫描特征的引导线.
1.扫描路径:扫描路径描述了轮廓运动的轨迹,有下面几个特点。

(1)扫描特征只能有一条扫描路径。

(2)可以使用已有模型的边线或曲线，可以是草图中包含的一组草图曲线，
也可以是曲线特征。

(3)可以是开环的或闭环的。

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(4)扫描路径的起点必须位于轮廓的基准面上.
(5)扫描路径不能有自相交叉的情况。

2。

扫描轮廓：使用草图定义扫描特征的截面，草图有下面几点要求。

(1)基体或凸台扫描特征的轮廓应为闭环。

曲面扫描特征的轮廓可为开环或
闭环.都不能有自相交叉的情况。

(2)草图可以是嵌套或分离的，但不能违背零件和特征的定义。

(3)扫描截面的轮廓尺寸不能过大，否则可能导致扫描特征的交叉情况。

3。

引导线:引导线是扫描特征的可选参数。

利用引导线,可以建立变截面的扫描特征.由于截面是沿路径扫描的,如果需要建立变截面扫描特征（轮廓按一定方法产生变化)，则需要加入引导线。

使用引导线的扫描，扫描的中间轮廓由引导线确定。

在使用引导线时需要注意以下几点。

(1)引导线可以是草图曲线、模型边线或曲线。

(2)引导线必须和截面草图相交于一点。

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(3)使用引导线的扫描依最短的引导线或扫描路径为准，因此引导线应该比
扫描路径短，这样便于对截面的控制。

7。

1。

2简单扫描
一个扫描轮廓、一条扫描路径组成了最简单的扫描特征,即扫描轮廓沿扫描路径运动形成特征。

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1.创建【简单扫描】的操作步骤如下：
(1)在一基准面上绘制一个闭环的非相交轮廓。

(2)生成轮廓将遵循的路径。

使用草图、现有的模型边线或曲线.
(3)单击扫描工具之一：
①单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮,或选择下拉菜单【插入】︱【凸台／基体】︱【扫描】命令。

②单击【特征】工具栏上的【扫描切除】按钮，或选择下拉菜单【插入】︱【切除】︱【扫描】命令。

③单击【曲面】工具栏上的【扫描曲面】按钮,或选择下拉菜单【插入】︱【曲面】︱【扫描曲面】命令.
出现【扫描】属性管理器，如图7-1所示，设定以下选项,然后单击【确定】按
钮。

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4 图7—1【扫描】属
性管理器
2.【简单扫描】应用
(1)单一路径扫描
以建立如图7—2所示的模型为例，介绍如何利用单一路径建立扫描特征。

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①图7—2单一路径扫描模型
②新建文件
选择下拉菜单【文件】︱【新建】命令，在新建对话框中单击【零件】图标，单击【确定】按钮，单击【保存】按钮，文件名为“单一路径扫描。

SLDPRT”。

③建立路径
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”,单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7—3所示草图，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager设计树中右击“草图1”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本
框中输入“路径”,单击【确定】按钮。

图7-3“路径”草图
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④建立基准面
单击【参考几何体】工具栏上的【基准面】按钮,出现【基准面】属性管理器,单击【垂直与曲线】按钮,在【选择】下单击【参考实体】，然后在图形区域中选择“点"和“曲线"，如图7-4所示,单击【确定】按钮。

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图7-4建立基准面
①建立轮廓
在FeatureManager设计树中选择“基准面1”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7-5(a ）所示ø6mm的圆形草图。

单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮，出现【添加几何关系】属性管理器，在【所选实体】下单击【清单】列表框,然后在图形区域中选择“圆心”和“路径”，单击【穿透】按钮,添加穿透几何关系，如图7—5(b)所示,单击【确定】按钮，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager设计树中右击“草图4”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框,在【名称】文本框中输入“轮廓”，单击【确定】按钮.
（a)绘制
草图(b）建立穿透几何关系
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图7—5“轮廓”草图
①建立扫描
单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮,出现【扫描】属性管理器,在【轮廓和路径】下单击【轮廓】,然后在图形区域中选择“轮廓”草图。

单击【路径】,然后在图形区域中选择“路径”草图，如图7—6所示，单击【确定】
按钮,生成扫描特征.
图7—6单一路径扫
描
(2)【保持法向不变】和【随路径变化】
在建立模型时，【选项】选项组中【方向/扭转类型】列表框中共有5个选项，即5种断面控制方式，选择不同的选项，建立的模型也不同，本例介绍【随路径变化】和【保持法向不变】。

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①打开文件
打开“断面控制。

SLDPRT"，如图7-7所示.
图7-7“断面控制。

SLDPRT”
②建立扫描特征,设置【选项】选项组
单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮,出现【扫描】属性管理器,在【轮廓和路径】下单击【轮廓】,然后在图形区域中选择“轮廓"草图。

单击【路径】，然后在图形区域中选择“路径”草图
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，激活【选项】选项组，在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择【随路径变化】选项，如图7—8(a)所示或选择【保持法向不变】选项,如图7—8(b)所示,单击
【确定】按钮，生成扫描特征。

a【随路径变化】
b【保持法向不变】
图7-8设置【选项】选项组
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资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除(1)沿路径扭转
本例介绍【方向/扭转类型】列表框中【沿路径扭转】选项.
①打开文件
打开“沿路径扭转。

SLDPRT”，如图7-9所示.
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图7-9“沿路径扭转。

SLDPRT"
②建立曲面扫描特征，在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择设置【沿路径扭转】选项
单击【曲面】工具栏上的【扫描曲面】按钮,出现【曲面—扫描】属性管理器,在【轮廓和路径】下单击【轮廓】,然后在图形区域中选择“轮廓”草图。

单击【路径】，然后在图形区域中选择“路径”草图，激活【选项】选项组，在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择【沿路径扭转】选项，在【扭转角度】文本框输入“720°”如图7—10所示，单击【确定】按钮，生成扫描曲面
特征。

图7—10【沿路径扭
转】
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(1)与结束端面对齐
使用【与结束端面对齐】来继续扫描轮廓直到路径所遇到的最后一个面。

如选择了【与结束端面对齐】，扫描的面延伸或缩短以匹配扫描终点的面，而不要求额外的几何体。

①打开文件
打开“与结束端面对齐.SLDPRT”，如图7—11所示。

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图7-11“与结束端面对齐。

SLDPRT
②建立切除扫描特征，设置【与结束端面对齐】复选框
选择下拉菜单【插入】︱【切除】︱【扫描】命令，出现【切除—扫描】属性管理器，在【轮廓和路径】下单击【轮廓】，然后在图形区域中选择“轮廓”草图。

单击【路径】,然后在图形区域中选择“路径”草图，激活【选项】选项组，取消【与结束端面对齐】复选框，如图7-12a所示或选中【与结束端面对齐】复选框，如图7—12b所示,单击【确定】按钮，生成切除扫描特征。

（a）
取消【与结束端面对齐】复选框
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（b)选中【与结束端面对齐】复选框
图7-12与结束端面对齐
7。

1。

3使用引导线扫描
由于草图是沿着路径扫描的,可以使用引导线来控制中间的草图轮廓。

1.路径与一条引导线
利用一条路径线和一条引导线再加上一个剖面可以完成一些有曲线的造型,其中路径决定了扫出的长度，而引导线控制了外型，剖面则决定端面形状。

以建立如图7—13所示的模型为例，介绍如何利用路径与一条引导线建立扫描
特征。

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图7-13路径与一条引导线扫描模型
①新建文件
选择下拉菜单【文件】︱【新建】命令，在打开对话框中单击【零件】图标,，文件名为“路径与一条引导线.SLDPRT”。

②建立引导线
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在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7—14所示草图，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager设计树中右击“草图1"，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“引导线”,单击【确定】按钮。

图7—14“引导线"草图
①建立路径
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7—15所示草图,单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮.在FeatureManager设计树中右击“草图2"，从快捷菜单中选择【属性】命
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令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“路径”，单击【确定】按钮。

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图7—15“路径”草图
① 建立轮廓
在FeatureManager 设计树中选择“上视基准面”,单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮,进入草图绘制，绘制圆形草图。

单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮，出现【添加几何关系】属性管理器，在【所选实体】下单击【清单】列表框,然后在图形区域中选择“圆心”和“路径”，单击【穿透】按钮
，添加穿透几何关系，单击【确定】按钮,再次单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮，出现【添加几何关系】属性管理器,在【所选实体】下单击【清单】列表框，然后在图形区域
中选择“圆周边”和“引导线端点"，单击【重合】按钮
，添加重合几何关系，单击【确定】按钮，如图7—16所示。

单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮.在FeatureManager 设计树中右击“草图3”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“轮廓”，
单击【确定】按钮。

图7-16“轮廓"草图
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①建立使用引导线扫描
单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮,出现【扫描】属性管理器，在【轮廓和路径】下单击【轮廓】,然后在图形区域中选择“轮廓”草图。

单击【路径】，然后在图形区域中选择“路径”草图，在【引导线】下单击【引导线】,然后在图形区域中选择“引导线"草图，激活【选项】选项组,在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择【随路径和第一引导线变化】选项，如图7-17所示,单击【确定】按钮，
生成扫描特征。

图7—17路
径与一条引导线
说明：在引导线扫描中，重合与穿透作用相同.
2.路径与二条引导线
在产品设计中常需要设计一些有曲线的造型，但使用路径及一条引导线仍嫌不足，尤其是在限制某方向的宽度的时，就无法使用路径与一条引导线扫描，而必需使用第一条与第二条引导线来做出。

以建立如图7-18所示的模型为例,介绍如何利用路径与二条引导线建立扫描特征。

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图7—18路径与二条引导线扫描模型
① 新建文件
选择下拉菜单【文件】︱【新建】命令，在打开对话框中单击【零件】图标，单击【确定】按钮，单击【保存】按钮,
文件名为“路径与二条引导线。

SLDPRT ”。

② 建立引导线1
在FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”,单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮
,进入草图绘制，绘制如图7—19所示草图，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager 设计树中右击“草图1”，从快捷菜单中选择【属性】命令,出现【特征属性】对话框,在【名称】文本框中输入“引导线1"，单击【确定】按钮。

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图7—19“引导线1”草图
①建立引导线2
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进
入草图绘制，绘制如图7—18所示草图，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager 设计树中右击“草图2”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本
框中输入“引导线2”,单击【确定】按钮。

图7—20“引导线2”草图
②建立路径
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7-21所示草图,单击【标准】工具栏上的【重建
模型】按钮。

在FeatureManager设计树中右击“草图3”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“路径",单击【确定】按钮。

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图7—21“路径"草图
① 建立轮廓
在FeatureManager 设计树中选择“上视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制椭圆草图。

单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮，出现【添加几何关系】属性管理器，在【所选实体】下单击【清单】列表框，
然后在图形区域中选择“椭圆心”和“路径”，单击【穿透】按钮，添加穿透几何关系，
单击【确定】按钮，再次单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮
，出现【添加几何关系】属性管理器，在【所选实体】下单击【清单】列表框，然后在图形区域中选择“椭圆节点”和“引导线1端点"，单击【穿透】按钮
，添加穿透几何关系，单击【确定】按钮。

再次单击【草图】工具栏上的【添加几何关系】按钮
,出现【添加几何关系】属性管理器，在【所选实体】下单击【清单】列表框，然后在图形区域中选择“椭圆节点”和“引导线2端点”，单击【穿透】按钮
，添加穿透几何关系，单击【确定】按钮，如图7-22所示.单击【标准】工具栏上的【重建模型】按钮。

在FeatureManager 设计树中右击“草图4”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在
【名称】文本框中输入“轮廓”，单击【确定】按钮。

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图7—22“轮廓"草图
① 建立使用引导线扫描 单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮，出现【扫描】属性管理器，在【轮廓和路径】下单击【轮廓】，然后在图形区域中选择“轮廓"草图.单击【路径】
，然后在图形区域中选择“路径”草图,在【引导线】下单击【引导线】，然后在图形区域中选择“引导线1"草图和“引导线2”草图,激活【选项】选项组,在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择【随第一和第二引导线变化】选项，如图7—23所示，单击【确定】按钮
,
生成切除扫描特征。

图7—23路径与二条引导线
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7.1。

4扫描特征的综合应用
【例5-1】应用扫描特征创建叉类模型，如图7-24所示。

图7—24叉类
建模分析：
叉类是由连接端、底座和部分组成，此模型的建立将分为A→B→C→D→E5部分完成,如图7—25所示。

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图7-25建模分析
建模步骤如下：
(1) 新建文件
选择下拉菜单【文件】︱【新建】命令，在新建对话框中单击【零件】图标，单击
【确定】。

(2) A 部分
在FeatureManager 设计树中选择“上视基准面”,单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮,进入
草图绘制,绘制如图7—26所示草图。

图7—26草图
① 单击【特征】工具栏上的【拉伸凸台/
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，出现【拉伸】属性管理器，在【开始条件】下拉列表框内选择【草图基准面】选项,在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“15mm”，如图7—27所示，单击【确定】
按钮。

图7—27底座“拉伸”特
征
(1)B部分
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面"，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进
入草图绘制，绘制如图7—28所示草图。

图7—28草图
①单击【特征】工具栏上的【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器,
在【两侧对称】下拉列表框内选择【草图基准面】选项，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项,在【深度】文本框内输入“60mm”，如图7-29所示,单击【确定】按
钮。

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图7—29连接端“拉伸”特征
(1) C 部分
在FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7-30所示草图，单击【重新建模】按钮，结束草图绘制。

在FeatureManager 设计树中右击“草图3”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本
框中输入“路径”，单击【确定】按钮.
图7-30“路径"草图
① 在FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮,进入草图绘制，绘制如图7-31所示草图，单击【重新建模】按钮，结束草图绘制。

在FeatureManager 设计树中右击“草图4",从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框,在【名称】文本框中输入“引导线”，单击【确定】按钮。

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图7-31“引导线”草图 选取上平面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，建立穿透几何关系，单击【重新建模】按钮，结束“轮廓线”草图绘制，如图7—32所示.在FeatureManager 设计树中右击“草图5”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“轮廓"，单击【确
定】按钮。

图7-32“轮廓线”草
图
① 单击【特征】工具栏上的【扫描】按钮
，出现【扫描】属性管理器，在【轮廓和路径】下单击【轮廓】，然后在图形区域中选择“轮廓”草图。

单击【路径】，然后在图形区域中选择“路径”草图，在【引导线】下单击【引导线】
，然后在图形
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，激活【选项】选项组，在【方向/扭转类型】下拉列表框内选择【随路径和第一引导线变化】选项,如图
7—33所示,单击【确定】按钮，生成扫描特征.
图7—33“扫
描”特征
(1)D部分
在FeatureManager设计树中选择“前视基准面"单击【草图绘制】按钮,进入草图
绘制，绘制草图。

单击【特征】工具栏上的【拉伸切除】按钮，出现【切除—拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项，选中【方向2】复选框，在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮，如图7—34所示。

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图7—34“切除—拉伸"特征
(1) E 部分
① 单击【特征】工具栏上的【异形孔向导】按钮，出现【孔规格】属性管理器，单击【柱孔】按钮,在【标准】下拉列表框内选择【ISO 】选项，在【螺纹类型】下拉列表框内选择【六角凹头ISO4762】选项,在【尺寸】下拉列表框内选择【M8】,在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】，单击【位置】选项卡，在连接件上表面上选择一点，单击【确定】按钮,如图7-35所示。

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图7-35定义【异形孔】
在FeatureManager 设计树中单击新建“M8六角凹头螺钉的柱形沉头孔1"前面的符号，展开特征包含的定义。

右击“3D 草图1”,从快捷菜单中选择【编辑草图】命令，在草图编辑状态下，添加尺寸，确定孔的位置，单击【重建模型】按钮，如图7—36所示。

图7-36编辑3D 草图
① 单击【特征】工具栏上的【镜像】按钮,出现“镜像”属性管理器，在【镜向面/基准面】中选择“前视”，在【要镜向的特征】中选择“M8六角凹头螺钉的柱形沉头孔1"，单击【确定】按钮，如图7-37所示。

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图7-37“镜像"特征
(1) 存盘。

【例5-2】应用扫描特征创建支架模型，如图7—38所示。

图7-38支架
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建模分析：
支架是由下端、大端和连接部分组成，此模型的建立将分为A→B→C→D→E→F→G7部分完成，如图7
—39所示。

图7-39建模分析
建模步骤如下:
(3)新建文件
选择下拉菜单【文件】︱【新建】命令,在新建对话框中单击【零件】图标，单击【确定】。

(4)A部分
①在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图7—40所示草图。

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图7-40大小端草图
① 单击【特征】工具栏上的【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【开始条件】下拉列表框内选择【草图基准面】选项，在【终止条件】下拉列表框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“35mm"，激活【所选轮廓】选项组，单击【所选轮廓】列表框
，然后在图形区域中选择“草图1—轮廓1"。

如图7-41所示,单
击【确定】按钮。

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图7-41小端
(1) B 部分
在FeatureManager 设计树中选择“草图1”，单击【特征】工具栏上的【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【开始条件】下拉列表框内选择【草图基准面】选项，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“17。

5mm ”,选中【方向2】，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“102.5mm ”，激活【所选轮廓】选项组，单击【所选轮廓】列表框，然
后在图形区域中选择“草图1—轮廓1"，如图7-42所示，单击【确定】按钮.
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图7—42大端
(1) C 部分
① 在FeatureManager 设计树中右击“草图1”，从快捷菜单中选择【显示】命令,显示“草图1"。

② 在FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，在图形区选择圆弧,单击【草图】工具栏上的【转换实体引用】按钮
，绘制如图7—43所示草图，单击【标准】工具栏上的【重建模型】按
钮。

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图7—43“引导线”草图
① 在FeatureManager 设计树中右击“草图2"，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【特征属性】对话框，在【名称】文本框中输入“引导线"，单击【确定】按钮。

用同样方法创建“路径”,如图7-44所示。

图7-44“路径”草图
② 单击【参考几何体】工具栏上的【基准面】按钮，出现【基准面】属性管理器，单击【点和平行面】按钮,在【选择】下单击【参考实体】
，然后在FeatureManager 设计树中选中“前视基准面”，在图形区域中选择“点”，如图7-45所示，单击【确定】按钮。