PROE螺紋三種畫法_圖文

1、基于Pro/E 3.0創(chuàng)建螺紋的三種方法原創(chuàng):哈爾濱工業(yè)大學(xué)翟萬柱筆者是Pro/E的初學(xué)者,在這里僅就個人在Pro/E學(xué)習(xí)中的點滴心得與大家分享,希望大家提出寶貴意見、多多批評,以求共同進步。螺紋機構(gòu)是機械行業(yè)普遍應(yīng)用的一種機構(gòu),為創(chuàng)建螺紋的方便Pro/E中設(shè)立有強大的螺旋掃描功能,可以實現(xiàn)螺紋、彈簧等基于螺旋線多種特征,其中的變節(jié)距螺旋掃描功能更是為螺旋類特征的靈活創(chuàng)建提供的廣闊的空間,本文最后將介紹變節(jié)距彈簧的建模過程。在掌握直接應(yīng)用內(nèi)建功能實現(xiàn)螺旋特征創(chuàng)建的同時,筆者認為從理論原理出 發(fā),通過基礎(chǔ)建模功能實mouse曲面.prt.1現(xiàn)設(shè)想功能也是十分必要的。不但對其他三維軟件學(xué)習(xí)起到借鑒

2、作用,同時也可以在內(nèi)建功能不能滿足要求的時候通過基礎(chǔ)功能的靈活運用達到目的,并可以對Pro/E3.0的基本功能和機械基礎(chǔ)知識增進了解。方法一:首先,應(yīng)用“插入”(Insert>“掃描”(Sweep>“伸出項”(Protrusion功能進行普通梯形螺紋的建模。想必大家對此功能都已熟悉,唯一值得討論的地方也是重要的地方可能就是螺旋線的生成問題了。簡單易行的方法就是用方程建立曲線,而且可以容易的與參數(shù)建立關(guān)系,使得生成特征具有通用性。常用參數(shù)方程如下:(應(yīng)用時注意坐標系的選擇與類型的設(shè)定笛卡兒坐標下的螺旋線柱坐標下的螺旋線x = radia * cos ( t *(n*360 r=rad

3、iay = radia * sin ( t * (n*360 theta=theta0+t*(n*360z = l*t z=t*l其中:radia為半徑;n為指定長度上螺旋線的圈數(shù);l為設(shè)定長度。n=l/螺距;多頭螺紋生成需要多條螺旋線,注意生成其他螺旋線時須設(shè)定參數(shù)方程中角度的初始值;對于左旋螺紋參數(shù)方程中角度值取負值。生成螺旋曲線方法為:單擊“插入”(Insert>“模型基準”(Model Datum> “曲線”(Curve,或單擊“基準”(Datum工具欄上的按鈕。然后選擇“從方程”(From Equation,接下來選擇坐標系并指定坐標系類型后,既可在編輯窗口中輸入相關(guān)參數(shù)

4、方程,得到目的曲線。此種方法雖然簡單、快結(jié),但需要熟悉參數(shù)方程,并熟練坐標系的設(shè)定。對于象筆者這樣數(shù)學(xué)不佳,又相對懶惰的朋友,是否有更直觀的方法可行呢?答案是肯定的。下面筆者就以變截面掃描功能根據(jù)螺紋形成原理實現(xiàn)此目的,雖然步驟繁瑣但容易理解,同時也可以為大家開拓思路,深刻的理解Pro/E基本功能。下面以公稱直徑為20的標準梯形螺紋為例生成模型,但由于篇幅所限,關(guān)系設(shè)定、族表生成、UDF定義等相關(guān)參數(shù)化設(shè)定未涉及,如有需要可通過筆者信箱與筆者聯(lián)系,定知無不言、言無不盡以求共同進步。(proe_amateur首先建立圓柱體作為基礎(chǔ)特征,此處圓柱體直徑為預(yù)生成螺紋之小徑17.5mm,圓柱高度為50

5、mm。然后生成螺旋線,以備下一步利用掃描功能建立螺紋特征。此處生成螺旋線的方法為“插入”(Insert>“可變截面掃描”(Variable Section Sweep。在此之前,先通過草繪工具建立兩條輔助線,分別過圓柱中心與圓柱母線,作為可變截面掃描的原點軌跡與截面控制軌跡,草繪結(jié)果如圖1-1。然后點選“插入”(Insert>“可變截面掃描”(Variable Section Sweep或在 “特征”工具欄中單擊,再選擇上步草繪直線(先選中心處直線,再選母線處直線,選擇后效果如圖1-2。 圖1-1 圖1-2然后在對話欄中點選編輯截面。此處以原點軌跡為圓心,畫一構(gòu)造圓過“鏈1”,再從

6、圓心引直線到構(gòu)造圓上,角度任意如圖1-3。然后利用關(guān)系編輯角度尺寸sd4,點擊“工具”(Tools>“關(guān)系”(Relations,然后輸入如下關(guān)系:sd4=trajpar*25*360輸入關(guān)系后截面變?yōu)閳D1-4,此處尺寸參數(shù)符號可能為任意數(shù),以用戶畫面上的參數(shù)符號為準。 圖1-3 圖1-4其中25為螺紋圈數(shù),既參數(shù)方程中的“n”,因為選擇螺距為2mm,所以n=50/2=25然后連續(xù)點擊中鍵以結(jié)束可變截面掃描,結(jié)果如圖1-5。 圖1-5 圖1-6下一步用螺旋面的邊界與圓柱表面的交線生成螺旋線。既點選螺旋曲面及 Ctrl+圓柱外表面,然后選擇“特征”工具欄中的或選取相交曲面后,單擊“編輯”(

7、Edit>“相交”(Intersect。生成螺旋線如圖1-6。(圖中已將螺旋曲面隱藏接下來為利用恒定截面掃描生成螺紋形狀。恒定截面掃描功能命令可通過兩種方法實現(xiàn),既“插入”(insert>“掃描”(sweep>“伸出項” (Protrusion或點選“可變截面掃描”(Variable Section Sweep功能后在上滑面板的“選項”中選擇“恒定剖面”此處以前者做為介紹。進入“插入”(insert>“掃描”(sweep>“伸出項” (Protrusion然后選擇“選取軌跡”(Select Traj >“曲線鏈”(Curve chain選取剛剛已相交功能生成

8、的曲線做為掃描軌跡,選取結(jié)果如圖1-7,點擊中鍵三次進入截面繪制,并繪制截面如圖1-8。繪制時考錄(螺距=齒厚+槽寬故:螺距齒寬 圖1-7 圖1-8生成螺紋如圖1-9所示,其中首尾部分須用平面進行修剪后才與真實螺紋相同。若恒定截面掃描時生成為曲面,則可用非封閉端延伸功能達到相同效果。 平面修剪前 平面修剪后圖1-9思考問題:為生成左旋螺紋時應(yīng)如何設(shè)置掃描截面關(guān)系。方法二:同樣是應(yīng)用“插入”(Insert>“掃描”(Sweep>“伸出項”(Protrusion功能進行普通螺紋的建模。此處僅在螺旋曲線的生成方法上有所改變,既用 “編輯”(Edit>“包絡(luò)”(Wrap 功能生成螺旋

9、曲線,并討論“包絡(luò)”功能與“投影”功能之間的區(qū)別。此處僅就螺旋線生成部分進行討論,圓柱體生成、牙形截面繪制及掃描生成螺紋特征與方法一中介紹類似。 在生成圓柱體后進入“編輯”(Edit>“包絡(luò)”(Wrap ,選擇上滑面板中“參照”>“草繪”下的定義按扭,選擇 Front 平面并單擊中鍵已缺省視圖方向進行草繪。草繪模式下加選圓柱體上表面為參考幾何,如圖2-1。并繪制截面如圖2-1所示。其中角度值1.945為螺旋升角。(螺旋升角的正切=螺距*頭數(shù)/中徑周長 圖2-1 圖2-2 單擊,則生成螺旋線如圖2-2。 讀者是否已經(jīng)注意到Pro/E 中,曲線投影至曲面與包絡(luò)之間的區(qū)別。區(qū)別就在于投影

10、曲線與原曲線長度不同,而包絡(luò)生成的曲線與原曲線長度相同,就象把曲線貼到曲面上一樣。讀者可以通過“分析”>“測量”>“長度”對兩條曲線進行測量,予以驗證。方法三:此處在生成圓柱體后,直接以“插入”(Insert>“螺旋掃描”(Helical Sweep功能進行螺紋特征的繪制。Pro/E 中螺旋掃描功能十分強大,下面就對其中選項作以一一介紹:進入“插入”(Insert>“螺旋掃描”(Helical Sweep 后,各選項及意義如下: 恒定 (Constant - 螺距恒定?？勺?(Variable - 螺距可變,而且由圖形定義。穿過軸 (Thru Axis - 橫截面位于穿

11、過旋轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)。垂直于軌跡 (Norm To Traj - 確定橫截面方向,使之垂直于軌跡(或旋轉(zhuǎn)面。 右手定則 (Right Handed - 使用右手規(guī)則定義軌跡。左手定則 (Left Handed - 使用左手規(guī)則定義軌跡作如圖3-1選擇后,首先要求繪制螺旋線生成的母線,此時注意必須繪制旋轉(zhuǎn)中心,母線可以為斜線。繪制母線如圖3-2。 加選參照圖 3-1 圖 3-2 母線繪制結(jié)束后要求輸入螺距， 再進行牙形截面的繪制既完成螺紋特征的生 成。 三種方法各有裨益，筆者青睞第三種方法，但通過對前兩中方法的學(xué)習(xí)與 討論，可以使我們熟悉 Pro/E 的基本功能，并能靈活運用。請大家思考多頭螺 紋、蝸