《roe可變截面教程》課件

第十四講可變截面掃描14-1

以掃描的方式創(chuàng)建實(shí)體特征或曲面特征時(shí)，剖面必須垂直軌跡線。但很多零件的剖面與軌跡線并不垂直，如圖14-1所示。此時(shí)就必須考慮以可變截面掃描的方式進(jìn)行實(shí)體特征或曲面特征的創(chuàng)建。軌跡線軌跡線剖面線垂直于軌跡線剖面線不垂直于軌跡線圖14-1以掃描方式創(chuàng)建實(shí)體特征1精選課件ppt14-2

當(dāng)給定的剖面較少，軌跡線的尺寸很明確，且軌跡線較多的場(chǎng)合，則較適合使用可變截面掃描，也就是說(shuō)我們可以利用一個(gè)剖面及多條軌跡線來(lái)創(chuàng)建一個(gè)“多軌跡”的特征。例如在圖14-2中，剖面垂直軌跡線0作掃描時(shí)，Point1、Point2及Point3分別沿著軌跡線1、軌跡線2及軌跡線3走，最后剖面縮成一個(gè)點(diǎn)。圖14-2可變截面掃描Point2Point3Point1軌跡線0軌跡線3軌跡線2軌跡線1剖面掃描結(jié)果§14.1可變截面掃描2精選課件ppt14-3l原始軌跡線：在掃描的過(guò)程中，剖面的原點(diǎn)永遠(yuǎn)落在此軌跡線上。此線可由多條線段構(gòu)成，但各線段間需相切。lx向量軌跡線：即水平向量軌跡線，用來(lái)定義剖面在掃描過(guò)程中，剖面x軸的走向。l垂直軌跡線：用來(lái)指定在掃描過(guò)程中，剖面永遠(yuǎn)垂直此軌跡線。軌跡線的種類與作用如下：創(chuàng)建新特征時(shí)，在【實(shí)體選項(xiàng)】或【曲面選項(xiàng)】菜單中選取【高級(jí)】/【可變截面掃描】選項(xiàng)，即進(jìn)入【掃描選項(xiàng)】菜單，如圖14-3所示。圖14-3【可變截面掃描】菜單3精選課件ppt14-4在【掃描選項(xiàng)】菜單中，剖面的垂直方向有以下3種設(shè)置方式：1.

【垂直于原始軌跡】

在掃描過(guò)程中，剖面垂直原始軌跡線，且剖面的繪圖原點(diǎn)落在原始軌跡線上。用該方式創(chuàng)建特征，除了原點(diǎn)始軌跡線外，必須要有x向量軌跡線，才能決定x軸。

lx軸：剖面在掃描的過(guò)程中，任何時(shí)候都有十字形、互相垂直的x軸和y軸出現(xiàn)，如圖14-4所示。其中x軸和y軸的交點(diǎn)即為剖面的原點(diǎn)，而x軸的方向則以原始軌跡線為起點(diǎn)，x向量軌跡線為終點(diǎn)。lz軸：落在原始軌跡線上。ly軸：利用右手定則，由x軸和z軸決定。l坐標(biāo)系原點(diǎn)：落在原始軌跡線上。原始軌跡線X向量軌跡線剖面的繪圖原點(diǎn)z軸x軸圖14-4【垂直于原始軌跡】4精選課件ppt14-52.

【軸心方向】

在掃描過(guò)程中，剖面將永遠(yuǎn)與“由軸心方向看過(guò)去的原始軌跡線”互相垂直且剖面的繪圖原點(diǎn)落在原點(diǎn)軌跡線上。軸心方向有以下3種設(shè)置方式，如圖14-5所示。圖14-5軸心方向的設(shè)置方式l【平面】：選取一個(gè)平面作為軸心平面，此平面的垂直方向即為所需的軸心方向。l【曲線/邊/軸】：選取一條曲線、面的邊界線或中心軸線作為軸心線，此線的指向即為所需的軸心方向。l【坐標(biāo)系】：選取一個(gè)坐標(biāo)系的x軸、y軸或z軸作為軸心坐標(biāo)軸，此軸的指向即為所需的軸心方向。軸向的決定原則如下：

y軸：軸心方向。

x軸：由軸心方向看到的原始軌跡線的方向（即是原始軌跡線在軸心方向上的投影線的方向）。

z軸：根據(jù)右手定則，由y軸和z軸決定。

坐標(biāo)軸原點(diǎn)：落在原始軌跡線上5精選課件ppt14-6

在圖14-6中，軸心平面設(shè)置為RIGHT基準(zhǔn)面，軸心方向垂直RIGHT面、朝右的方向，則由此軸心方向看到的原始軌跡線為垂直TOP基準(zhǔn)面的直線。剖面A-A將垂直此直線，剖面的原點(diǎn)落在原始軌跡線上，且剖面A-A的圓心沿著原點(diǎn)軌跡線作實(shí)體或曲面的掃描。軸心平面RIGHTz軸y軸軸心方向原始軌跡線TOP圖14-6【軸心方向】/【平面】6精選課件ppt14-73.

【垂直于軌跡】

剖面的繪圖原點(diǎn)落在原始軌跡線上，而剖面垂直另一條軌跡線，稱為垂直軌跡線。如圖14-7所示。垂直軌跡線原始軌跡線剖面的繪圖原點(diǎn)x軸z軸圖14-7【垂直于軌跡】7精選課件ppt14-8圖14-8例14-1題圖例14-1創(chuàng)建如圖14-8所示的斜圓柱實(shí)體。8精選課件ppt14-9步驟1：首先以草繪方式創(chuàng)建2條基準(zhǔn)曲線作為軌跡線

創(chuàng)建步驟如下：以FRONT基準(zhǔn)面為草繪平面（TOP為參考面），繪制兩條圖線。生成的曲線如圖所示

9精選課件ppt14-10步驟2：依次選取【創(chuàng)建】/【實(shí)體】/【加材料】/【高級(jí)】/【可變截面掃描】選項(xiàng)作法1:

以【垂直于原始軌跡】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面原始軌跡線x向量軌跡線選取軌跡線繪制剖面圖剖面圓的圓心落在x向量軌跡線上10精選課件ppt14-11生成的掃描實(shí)體在掃描過(guò)程中，剖面的繪圖原點(diǎn)始終落在原始軌跡線上在掃描過(guò)程中，剖面始終垂直于原始軌跡線剖面的繪圖原點(diǎn)x軸y軸z軸x向量作法1:

（續(xù)）x軸：原始軌跡線到x向量軌跡線的連線z軸：落在原始軌跡線上y軸：利用右手定則，由x軸和z軸決定11精選課件ppt14-12作法2:

以【軸心方向】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面選取軌跡線繪制剖面圖軸心平面軸心方向原始軌跡線x軸y軸原始軌跡線12精選課件ppt14-13作法2:

（續(xù)）軸心平面軸心方向在掃描過(guò)程中，剖面始終垂直于由此方向看過(guò)去的原始軌跡線原始軌跡線z軸x軸y軸剖面的繪圖原點(diǎn)y軸：軸心方向z軸：由軸心方向看到的原始軌跡線的方向x軸：利用右手定則，由y軸和z軸決定z軸由軸心方向看過(guò)去的原點(diǎn)軌跡線原始軌跡線生成的掃描實(shí)體13精選課件ppt14-14選取軌跡線繪制剖面圖作法3:

以【垂直于軌跡】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面原始軌跡線法向軌跡線原始軌跡線的指向x軸y軸原始軌跡線法向軌跡線14精選課件ppt14-15作法3:

（續(xù)）z軸：法向軌跡線的方向x軸：原始軌跡線到法向軌跡線的連線y軸：利用右手定則，由z軸和x軸決定生成的掃描實(shí)體剖面垂直于法向軌跡線作掃描剖面的繪圖原點(diǎn)落在原始軌跡線上剖面的繪圖原點(diǎn)y軸z軸x軸15精選課件ppt14-16圖14-9例14-2題圖例14-2創(chuàng)建如圖14-9所示的實(shí)體模型。16精選課件ppt14-17步驟1：首先以草繪方式創(chuàng)建4條基準(zhǔn)曲線作為軌跡線

創(chuàng)建步驟如下：以FRONT基準(zhǔn)面為草繪平面（TOP為參考面），繪制圖線。生成的曲線如

圖所示

以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面（FRONT為參考面），繪制兩條圓錐曲線。生成的曲線如圖所示。17精選課件ppt14-18步驟2：依次選取【創(chuàng)建】/【實(shí)體】/【加材料】/【高級(jí)】/【可變截面掃描】選項(xiàng)作法1:

以【垂直于原始軌跡】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面，最后生成實(shí)體特征。軌跡線x向量軌跡線原始軌跡線軌跡線選取軌跡線繪制剖面圖生成的掃描實(shí)體18精選課件ppt14-19作法2:以【軸心方向】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面，最后生成實(shí)體特征軸心方向軸心平面（TOP）軌跡線軌跡線軌跡線原始軌跡線軌跡線的選取繪制剖面圖生成的掃描實(shí)體19精選課件ppt14-20作法3:以【垂直于軌跡】方式創(chuàng)建掃描實(shí)體特征，各類軌跡線的選取如下圖所示。設(shè)置完軌跡線后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入草繪模式，繪制剖面，最后生成實(shí)體特征軌跡線法向軌跡線原始軌跡線軌跡線軌跡線的選取繪制剖面圖生成的掃描實(shí)體20精選課件ppt14-21圖14-9例14-2題圖例14-2創(chuàng)建如圖14-9所示的實(shí)體模型。21精選課件ppt14-22創(chuàng)建步驟如下：步驟1：首先以草繪方式創(chuàng)建3條基準(zhǔn)曲線作為軌跡線

該實(shí)體模型有斜面存在，可以用拉伸實(shí)體的方法創(chuàng)建，也可用曲面合并的方法創(chuàng)建，現(xiàn)用可變截面掃描的方法創(chuàng)建。以FRONT基準(zhǔn)面為草繪平面（TOP為參考面），繪制圖中的圖線，生成第1條及第2條基準(zhǔn)曲線以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面（FRONT為參考面），繪制圖中的圖線，生成第3條基準(zhǔn)曲線畫中心線畫中心線對(duì)齊端點(diǎn)22精選課件ppt14-23步驟2：依次選取【創(chuàng)建】/【實(shí)體】/【加材料】/【高級(jí)】/【可變截面掃描】/【垂直于原始軌跡】選項(xiàng)選取軌跡線x向量軌跡線原始軌跡線軌跡線掃描方向繪制剖面原始軌跡線x向量軌跡線軌跡線生成的實(shí)體特征23精選課件ppt14-24步驟3：創(chuàng)建圓角特征圓角半徑為2圓角半徑為0.5圓角半徑為0.375最后完成的實(shí)體特征24精選課件ppt14-25

剖面在掃描時(shí)的外形變化除了受到x向量軌跡線所控制外，也可以由下列兩種方式來(lái)控制：1.使用關(guān)系式搭配trajpar參數(shù)來(lái)控制剖面參數(shù)的變化例如在圖14-10（c）的實(shí)體上，剖面左下角的點(diǎn)落在原點(diǎn)軌跡線上，而右下角的點(diǎn)落在x向量軌跡線上（見(jiàn)圖14-10（a）），因此在掃描時(shí)，這兩點(diǎn)受到該兩條直線的拖動(dòng)。另一方面，剖面的高度參數(shù)sd4受到sd4=trajpar+1的關(guān)系式所控制，因此在掃描開(kāi)始時(shí)，剖面高度為1（因?yàn)閠rajpar=0），而在掃描結(jié)束時(shí)，剖面高度為2（因?yàn)閠rajpar=1）。而中間的部分則呈線性變化。在圖14-10（d）中，剖面的高度尺寸sd4呈現(xiàn)正弦曲線變化，因此生成波浪形的曲面。

trajpar是從0到1的一個(gè)變量，在掃描的起始點(diǎn)為0，結(jié)束的地方為1。

§14.2控制剖面參數(shù)變化的兩種方式25精選課件ppt14-26a:剖面與軌跡線b:沒(méi)有設(shè)置關(guān)系式c:sd4=trajpar+1d:sd4=sin(trajpar*360)+1.5圖14-10使用關(guān)系式搭配trajpar參數(shù)控制剖面參數(shù)的變化剖面x向量軌跡線原始軌跡線26精選課件ppt14-272.使用關(guān)系式搭配基準(zhǔn)圖形及trajpar參數(shù)來(lái)控制剖面參數(shù)的變化可以使用二維圖形（基準(zhǔn)圖形）的方式來(lái)控制剖面的變化，即以二維圖形來(lái)控制三維實(shí)體或曲面的造型變化。在基準(zhǔn)圖形中繪制二維剖面，并給定坐標(biāo)，則x軸會(huì)隨著掃描變化（x軸起點(diǎn)代表掃描起點(diǎn)，而x軸終點(diǎn)代表掃描結(jié)束點(diǎn)），得到y(tǒng)值即是變量值。使用基準(zhǔn)圖形特征控制剖面的格式如下：sd#=evalgraph(“graph_name”,x_value)在該公式中，sd#

代表欲變化的參數(shù)的符號(hào)，graph_name為基準(zhǔn)圖形的名稱，x_value代表掃描的行程，而evalgraph為Pro/E系統(tǒng)的默認(rèn)字，為EvaluateGraph的縮寫，其意義是由基準(zhǔn)圖形取得對(duì)應(yīng)于x_value的y值，然后指定給sd#參數(shù)。27精選課件ppt14-28

在圖14-11中，sd4=evalgraph(“height_graph”,trajpar*16)，掃描的行程為16，剖面的高度參數(shù)sd4是受到基準(zhǔn)圖形“height_graph”的y值而變化，因而創(chuàng)建出頂面為波浪形的實(shí)體特征。

控制剖面高度參數(shù)sd4的基準(zhǔn)圖形“height_graph”剖面與軌跡線原始軌跡線x向量軌跡線完成的實(shí)體特征圖14-11使用關(guān)系式搭配基準(zhǔn)圖形及trajpar參數(shù)控制剖面參數(shù)的變化28精選課件ppt14-29§14.3使用可變截面掃描的約束條件1.不可以利用可變截面掃描的方式做第一個(gè)特征，因此可先做其它如默認(rèn)基準(zhǔn)面FRONT、TOP及RIGHT的特征后，再以可變截面掃描的方式作實(shí)體或曲面特征。2.原始軌跡線必須為相切的連續(xù)線段。3.以【垂直于原始軌跡】方式做可變截面掃描時(shí)，x向量軌跡線不能與原始軌跡線相交（否則x向量會(huì)變?yōu)?，造成無(wú)法決定繪圖平面的x軸軸向）,如圖14-12所示。以【軸心方向】方式做可變截面掃描時(shí)，軸心線與原始軌跡線可以在兩個(gè)端點(diǎn)相交，在其它位置則不可以相交，如圖14-13所示。4.所有的軌跡線與繪圖平面都必須相交，許多條軌跡線不一定要長(zhǎng)度相等，創(chuàng)建的特征會(huì)與最短的軌跡線相等。若以基準(zhǔn)圖形來(lái)控制參數(shù)值的變化時(shí)，則最短的軌跡線被基準(zhǔn)圖形的x軸數(shù)值參數(shù)化。原始軌跡線x向量軌跡線圖14-12不能相交原始軌跡線軸心線圖14-13只能在起始點(diǎn)相交29精選課件ppt14-30圖14-14例14-3題圖例14-3使用關(guān)系式搭配trajpar參數(shù)控制剖面參數(shù)的變化，創(chuàng)建如圖14-14所示的實(shí)體模型。30精選課件ppt14-31步驟1：首先以草繪方式創(chuàng)建2條基準(zhǔn)曲線作為軌跡線

創(chuàng)建步驟如下：以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面（FRONT為參考面）繪制圖線，生成的曲線如

圖所示

31精選課件ppt14-32步驟2：以可變截面掃描方式創(chuàng)建實(shí)體特征：【垂直于原始軌跡】

繪制剖面（此時(shí)的高度尺寸可為任意數(shù)值）。

選取軌跡線原始軌跡線x向量軌跡線在【草繪】下拉菜單中選取【關(guān)系】/【增加】選項(xiàng)，輸入如下關(guān)系式，以控制剖面的高度：sd5=sin(trajpar*360)+1.5。再生圖形后，該高度變?yōu)?.5，則表示關(guān)系式輸入成功

32精選課件ppt14-33步驟3：修改x向量軌跡線的角度90°為120°(對(duì)基準(zhǔn)曲線作修改)修改角度后的實(shí)體特征33精選課件ppt14-34步驟4：修改剖面的關(guān)系式:依次選取【特征】/【重定義】選項(xiàng)，選取掃描特征，在模型對(duì)話框中選擇截面作重定義。

更改剖面如圖所示，左側(cè)尺寸為1.5，右側(cè)尺寸任意

在【草繪】下拉菜單中選取【關(guān)系】/【增加】選項(xiàng)，輸入如下關(guān)系式，以控制剖面右側(cè)線段的高度：sd8=cos(trajpar*360)+2。再生圖形后，右側(cè)高度變?yōu)?，則表示關(guān)系式輸入成功

34精選課件ppt14-35圖14-15例14-4題圖例14-4使用關(guān)系式搭配基準(zhǔn)圖形及trajpar參數(shù)控制剖面參數(shù)的變化，創(chuàng)建如圖14-15所示的實(shí)體模型。35精選課件ppt14-36步驟1：創(chuàng)建第1個(gè)基準(zhǔn)圖形：在【插入】下拉菜單中依次選取【基準(zhǔn)】/【圖形】選項(xiàng)，輸入圖形名稱為“gr1”，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入二維草繪模式，插入一個(gè)坐標(biāo)系，繪制如圖所示的圓錐曲線

創(chuàng)建步驟如下：第1個(gè)基準(zhǔn)圖形“gr1”

畫中心線畫中心線36精選課件ppt14-37步驟2：創(chuàng)建第2個(gè)基準(zhǔn)圖形：用同樣的方式創(chuàng)建基準(zhǔn)圖形，輸入圖形名稱為“gr2”，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入二維草繪模式，插入一個(gè)坐標(biāo)系，繪制如圖所示的樣條曲線

第2個(gè)基準(zhǔn)圖形“gr2”

步驟3：創(chuàng)建兩條基準(zhǔn)曲線：以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面，繪制如圖所示的兩條線段。兩條基準(zhǔn)曲線37精選課件ppt14-38步驟4：以可變截面掃描方式創(chuàng)建實(shí)體特征：【垂直于原始軌跡】

繪制剖面（此時(shí)尺寸可為任意數(shù)值）選取軌跡線在【草繪】下拉菜單中選取【關(guān)系】/【增加】選項(xiàng)，輸入如下關(guān)系式，以便能利用基準(zhǔn)圖形控制剖面的長(zhǎng)與高：

sd4=evalgraph(“gr2”,250*trajpar)sd5=evalgraph(“gr1”,200*trajpar)再生圖形后，長(zhǎng)度和高度變?yōu)?00和60，則表示關(guān)系式輸入成功

原始軌跡線x向量軌跡線38精選課件ppt14-39步驟5：修改軌跡線的長(zhǎng)度：選取基準(zhǔn)曲線，更改原始軌跡線的長(zhǎng)度為500，x向量軌跡線的長(zhǎng)度為400，再生后模型如圖所示（兩條軌跡線的長(zhǎng)度不一定相等，然而所創(chuàng)建的特征會(huì)與最短的軌跡線相等長(zhǎng)度）

修改前的實(shí)體特征說(shuō)明：在右圖所示的模型中，原始軌跡線的長(zhǎng)度為500，x向量軌跡線的長(zhǎng)度為400；另一方面，基準(zhǔn)圖形“gr1”的x軸數(shù)值為0至200，而軌跡線的長(zhǎng)度為400，因此“gr1”x軸的1個(gè)單位相當(dāng)于軌跡線的2個(gè)（即400/200）長(zhǎng)度單位，即x=0，相對(duì)于軌跡線的0，x=1相對(duì)于軌跡線的2，依此類推，x=100相對(duì)于軌跡線的200，x=200相對(duì)于軌跡線的400。同理，“gr2”x軸的1個(gè)單位相當(dāng)于軌跡線的400/250個(gè)長(zhǎng)度單位，即x=0，相對(duì)于軌跡線的0，x=1相對(duì)于軌跡線的400/250，依此類推，x=100相對(duì)于軌跡線的100×（400/250），x=250相對(duì)于軌跡線的400。修改后的實(shí)體特征39精選課件ppt14-40圖14-16例14-5題圖例14-5創(chuàng)建如圖14-16所示的實(shí)體模型。40精選課件ppt14-41步驟1：創(chuàng)建兩條基準(zhǔn)曲線：以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面，繪制兩個(gè)圓

創(chuàng)建步驟如下：兩條基準(zhǔn)曲線

該實(shí)體模型可視為一條直線繞著圓弧掃描，而在掃描過(guò)程中，直線的高度呈正弦曲線的變化。41精選課件ppt14-42步驟2：以可變截面掃描方式創(chuàng)建曲面特征：【垂直于原始軌跡】

繪制剖面（此時(shí)尺寸可為任意數(shù)值）選取軌跡線在【草繪】下拉菜單中選取【關(guān)系】/【增加】選項(xiàng)，輸入如下關(guān)系式，控制剖面直線的高度位置尺寸：sd4=sin(trajpar*360*6)(6條正弦曲線）再生圖形后，高度位置尺寸變?yōu)?，則表示關(guān)系式輸入成功

原始軌跡線x向量軌跡線畫中心線42精選課件ppt14-43步驟3：新建圖層“curves”，使曲線不顯示在屏幕上。

步驟4：以曲面生成薄殼實(shí)體：依次選取【創(chuàng)建】/【實(shí)體】/【加材料】/【使用面組】/【薄板】選項(xiàng)，選取曲面上任一位置，兩側(cè)生長(zhǎng)，輸入薄殼厚度為“0.25”，完成的薄殼實(shí)體如圖所示生成的曲面曲線不顯示生成的薄殼實(shí)體特征43精選課件ppt14-44圖14-17例14-6題圖例14-6創(chuàng)建如圖14-17所示的實(shí)體模型。44精選課件ppt14-45步驟1：創(chuàng)建兩條基準(zhǔn)曲線：以TOP基準(zhǔn)面為草繪平面，繪制兩個(gè)圓

創(chuàng)建步驟如下：兩條基準(zhǔn)曲線

該模型可視為一顆小球的圓環(huán)上環(huán)繞旋轉(zhuǎn)，挖出或長(zhǎng)出一個(gè)環(huán)形區(qū)域。小球掃描的軌跡為一條環(huán)形螺旋線。

45精選課件ppt14-46選取

20的曲線為軌跡線

步驟2：用實(shí)體掃描的方式創(chuàng)建圓環(huán)：【創(chuàng)建】/【實(shí)體】/【加材料】/【掃描】選項(xiàng)繪制剖面

對(duì)齊前對(duì)齊后再通過(guò)查詢選取表中的選項(xiàng)對(duì)齊時(shí)，先選圓周上靠近

23.5圓的點(diǎn)注意：此處的剖面不標(biāo)注圓的直徑，其目的是以后若更改曲線的直徑尺寸

20或

23.5時(shí)，則剖面的圓能隨之更改，以達(dá)到設(shè)計(jì)變更的目的。

46精選課件ppt14-47以【選取軌跡】/【曲線鏈】/【選取全部】分別選取

20的曲線為原始軌跡線、

23.5的曲線為x向量軌跡線步驟3