3.1 基准特征
基准特征是零件设计中最常用的辅助功能,主要包括基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、基准坐标系和基准参考等。基准特征可以用作其他特征的建模和定位参考,起到辅助面和辅助线的作用,如通过基准平面作为放置面可以在曲面或球面上创建孔特征或其他操作,而旋转特征可以通过基准轴作为旋转轴进行旋转,基准坐标可以使坐标系与几何对象相关联。
Creo Parametric 4.0工具栏中,“基准”组及其下拉菜单包含的基准特征如图3-1所示,内容包括“基准平面”“基准轴”“基准点”“基准坐标系”“基准曲线”和“草绘”,其中“草绘”是在零件造型模块中进入草绘器的入口。
图3-1 “基准”组
3.1.1 基准平面
基准平面是所有基准特征中最重要、使用最频繁的特征,它主要用作尺寸标注的参照、草绘平面、视角的决定及装配零件时互相配合的参考面等。例如,在三维设计开始时,第一个零件需要寻求一个平面放置,就可以选择一个基准平面作为放置平面。
Creo Parametric 4.0预定义了3个互相正交的基准平面,分别为TOP面、FRONT面和RIGHT面,同时,也预定义了一个基准坐标系,为PRT-CSYS-DEF,如图3-2所示。
图3-2 预定义的基准平面及基准坐标系
基准平面是一个可以无限延伸的平面系,但其显示大小可以通过滚动鼠标进行调整,以便于与零件、特征、曲面等相吻合。
在生成新的基准平面时,系统会自动根据用户所选择的项目(可以连选几个项目,使用“Ctrl”键),来确定要生成的基准平面的生成方式。
用户主要采用以下方式来确定一个新的基准平面。
❶ 空间三点。指用户所选定的不在同一直线上的3个模型的顶点或者基准点。
❷ 平面和平面外两点。系统生成的新的基准平面将垂直于所选平面,并通过所选的两点,如果两点的连线平行于所选平面,用户还可以修改选项,使新基准平面平行于所选平面。
❸ 两平行或相交直线。
❹ 直线和直线外一点。直线可以是现有模型的棱边或基准轴。
❺ 平面和平面外直线。这根据平面和平面外直线的相对位置的不同,有不同的选择。比如,当直线与平面平行时,可以有新基准平面和所选平面平行、倾斜和垂直3种情况,一般是垂直于所选平面,通过所选直线。
实 例
下面以“空间三点”方式为例,新建基准平面。
① 用鼠标左键单击“基准”组中“平面”图标,此时,弹出【基准平面】对话框,如图3-3所示。
图3-3 【基准平面】对话框和新建参考平面
② 用鼠标选择预先创建的长方体一个顶点作为参考平面的第一点,此时,【基准平面】对话框中【放置】选项卡的“参考”收集器中出现该点的特征。
③ 按住“Ctrl”键,继续选择第二点和第三点,“参考”收集器中会出现所选的3个点的特征,窗口中会出现所选3点确定的基准平面。
④ 单击“确定”按钮,完成参考平面的新建。
此外,在【基准平面】对话框中,还有【显示】和【属性】选项卡,【属性】选项卡主要提供新建基准平面名称的定义,【显示】选项卡可调整生成基准平面的“法向”方向和“轮廓大小”设置,【显示】选项卡及调整效果如图3-4所示。
图3-4 【基准平面】对话框的【显示】选项卡及设置效果
3.1.2 基准轴
基准轴主要用于制作基准平面、同轴放置和创建径向阵列、尺寸标注参照等,它具有单独的图元特征,可以被重定义、隐含、遮蔽或删除。基准轴与具有旋转轴心实体的轴心线有一定区别,轴心线是在创建如圆柱等具有旋转轴心的特征对象时,系统自动生成的轴心线,不具备单独的图元特征,与母体共同存在。
实 例
新建一个零件文件往往需要新建一些基准轴,作为定位、尺寸标注、阵列或绘制基准平面的基准,现以系统预定义的基准平面为例,介绍新建基准轴的步骤。
① 单击“基准”组中“基准轴”图标,启动生成基准轴的功能,系统自动弹出【基准轴】对话框。
② 单击TOP基准面,在【放置】选项卡的“参考”收集器中将收集用于新建基准轴的参考平面,此时,将生成一条垂直于TOP基准面的基准轴,基准轴上带有两个绿色图标,如图3-5(a)所示。
③ 单击“偏移参考”收集器下的空白区域,再在图形区中选择FRONT基准面,按住“Ctrl”键,再选择RIGHT基准面,“偏移参考”收集器将收集到新建的基准轴距离FRONT和RIGHT基准面的距离,将“偏移参考”栏下的两个数值分别修改为200和300,基准轴上的两个绿色图标变为黑色,完成基准轴的定位,如图3-5(b)所示,单击“确定”按钮完成基准轴的生成。
图3-5 【基准轴】对话框
同生成基准平面一样,系统也可根据用户选择的项目,自动生成相应的基准轴。生成基准轴的主要方式如下。
❶ 两点确定一条直线。用户选定两模型顶点或者基准点。
❷ 两平面相交决定一条直线。
❸ 单击回转面。自动在回转中心轴处产生基准线。
❹ 选取平面和平面外一点。新基准轴通过所选点,垂直于所选平面。
❺ 选取一曲线或边及其中一个端点或基准点。新基准轴相切于所选线,并通过所选点。
❻ 一个平面和两个偏移参照。两个偏移参照用来产生两个尺寸,进而确定垂直于所选平面的基准轴的位置。
3.1.3 基准点
基准点主要用于辅助定位和生成其他基准特征。一般新建基准点可选择实体上的顶点、线和面,也可选择线与线的交点、基准线的交点等能够形成可选点的特征。具体操作步骤如下。
新建一个零件文件,绘制如图3-6所示的立体,尺寸自定。
图3-6 立体实体
单击“基准”组中“基准点”图标,系统弹出【基准点】对话框。
在图形区中单击立体底板上最前端面上的棱边,【基准点】对话框的“参考”收集器将收集到新建基准点所在的棱边特征。
在“偏移”收集器中,将偏移输入框的数值改为0.5(生成的基准点就是所选棱边的中点,取0或1,则生成的基准点是棱边的端点),然后关闭【基准点】对话框,完成新建基准点。
【基准点】对话框的设置如图3-7所示。
图3-7 【基准点】对话框
基准点的生成有以下4种方式。
❶ 一般点。直接找顶点或由顶点偏移,或者在实体或曲面上找点。
❷ 草绘。进入草绘模块,绘制一个点的图元。
❸ 偏移坐标系。
❹ 域点(指在“行为建模”中用于分析的点。一个域点标识一个几何域)。
值得一提的是,不同的生成方式基准点的定位方法有所不同,弹出的【基准点】对话框中的“偏移”和“偏移参考”收集器也有所区别,要成功创建基准点,需要完成相应收集器中必要数据的选取和确定。
3.1.4 基准曲线
基准曲线可用作扫描特征的轨迹、曲线圆角的控制曲线、空间曲线的边界线等。在“基准”组中单击旁边的图标,弹出以下3种创建基准曲线的方法,如图3-8所示。
图3-8 【基准曲线】菜单
❶ 通过点的曲线。将空间的一系列点连成曲线。
❷ 来自方程的曲线。用方程式来定义有规律的曲线。
❸ 来自横截面的曲线。利用预先设置好的剖切面截切模型,截交线就是要创建的曲线。
基准曲线创建步骤与基准轴的创建步骤相近,单击所选择的创建方法,在弹出的对话框中选择基准曲线创建需要的参数,完成后灰色图标变为黑色可用,单击图标,即可完成创建。
3.1.5 基准坐标系
基准坐标系是可以添加到零件和组件中的参照特征,它可以执行以下操作。
● 计算质量属性。
● 组装元件。
● 为“有限元分析”放置约束。
● 为刀具轨迹提供制造操作参数。
● 用作定位其他特征(坐标系、基准点、平面、输入几何等)的参照。
● 对于大多数普通的建模任务,可使用坐标系作为方向参照。
创建坐标系的步骤与创建基准点相同,这里不再赘述,仅给出基准坐标系样式、【坐标系】对话框设置样式和新建坐标系样式,如图3-9所示。
图3-9 【坐标系】对话框
3.2 拉伸特征视频