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扫描特征及其三要素解释与应用

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:由以上概念可知,扫描特征有三个元素,分别是轮廓、路径和引导线。图 3-83图 3-84图 3-85●扫描路径:一般情况下,扫描路径决定草图轮廓的移到方向。这四个选项是:1)随路径变化,在扫描过程中,草图截面与路径的夹角始终保持不变。图3-92所示为未选择与结束面对齐时创建的扫描特征;图3-93所示为选择与结束面对齐时创建的扫描特征。图 3-94图 3-95图 3-96是用来预览扫描特征中间截面形状的,方框为数字输入框。

扫描特征及其三要素解释与应用

1.扫描三要素

扫描是沿路径和引导线移动轮廓所形成的特征。由以上概念可知,扫描特征有三个元素,分别是轮廓、路径和引导线。正确理解三要素,掌握绘制三要素需注意的问题,对创建扫描特征至关重要。

●扫描轮廓:扫描特征只支持单一草图。草图必须是闭环的,且不能自相交叉。草图可以包含多个轮廓,多轮廓可以是嵌套的,也可以是分离的,如图3-83~图3-85所示。图3-83为闭环轮廓创建的,图3-84为嵌套轮廓创建的,图3-85为分离轮廓创建的。

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图 3-83

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图 3-84

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图 3-85

●扫描路径:一般情况下,扫描路径决定草图轮廓的移到方向。系统还利用路径来决定扫描过程中各中间界面的位置,直线、闭合曲线、一组模型边线、开放曲线和空间曲线都可以作为扫描特征的路径,路径的起点必须在轮廓草图的基准面上。

●引导线:扫描可以使用多条引导线。引导线决定轮廓的形状和方向。可以形象化地把引导线想象成用来驱动轮廓形状变化的参数。

2.扫描属性管理器介绍

做两幅草图,单击工具栏中“扫描”978-7-111-35437-6-Chapter03-197.jpg,或单击“插入”、“凸台/基体”、“扫描”,属性管理器打开,如图3-86所示。它包括以下主要内容:

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图 3-86

●轮廓和路径:978-7-111-35437-6-Chapter03-199.jpg为轮廓选择显示框,978-7-111-35437-6-Chapter03-200.jpg为路径选择显示框。

●选项:方向/扭转控制。978-7-111-35437-6-Chapter03-201.jpg为方向\扭转控制选项框。单击978-7-111-35437-6-Chapter03-202.jpg,选项框展开,里面有六种选项。其中最常用的有四个选项。这四个选项是:

1)随路径变化,在扫描过程中,草图截面与路径的夹角始终保持不变。如图3-87所示。

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图 3-87

2)保持法向不变,扫描过程中的截面与起始位置截面始终保持平行。如图3-88所示。

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图 3-88

3)沿路径扭转,截面沿路径扭转。如图3-89所示。

当方向\扭转控制选为沿路径扭转时,属性管理器变为如图3-90所示。

“定义方式”是定义在路径规定的长度内,轮廓扭转的数量。“定义方式”下有一选项框,单击978-7-111-35437-6-Chapter03-205.jpg,选项框展开,里面有三个选项:度数、弧度和旋转,即分别以度数、弧度和轮廓扭转的圈数来定义轮廓扭转的数量。978-7-111-35437-6-Chapter03-206.jpg为扭转度数、弧度或旋转圈数值输入框

4)以法向不变沿路径扭转,截面在沿路径扭转的同时,保持与开始截面平行。如图3-91所示。属性管理器与沿路径扭转相同。

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图 3-89

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图 3-90

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图 3-91

方向\扭转控制设定为随路径变化时,下面显示路径对齐类型选项框。方向\扭转控制的其它选项没有路径对齐类型选项。当路径是曲线时,如果曲线波动均匀,即形状圆滑,就称为对齐。如果曲线路径出现突然波动或者是不均匀波动,出现变形,就是路径没有对齐。路径不圆滑,随路径移动的轮廓所形成特征的外表面会发生变形。而且,路径曲线的少许变形,必然引起特征外表面的较大变形(也称为轮廓没有对齐)。

路径对齐类型的作用就是当路径没有对齐时,它能使轮廓稳定下来,使扫描特征外表面尽量圆滑。

单击路径对齐类型选项框978-7-111-35437-6-Chapter03-210.jpg中的978-7-111-35437-6-Chapter03-211.jpg,选项框展开,里面有四项选项:

①无。即不纠正。

②最小扭转(只对于3D路径)。阻止截面在随路径变化时自我相交。

③方向向量。以所选的方向向量的方向对齐界面轮廓。可以用基准面、平面、直线、边线、轴、特征上的顶点组来设定方向向量。

④所有面。当路径包括相邻面时,使扫面轮廓在几何关系可能的情况下,与相邻面相切。

在创建铸件的三维模型时,路径对齐类型很少用到。

合并切面,合并切面的作用是把由相切轮廓扫描形成的相切曲面合并成一个近似面。

当在已经存在的特征或实体上创建扫描特征时,选项栏中出现合并结果和与结束面对齐两个选项。同时扫描的属性管理器出现了一个新栏目:特征范围。其中合并结果和特征范围的作用与拉伸特征中的合并结果和特征范围相同。与结束面对齐选项能把扫描轮廓延续到路径与之相接触的最后端面,即扫描特征的面被延伸或缩短,以与扫描结束处的面相匹配。图3-92所示为未选择与结束面对齐时创建的扫描特征;图3-93所示为选择与结束面对齐时创建的扫描特征。

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图 3-92

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图 3-93

●引导线:

图标978-7-111-35437-6-Chapter03-214.jpg旁的方框为引导线选择显示框。978-7-111-35437-6-Chapter03-215.jpg978-7-111-35437-6-Chapter03-216.jpg为调整引导线先后顺序的。单击978-7-111-35437-6-Chapter03-217.jpg,所选引导线的位置上移,单击978-7-111-35437-6-Chapter03-218.jpg,所选引导线的位置下移。

合并平滑的面。消除该选项时,如果引导线或路径曲率不连续(有尖角),在尖角处分段扫描,扫描特征的外表面与引导线或路径会更精确地匹配,并且扫描速度比选择合并平滑的面更快,如图3-94所示。如果选择该选项,在引导线或路径尖角处扫描形成的外表面平滑过渡,扫描形成特征的表面与引导线不吻合,如图3-95所示,图3-96为A部放大图。

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图 3-94

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图 3-95

978-7-111-35437-6-Chapter03-221.jpg(www.xing528.com)

图 3-96

978-7-111-35437-6-Chapter03-222.jpg是用来预览扫描特征中间截面形状的,方框为数字输入框。所输入的数字代表第几个中间截面。还可以单击978-7-111-35437-6-Chapter03-223.jpg滚动查看中间截面形状。

●起始处\结束处相切:

第一项为起始处相切类型,第二项为结束处相切类型。两项可以分别设置。

对于无引导线扫描,如果在方向/扭转控制类型中选择了随路径变化或者保持法向不变,可以控制开始处/结束处相切。当创建扫描特征时使用了引导线,就有其它选项控制路径起始处/结束处相切类型。相切类型可在起始处/结束处相切类型选项中选择,这些选项只有扫描中应用了引导线才有效。这些选项是:

①无。即开始或结束处不应用相切,如图3-97所示。

②路径相切。扫描起始处或结束处的轮廓与开始点或结束点的路径垂直。图3-98所示为开始与结束处均用了路径相切。

③方向向量。扫描生成的外表面开始或结束处与所选的线性边线或轴线相切。图3-99所示为开始处应用了路径相切,结束处应用了方向向量。

④所有面。扫描特征的外表面开始与结束处与现有几何体相邻的面相切。此选项只有扫描附加到已有模型上时才可用。

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图 3-97

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图 3-98

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图 3-99

例3-5 创建如图3-100所示的玻璃瓶

1)在前视基准面上绘制草图1,如图3-101所示。在右视基准面上绘制草图2,如图3-102所示。在前视基准面上绘制草图4,如图3-103所示。在上视基准面上绘制草图5,如图3-104所示。在椭圆长轴端点和草图4之间添加穿透约束;在椭圆短轴端点和草图2之间添加穿透约束。其它草图中所添加的约束,均显示在草图上。

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图 3-100

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图 3-101

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图 3-102

2)创建扫描特征1。单击“扫描”978-7-111-35437-6-Chapter03-230.jpg,属性管理器打开,选草图5为扫描轮廓,选草图1为扫描路径。选草图2和草图4为扫描引导线。单击“确定”。

3)新建基准面1。单击978-7-111-35437-6-Chapter03-231.jpg,属性管理器打开,选择瓶口面为第一参考,选第一参考下的偏移距离约束,偏移距离输入3,单击“反转”,单击“确定”,结果如图3-105所示。

4)创建螺旋线。在基准面1上绘制草图8,如图3-106所示。在草图圆和瓶口边线圆之间添加全等约束。

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图 3-103

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图 3-104

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图 3-105

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图 3-106

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图 3-107

单击“曲线”978-7-111-35437-6-Chapter03-237.jpg中的“螺旋线\涡状线”978-7-111-35437-6-Chapter03-238.jpg,在左窗格面板里出现一信息栏,按信息栏提示单击草图8,属性管理器打开,设置属性管理器如图3-107所示,单击“确定”,创建的螺旋线如图3-108所示。

5)新建基准面2。单击978-7-111-35437-6-Chapter03-239.jpg,属性管理器打开,选择螺旋线为第一参考,选第一参考下的垂直约束。选点A为第二参考,选第二参考下的重合约束。单击“确定”,新建的基准面如图3-109所示。

6)在基准面2上绘制草图9,如图3-110所示。在圆心和螺旋线端点A之间添加穿透约束。

7)创建扫描特征2。单击“扫描”978-7-111-35437-6-Chapter03-240.jpg,属性管理器打开,选草图9为扫描轮廓,选螺旋线为扫描路径,单击“确定”,结果如图3-111所示。

8)给瓶子底部边线倒R5的圆角。

9)抽壳。单击“抽壳”978-7-111-35437-6-Chapter03-241.jpg,属性管理器打开,抽壳厚度输入为2,选瓶口面为移除面。单击“确定”。

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图 3-108

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图 3-109

10)给如图3-112所示的边线倒圆角,最终结果如图3-100所示。

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图 3-110

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图 3-111

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图 3-112

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