拉伸特征在零件造型中的应用与要素

拉伸特征是通过草图截面轮廓添加深度的方式创建的特征。在零件的造型环境中，拉伸用来创建实体或切割实体；在部件的造型环境中，拉伸通常用来切割零件。特征的形状由截面形状、拉伸范围和扫掠斜角三个要素来控制。典型的拉伸特征造型零件如图3-4所示，左侧为拉伸的草图截面，右侧为拉伸生成的特征。下面按照顺序介绍一下拉伸特征的造型要素。首先单击【模型】标签栏【创建】面板上的【拉伸】工具按钮，打开【拉伸】对话框如图3-5所示。

1.截面轮廓形状

进行拉伸操作的第一个步骤就是利用【拉伸】对话框上的截面轮廓选择工具选择截面轮廓。在选择截面轮廓时，可以选择多种类型的截面轮廓创建拉伸特征：

（1）可选择单个截面轮廓，系统会自动选择该截面轮廓。

（2）可选择多个截面轮廓，如图3-6所示。

（3）要取消某个截面轮廓的选择，按下Ctrl键，然后单击要取消的截面轮廓即可。

（4）可选择嵌套的截面轮廓，如图3-7所示。

图3-4 利用拉伸创建的零件

图3-5 “拉伸”对话框

图3-6 选择多个截面轮廓

（5）还可选择开放的截面轮廓，该截面轮廓将延伸它的两端直到与下一个平面相交，拉伸操作将填充最接近的面，并填充周围孤岛（如果存在）。这种方式对部件拉伸来说是不可用的，它只能形成拉伸曲面，如图3-8所示。

图3-7 选择嵌套的截面轮廓

图3-8 拉伸形成曲面

2.输出方式

拉伸操作提供两种输出方式，实体和曲面。选择可将一个封闭的截面形状拉伸成实体，选择可将一个开放的或封闭的截面形状拉伸成曲面。图3-9所示是将封闭曲线和开放曲线拉伸成曲面的示意图。

3.布尔操作

布尔操作提供了三种操作方式：（1）选择【求并】选项，将拉伸特征产生的体积添加到另一个特征上去，二者合并为一个整体；

（2）选择【求差】选项，从另一个特征中去除由拉伸特征产生的体积；

（3）选择【求交】选项，将拉伸特征和其他特征的公共体积创建为新特征，未包含在公共体积内的材料被全部去除。

图3-10显示了在三种布尔操作模式下生成的零件特征。(www.xing528.com)

图3-9 将封闭曲线和开放曲线拉伸成曲面

图3-10 三种布尔操作模式下生成的零件

4.终止方式

终止方式用来确定要把轮廓截面拉伸的距离，也就是说要把截面拉伸到什么范围才停止。用户完全可决定用指定的深度进行拉伸，或使拉伸终止到工作平面、构造曲面或零件面（包括平面、圆柱面、球面或圆环面）。在Inventor中提供了5种终止方式：

（1）【距离】方式是系统的默认方法，它需要指定起始平面和终止平面之间建立拉伸的深度。在该模式下，需要在拉伸深度文本框中输入具体的深度数值，数值可有正负，正值代表拉伸方向为正方向，但是可利用方向按钮指定方向，可方向1拉伸、方向2拉伸，也可对称拉伸或不对称拉伸。同一个截面轮廓在这三种方向下拉伸的结果如图3-11所示。

（2）【到表面或平面】方式需要用户选择下一个可能的表面或平面，以指定的方向终止拉伸。可拖动截面轮廓使其反向拉伸到草图平面的另一侧。

（3）【到】方式对于零件拉伸来说，需要选择终止拉伸的面或平面。可在所选面上，或在终止平面延伸的面上终止零件特征。对于部件拉伸，选择终止拉伸的面或平面。可选择位于其他零部件上的面和平面。创建部件拉伸时，所选的面或平面必须位于相同的部件层次，也就是说A部件的零件拉伸只能选择A部件的子零部件的平面作为参考。选择终止平面后，如果终止选项不明确，可使用【其他】选项卡中的选项指定为特定的方式，例如在圆柱面或不规则曲面上。

图3-11 同一截面轮廓在4种方向下的拉伸

（4）【介于两面之间】方式对于零件拉伸来说，需要选择终止拉伸的起始和终止面或平面；对于部件拉伸来说，也选择终止拉伸的面或平面，可选择位于其他零部件上的面和平面，但是所选的面或平面必须位于相同的部件层次。

（5）【贯通】方式可使得拉伸特征在指定方向上贯通所有特征和草图拉伸截面轮廓。可通过拖动截面轮廓的边，将拉伸反向到草图平面的另一端。

5.匹配形状

如果选择了【匹配形状】选项，将创建填充类型操作。将截面轮廓的开口端延伸到公共边或面，所需的面将被缝合在一起，以形成与拉伸实体的完整相交。如果取消选择【匹配形状】选项，则通过将截面轮廓的开口端延伸到零件，并通过包含由草图平面和零件的交点定义的边，来消除开口端之间的间隙，来闭合开放的截面轮廓。按照指定闭合截面轮廓的方式来创建拉伸。

6.拉伸角度

对于所有终止方式类型，都可为拉伸（垂直于草图平面）设置最大为180º的拉伸斜角，拉伸斜角在两个方向对等延伸。如果指定了拉伸斜角，图形窗口中会有符号显示拉伸斜角的固定边和方向，如图3-12所示。

使用拉伸斜角功能的一个常用用途就是创建锥形。要在一个方向上使特征变成锥形，在创建拉伸特征时，使用【拉伸角度】工具为特征指定拉伸斜角。在指定拉伸斜角时，正角表示实体沿拉伸矢量增加截面面积，负角恰相反，如图3-13所示。对于嵌套截面轮廓来说，正角导致外回路增大，内回路减小，负角也是相反。

当上述的所有拉伸特征因素都已经设置完毕以后，单击【拉伸】对话框的【确定】按钮，即可创建拉伸特征。

图3-12 拉伸斜角

图3-13 不同拉伸角度时的拉伸结果