Creo4.0：快速创建基础拉伸特征

时间：2023-10-31 理论教育版权反馈

【摘要】：图3.1.5 “拉伸”示意图图3.1.6 三个默认基准平面进入Creo的零件设计环境后，在软件界面上方会显示图3.1.7所示的“模型”功能选项卡。图3.1.8 “拉伸”特征操控板说明：利用拉伸工具，可以创建如下几种类型的特征。图3.1.12 “拉伸”特征操控板图3.1.13 快捷菜单图3.1.14 “草绘”对话框Step2.定义截面草图的放置属性。

Creo4.0：快速创建基础拉伸特征

基础特征是一个零件的主要轮廓特征，创建什么样的特征作为零件的基础特征比较重要，一般由设计者根据产品的设计意图和零件的特点灵活掌握。本例中，滑块零件的基础特征是一个拉伸（Extrude）特征（图3.1.5）。拉伸特征是将截面草图沿着草绘平面的垂直方向拉伸而形成的，它是最基本且经常使用的零件建模工具。

1.选取特征命令

进入Creo的零件设计环境后，屏幕的绘图区中应该显示图3.1.6所示的三个相互垂直的默认基准平面，如果没有显示，可单击“视图控制”工具栏中的按钮，然后在系统弹出的菜单中选中复选框，将基准平面显现出来。

图3.1.5 “拉伸”示意图

图3.1.6 三个默认基准平面

进入Creo的零件设计环境后，在软件界面上方会显示图3.1.7所示的“模型”功能选项卡。该功能选项卡中包含Creo中所有的零件建模工具，特征命令的选取方法一般是单击其中的命令按钮。

图3.1.7 “模型”选项卡

下面对图3.1.7所示的“模型”选项卡中的各命令按钮区域进行简要说明：

● 区域：用于针对某个特征的操作，如修改编辑特征、再生特征，复制、粘贴、删除特征等。

● 区域：用于复制当前模型中的几何，使用用户自定义的特征，或从其他外部数据文件中调用特征与几何。

● 区域：主要用于创建各种基准特征，基准特征在建模、装配和其他工程模块中起着非常主要的辅助作用。

● 区域：用于创建各种实体（如凸台）、减材料实体（如在实体上挖孔）或普通曲面，所有的形状特征都必须以二维截面草图为基础进行创建。在Creo中，同一形状的特征可以用不同方法来创建。比如同样一个圆柱形特征，既可以选择“拉伸”命令（用拉伸的方法创建），也可以选择“旋转”命令（用旋转的方法创建）。

● 区域：用于创建工程特征（构造特征），工程特征一般建立在现有的实体特征之上，如对某个实体的边添加“倒圆角”。当模型中没有任何实体时，该部分中的所有命令为灰色，表明它们此时不可使用。

● 区域：用于对现有的实体特征、基准特征、曲面以及其他几何进行编辑，也可以创建自由形状的实体。

● 区域：用于创建各种高级曲面，如边界混合曲面、造型（ISDX）曲面、基于细分曲面算法的自由式曲面等。

● 区域：主要用于表达模型设计意图、参数化设计、创建零件族表、管理发布几何和编辑设计程序等。本例中需要选择拉伸命令，在图3.1.7所示的“模型”功能选项卡中单击按钮即可。说明：本书中的按钮在后文中将简化为按钮。

2.定义拉伸类型

在选择命令后，屏幕上方出现图3.1.8所示的“拉伸”特征操控板。在操控板中按下“实体特征类型”按钮（默认情况下，此按钮为按下状态）。

图3.1.8 “拉伸”特征操控板

说明：利用拉伸工具，可以创建如下几种类型的特征。

●实体类型：按下操控板中的“实体特征类型”按钮，可以创建实体类型的特征。在由截面草图生成实体时，实体特征的截面草图完全由材料填充，并沿草图平面的法向伸展来生成实体，如图3.1.9所示。

●曲面类型：按下操控板中的“曲面特征类型”按钮，可以创建一个拉伸曲面。在Creo中，曲面是一种没有厚度和重量的片体几何，但通过相关命令操作可变成带厚度的实体，如图3.1.10所示。

●薄壁类型：按下“薄壁特征类型”按钮，可以创建薄壁类型特征。在由截面草图生成实体时，薄壁特征的截面草图则由材料填充成均厚的环，环的内侧或外侧或中心轮廓线是截面草图，如图3.1.11所示。

图3.1.9 “实体”特征

图3.1.10 “曲面”特征

图3.1.11 “薄壁”特征

●切削类型：操控板中的“切削特征类型”按钮被按下时，可以创建切削特征。

一般来说，创建的特征可分为“正空间”特征和“负空间”特征。“正空间”特征是指在现有零件模型上添加材料，“负空间”特征是指在现有零件模型上移除材料，即切削。

如果“切削特征”按钮被按下，同时“实体特征”按钮也被按下，则用于创建“负空间”实体，即从零件模型中移除材料。当创建零件模型的第一个（基础）特征时，零件模型中没有任何材料，所以零件模型的第一个（基础）特征不可能是切削类型的特征，因而切削按钮是灰色的，不能选取。

如果“切削特征”按钮被按下，同时“曲面特征”按钮也被按下，则用于曲面的裁剪，即使用正在创建的曲面特征裁剪已有曲面。

如果“切削特征”按钮被按下，同时“薄壁特征”按钮及“实体特征”按钮也被按下，则用于创建薄壁切削实体特征。

3.定义截面草图

定义特征截面草图的方法有两种：第一种是选择已有草图作为特征的截面草图；第二种是创建新的草图作为特征的截面草图。本例中使用的是第二种方法，操作过程如下：

Step1.选取命令。单击图3.1.12所示的“拉伸”特征操控板中的按钮，在系统弹出的界面中单击按钮（也可在绘图区中按下鼠标右键，直至系统弹出图3.1.13所示的快捷菜单时，松开鼠标右键，选择命令），系统弹出图3.1.14所示的“草绘”对话框。

图3.1.12 “拉伸”特征操控板

图3.1.13 快捷菜单

图3.1.14 “草绘”对话框

Step2.定义截面草图的放置属性。

（1）定义草绘平面。

对草绘平面的概念和有关选项介绍如下：

●草绘平面是特征截面或轨迹的绘制平面，可以是基准平面，也可以是实体的某个表面。

●单击按钮，意味着把先前一个特征的草绘平面及其方向作为本特征的草绘平面和方向。

选取RIGHT基准平面作为草绘平面，操作方法如下：

将鼠标指针移至图形区RIGHT基准平面的边线或RIGHT字符附近，在基准平面的边线外出现绿色加亮边线时单击，即可将RIGHT基准平面定义为草绘平面【此时“草绘”对话框中“草绘平面”区域的文本框中显示出“RIGHT：F1（基准平面）”】。

（2）定义草绘视图方向。采用模型中默认的草绘视图方向。

说明：完成Step2后，图形区中RIGHT基准平面的边线旁边会出现一个黄色的箭头（图3.1.15），该箭头方向表示查看草绘平面的方向。如果要改变该箭头的方向，有三种方法：

方法一：在“草绘”对话框中单击按钮。

方法二：将鼠标指针移至该箭头上，单击。

方法三：将鼠标指针移至该箭头上，右击，在弹出的快捷菜单中选择命令。

（3）对草绘平面进行定向。此例中，我们按如下方法定向草绘平面：

①指定草绘平面的参考平面。完成草绘平面选取后，“草绘”对话框的文本框自动加亮，选取图形区中的FRONT基准平面作为参考平面。

②指定参考平面的方向。单击对话框中文本框后的按钮，在弹出的列表中选择选项；完成这两步操作后，“草绘”对话框的显示如图3.1.16所示。

图3.1.15 查看方向箭头

图3.1.16 “草绘”对话框

说明：选取草绘平面后，还必须对草绘平面进行定向。定向完成后，系统即按所指定的定向方位来摆放草绘平面，并进入草绘环境。要完成草绘平面的定向，必须进行下面的操作：

指定草绘平面的参考平面，即指定一个与草绘平面相垂直的平面作为参考。“草绘平面的参考平面”有时简称为“参考平面”“参照平面”或“参考”。

指定参考平面的方向，即指定参考平面的放置方位，参考平面可以朝向显示器屏幕的或或侧或侧。

注意：

●参考平面必须是平面，并且要求与草绘平面垂直。

●如果参考平面是基准平面，则参考平面的方向取决于基准平面橘黄色侧面的朝向。

●这里要注意图形区中的TOP（顶）、RIGHT（右）和图3.1.14中的、的区别。模型中的TOP（顶）、RIGHT（右）是指基准平面的名称，该名称可以随意修改；图3.1.14中的、是草绘平面的参考平面的放置方位。

●为参考平面选取不同的方向，则草绘平面在草绘环境中的摆放就不一样。

●完成Step2操作后，当系统获得足够的信息时，系统将会自动指定草绘平面的参考平面及其方向。系统自动指定TOP基准平面作为参考，自动指定参考平面的放置方位为“左”。

（4）单击对话框中的按钮，系统进入草绘环境。

说明：单击按钮后，系统进行草绘平面的定向，使其与屏幕平行，如图3.1.17所示。从图中可看到，FRONT基准平面现在水平放置，并且FRONT基准平面的橘黄色的一侧在底部。

Step3.创建特征的截面草图。

基础拉伸特征的截面草图如图3.1.18所示。下面以此为例介绍特征截面草图的一般创建步骤：

图3.1.17 草绘平面与屏幕平行

图3.1.18 基础特征的截面草图

（1）定义草绘参考。本例采用系统默认的草绘参考。

说明：在用户的草绘过程中，Creo会自动对图形进行尺寸标注和几何约束，但系统在自动标注和约束时，必须参考一些点、线、面，这些点、线、面就是草绘参考。进入Creo草绘环境后，系统将自动为草图的绘制及标注选取足够的草绘参考。如本例中，系统默认选取了TOP和FRONT基准平面作为草绘参考。

关于Creo的草绘参考，应注意如下几点：

●查看当前草绘参考：在图形区中右击，在系统弹出的快捷菜单中选择选项，系统弹出“参考”对话框，系统在参考列表区列出了当前的草绘参考，如图3.1.19所示（该图中的两个草绘参考FRONT和TOP基准平面是系统默认选取的）。如果用户想添加其他的点、线、面作为草绘参考，可以通过在图形上直接单击来选取。

●要使草绘截面的参考完整，必须至少选取一个水平参考和一个垂直参考，否则会出现错误警告提示。

●没有足够的参考来摆放一个截面时，系统会自动弹出图3.1.19所示的“参考”对话框，要求用户选取足够的草绘参考。

●在重新定义一个缺少参考的特征时，必须选取足够的草绘参考。“参考”对话框中的几个选项介绍如下：

●按钮：用于为尺寸和约束选取参考。单击此按钮后，即可在图形区的二维草绘图形中选取直线（包括平面的投影直线）、点（包括直线的投影点）等作为参考基准。

●按钮：单击此按钮，再选取目标曲面，可将草绘平面与某个曲面的交线作为参考。

●按钮：如果要删除参考，可在参考列表区选取要删除的参考名称，然后单击此按钮。

图3.1.19 “参考”对话框

（2）设置草图环境，调整草绘区。

操作提示与注意事项：

●将草绘的网格设置为1。

●除可以移动和缩放草绘区外，如果用户想在三维空间绘制草图或希望看到模型截面草图在三维空间的方位，可以旋转草绘区。方法是按住鼠标的中键，同时移动鼠标，即可看到图形跟着鼠标旋转。旋转后，单击图3.1.20所示的“视图控制”工具栏中的按钮，即可恢复绘图平面与屏幕平行。

●如果用户不希望屏幕图形区中显示的东西太多，可单击“视图控制”工具栏中的按钮，在弹出的菜单中取消选中相应的复选框，将基准轴、基准平面、坐标系、网格等的显示关闭，使图面显得更简洁。

●在操作中，如果鼠标指针变成圆圈或在当前窗口不能选取有关的按钮或菜单命令时，可单击屏幕上方“快速访问工具栏”中的按钮，将当前窗口激活。如果快速访问工具栏中无此按钮，则请读者参考本书第1章的有关内容进行设置，或单击功能选项卡区域中的按钮，也能够将当前窗口激活。

图3.1.20 “视图控制”工具栏

（3）绘制截面草图并进行标注。

①绘制截面几何图形的大体轮廓。使用Creo软件绘制截面草图，开始时没有必要很精确地绘制截面的几何形状、位置和尺寸，只需勾勒截面的大概形状即可。

操作提示与注意事项：

●为了使草绘时的图形显示得更简洁、清晰，并在勾勒截面形状的过程中添加必要的约束，建议在打开约束符号显示的同时关闭尺寸显示。方法如下：

☑单击“视图控制”工具栏中的按钮，在弹出的菜单中取消选中复选框，不显示尺寸。

☑选中按钮中的复选框，显示约束。

●在选项卡中单击“线链”命令按钮中的，再单击按钮，绘制图3.1.21所示的8条线段（绘制时不要太在意图中线段的大小和位置，只要大概的形状与图3.1.21相似就可以）。

● 单击区域中的，绘制图3.1.22所示的中心线。

图3.1.21 草绘截面的初步图形

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图3.1.22 绘制中心线

②添加必要的约束。操作提示如下：

a）显示约束。确认按钮中的复选框被选中。

b）删除无用的约束。在绘制草图时，系统会自动添加一些约束，而其中有些是没用的。例如在图3.1.23a中，系统自动添加了“垂直”约束（注意：读者在绘制时，可能没有这个约束，这取决于绘制时鼠标的走向与停留的位置）。删除约束的操作方法为：单击功能选项卡区域中的按钮，选取图3.1.23a中的“垂直”约束1，然后右击，在弹出的图3.1.24所示的快捷菜单中选择命令。用同样的方法删除“垂直”约束2。

图3.1.23 删除无用约束

c）在图3.1.25所示的“约束”工具栏中添加竖直约束。单击功能选项卡区域中的按钮，然后在图3.1.26a所示的图形中单击直线2，此时图形如图3.1.26b所示。

图3.1.24 快捷菜单

图3.1.25 “约束”工具栏

图3.1.26 添加竖直约束

d）添加相等约束。单击功能选项卡区域中的按钮，然后在图3.1.27a所示的图形中单击直线8，再单击直线2，此时图形如图3.1.27b所示。

图3.1.27 添加相等约束

e）添加对齐约束。单击区域中的按钮，然后在图3.1.28a所示的图形中单击中心线，再单击图中的基准面边线，此时图形如图3.1.28b所示。

f）添加对称约束。单击区域中的按钮，依次单击图3.1.29a所示的中心线及顶点1和顶点2；完成操作后，图形如图3.1.29b所示。单击图3.1.30a所示的中心线及顶点3和顶点4；接着单击中心线及顶点5和顶点6；完成操作后，图形如图3.1.30b所示。

图3.1.28 添加对齐约束

图3.1.29 添加对称约束（一）

图3.1.30 添加对称约束（二）

③选中按钮中的复选框，显示尺寸，并将草图的尺寸移动至适当的位置，如图3.1.31所示。

④将符合设计意图的“弱”尺寸转换为“强”尺寸。

作为正确的操作流程，在改变尺寸标注方式之前，应将符合设计意图的“弱”尺寸转换为“强”尺寸，以免用户在改变尺寸标注方式时，系统自动将符合设计意图的“弱”尺寸删掉。将图3.1.32所示的三个尺寸转换为“强”尺寸，关于如何将“弱”尺寸转换为“强”尺寸，可参见第2章的相关内容。

图3.1.31 尺寸位置调整

图3.1.32 转换为“强”尺寸

⑤改变标注方式，满足设计意图。

a）如图3.1.33所示，去掉原尺寸标注7.4，添加新尺寸标注24.6。

注意：

● 不要试图手动删除原尺寸标注7.4，然后添加所需的尺寸。如果此时原尺寸7.4是“弱”尺寸，则添加新尺寸24.6后，系统会自动将“弱”尺寸7.4删除。如果此时原尺寸7.4是“强”尺寸，应先添加所需的尺寸标注，此时系统将弹出“解决草绘”提示对话框，其中列出了冲突的尺寸及约束，依次单击对话框中的各列出项，可看到草图中的相应项目变红；在对话框中单击尺寸7.4，此时草图中的原尺寸7.4带边框高亮显示，单击按钮即可删除该尺寸。

图3.1.33 改变标注方式1

b）如图3.1.34所示，去掉原尺寸标注26.4，添加新尺寸标注52.4。

图3.1.34 改变标注方式2

⑥将尺寸修改为设计要求的尺寸。

其操作提示与注意事项如下：

●尺寸的修改往往安排在建立约束以后进行。

●修改尺寸前要注意，如果要修改的尺寸的大小与设计目的尺寸相差太大，应该先用图元操纵功能将其“拖到”与目的尺寸相近，然后再双击尺寸，输入目的尺寸。

●注意修改尺寸时的先后顺序。为防止图形变得很凌乱，应先修改对截面外观影响不大的尺寸（在图3.1.35a中，尺寸24.6是对截面外观影响不大的尺寸，所以建议先修改此尺寸）。

图3.1.35 修改尺寸

⑦编辑、修剪多余的边线。使用区域中的“修剪”按钮将草图中多余的边线去掉。为了确保草图正确，建议使用按钮对图形的每个交点处进行进一步的修剪处理。

⑧将截面草图中的所有“弱”尺寸转换为“强”尺寸。

在完成特征截面草图的创建后，将截面草图中剩余的所有“弱”尺寸转换为“强”尺寸，是使用Creo软件的一个好习惯。

⑨分析当前截面草图是否满足拉伸特征的设计要求。单击区域中的按钮，系统弹出图3.1.36所示的“特征要求”对话框，从对话框中可以看出当前的草绘截面拉伸特征的设计要求，单击按钮，即可关闭“特征要求”对话框。

（4）单击“草绘”工具栏中的“确定”按钮，完成拉伸特征截面草绘，退出草绘环境。

注意：

●草绘“确定”按钮的位置一般如图3.1.37所示。

●如果系统弹出图3.1.38所示的“未完成截面”错误提示，则表明截面不闭合或截面中有多余、重合的线段，此时可单击按钮，然后修改截面中的错误，完成修改后再单击按钮。

●绘制实体拉伸特征的截面时，应该注意如下要求：

☑截面必须闭合，截面的任何部位不能有缺口。如图3.1.39a所示，如果有缺口，可用修剪命令将缺口封闭。

图3.1.36 “特征要求”对话框

图3.1.37 “确定”按钮

图3.1.38 “未完成截面”错误提示

☑截面的任何部位不能探出多余的线头，如图3.1.39b所示。对较长的多余的线头，用命令修剪掉。如果线头特别短，即使足够放大也不可见，则必须用命令修剪掉。

☑截面可以包含一个或多个封闭环，生成特征后，外环以实体填充，内环则为孔。环与环之间不能相交或相切，如图3.1.39c和图3.1.39d所示；环与环之间也不能有直线（或圆弧等）相连，如图3.1.39e所示。

● 曲面拉伸特征的截面可以是开放的，但截面不能有多于一个的开放环。

图3.1.39 实体拉伸特征的几种错误截面

4.定义拉伸深度属性

Step1.定义深度方向。采用模型中默认的深度方向。

说明：按住鼠标的中键且移动鼠标，可将草图从图3.1.40所示的状态旋转到图3.1.41所示的状态，此时在模型中可看到一个黄色的箭头，该箭头表示特征拉伸的方向。当选取的深度类型为（对称深度）时，该箭头的方向没有太大的意义。如果为单侧拉伸，应注意箭头的方向是否为将要拉伸的深度方向。要改变箭头的方向，有如下几种方法：