3.4 混合特征
扫描特征由截面沿着轨迹扫描而成,但是截面形状单一,而混合特征是由两个或两个以上的平面截面组成,通过将这些平面截面在其边处用过渡曲面连接形成的一个连续特征。混合特征可以满足用户在一个实体中出现多个不同的截面的要求。
混合特征有混合、旋转混合两种类型,如图3-49所示,其各自的意义如下。
• 混合:所有混合截面都位于截面草绘中的多个平行平面。
• 旋转混合:混合截面绕Y轴旋转,最大角度可达120°。每个截面都单独草绘并用截面坐标系对齐。
图3-49 混合特征
3.4.1 操控板选项介绍
1.【混合】操控板
单击【模型】工具栏里【形状】组下【混合】按钮,弹出如图3-50所示的【混合】操控板。
图3-50 【混合】操控板
:创建实体特征。
:创建曲面特征。
:创建或编辑扫描截面。
:与选定截面混合。
2.下拉面板
【混合】工具提供下列下拉面板,如图3-51所示。
图3-51 【混合】特征下拉面板
(1)截面:使用此下拉面板用于定义混合截面。单击【定义】按钮创建或更改截面。
• 【草绘截面】单选钮:使用草绘截面来创建混合。
• 【选定截面】单选钮:通过使用选定截面来创建混合。
• 【截面】列表框:将截面按其混合顺序列出。
• 【插入】按钮:在活动截面下插入一个新的截面。
• 【移除】按钮:删除活动截面。
(2)选项:使用该下拉面板可进行下列操作。
• 【直】单选钮:在两个截面间形成直曲面。
• 【平滑】单选钮:形成平滑曲面。
• 【起始截面和终止截面】复选框:将起始截面和终止截面连接起来以形成封闭混合。
• 【封闭端】复选框:勾选此复选框,在创建混合曲面时,封闭混合特征的两端。
(3)相切:使用【相切】下拉面板可进行下列操作。
•边界条件:设置截面形成模型的条件。
• 自由:将曲面设置为不受侧参考影响。
• 相切:将曲面设置为与曲面参考相切。
• 法向:将曲面设置为与曲面参考垂直。
•图元:设置参考曲面作为活动图元。
(4)属性:使用该下拉面板可编辑特征名,并在浏览器中打开特征信息。
3.【旋转混合】操控板
单击【模型】选项卡中【形状】组下的【旋转混合】按钮,弹出如图3-52所示的【混合】操控板。
图3-52 【混合】操控板
:旋转轴。
4.下拉面板
【旋转混合】工具提供下列下拉面板,如图3-53所示。
图3-53 【旋转混合】特征下拉面板
使用此下拉面板用于定义混合截面。单击【定义】按钮创建或更改截面。
• 【上移】按钮:按混合顺序向上移动活动截面。
• 【下移】按钮:按混合顺序向下移动活动截面。
其余选项同【混合】特征。
3.4.2 创建混合特征的操作步骤
创建混合特征的具体操作过程如下。
(1)单击工具栏中的【新建】按钮,弹出【新建】对话框。在【类型】中选择【零件】,在【名称】中输入零件的名称“混合特征”,单击【确定】按钮。接受系统默认模板,进入实体建模界面。
(2)单击【模型】选项卡中【形状】组下的【混合】按钮,弹出如图3-54所示的【混合】操控板。
(3)单击控制面板中的【截面】按钮,弹出【截面】下拉面板,如图3-54所示,单击【定义】按钮,弹出【草绘】对话框。
图3-54 【混合】操控板
(4)选择FRONT面作为草绘平面,其余选项接受系统默认值,单击【确定】按钮进入草绘界面。
(5)单击【草绘视图】按钮,使草绘平面调整到正视于用户的视角。
(6)单击【中心矩形】按钮,绘制草绘曲线作为第一混合截面,如图3-55所示。单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
图3-55 第一混合截面
(7)在【混合】操控板上输入偏移距离为“100”,在【截面】下拉面板的【截面】列表框中单击【截面2】,如图3-56所示。
图3-56 设置截面2参数
(8)单击【草绘】按钮,进入草绘环境。单击【圆心和点】按钮,绘制如图3-57所示的一个直径为50的圆。
图3-57 第二混合截面
(9)在混合特征中要求所有截面的图元数必须相等。第一截面的图元数为4,因此第二截面的圆应该分为4段。单击【分割】按钮,在图3-58中所示的位置将圆打断为4段圆弧,这时会在第一个打断点处出现一个表示混合起始点和方向的箭头。
图3-58 打断于点
(10)若要改变起始点的方向,则选择起始点,被选择的点加亮显示,然后单击右键,在弹出的如图3-59所示的右键快捷菜单中选择【起点】选项,则起始点箭头反向,如图3-60所示。
图3-59 快捷菜单
图3-60 改变起始点方向
(11)单击【草绘】选项组【关闭】面板中的【确定】按钮,完成草图绘制。
(12)单击操控板中的【连接】按钮,连接截面,以方便观察混合特征形成,如图3-61所示。
图3-61 连接截面
(13)在【截面】列表框右侧单击【插入】按钮,在【截面】列表框中显示新建的【截面3】,在操控板中输入偏移距离为80,在【截面】下拉面板的【截面】列表框中单击【截面3】,单击【草绘】按钮,进入草绘环境。绘制如图3-62所示的草图,单击【草绘】组【关闭】面板中的【确定】按钮,完成草图绘制。
(14)单击【中心矩形】按钮,绘制如图3-62所示的第三个截面,即一个边长为80的正方形。
图3-62 第三个截面
(15)完成截面草绘后,单击【确定】按钮,退出草图绘制环境,连接轮廓如图3-63所示。
图3-63 混合特征(平滑)
(16)单击操控板中的【预览】按钮,预览混合特征模型,如图3-64所示。
图3-64 混合特征(光滑)
(17)再次单击操控板中的【预览】按钮,取消混合特征模型的预览。
(18)在【选项】下拉面板的【混合曲面】列表框中单击【直】单选钮,修改模型显示样式。
(19)单击【预览】按钮,生成混合特征,如图3-65所示。
图3-65 起始点反向(直的)
(20)单击【确定】按钮,完成混合操作。
3.4.3 创建旋转混合特征的操作步骤
旋转类混合特征的创建的一般步骤如下。
(1)单击工具栏中的【新建】按钮,弹出【新建】对话框。在【类型】中选择【零件】,在【名称】中输入零件的名称“旋转混合”,单击【确定】按钮。接受系统默认模板,进入实体建模界面。
(2)单击【模型】选项卡中【形状】组下的【旋转混合】按钮,弹出【旋转混合】选项板,如图3-66所示。
图3-66 【旋转混合】选项板
(3)单击控制面板中的【截面】按钮,弹出【截面】下拉面板,如图3-67所示,单击【定义】按钮,弹出【草绘】对话框。
图3-67 【截面】下拉面板
(4)选择FRONT面作为草绘平面,其余选项接受系统默认值,单击【草绘】按钮进入草绘界面。
(5)单击【草绘视图】按钮,使草绘平面调整到正视于用户的视角。
(6)绘制第一个截面。单击【基准】组上方的【中心线】按钮,在图中基准线位置创建一个竖直中心线作为旋转轴,再单击【中心和轴椭圆】按钮,绘制一个椭圆,如图3-68所示。单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
图3-68 第一个截面
(7)单击操控板中的【截面】选项,打开【截面】下拉面板,如图3-69所示。在【截面】列表框右侧单击【插入】按钮,在【截面】列表框中显示新建的【截面2】。在操控板中输入角度“60”,如图3-70所示。
图3-69 插入截面2
图3-70 设置截面2角度
(8)在下拉面板中单击【草绘】按钮,进入草绘环境,绘制第二截面。
(9)单击【圆心和点】按钮,绘制如图3-71所示的一个直径为100的圆。单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
图3-71 第二截面
(10)在绘图区显示连接草图形成的模型,如图3-72所示。如果不再绘制其他截面,单击【确定】按钮,完成模型绘制;如果要绘制下一截面,继续在操控板下【截面】下拉面板中插入截面即可。
图3-72 显示连接草图形成的模型
(11)继续绘制下一截面后,在【截面】下拉面板中单击【插入】按钮,插入截面3,在操控面板中或【截面】下拉面板中输入截面3与截面2的旋转角度为“30”。
(12)单击【草绘】按钮,进入绘图环境,绘制第三截面,单击【中心和轴椭圆】按钮,绘制结果如图3-73所示。单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
图3-73 第三截面
(13)单击操控板中的【预览】按钮,生成的混合特征如图3-74所示。
图3-74 生成混合特征(光滑的)
(14)再次单击操控板中的【预览】按钮,取消混合特征模型的预览。
(15)进入【选项】下拉面板中,单击【混合曲面】选项组下【直】单选钮。
(16)单击操控板中的【预览】按钮,预览混合特征模型,如图3-75所示。
图3-75 生成混合特征(直的)
(17)再次单击操控板中的【预览】按钮,取消混合特征模型的预览。单击【混合曲面】选项组下【平滑】单选钮,设置模型为平滑。
(18)单击【截面】选项,打开如图3-76所示的【截面】下拉面板。通过该面板中的命令可以完成添加截面、移除截面、修改截面等操作。
图3-76 【截面】下拉面板
(19)在该面板下两次单击【上移】按钮,显示选中截面1,如图3-77所示。单击【编辑】按钮,系统进入第一截面草绘界面,将第一截面修改为一个直径为150的圆,如图3-78所示。
图3-77 【截面】下拉面板
图3-78 修改后的第一截面
(20)修改完毕,单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
(21)单击操控板中的【预览】按钮,图形预览如图3-79所示。
图3-79 生成混合特征
(22)单击【确定】按钮或鼠标中键完成旋转混合特征的创建。
3.4.4 实例——绘制变径进气管1
变径进气管是气动管道中常用的一种管形式,由于其截面变化,创建过程与之前的简单拉伸有所不同,实体如图3-80所示。
图3-80 变径进气管1
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【绘制步骤】
1. 创建新文件
单击工具栏中的【新建】按钮,弹出【新建】对话框。在【类型】中选择【零件】,取消处于选中状态的【使用默认模板】复选框的勾选,在【名称】中输入零件的名称“变径进气管1”,单击【确定】按钮。弹出【新文件选项】对话框,选择【mmns_part_solid】模板,单击【确定】按钮进入实体建模界面。
2. 制作实体管道
(1)单击【模型】选项卡中【形状】组下的【混合】按钮,弹出【混合】操控板。
(2)单击控制面板中的【截面】按钮,弹出【截面】下拉面板,如图3-81所示。单击【定义】按钮,弹出【草绘】对话框。
图3-81 【混合】操控板
(3)选择TOP面作为草绘平面,其余选项接受系统默认值,单击【草绘】按钮,进入草绘界面。
(4)单击【草绘视图】按钮,使草绘平面调整到正视于用户的视角;单击【圆】按钮,在工作平面内绘制如图3-82所示的圆,圆心在原点上,修改直径尺寸为11。
图3-82 草绘图
(5)单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。在弹出的【混合】选项板按钮后输入深度值“10”,打开【截面】下拉面板,单击【草绘】按钮,进入绘图环境,则之前绘制的圆变为浅灰色,此时在截面2中再绘制此圆的同心圆,直径为30。重复之前的动作,插入截面3,深度值为20,使得前两个圆变灰后,绘制直径为15的同心圆。重复之前的动作,使前3个圆变灰后,插入截面4,深度值为20,绘制直径为20的同心圆,如图3-83所示。单击【确定】按钮,退出草图绘制环境。
图3-83 完成的草绘图
(6)在【混合】操控板上单击【确定】按钮,完成变截面混合特征的创建。最终结果如图3-80所示。