【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面組】 ，效果如 圖 ； 點(diǎn)擊【拉伸】命令，點(diǎn)擊【拉伸為曲面】、【去除材料】 選項(xiàng)，進(jìn) 入草繪界面，繪制圖 , 點(diǎn)擊 【 確定 】 ，選擇【拉伸到下一平面】 ，選擇好去除材料 的方向，選擇 如圖所示 的旋轉(zhuǎn)曲面為【修建面組】 ，效果如 圖 ； 圖 圖 圖 圖 點(diǎn)擊【基準(zhǔn)點(diǎn)】 工具，如 圖 ，建立 4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn) ； 點(diǎn)擊【曲線】 命令，先后四次分別建立 圖 4條曲線 ； 圖 圖 點(diǎn)擊【邊界混合】 命令，第一方向鏈選取 4條 連接 曲線，第二方向鏈選取上述 4條曲線兩端點(diǎn)所連成的兩條曲線（即兩曲面的邊界線），如 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ， 由此得出一個(gè)順滑的過(guò)渡曲面， 效果如 圖 ； 曲面造型分兩種方法，一是由曲線構(gòu)造曲面；二是由曲面派生曲面。 由曲線構(gòu)造曲面 (1)旋轉(zhuǎn)曲面：一輪廓曲線繞某一軸線旋轉(zhuǎn)某一角度而生成的曲面。 (2)線性拉伸面：一曲線沿某一矢量方向拉伸一段距離而得到的曲面。 (3)直紋面：在兩曲線間，把其參數(shù)值相同的點(diǎn)用直線段連接而成的曲面。 (4)掃描面：截面發(fā)生曲線沿一條、二條或三條方向控制曲線運(yùn)動(dòng)，變化而生成的曲面?？筛鶕?jù)各發(fā)生曲線與脊骨曲線的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，把掃描面分為平行掃描曲面、法向掃描曲面和放射狀掃描曲面。 (5)網(wǎng) 格曲面：由一系列曲線構(gòu)成的曲面。根據(jù)構(gòu)造曲面的曲線的分布規(guī)律，網(wǎng)格曲面可分為單方向網(wǎng)格曲面和雙方向網(wǎng)格曲面。單方向網(wǎng)格曲面由一組平行或近似平行的曲線構(gòu)成；而 雙方向網(wǎng)格曲面由一組橫向曲線和另一組與之相交的縱向曲線構(gòu)成。 (6)擬合曲面：由一系列有序點(diǎn)擬合而成的曲面。 (7)平面輪廓面：由一條封閉的平面曲線所構(gòu)成的曲面。 (8)二次曲面：橢圓面拋物面，雙曲面等。 由曲面派生曲面 圖 圖 (1)等半徑倒圓曲面：一定半徑的圓弧段與兩原始曲面相切，并沿著它們的交線方向運(yùn)動(dòng)而生成的圓弧型過(guò)渡面。 (2)變半徑倒 圓曲面：半徑值按一定的規(guī)律變化的圓弧段與兩原始曲面相切，并沿它們的交線方向運(yùn)動(dòng)而生成的圓弧型過(guò)渡面。 (3)等厚度偏移曲面：與原始曲面偏移一均勻厚度值的曲面。 (4)變厚度偏移曲面：在原始曲面的角點(diǎn)處，沿該點(diǎn)曲面法矢量方向偏移給定值而得到的曲面。 (5)混合曲面（橋接曲面）：在兩個(gè)（或多個(gè)）分離曲面的指定邊界線處，生成一個(gè)以指定邊界為生成曲面的邊界線，與所選周?chē)记鎴A滑連接的中間曲面。 (6)延伸曲面：在曲面的指定邊界線處，按曲面的原有趨勢(shì)（或某一給定的矢量方向）進(jìn)行給定條件的曲面擴(kuò)展而生成的曲 面。 (7)修剪曲面：把原始 曲面的某一部分去掉而生成的曲面。 (8)拓?fù)溥B接曲面：把具有公共邊界線的兩個(gè)曲面進(jìn)行拓?fù)湎嗉雍蟮那妗? 點(diǎn)擊【合并】 命令，選取如 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ，則三部分曲面合并成了一整個(gè)曲面，如 圖 ； 點(diǎn)擊【鏡像】命令，選取上一 步驟中合并的曲面為目標(biāo)曲面，選取鏡像平面，點(diǎn)擊【確定】，效果圖如 圖 ； 圖 圖 而對(duì)于在利用 Pro/E造型過(guò)程中，很多時(shí)候需要進(jìn)行兩曲面間的平滑過(guò)渡 。對(duì)于曲面的平滑過(guò)渡，出來(lái)可以采用 “ 邊界混合 ” 的方法 外，還可以采用 Pro/E里面的 “ 造型工具 ”（ ISDX曲面即交互式曲面） 里面的邊界曲面 和利用倒圓角過(guò)渡。下面將分別介紹 邊界曲面 和倒圓角過(guò)渡。 ISDX是 Interactive Surface Design Extensions的縮寫(xiě)，即交互式曲面設(shè)計(jì)模塊。該模塊用于工業(yè)造型設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)曲面特別復(fù)雜的零件，用該模塊創(chuàng)建的曲面也稱 “造型 ”（ Style）曲面。 ISDX將藝術(shù)性和技術(shù)性完美地結(jié)合在一起，將工業(yè)設(shè)計(jì)的自由曲面造型工具并入了設(shè)計(jì)環(huán)境中，使得外形設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師能在同一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境中完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，避免了外 形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的脫節(jié)。 ISDX曲面具有如下主要特點(diǎn)。 （ 1） ISDX曲面以樣條曲線（ Spline）為基礎(chǔ)，通過(guò)曲率分布圖能直觀地編輯曲線，沒(méi)有尺寸標(biāo)注的約束，可輕易得到所需要的光滑、高質(zhì)量的 ISDX曲線，進(jìn)而產(chǎn)生高質(zhì)量的造型（ Style）曲面。該模塊通常用于產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、外形設(shè)計(jì)、逆向工程等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。 （ 2）與以前的高級(jí)曲面造型模塊 CDRS相比， ISDX曲面模塊與 Pro/E的零件、裝配等其他模塊緊密集成在一起，提供了一個(gè)統(tǒng)一的零件設(shè)計(jì)平臺(tái) ,消除了兩個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)間的雙向切換和交換數(shù)據(jù)，極大地提高了 工作質(zhì)量和效率。 自由曲面設(shè)計(jì)模塊中可以利用一條或多條 ISDX曲線創(chuàng)建邊界曲面、放樣曲面或混合曲面。 ISDX曲面的創(chuàng)建至少需要 3條曲線，這些曲線要相互封閉，但不一定首尾相接，且不能選取修剪邊或復(fù)合曲面的內(nèi)部邊進(jìn)行曲面創(chuàng)建。 ISDX模塊中的 “ 邊界曲面 ” 與 “ 邊界混合 ” 有異曲同工之妙，其操作也大致相似，對(duì)于一般的曲面過(guò)渡，采用這兩個(gè)工具可以較方便地得出較理想的光滑過(guò)渡曲面。 邊界曲面指由 34條邊界曲線及內(nèi)部曲線形成的曲面。曲面邊界線之間要有交點(diǎn)，但不必端點(diǎn)相接（與邊界混合曲面的區(qū)別），且不可以相切。 邊界曲 面創(chuàng)建操 作步驟： 選擇【造型】 (Styling)→ 【曲面】 (Surface),顯示曲面創(chuàng)建操控板。 （ 1） 【 參照 】 上滑面板 :定義邊界曲線和內(nèi)部曲線。 【 首要 】 收集器 :選取邊界曲線 。【 內(nèi)部 】 收集器 :選取內(nèi)部控制線。 （ 2） 【 選項(xiàng) 】 上滑面板 :僅構(gòu)建混合曲面時(shí)有效，設(shè)置曲面的縮放和旋轉(zhuǎn)。 【 徑向 】 復(fù)選框 :控制叉形曲線是否以主曲線的徑向方向進(jìn)行混合； “統(tǒng)一 ”復(fù)選框 :控制叉形曲線是否維持叉形曲線的高度進(jìn)行混合。 （ 3）邊界曲線收集器 :選取邊界曲線并顯示其信息。 （ 4）內(nèi)部曲線收集器 :選取內(nèi)部控制曲線并顯示其信息 。 創(chuàng)建邊界曲面應(yīng)遵循的原則： （ 1） 內(nèi)部曲線必須與矩形曲面的相對(duì)邊相交，而不能同時(shí)與兩條相鄰的邊界線相交； （ 2） 如果在兩個(gè)方向定義內(nèi)部曲線，其內(nèi)部曲線必須相交； （ 3） 如果選擇造型曲線作為內(nèi)部曲線，則只有 “自由曲線 ”和 “平面曲線 ”可作為內(nèi)部曲線（ COS曲線不能作為內(nèi)部曲線），且各方向內(nèi)部曲線必須與對(duì)應(yīng)的邊界線相交； （ 4） 當(dāng)兩條內(nèi)部曲線穿過(guò)相同邊界時(shí)，它們不能在曲面內(nèi)相交； （ 5） 同一條內(nèi)部曲線不能在同一邊界上有兩個(gè)軟點(diǎn)。 曲面的品質(zhì)與生成它的曲線即控制線有密切關(guān)系。因此，要保證光順的曲面，必須有光順 的控制線。曲線的品質(zhì)主要考慮以下幾點(diǎn)： 1)滿足精度要求； 2)曲率主方向盡可能一致； 3)曲線曲率要大于將做圓角過(guò)渡的半徑值。在建立曲線時(shí)，利用投影、插補(bǔ)、光順等手段生成樣條曲線，然后通過(guò)其 “曲率梳 ”的顯示來(lái)調(diào)整曲線段函數(shù)次數(shù)、迭代次數(shù)、曲線段數(shù)量、起點(diǎn)及終點(diǎn)結(jié)束條件、樣條剛度參數(shù)值等來(lái)交互式地實(shí)現(xiàn)曲線的修改達(dá)到其光滑的效果。有時(shí)通過(guò)線束或其它方式生成的曲面發(fā)生較大的波動(dòng)，往往是因?yàn)闃?gòu)造樣條曲線的 U、 V參數(shù)分布不均或段數(shù)參差不齊引起的。這時(shí)可通過(guò)將這些空間曲線進(jìn)行參數(shù)一致性調(diào)整，或生成足夠（視形狀與精度而定）數(shù) 目的曲線上的點(diǎn)，再通過(guò)這些點(diǎn)重新擬合曲線。 在構(gòu)造曲面時(shí)，要隨時(shí)檢查所建曲面的狀況，注意檢查曲面是否光順，是否扭曲，曲率變化情況等，以便及時(shí)修改。檢查曲面光順的方法可利用對(duì)構(gòu)成的曲面進(jìn)行渲染處理，即通過(guò)透視、透明度和多重光源等處理手段產(chǎn)生高清晰度的逼真性和觀察性良好的彩色圖像，再根據(jù)處理后的圖像光亮度的分布規(guī)律來(lái)判斷出曲面的光順度。圖像明暗度變化比較均勻，則曲面光順性好，如果圖像在某區(qū)域的明暗度與其它區(qū)域相比變化較大，則曲面光順性差。另外，可顯示曲面上的等高斯曲率線，進(jìn)而顯示高斯曲率的彩色光柵圖像，從等 高斯曲率線的形狀與分布、彩色光柵圖像的明暗區(qū)域及變化，直觀地了解曲 面的光順性情況。 在曲面片之間實(shí)現(xiàn)光滑連接時(shí)，首先要保證各連接面片間具有公共邊，更重要一點(diǎn)是要保證各曲面片的控制線連接要光順，這是保證面片連接光順的必要條件。此時(shí)，可通過(guò)修改控制線的起點(diǎn)、終點(diǎn)約束條件，使其曲率或切矢在接點(diǎn)保證一致。 倒圓角過(guò)渡一個(gè)比較快捷而且得出的效果也較為理想的方法就是 “ 通過(guò)曲線 ” 的方法。即在兩曲面相交連接的臺(tái)階位置，創(chuàng)建一條在曲面上的曲線（可以同過(guò) “ 投影 ” 的方 法將平面上的曲線投影到該曲面上），然后點(diǎn)擊【倒圓角】工具，進(jìn) 入【設(shè)置】選項(xiàng)卡，選取【通過(guò)曲線】 選項(xiàng)。如圖 ； 采用通過(guò)曲線的倒圓角方式比可變圓角控制更直觀也更容易得到順滑的效果，通過(guò)曲線的圓角方式可以處理很多情況下不同曲面的順滑連接。 點(diǎn)擊【拉伸】命令，草繪平面畫(huà)出 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ；選擇【 拉圖 伸 為曲面】選項(xiàng)，選擇【在各方向上以指定深度值的一半，拉伸草繪平面的兩側(cè)】 選項(xiàng)，拉伸出如 圖 ； 點(diǎn)擊【修剪】 命令，選擇上一步驟所 拉伸的平面作為修剪的面組，修剪對(duì)象選擇平面 與曲面的交線鏈，如 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ，修剪后效果如 圖 ； 點(diǎn)擊【合并】 命令，在參照中選擇如 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】； 圖 圖 圖 圖 在上一步驟之后，點(diǎn)擊選中整個(gè)曲面，在【編輯】中選擇【加厚】 命令，如 圖 所示 ，設(shè)置厚度 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ； 點(diǎn)擊【 倒圓角 】 命令，倒出如 圖 ； 點(diǎn)擊【拉伸】 命令，選擇去除材料，進(jìn)入草繪界面，繪制 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ，選擇拉伸方向后， 【 確定 】，點(diǎn)擊【倒圓 角】 命令，選擇拉伸去除材料與曲面的交線， 【 確定 】 ，效果如 圖 ； 圖 圖 圖 圖 圖 點(diǎn)擊【拉伸】命令，選擇【去除材料】 ，進(jìn)入如下圖所示的草繪界面，繪出 圖 中紅色部分的線段，點(diǎn)擊【確定】，效果如 圖 ； 選擇【倒圓角】 命令，選擇 圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ； 圖 圖 點(diǎn)擊【拉伸】命令，選擇【去除材料】、【加厚草繪】 ，進(jìn)入草繪界面，繪 出 圖 所示的截面，點(diǎn)擊 【 確定 】 ，指定拉伸深度，點(diǎn)擊 【 確定 】 ,效果如 圖 ； 圖 圖 再次點(diǎn)擊【拉伸】命令，選擇【 去除材料 】、【加厚草繪】 ，進(jìn)入草繪界面，繪出如圖 ，點(diǎn)擊 【 確定 】 ，指定拉伸深度，點(diǎn)擊 【 確定 】 ,效果如 圖 ； 圖 圖 圖 4 裝配 裝 配設(shè)計(jì)的概述 Pro/E的自上而下設(shè)計(jì)是一種由總體布局、總體結(jié)構(gòu)、部件結(jié)構(gòu)到部件零件的一種逐步細(xì)化的設(shè)計(jì)過(guò)程。自上而下符合大部分產(chǎn) 品設(shè)計(jì)的實(shí)際設(shè)計(jì)流程。本文的風(fēng)筒設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的流程是先設(shè)計(jì)風(fēng)筒外殼，以確定風(fēng)筒的總體外形 ，然后就是風(fēng)筒整體的布局、各組件的布局，最后就是零件設(shè)計(jì)和繪圖，這個(gè)過(guò)程就是自上而下的設(shè)計(jì)過(guò)程，這在 Pro/E里面能方便快捷地得以實(shí)現(xiàn)。 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程是每個(gè)設(shè)計(jì)人員各自為政專攻自己負(fù)責(zé)的零件，然后由總工程師拿這些零件裝配出產(chǎn)品的模型，這樣的設(shè)計(jì)流程有很多弊端：（ 1）產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)信息無(wú)法準(zhǔn)確地傳遞給每個(gè)設(shè)計(jì)人員；（ 2）每個(gè)零件進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法保證裝配關(guān)系的準(zhǔn)確性；（ 3）當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)生更改的時(shí)候，由于復(fù)雜的參照導(dǎo)致模型更改 難度加大。相比之下，在 Pro/E中采用自上而下的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)可以