proe創(chuàng)建尺寸陣列特征的思路及方法

2013-06-28 by:廣州proe/creo培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

ProENGINEER中創(chuàng)建尺寸陣列特征的思路及方法

一、引言

在使用proeNGINEER進(jìn)行零件建模過程中,常常會(huì)遇到一些多次重復(fù)出現(xiàn)的相同或者相似的特征,如果逐個(gè)創(chuàng)建這些特征,設(shè)計(jì)過程將非常煩瑣。這時(shí)可以考慮采用陣列特征進(jìn)行建模。陣列特征是按指定方式排列的多個(gè)對(duì)象副本,該特征可對(duì)包含在一個(gè)陣列中的多個(gè)特征同時(shí)執(zhí)行操作或修改,比操作單獨(dú)特征更為方便和高效。然而,由于零件特征變化的各異性,使得設(shè)計(jì)人員在使用陣列特征時(shí)不能很好的把握使用該特征的思路及方法,導(dǎo)致再生失敗或達(dá)不到最初的設(shè)計(jì)意圖。對(duì)于部分設(shè)計(jì)人員尤其是初學(xué)者,如何理解和用好陣列特征就成為現(xiàn)實(shí)高效設(shè)計(jì)的一個(gè)瓶頸。

在proeNGINEER的Wildfire版本中,陣列特征包括了尺寸陣列、參考陣列、表陣列及填充陣列幾種類型。其中尺寸陣列使用比較廣泛,下面以Wildfire版本為例,通過典型的實(shí)例來(lái)介紹和分析尺寸陣列特征的創(chuàng)建思路及方法。

二、尺寸陣列特征的創(chuàng)建思路及方法

創(chuàng)建尺寸陣列特征是通過使用驅(qū)動(dòng)尺寸和將增量更改指定給陣列進(jìn)行特征復(fù)制的過程。尺寸陣列可以分為單向或雙向。根據(jù)所選取的驅(qū)動(dòng)尺寸,陣列可以是線性或角度(旋轉(zhuǎn)陣列)的。完成一個(gè)尺寸陣列特征,需要確定驅(qū)動(dòng)尺寸和尺寸增量?jī)蓚€(gè)要素。在proeNGINEER中,這兩個(gè)要素可通過圖1所示的“尺寸”面板來(lái)錄入。

圖1 “尺寸”面板

各類型的尺寸陣列特征的創(chuàng)建思路及方法介紹如下。

1.線性陣列

(1)基本線性陣列
基本線性陣列的創(chuàng)建只需按特征的要求確定驅(qū)動(dòng)尺寸和尺寸增量,其驅(qū)動(dòng)尺寸可在特征本身的參數(shù)中直接選取,操作簡(jiǎn)單,所生成的特征也容易實(shí)現(xiàn)。但是在不同的方向上選取不同的驅(qū)動(dòng)尺寸所產(chǎn)生的結(jié)果卻大不相同,這要求設(shè)計(jì)者有清晰的選取思路。

下面以平板開孔的陣列特征為例,其不同的驅(qū)動(dòng)尺寸選取方式將產(chǎn)生的不同的結(jié)果如表1所示。
從表1可見,陣列特征不但可以控制復(fù)制特征的位置,還可以控制其形狀大小的變化。如結(jié)果3,只需將d3驅(qū)動(dòng)尺寸的增量設(shè)為“d4-d3”,就能得到該結(jié)果。表1所列舉的僅是一些基本的變化,只要掌握驅(qū)動(dòng)尺寸選取方式的方法,該類其他的陣列變化就不難把握了。

表1

(2)具有約束的線性陣列
具有約束的線性陣列是指對(duì)陣列特征的位置及形狀變化有特定的約束要求。這種特征的創(chuàng)建不能直接僅以特征本身的參數(shù)作為驅(qū)動(dòng)尺寸完成,還需增加輔助的約束基準(zhǔn)或其他元素。在創(chuàng)建特征的過程中,其達(dá)不到最初的設(shè)計(jì)意圖往往是由于不能正確的定義第一個(gè)主特征約束條件。

如圖2所示的實(shí)例是在平板上開通氣孔的陣列特征,從特征的形狀分析,該陣列中的長(zhǎng)圓孔兩側(cè)是沿兩條直線向下不斷增長(zhǎng)的,屬于單向尺寸陣列,但卻不能用基本線性陣列來(lái)完成。創(chuàng)建該陣列特征關(guān)鍵點(diǎn)是陣列主特征的創(chuàng)建,其草繪截面圖如圖3所示,其中的構(gòu)造線(虛線)就是前面所說(shuō)的輔助的約束基準(zhǔn),sd16是驅(qū)動(dòng)尺寸。要特別注意的是,構(gòu)造線必須是完全約束的,否則將得不到圖2的結(jié)果。完成了主特征的創(chuàng)建后,按一般的陣列操作步驟就可得到圖2的通氣孔外形了。

圖2 通氣孔陣列特征

圖3 主特征的草繪截面圖

2.旋轉(zhuǎn)陣列

旋轉(zhuǎn)陣列是使用陣列導(dǎo)引的角度尺寸來(lái)復(fù)制對(duì)象位置的特征。與線性陣列最大的不同是其驅(qū)動(dòng)尺寸要求是一個(gè)角度值,任何控制角度位置的尺寸都可以用來(lái)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)陣列。對(duì)于草繪型特征和直接特征的旋轉(zhuǎn)陣列稍有不同。草繪型特征可以通過陣列草繪特征的參照平面來(lái)實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于點(diǎn)放型特征(如孔特征),由于其本身沒有角度位置尺寸,就需要先創(chuàng)建特征的內(nèi)部參照基準(zhǔn)或用其他方法獲得角度位置尺寸。下面將以草繪型特征旋轉(zhuǎn)陣列來(lái)說(shuō)明。

圖4所示實(shí)例是一齒輪軸的模型,軸上的齒形屬于典型的草繪型特征旋轉(zhuǎn)陣列。該旋轉(zhuǎn)陣列是在齒形的剪切特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行陣列而成的。在創(chuàng)建第一個(gè)齒形的剪切主特征時(shí),必須先創(chuàng)建一個(gè)帶角度位置尺寸的內(nèi)部參照基準(zhǔn)平面DTM1(如圖5),然后進(jìn)入草繪界面。草繪的截面如圖6所示,值得注意的是,草繪的參照基準(zhǔn)平面建議只選DTM1,這樣可以避免草繪截面產(chǎn)生過多的約束,減少陣列的失敗率。完成上述過程后,就可以DTM1的角度尺寸為驅(qū)動(dòng)尺寸陣列了。

圖4 齒輪軸模型

圖5 創(chuàng)建參照基準(zhǔn)平面

圖6 齒形草繪截面

上面所介紹的方法是直接創(chuàng)建特征的內(nèi)部參照基準(zhǔn)來(lái)獲得角度驅(qū)動(dòng)尺寸。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,還可以不創(chuàng)建特征的內(nèi)部參照基準(zhǔn)。直接創(chuàng)建齒形的剪切特征后,對(duì)該特征進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)制操作,這時(shí)會(huì)得到一個(gè)復(fù)制的特征,同時(shí)還可以獲得所需的角度驅(qū)動(dòng)尺寸,利用該角度驅(qū)動(dòng)尺寸就可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列特征創(chuàng)建了。與上面的方法相比,這種方法更加方便快捷。不過,第一種方法更能體現(xiàn)設(shè)計(jì)者對(duì)于旋轉(zhuǎn)陣列特征的把握程度。

另外,對(duì)于草繪型特征的旋轉(zhuǎn)陣列還要說(shuō)明的一點(diǎn)是,特征草繪時(shí)要注意其合理性,要保證草繪特征的約束盡可能相對(duì)參照基準(zhǔn),這也是導(dǎo)致陣列成敗的一個(gè)因素。

3.其他應(yīng)用

除上述常用的尺寸陣列類型外,尺寸陣列還可應(yīng)用在其他的一些場(chǎng)合。當(dāng)所選驅(qū)動(dòng)尺寸的類型不同時(shí),用尺寸陣列操作還有更廣泛的應(yīng)用。圖7是一項(xiàng)鏈模型,模型中圓珠是沿曲線均布排列的。創(chuàng)建該模型的思路是先畫出曲線,然后在曲線上定義按比率分布的點(diǎn),以點(diǎn)為參照創(chuàng)建出圓珠,接著將點(diǎn)與圓珠特征設(shè)成組,最后以點(diǎn)的比率值為驅(qū)動(dòng)尺寸,對(duì)組特征進(jìn)行陣列就即可。

圖7 項(xiàng)鏈模型

從上述實(shí)例可了解到,將多個(gè)不同特征設(shè)成組后,可對(duì)組同時(shí)進(jìn)行陣列。

最后要指出的是,尺寸陣列中的驅(qū)動(dòng)尺寸包括了“數(shù)值”和“關(guān)系”兩種。根據(jù)“關(guān)系”驅(qū)動(dòng)尺寸,我們還可以按設(shè)計(jì)的意圖更大地發(fā)揮該特征使用的優(yōu)越性,并能創(chuàng)建出更復(fù)雜的陣列特征。

三、結(jié)束語(yǔ)
本文歸納介紹了創(chuàng)建尺寸陣列特征的思路及方法,其中提出的要點(diǎn)將有助于設(shè)計(jì)人員把握尺寸陣列特征的使用,并在熟悉上述尺寸陣列操作后,觸類旁通,舉一反三,用好陣列,提高設(shè)計(jì)效率。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,除尺寸陣列外的其他陣列類型(如參考陣列等)在不同的場(chǎng)合有其各自的特點(diǎn),它們使用的功能彼此是互相補(bǔ)充的,這就留待設(shè)計(jì)人員在日后的工作中去體會(huì)了。

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