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proe圆轨迹可变扫描方法和应用.pdf

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ProE圆轨迹可变扫描 By黄光辉（IceFai） ProE圆轨迹可变扫描是无维网IceFai（黄光辉、冰大）在2004年所创造的在 Pro/Engineerr软件上进行曲面造型的一种方法，方法主要针对一些不规则轮廓弧形隆起的曲 面。这个方法因为操作简单、适用性广并且得到的曲面质量高而为广大ProE用户所采用。 到现在在ProE用户中应用非常广泛，本教程详细讲解了圆轨迹可变扫描的基本实现方法， 同时也对这些年来不同的用户所反馈回来的使用上遇到的各种问题做了一次性的全面解答。 圆轨迹可变扫描通过增加一个圆作为原始轨迹结合产品的外观轮廓曲线进行可变扫 描方法来创建曲面，使用这个方法所创建的曲面就类似于使用旋转特征所创建的旋转曲面， 不同的是普通的旋转得到的轮廓是圆，而这个方法的轮廓则可以是自由形状。典型的通过圆 轨迹可变扫描所创建的曲面如图1和图2所示 图1图2 对下面的案例，要使用如图无维网IceFai原创作品3所示的平面不规则轮廓曲线，创建一个高度为20的弧形曲面。 对于这样的曲面虽然看起来比较简单，但如果采用传统的够线加截面进行边界混成的方法， 得到的曲面质量不高，并且操作起来也相当繁琐。下面就来看看如何运用圆轨迹可变扫描来 进行这样的曲面的创建。 第一步，首先确定弧形曲面的最高点，然后在轮廓曲线所在的平面上对应这个最高点的投影 位置上草绘一个基准点PNT0。 图3图4 第二步，在轮廓曲线所在的平面上，以前面所创建的基准点PNT0为圆心，草绘一个一定大 小的圆（图5），这个圆的直径可以随意但不能太小否则会可能导致失败，其中的原因后面 将会有讲解。 图5 第三步，采用上一步所创建的圆作为原始轨迹，轮廓曲线作为轨迹进行可变扫描（图6）。 无维网IceFai原创作品 图6 第四步，进入可变扫描的草绘截面环境，这一步是整个方法成功与否的关键，很多用户就是 因为草绘中所选择的参考和约束方法不当导致可变扫描的失败，所以务必看清楚下面的步骤 并且能够仔细思考理清楚其中的原理。 选择第一步所确定的中心基准点PNT0作为草绘参考（图7），在这一步中，很多用户不注 意选择这个参考，特别是在轮廓曲线的中心刚好就是在默认的基准坐标系的时候，不少用户 就直接选择了其中一个基准曲面做为参考从而导致最终的失败，其实只需要仔细考虑一下在 整个可变扫描过程中你所选择的参考是否还能够一样的存在就可以了，显然选择基准平面的 话当轨迹转一个方向后这个基准平面不再和草绘截面法向，自然也不会再有这个参考存在 了。而如果系统在进入草绘环境后默认选择了其中一个基准平面作为参考，也建议用户删除 然后自己选择基准点参考。 图7 通过前面所选的基准点PNT0参考创建一条竖直的中心线（图8），这条中心线是用于约束 草绘截面的最高点的。 无维网IceFai原创作品 图8 接下来是创建截面，根据所要创建的弧面的不同，用户可以选择圆弧、圆锥曲线或样条曲线 作为截面的图元，但不管用什么图元，都有几点需要注意的。首先在一般情况下，圆轨迹只 是辅助用来确定截面的法向以保证扫描过程中草绘平面始终通过中心轴，因此圆轨迹的参考 点一般是不会参与截面的约束的，如果你不小心被自动捕捉上了，就要想清楚是否确实需要。 其次，截面图元的最高点必须在中心轴上并且图元要法向于中心轴（图9），这样才能保证 将来的可变扫描结果再最高点是光滑的而不是出现尖点或窝点；最后也是最容易出错的是， 必须要固定草绘截面在中心轴上的最高点的高度，而最直接保险的方法当然是直接标注这一 点的高度，有的用户在使用圆弧作为截面的时候，往往不注意这一点，虽然他注意到了圆弧 的中心要在中心轴上，但他直接保留默认的圆弧半径标注从而导致将来可变扫描结果曲面在 最高点处不重合，形成一个螺旋形状，这一点仔细想想轮廓轨迹交点到中心轴的交点距离并 不是不变的就不难明白其中的原因了。 总结草绘的截面需要注意的地方如下（虽有例外，但对新用户不妨照搬）： i.草绘的参考必须选择中心基准点而非默认基准平面 ii.草绘的图元一个端点在外轮廓轨迹交点上，另外一个在通过中心基准点的竖直中心 线上 iii.圆轨迹的交点一般不参与截面的约束 iv.必须标注草绘截面在中心轴上的端点的高度 v.草绘的截面必须法向于通过中心基准点的竖直中心线。 图9 完成草绘的截面退出草绘环境，就可以看到这个可变扫描成功生成弧形面了（图10、图11）。 无维网IceFai原创作品 图10图11 前面说过这样生成的曲面和采用普通的旋转指令所生成的曲面效果类似，下面可以通过曲面 的UV网格来对比一下验证这个说法，可以看到他们的网格分布方式是非常相似的（图12）， 而实际上用户也可以把旋转看出是一个特殊的圆轨迹可变扫描，特殊的地方在于