基于Pro/E的天圓地方類結(jié)構(gòu)件模型的建立

陳周五

摘要 Pro/E軟件是最流行的三維實(shí)體建模軟件，內(nèi)容豐富、功能強(qiáng)大，在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用日益廣泛。本人針對(duì)天圓地方類模型的特點(diǎn)，介紹基于Pro/E軟件的設(shè)計(jì)思路，提供一種建模方法，以供大家參考。

關(guān)鍵詞 Pro/E ；天圓地方；建模

中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0105-01

0 引言

在實(shí)際工程中，經(jīng)常遇到由圓形至方行的過(guò)渡問(wèn)題，例如集塵罩、排氣管基座、捕集器等一端為方形，另一端為圓形，此類結(jié)構(gòu)件稱作天圓地方類結(jié)構(gòu)件。本文通過(guò)一個(gè)典型的天圓地方模型（如圖1），利用Pro/E軟件中的可邊截面掃描命令介紹一種畫法，以供各位參考。

1 天圓地方類模型的特點(diǎn)

如圖2所示為此模型的俯視圖和展開(kāi)圖，通過(guò)分析我們可出得出，此類零件的周邊是由4個(gè)三角直面，4個(gè)錐面交替圍成一個(gè)天圓地方，下邊四邊形沒(méi)有圓角，四邊形的每個(gè)角點(diǎn)出來(lái)的兩條母線分別交于圓上的四分點(diǎn)，這樣就形成8個(gè)面。而8個(gè)面中，以方形邊為邊的面是平面，以圓形的1/4為邊的就是錐面。

2 建模思路

要想利用可邊截面掃描命令創(chuàng)建此模型，要涉及到函數(shù)trajpar。函數(shù)trajpar實(shí)際就是掃出過(guò)程中當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的原始軌跡位置相對(duì)整個(gè)原始軌跡的比例值，其值為0 到1 之間。比如某圓的直徑表達(dá)式為：sd1=10+20*trajpar，那說(shuō)明在掃描的起始位置，圓的直徑為10，而掃描結(jié)束的時(shí)候圓的直徑為30。

同時(shí)，通過(guò)前面的分析可以看出，此模型在底面為四邊形，頂面為圓，我們可以這樣來(lái)分析：假設(shè)此四邊形的4個(gè)角點(diǎn)都倒一個(gè)R圓角，在沿軌跡線掃描的過(guò)程中，在起點(diǎn)處四邊形的4個(gè)角點(diǎn)倒R0的圓弧，隨著掃描由起點(diǎn)往終點(diǎn)進(jìn)行，倒角的圓弧半徑R值在逐漸增大，四邊形的4條邊的長(zhǎng)度在逐漸變短，到終點(diǎn)時(shí)4條邊的長(zhǎng)度變?yōu)?，此時(shí)，終點(diǎn)位置處的界面即為一個(gè)整圓。

但是我們發(fā)現(xiàn)Pro/E在掃描截面起點(diǎn)的位置不能出現(xiàn)R0倒角，但在掃描的其它位置又可以出現(xiàn)倒角為R0的情況，因此，我們?cè)架壽E線上增加一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)放置草繪的位置。步驟如下：

1）利用“草繪”命令創(chuàng)建一條長(zhǎng)度為30mm的直線，并利用“基準(zhǔn)點(diǎn)”命令繪制PNT1，如圖3所示。

2）選擇“可變截面掃描”命令，選擇剛才繪制的直線作為原始軌跡線，由于剛才我們已經(jīng)分析起點(diǎn)位置不適宜放置截面，因此，點(diǎn)擊“選項(xiàng)”選項(xiàng)，在草繪放置點(diǎn)的位置處選取PNT1，并選擇“封閉端點(diǎn)”選項(xiàng)，如圖4所示。

3）選完以后進(jìn)入二維草繪界面，繪制如圖5所示的二維封閉截面（注意對(duì)稱約束和相等約束），然后在主菜單中點(diǎn)擊“工具”——“關(guān)系”，在彈出的關(guān)系對(duì)話框中輸入如圖6所示的關(guān)系式。

4）實(shí)體化曲面，如圖1所示。

3 結(jié)論

以上通過(guò)VSS方式來(lái)構(gòu)建天圓地方類結(jié)構(gòu)件，由于利用關(guān)系式進(jìn)行形狀的控制，我們可以利用改變其中的任意參數(shù)，就可以衍生出不同形狀的天圓地方類結(jié)構(gòu)件，為我們從事相關(guān)的工作提供一種有效的建模方法。

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注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”