胡金文

(黃岡師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃岡 438000)

0 引言

由于特征建模是在三維空間內(nèi)進(jìn)行的，因此必須選擇一個(gè)平面作為草繪平面。草繪設(shè)置的最終目的就是根據(jù)草繪特征的要求，確定唯一方向的草繪平面。打個(gè)比方，如果要在一張有頁(yè)眉、頁(yè)腳的信紙上簽名，簽名時(shí)信紙的擺放方式有很多種，有正反面放置，有頁(yè)眉朝上、朝下、朝左、朝右放置或斜放置等，不同放置方式，所得到的簽名效果是不一樣的。Pro/E中的草繪設(shè)置就是確定其中的唯一的一種放置，然后再進(jìn)行繪圖。

如果草繪設(shè)置不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題，其一:在缺省視圖方向下，模型的方向不是自然放置方向，如設(shè)計(jì)一個(gè)凳子，凳子的腳應(yīng)該朝下，如果設(shè)置不當(dāng)，其結(jié)果可能是凳子的腳朝其它方向;其二:如果是按照平面圖紙進(jìn)行3D建模，則讀識(shí)平面圖的方向可能不是正常的識(shí)圖方向，從而影響讀識(shí)平面圖;其三:因設(shè)置錯(cuò)誤根本就不能繼續(xù)建模。

草繪設(shè)置必須建立在正確的理解特征概念基礎(chǔ)之上進(jìn)行，下面針對(duì)不同的進(jìn)入草繪環(huán)境的特征進(jìn)行分析，歸納，總結(jié)。

1 直接設(shè)置草繪

直接設(shè)置草繪平面是可以在繪圖區(qū)域直接選擇需要的繪圖平面，對(duì)于較簡(jiǎn)單的特征的草繪設(shè)置是采用這種方法設(shè)置的，如常用的拉伸，旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)單掃描特征等，其選取方式有兩種，其一是對(duì)彈出的“對(duì)話框”進(jìn)行設(shè)置，如圖1所示。另一種選取方式是使用“菜單管理器”邊設(shè)置邊選取來(lái)完成的，如圖2所示。

1.1 對(duì)話框設(shè)置

拉伸、旋轉(zhuǎn)特征在進(jìn)行草繪設(shè)置時(shí)會(huì)彈出如圖1所示“草繪”對(duì)話框:放置中草繪平面的【平面】選項(xiàng)可以選擇草繪平面(包括基準(zhǔn)平面、實(shí)體平面、曲面平面)，【使用先前的】是使用上一個(gè)特征所使用的草繪平面，這是一種快速設(shè)置草繪平面的方法。草繪方向中的【草繪視圖方向】選項(xiàng)的作用是確定的草繪平面的正面還是反面進(jìn)行草繪。

圖1 草繪設(shè)置對(duì)話框

特別注意的是基準(zhǔn)平面在Pro/E中正反面的表達(dá)方式［1］，對(duì)于缺省的基準(zhǔn)平面 (RIGHT、TOP、FRONT)而言，可以通過(guò)缺省坐標(biāo)的三個(gè)軸的方向來(lái)判斷，X軸正方向即是RIGHT平面的正面，同理Y軸、Z軸的正方向即是 TOP、FRONT的正方向，Pro/E5.0缺省設(shè)置中，正面顯示為棕色，反面顯示為灰色。其它非缺省基準(zhǔn)平面的正反面也可以通過(guò)其顏色判斷其正反面，實(shí)體的外表面即是正面，曲面通過(guò)與缺省平面之間的關(guān)系判斷其正反面，操作時(shí)選擇草繪平面后，繪圖區(qū)域中有一個(gè)垂直于草繪平面的黃色箭頭，箭頭方向即是草繪方向、默認(rèn)的草繪平面即是正面，如果要在草繪平面的反面進(jìn)行草繪，可以點(diǎn)選黃色箭頭或?qū)υ捒蛑械摹痉聪颉扛淖儭?/p>

草繪平面的正反面確定后，再通過(guò)草繪方向中的【參照】來(lái)確定一個(gè)參照平面(該平面垂直于草繪平面)，在【方向】中選擇該參照平面的朝向(頂、底部、左、右)來(lái)最終的草繪平面位置。單擊確認(rèn)后即完成草繪設(shè)置。

1.2 菜單管理器設(shè)置草繪

掃描、混合特征都是使用菜單管理器形式進(jìn)行草繪設(shè)置的，如圖2所示，其設(shè)置過(guò)程基本上同“對(duì)話框式設(shè)置”，只不過(guò)其設(shè)置過(guò)程是以菜單的形式逐漸彈出，逐步定義的。如圖2(a)為草繪設(shè)置一級(jí)菜單，可以選取草繪平面，也可以使用先前的草繪平面進(jìn)行快速設(shè)置，圖2(b)為二級(jí)菜單，可以選取草繪平面正反方向，圖2(c)為三級(jí)菜單，確定方向后在繪圖區(qū)選取相對(duì)應(yīng)的參照平面，完成草繪設(shè)置。

圖2(c)中的【缺省】選項(xiàng)，可以快速定義視圖方向，但有時(shí)不是我們想要的草繪方向，這就需要用上面的方法來(lái)定義方向。

圖2 菜單管理器設(shè)置草繪平面

2 間接進(jìn)行草繪設(shè)置

通過(guò)定義軌跡，截面方向、截面之間的幾何關(guān)系等來(lái)間接定義掃描截面的草繪設(shè)置。掃描、掃描混合、變剖面掃描、螺紋掃描、混合特征的平行、旋轉(zhuǎn)、一般選項(xiàng)等都是間接定義的。下面對(duì)掃描、掃描混合、變剖面掃描，螺紋掃描幾種典型特征進(jìn)行分析。

2.1 一般掃描特征

該特征需要一條軌跡線和一個(gè)截面完成，在選定或繪制軌跡線并確定掃描起始點(diǎn)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到草繪環(huán)境，如果是選取實(shí)體的邊為草繪軌跡，則要通過(guò)形成邊的兩個(gè)面中的一個(gè)做參照確定草繪方向，此時(shí)的草繪平面通過(guò)起點(diǎn)且與軌跡起點(diǎn)的切向垂直，截面在掃描過(guò)程中始終與軌跡線垂直。

2.2 掃描混合特征

該特征需要一條(或兩條)及多個(gè)截面完成，草繪設(shè)置是由圖3(a)的【剖面控制】選項(xiàng)及圖3(b)的【截面位置】選項(xiàng)完成的，每完成一個(gè)截面后需要點(diǎn)擊【插入】進(jìn)入第二個(gè)截面的位置設(shè)置?！酒拭婵刂啤窟x項(xiàng)中有三個(gè)選項(xiàng)［2］:

垂直于軌跡:掃描過(guò)程中截面始終垂直于所選軌跡。

垂直于投影;掃描過(guò)程中截面始終垂直于所選投影面。

法向恒定:掃描過(guò)程中截面始終垂直于另一個(gè)軌跡。

圖3 掃描混合對(duì)話框

2.3 變剖面掃描特征

該特征需要多個(gè)軌跡線及一個(gè)截面完成，草繪設(shè)置是由如圖4所示對(duì)話框設(shè)置。在【參照】選取所需的軌跡，在【剖面控制】選項(xiàng)中設(shè)置截面的方向，設(shè)置完畢后在對(duì)話框中選擇即可進(jìn)入草繪平面。截面的大小將隨輪廓線而變化，掃描起點(diǎn)、終點(diǎn)的位置由原點(diǎn)軌跡及輪廓軌跡重合部分長(zhǎng)度決定(也就是剖面控制選項(xiàng)確定后，剖面能與原點(diǎn)軌跡及輪廓軌跡同時(shí)相交的起點(diǎn)與終點(diǎn))。

圖4 變剖面掃描對(duì)話框

【剖面控制】選項(xiàng)中有三個(gè)選項(xiàng)［2］:

垂直于軌跡:掃描過(guò)程中截面始終垂直于所選軌跡。

垂直于投影:掃描過(guò)程中截面始終垂直于原始軌跡線在方向參照上的投影。

法向恒定:掃描過(guò)程中截面始終垂直于所選參照平面平行。

2.4 螺紋掃描

該特征的截面草繪設(shè)置較為簡(jiǎn)單，在繪制完軌跡線及中心線后，輸入節(jié)距值，然后在軌跡端繪制截面就可以，注意:此處的繪制軌跡的草繪設(shè)置的平面與繪制截面的草繪平面為同一個(gè)平面。

特別注意:進(jìn)入草繪環(huán)境后，如果草繪設(shè)置平面及方向不是我們想要的方向，可以通過(guò)菜單中的【草繪】→【草繪設(shè)置】來(lái)重新定義草繪平面及參照［3］。

3 總結(jié)

Pro/E中草繪設(shè)置是3D建模中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，掌握了以上兩種方式的設(shè)置，可以更有目的，有步驟的進(jìn)行設(shè)置。隨著Pro/E版本的升級(jí)，其設(shè)置方式也逐步變得簡(jiǎn)單化，像Pro/E5.0的升級(jí)(整合)版本如CREO設(shè)置更為靈活，但目前市場(chǎng)上大部分還是Pro/E5.0以前的版本在使用，因此，掌握好草繪設(shè)置是非常必要的。

［1］ Pro/E幫助文件

［2］ 王宵.Pro/Engineer Wildfire 3.0工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)實(shí)例教程［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007

［3］ 丁淑輝.Pro/Engineer Wildfire 5.0基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與實(shí)踐［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2010