梁 文
(無錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司,江蘇 無錫 214000)
Creo軟件功能強(qiáng)大。但很多用戶尚不能實(shí)現(xiàn)高效和精確的對象選取,從而也無法深入應(yīng)用特征功能。在文獻(xiàn)[1]中對軟件的各類可選對象已做歸納,對選取方法也已介紹。以下將詳細(xì)探討操作細(xì)節(jié),以便用戶熟練掌握。在實(shí)現(xiàn)精確選取的基礎(chǔ)上,未來還將對幾何的概念作進(jìn)一步深化。
文獻(xiàn)[1]指出,零件建模中,用戶按序建立若干特征組成特征序列,再由各特征按相應(yīng)的成形方法創(chuàng)建/修改幾何元素(實(shí)體、面組或假想幾何)。實(shí)體/面組包含面、邊和頂點(diǎn),假想幾何分為基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸/軸、基準(zhǔn)點(diǎn)、坐標(biāo)系、曲線及其端點(diǎn)。有些特征需要繪制草圖,草圖中包括繪制圖元、參照圖元、草繪尺寸和草繪約束。編輯模型時可修改特征的模型尺寸。此外,可建立各類模型注釋和注釋元素對模型進(jìn)行說明。以上均為模型中可以選取的對象,用戶根據(jù)需要選擇并應(yīng)用它們。
如圖1所示模型用于以下演示各種選取過程,該模型除了初始的三基面和默認(rèn)坐標(biāo)系(名為“原點(diǎn)”),其幾何形狀由兩個拉伸特征建立。
圖1 示意選取所用模型
如圖2所示為野火至Creo 3版本軟件窗口右下角的選擇過濾器。當(dāng)設(shè)為預(yù)選模式(默認(rèn))時,將光標(biāo)置于對象之上,軟件識別對象并加亮預(yù)選。各種非“智能”過濾器預(yù)選提示如圖3所示。
圖2 選擇過濾器
圖3 Creo 3非“智能”過濾器預(yù)選
1)特征過濾器下,僅預(yù)選光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)的未被遮擋的可見特征,“F6”表示第6號特征。
2)幾何過濾器下,可預(yù)選面組/面/邊/頂點(diǎn)及各種假想幾何,軟件會在光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)按頂點(diǎn)>邊>面組>面(可屬實(shí)體或面組)>復(fù)合曲線>基準(zhǔn)平面>基準(zhǔn)軸>坐標(biāo)系>基準(zhǔn)點(diǎn)的優(yōu)先順序挑選一個幾何元素作預(yù)選,而不論其是否圖形區(qū)被遮,重疊的同類幾何挑最上者(即靠近用戶)。
3)基準(zhǔn)過濾器下,可預(yù)選光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)的各種假想幾何,優(yōu)先順序同上。
4)面組過濾器下,僅預(yù)選光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)疊放次序位于最上的面組,被其他類型幾何遮擋不影響面組預(yù)選。
Creo 4版本的選擇過濾器如圖4所示,包括幾何、頂點(diǎn)和特征過濾器,幾何過濾器之下細(xì)分為邊、(曲)面、基準(zhǔn)、曲線和面組等過濾器。
圖4 Creo 4選擇過濾器
Creo 4版本的特征過濾同之前版本。幾何過濾中不再包括頂點(diǎn),選取頂點(diǎn)一般需使用頂點(diǎn)過濾器。幾何過濾器下,若線框或隱藏線顯示,預(yù)選對象的優(yōu)先順序調(diào)整為基準(zhǔn)點(diǎn)>坐標(biāo)系>基準(zhǔn)軸>基準(zhǔn)平面>邊>復(fù)合曲線>面組>面>注釋;消隱或著色顯示時面組、被遮擋的曲線和面/邊等不予直接預(yù)選,避免過多的圖形區(qū)預(yù)選項(xiàng)影響用戶觀察模型。基準(zhǔn)過濾器下仍可選取曲線,且優(yōu)先順序?yàn)閺?fù)合曲線>基準(zhǔn)平面>基準(zhǔn)軸>坐標(biāo)系>基準(zhǔn)點(diǎn)。
按下ALT鍵則Creo 4版本的選取過濾實(shí)際采用所選過濾器的補(bǔ)集,即除了所選過濾類型之外的其他對象。比如當(dāng)前為幾何過濾,則按ALT鍵調(diào)整后預(yù)選特征和頂點(diǎn)。
所需對象預(yù)選后,用戶保持光標(biāo)不動并單擊鼠標(biāo)左鍵即可選取對象(無特指“單/雙擊”均指左鍵單/雙擊)。如圖5所示,軟件會在圖形區(qū)加亮所選對象,并在窗口消息區(qū)及選擇緩沖器中加以說明。光標(biāo)移至空白處單擊棄選(所有)對象,移至模型別處軟件重新預(yù)選,單擊則棄選已選對象并選定新對象。
圖5 對象選取的圖形反饋(基準(zhǔn)名隱藏)
Creo 3版本下選取對象(特征或幾何)并持續(xù)按下右鍵彈出的快捷菜單如圖6所示??梢娺x取后除了從選項(xiàng)卡單擊執(zhí)行相關(guān)命令,還可利用快捷菜單單擊命令進(jìn)行操作,例如:
1)選特征做編輯(//)、隱含/刪除、復(fù)制、陣列和成組等,插入所選特征之后創(chuàng)建新特征(插入模式),顯示/隱藏所選非實(shí)體類特征,編輯基準(zhǔn)平面/軸/曲線的屬性。執(zhí)行“”(編輯尺寸)命令將顯示模型尺寸,選擇過濾器增加尺寸類型,可預(yù)選及選取尺寸以編輯值和屬性。
圖6 Creo 3對象右鍵快捷菜單
2)當(dāng)模型樹中特征很多或如圖7所示,所選特征是特征組、陣列、鏡像和粘貼的成員,從而被壓縮至這些父節(jié)點(diǎn)內(nèi),利用“”命令可立即確定圖形區(qū)所選特征在模型樹中的位置。
圖7 模型樹中的父/子節(jié)點(diǎn)
3)選面幾何,編輯其所屬特征的尺寸,復(fù)制面創(chuàng)建新面組特征,若所選面為實(shí)體面,再由 “”命令進(jìn)一步選中所有實(shí)體面。
4)選邊幾何,編輯其所屬特征的尺寸,復(fù)制邊創(chuàng)建新曲線特征,若所選邊為雙側(cè)邊,創(chuàng)建針對邊的倒圓角特征。
5)選面組及假想幾何,編輯其所屬特征的尺寸,作粘貼/選擇性粘貼創(chuàng)建新面組和假想幾何特征,編輯基準(zhǔn)平面/軸/曲線的屬性。
Creo 4版本下選取對象后直接彈出的浮動工具欄和持續(xù)按下右鍵彈出的快捷菜單如圖8所示。快捷菜單操作與Creo 3類似,但Creo 4選取幾何后,軟件聯(lián)想其所屬特征,故快捷菜單能夠更多地操作幾何所屬特征。單擊浮動工具欄按鈕可針對所選對象進(jìn)行如下操作:
圖8 Creo4對象浮動工具欄和快捷菜單
1)選特征做編輯(//)、隱含、陣列和鏡像等,利用“”命令縮放可見區(qū)域至所選特征邊界,隱藏/顯示所選非實(shí)體類特征。
2)選幾何對其所屬特征做編輯、隱含和陣列等,參照所選幾何創(chuàng)建相關(guān)新特征,縮放可見區(qū)域至所選幾何邊界,按所選幾何方向觀察模型,隱藏/顯示所選非實(shí)體幾何所屬特征。
3)選幾何后,利用“”命令轉(zhuǎn)而選中幾何所屬特征/模型,選特征亦可轉(zhuǎn)選特征所屬模型。
浮動工具欄或快捷菜單彈出后,如圖9所示,光標(biāo)置于其中的圖標(biāo)按鈕上時也會彈出該命令的提示信息,快捷菜單中的非圖標(biāo)命令則無提示。
圖9 工具欄和快捷菜單的按鈕提示
用戶必須清楚,所選不同類型的對象,有時在執(zhí)行同名命令后會得到不同結(jié)果。比如特征和幾何的復(fù)制/粘貼完全是兩種操作。
光標(biāo)置于模型之上,在其捕捉范圍內(nèi)軟件識別各重疊對象,按規(guī)則預(yù)選某一對象并彈出提示。用戶保持光標(biāo)不動并單擊右鍵可按規(guī)則切換其他重疊對象輪流成為預(yù)選對象,當(dāng)輪換至所需對象,即可單擊左鍵選定,這就是查詢選取。
圖10 Creo 4隱藏線顯示的對象查詢順序
如圖10所示,Creo 4版本在隱藏線顯示方式下,光標(biāo)置于模型某處不動,逐次單擊右鍵,軟件查詢預(yù)選對象的順序基本為前述對應(yīng)的優(yōu)先順序,即先(非曲線)基準(zhǔn)幾何后真實(shí)幾何,另在“邊”后增加“目的邊”,在“復(fù)合曲線”后增加“單段曲線”,在“面”后增加“目的面”。若在消隱或著色顯示方式下,首先查詢非曲線基準(zhǔn)幾何,而后對面/邊/面組/曲線等基本按疊放次序查詢,且面組的組成面優(yōu)先于面組,面優(yōu)先于對應(yīng)的目的面。Creo 3版本下與顯示方式無關(guān),亦基本按前述對應(yīng)的優(yōu)先順序查詢,即先真實(shí)幾何后基準(zhǔn)幾何。
按住Ctrl鍵進(jìn)行多選或棄選時,依然可以使用查詢選取和下述的“從列表中選取”。
上述查詢選取需逐次單擊右鍵實(shí)現(xiàn),若重疊對象多,則操作顯煩瑣。
光標(biāo)置于模型上并持續(xù)按下右鍵彈出菜單,如圖11所示,單擊“”命令打開“從列表中拾取”對話框,其中列出光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)軟件識別的各個重疊對象。在列表中單擊從而預(yù)選對象后,圖形區(qū)相應(yīng)加亮,消息區(qū)給予說明,兩個上下箭頭按鈕亦可用于切換預(yù)選對象。單擊“確定”按鈕選取對象。
圖11 從列表中選取
圖11快捷菜單中的“”和“”按鈕用于將預(yù)選對象切換為當(dāng)前對象在查詢順序中的上一個或下一個對象。操作時,待快捷菜單彈出后,將光標(biāo)從捕捉地移至左右箭頭按鈕上單擊,軟件切換預(yù)選對象并自動將光標(biāo)移回原捕捉地,隨后用戶可單擊選取對象或繼續(xù)查詢。實(shí)質(zhì)上,預(yù)選時執(zhí)行“”和右鍵單擊是等效的。
如果已選對象后光標(biāo)移至模型別處,軟件重新預(yù)選但暫不放棄已選對象,此時持續(xù)按下右鍵彈出的快捷菜單中包含針對已選對象的操作命令和圖11所示的“預(yù)選選項(xiàng)”按鈕。
野火直至Creo 3版本具有智能過濾器且設(shè)為缺省,自Creo 4之后無智能過濾器,但實(shí)質(zhì)過濾仍是智能的,且方法已改進(jìn)。
如圖12所示,智能過濾器下,首先預(yù)選光標(biāo)捕捉范圍內(nèi)的可見特征→單擊選取特征或查詢/列表選取其他特征→光標(biāo)稍移動,軟件預(yù)選選定特征的幾何→單擊右鍵查詢選定特征的其他幾何,若為所需則單擊選取→選定特征的所有幾何查詢完畢,開始查詢捕捉范圍內(nèi)的其他特征→選取所需特征,或查詢返回初始選定特征的第一個幾何。對象選定后,從選項(xiàng)卡、快捷菜單或工具欄中單擊執(zhí)行相關(guān)命令。
圖12 智能過濾的查詢順序
按下Alt鍵則軟件首先預(yù)選幾何,最后查詢至特征。
命令執(zhí)行時,其選項(xiàng)卡或?qū)υ捒蛑械膮⒄帐占骷せ罴恿粒ㄈ纭?,未加亮可單擊激活,從而進(jìn)入選取操作,相應(yīng)選擇過濾器可能列出更多細(xì)分的具體對象類型。通過選用合適的過濾類型,可以在復(fù)雜的幾何環(huán)境中快速準(zhǔn)確地選中所需對象。分析選項(xiàng)卡測量命令的選擇過濾器如圖13所示,其中面位置/邊位置/曲線位置分別指面/邊/曲線上單擊時的選取點(diǎn)位,平面曲面指平的(真實(shí)幾何) 面,小平面指類似STL格式的多面體模型的三角平表面,掃描曲線指由點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合的曲線,全部指所有可選對象類型。
圖13 測量選擇過濾器
如圖14所示,通過設(shè)置模型樹的“”(顯示)按鈕下的復(fù)選框“突出顯示幾何”和“預(yù)選突出顯示”,可分別實(shí)現(xiàn):在模型樹中單擊選取特征,特征名加亮后,特征幾何在圖形區(qū)相應(yīng)加亮;光標(biāo)停留在模型樹特征項(xiàng),特征名下方顯示下劃線時,特征幾何在圖形區(qū)相應(yīng)加亮。另外,圖形區(qū)選定特征后,模型樹相應(yīng)特征項(xiàng)加亮,Creo 4版本選定幾何亦會導(dǎo)致幾何所屬特征項(xiàng)加亮。
模型樹中可按住Ctrl鍵多選或棄選特征,按 住Shift鍵可選取序列中兩個特征之間的所有特征,并可接著按住Ctrl鍵繼續(xù)多選(每次單個特征)。模型樹選取特征后(光標(biāo)于模型樹范圍)單擊右鍵,或直接右鍵單擊特征項(xiàng),可彈出特征相關(guān)的快捷菜單及浮動工具欄。
對于基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸和坐標(biāo)系等與生成幾何一一對應(yīng)的特征,當(dāng)命令執(zhí)行中要求選取其幾何時,可以通過在模型樹中選取對應(yīng)特征從而選中幾何。同理,先在模型樹中選取此類特征,再執(zhí)行有關(guān)建模命令,軟件會自動將對應(yīng)幾何用作新特征的參照。即使特征與生成幾何非一一對應(yīng),有時軟件亦能智能判斷,比如,先在模型樹中選取僅生成單條復(fù)合曲線的特征,而后單擊掃描命令,雖然還存在共生的單段曲線,軟件仍自動選復(fù)合曲線做掃描軌跡。
圖14 模型樹選取特征
如圖15所示,在層樹中單擊選層而后(光標(biāo)保持于層樹范圍)右鍵單擊,或直接右鍵單擊層名,彈出層快捷菜單,由“選擇項(xiàng)”命令將層中所有對象一次性選中。而后光標(biāo)位于圖形區(qū)時可彈出快捷菜單及浮動工具欄操作所選對象,光標(biāo)位于層樹時可彈出層快捷菜單對于所選對象進(jìn)行層相關(guān)操作。
圖15 層樹選取對象
一般圖形區(qū)多選可按住Ctrl鍵進(jìn)行,多選時可使用查詢、列表選取和按Alt鍵調(diào)整過濾器,按住Ctrl鍵單擊已選對象則棄選之。多選對象可為不同類型,但此時對象操作命令的種類受限,執(zhí)行中軟件會智能判斷,多選幾何對象亦可來源于不同特征,但特征和幾何對象不可同時選中。各所選對象加入選擇集,可雙擊選擇過濾器左側(cè)的選擇緩沖器打開“選定項(xiàng)”對話框以顯示選擇集列表。
如圖16所示,Creo 4版本使用幾何過濾器或其下的具體幾何類型過濾器,可拉框多選可見幾何對象(特征和頂點(diǎn)不可)。若為幾何過濾器,框選面/面組/復(fù)合曲線所屬的邊/面/單段曲線不再單獨(dú)選入。拉框可自左向右或自右向左,同普通軟件,左右拉框選取完全位于框內(nèi)對象,而右左拉框還會選取僅與框交叉的對象,但非曲線基準(zhǔn)幾何的顯示范圍必須完全落于框內(nèi)方可選中。按住Ctrl鍵可實(shí)現(xiàn)多次框選且每次框選結(jié)果完全累加。
圖16 框選對象
草繪對象包括繪制圖元、參照(考)圖元、草繪尺寸和草繪約束,軟件中將繪制圖元和參照圖元統(tǒng)稱為草繪幾何。如圖17所示分別為Creo 3和Creo 4版本草繪環(huán)境的選擇過濾器,“全部/所有草繪”過濾器指可選各種草繪對象。
圖17 草繪選擇過濾器
Creo 3版本下的草圖示例如圖18所示,除草繪圖元,還包括長度、距離、角度、半徑尺寸以及各種約束符號。如圖19所示為相同草圖在Creo 4版本打開的示例,可見約束符號的顯示已經(jīng)改變。
草圖如同三維環(huán)境,當(dāng)光標(biāo)置于草繪對象之上,軟件識別并加亮預(yù)選,相應(yīng)彈出提示。同樣可以進(jìn)行重疊草繪對象的查詢和列表選取。按住Ctrl鍵可多選,包括多選不同種類對象。較早版本亦可實(shí)現(xiàn)草圖框選,但只能選取完全位于框內(nèi)的對象,自Creo 4版本可實(shí)現(xiàn)交叉框選。
圖18 Creo3草圖示例
圖19 Creo4草圖示例
圖元(樣條參照圖元除外)的端點(diǎn)/中心點(diǎn)亦可選取,直線(有限長)和弧圖元的中點(diǎn)位置雖不存在可選中的點(diǎn)圖元,但繪制取點(diǎn)時可捕捉到該位置并自動施加中點(diǎn)約束。
草繪對象單擊選取后,同樣可彈出快捷菜單和浮動工具欄,除執(zhí)行繪制、標(biāo)注等命令,還包括如下:
1)選繪制圖元做剪切/復(fù)制、刪除、替換、轉(zhuǎn)換構(gòu)造/幾何、鎖定/解鎖、編輯屬性、尺寸標(biāo)注、約束施加和平移/旋轉(zhuǎn)/縮放等,若選圖元端點(diǎn)/中心點(diǎn)亦能完成上述大部分操作。多選圖元或圖元點(diǎn)(包括參照圖元)可在他們之間創(chuàng)建尺寸/約束。
2)選參照圖元做刪除、替換和尺寸標(biāo)注。
3)選草繪尺寸做刪除、替換、修改、鎖定/解鎖、解釋、轉(zhuǎn)換強(qiáng)/參考以及轉(zhuǎn)換尺寸形式,如直徑/半徑/線性、弧長/弧角。
4)選草繪約束作刪除、解釋。
單擊草繪選項(xiàng)卡中的“箭頭”形選擇按鈕或任意處單擊中鍵可退出命令返回至選取狀態(tài),此時選擇按鈕呈“按下”狀態(tài),圖形區(qū)光標(biāo)可預(yù)選/選取草繪對象。未選取對象時亦可于圖形區(qū)持續(xù)按下右鍵彈出快捷菜單,進(jìn)行圖元繪制、尺寸標(biāo)注、草繪參照選取、草繪方向設(shè)置和退出草繪等操作。
如圖20所示,單擊“箭頭”形選擇按鈕下方的“小倒三角”彈出草繪的選取設(shè)置:默認(rèn)為“依次”,表示每次單擊選取一個對象;“鏈”表示單擊圖元選取其所在的整條連續(xù)圖元鏈;“所有幾何”表示所有繪制圖元;“全部”表示所有草繪對象。
圖20 草繪選項(xiàng)卡“選擇”按鈕
正常草圖中光標(biāo)處預(yù)選草繪對象,不涉及三維幾何元素。若按下Alt鍵則取消草繪約束的預(yù)選,增加三維幾何預(yù)選。單擊選取三維幾何后,右鍵彈出快捷菜單可將其“添加參考”以創(chuàng)建草繪參照圖元。若執(zhí)行繪制命令取點(diǎn)時按下Alt鍵選三維幾何,則松開Alt鍵后立即創(chuàng)建參照圖元并繼續(xù)處于命令取點(diǎn)狀態(tài),從而可將繪制圖元點(diǎn)約束至參照圖元。
Creo 4之前版本中,草繪參照圖元由用戶手工直接選取或標(biāo)注尺寸/施加約束時選取三維幾何而創(chuàng)建。自Creo 4版本繪制取點(diǎn)時,軟件可自動捕捉光標(biāo)處的三維幾何創(chuàng)建參照圖元并將繪制圖元點(diǎn)約束上去。若需關(guān)閉該功能,可將config配置項(xiàng)“sketcher_snap_model_geometry”設(shè)“no”,或在“Creo Parametric選項(xiàng)”對話框的“草繪器”頁面中取消“”。
Creo 3版本的各種草繪約束符號和預(yù)選提示如圖21所示,左側(cè)圖標(biāo)為草繪選項(xiàng)卡中的約束命令按鈕,中間文字為約束類型說明,右側(cè)截圖為圖形區(qū)顯示的約束符號和光標(biāo)置于其上彈出的提示信息,可見“重合”、“平行”、“垂直”和“對稱”約束符號為圖形示意,其余為名稱首字母示意,如“相切T
(Tangent)”、“等長L
(Length)”、“水平H
(Horizontal)”;一些約束符號如“水平”、“豎直”、“相切”、“中點(diǎn)”、“圖元上的點(diǎn)”和“重合頂點(diǎn)”等單獨(dú)使用,而其余約束符號成對使用。Creo 4版本的約束符號如圖22所示,可見其全部采用圖形示意,但“中點(diǎn)”和“圖元上的點(diǎn)”兩種符號比較近似,可由提示信息區(qū)分。圖21 Creo3草繪約束符號
圖22 Creo4草繪約束符號
草繪選取還有以下一些需要特別關(guān)注也容易忽略的要點(diǎn)。
1)對于重合的草繪圖元點(diǎn),包括圖元端點(diǎn)、中心點(diǎn),他們不會合并為一點(diǎn),故如需選點(diǎn)標(biāo)注或約束,必須有意識地選取其中一點(diǎn)。如圖23所示,斜線和水平線端點(diǎn)重合,通過查詢或列表選取,可分別選中斜線或水平線的端點(diǎn)。當(dāng)草繪實(shí)際特征截面,如圖23所示施加對稱約束時,若考慮水平線可能被修改或刪除,則應(yīng)約束兩條豎直線的下端點(diǎn)對稱;若考慮涉及圖元數(shù)盡量少,則應(yīng)約束水平線的左右端點(diǎn)對稱;若選擇一個水平線端點(diǎn)和一個豎直線端點(diǎn)對稱,一般而言就不合適了。
2)對于重合的圖元,如繪制圖元和對齊的參照圖元、繪制線段和中心線,其預(yù)選次序?yàn)榫€段→中心線→參照圖元,故必要時查詢或列表選取。例如新建指向被覆蓋參照圖元的約束/尺寸;或旋轉(zhuǎn)草繪中標(biāo)注直徑尺寸,需于重疊處選取與繪制線段重合的中心線。
圖23 重合圖元點(diǎn)的選取
3)直接或間接創(chuàng)建參照圖元時,善用查詢或列表選取從多個重疊三維幾何中得到合適者,應(yīng)留意消息區(qū)、彈出或列表的提示信息,準(zhǔn)確判斷所選幾何的來源(特征)和類型。
4)通過選取草繪尺寸或約束執(zhí)行解釋命令,在圖形區(qū)加亮其參照的圖元,消息區(qū)給出具體解釋信息,從而了解和判斷尺寸/約束所選參照是否合理。尺寸可作替換以維持尺寸名不變,但重新選擇其標(biāo)注的圖元,約束只能刪除重建。
熟練掌握各種對象選取技能,有助于用戶提高建模效率和加快建模速度,也能更加規(guī)范地創(chuàng)建和組織特征建模過程,改善建模質(zhì)量。
諸多選取操作細(xì)節(jié)并不會在實(shí)際建模工作中立刻得到廣泛應(yīng)用,用戶的全面掌握也不是一朝一夕就能輕易完成的,但只要耐心地通過一些簡單的模型例子將這些技巧嘗試一遍,并在工作實(shí)踐中勤于運(yùn)用,相信對用戶建模水平的提升會有很大幫助。