基于Pro/E的天圓地方類結構件模型的建立

陳周五

摘要 Pro/E軟件是最流行的三維實體建模軟件，內容豐富、功能強大，在工業設計中應用日益廣泛。本人針對天圓地方類模型的特點，介紹基于Pro/E軟件的設計思路，提供一種建模方法，以供大家參考。

關鍵詞 Pro/E ；天圓地方；建模

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0105-01

0 引言

在實際工程中，經常遇到由圓形至方行的過渡問題，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，此類結構件稱作天圓地方類結構件。本文通過一個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

如圖2所示為此模型的俯視圖和展開圖，通過分析我們可出得出，此類零件的周邊是由4個三角直面，4個錐面交替圍成一個天圓地方，下邊四邊形沒有圓角，四邊形的每個角點出來的兩條母線分別交于圓上的四分點，這樣就形成8個面。而8個面中，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建此模型，要涉及到函數trajpar。函數trajpar實際就是掃出過程中當前位置對應的原始軌跡位置相對整個原始軌跡的比例值，其值為0 到1 之間。比如某圓的直徑表達式為：sd1=10+20*trajpar，那說明在掃描的起始位置，圓的直徑為10，而掃描結束的時候圓的直徑為30。

同時，通過前面的分析可以看出，此模型在底面為四邊形，頂面為圓，我們可以這樣來分析：假設此四邊形的4個角點都倒一個R圓角，在沿軌跡線掃描的過程中，在起點處四邊形的4個角點倒R0的圓弧，隨著掃描由起點往終點進行，倒角的圓弧半徑R值在逐漸增大，四邊形的4條邊的長度在逐漸變短，到終點時4條邊的長度變為0，此時，終點位置處的界面即為一個整圓。

但是我們發現Pro/E在掃描截面起點的位置不能出現R0倒角，但在掃描的其它位置又可以出現倒角為R0的情況，因此，我們原始軌跡線上增加一個基準點來放置草繪的位置。步驟如下：

1）利用“草繪”命令創建一條長度為30mm的直線，并利用“基準點”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，由于剛才我們已經分析起點位置不適宜放置截面，因此，點擊“選項”選項，在草繪放置點的位置處選取PNT1，并選擇“封閉端點”選項，如圖4所示。

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

4）實體化曲面，如圖1所示。

3 結論

以上通過VSS方式來構建天圓地方類結構件，由于利用關系式進行形狀的控制，我們可以利用改變其中的任意參數，就可以衍生出不同形狀的天圓地方類結構件，為我們從事相關的工作提供一種有效的建模方法。

參考文獻

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注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”