關于Pro/E中草繪設置的研究

胡金文

(黃岡師范學院機電工程學院，湖北 黃岡 438000)

0 引言

由于特征建模是在三維空間內進行的，因此必須選擇一個平面作為草繪平面。草繪設置的最終目的就是根據草繪特征的要求，確定唯一方向的草繪平面。打個比方，如果要在一張有頁眉、頁腳的信紙上簽名，簽名時信紙的擺放方式有很多種，有正反面放置，有頁眉朝上、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中的草繪設置就是確定其中的唯一的一種放置，然后再進行繪圖。

如果草繪設置不當，會出現如下問題，其一:在缺省視圖方向下，模型的方向不是自然放置方向，如設計一個凳子，凳子的腳應該朝下，如果設置不當，其結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行3D建模，則讀識平面圖的方向可能不是正常的識圖方向，從而影響讀識平面圖;其三:因設置錯誤根本就不能繼續建模。

草繪設置必須建立在正確的理解特征概念基礎之上進行，下面針對不同的進入草繪環境的特征進行分析，歸納，總結。

1 直接設置草繪

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

1.1 對話框設置

拉伸、旋轉特征在進行草繪設置時會彈出如圖1所示“草繪”對話框:放置中草繪平面的【平面】選項可以選擇草繪平面(包括基準平面、實體平面、曲面平面)，【使用先前的】是使用上一個特征所使用的草繪平面，這是一種快速設置草繪平面的方法。草繪方向中的【草繪視圖方向】選項的作用是確定的草繪平面的正面還是反面進行草繪。

圖1 草繪設置對話框

特別注意的是基準平面在Pro/E中正反面的表達方式［1］，對于缺省的基準平面 (RIGHT、TOP、FRONT)而言，可以通過缺省坐標的三個軸的方向來判斷，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缺省設置中，正面顯示為棕色，反面顯示為灰色。其它非缺省基準平面的正反面也可以通過其顏色判斷其正反面，實體的外表面即是正面，曲面通過與缺省平面之間的關系判斷其正反面，操作時選擇草繪平面后，繪圖區域中有一個垂直于草繪平面的黃色箭頭，箭頭方向即是草繪方向、默認的草繪平面即是正面，如果要在草繪平面的反面進行草繪，可以點選黃色箭頭或對話框中的【反向】改變。

草繪平面的正反面確定后，再通過草繪方向中的【參照】來確定一個參照平面(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)來最終的草繪平面位置。單擊確認后即完成草繪設置。

1.2 菜單管理器設置草繪

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

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

圖2 菜單管理器設置草繪平面

2 間接進行草繪設置

通過定義軌跡，截面方向、截面之間的幾何關系等來間接定義掃描截面的草繪設置。掃描、掃描混合、變剖面掃描、螺紋掃描、混合特征的平行、旋轉、一般選項等都是間接定義的。下面對掃描、掃描混合、變剖面掃描，螺紋掃描幾種典型特征進行分析。

2.1 一般掃描特征

該特征需要一條軌跡線和一個截面完成，在選定或繪制軌跡線并確定掃描起始點后，系統會自動切換到草繪環境，如果是選取實體的邊為草繪軌跡，則要通過形成邊的兩個面中的一個做參照確定草繪方向，此時的草繪平面通過起點且與軌跡起點的切向垂直，截面在掃描過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)及多個截面完成，草繪設置是由圖3(a)的【剖面控制】選項及圖3(b)的【截面位置】選項完成的，每完成一個截面后需要點擊【插入】進入第二個截面的位置設置。【剖面控制】選項中有三個選項［2］:

垂直于軌跡:掃描過程中截面始終垂直于所選軌跡。

垂直于投影;掃描過程中截面始終垂直于所選投影面。

法向恒定:掃描過程中截面始終垂直于另一個軌跡。

圖3 掃描混合對話框

2.3 變剖面掃描特征

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

圖4 變剖面掃描對話框

【剖面控制】選項中有三個選項［2］:

垂直于軌跡:掃描過程中截面始終垂直于所選軌跡。

垂直于投影:掃描過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置較為簡單，在繪制完軌跡線及中心線后，輸入節距值，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置的平面與繪制截面的草繪平面為同一個平面。

特別注意:進入草繪環境后，如果草繪設置平面及方向不是我們想要的方向，可以通過菜單中的【草繪】→【草繪設置】來重新定義草繪平面及參照［3］。

3 總結

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

［1］ Pro/E幫助文件

［2］ 王宵.Pro/Engineer Wildfire 3.0工業設計高級實例教程［M］.北京:化學工業出版社，2007

［3］ 丁淑輝.Pro/Engineer Wildfire 5.0基礎設計與實踐［M］.北京:清華大學出版社，2010