基于Pro/E的天圆地方类结构件模型的建立

陈周五

摘要 Pro/E软件是最流行的三维实体建模软件，内容丰富、功能强大，在工业设计中应用日益广泛。本人针对天圆地方类模型的特点，介绍基于Pro/E软件的设计思路，提供一种建模方法，以供大家参考。

关键词 Pro/E ；天圆地方；建模

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0105-01

0 引言

在实际工程中，经常遇到由圆形至方行的过渡问题，例如集尘罩、排气管基座、捕集器等一端为方形，另一端为圆形，此类结构件称作天圆地方类结构件。本文通过一个典型的天圆地方模型（如图1），利用Pro/E软件中的可边截面扫描命令介绍一种画法，以供各位参考。

1 天圆地方类模型的特点

如图2所示为此模型的俯视图和展开图，通过分析我们可出得出，此类零件的周边是由4个三角直面，4个锥面交替围成一个天圆地方，下边四边形没有圆角，四边形的每个角点出来的两条母线分别交于圆上的四分点，这样就形成8个面。而8个面中，以方形边为边的面是平面，以圆形的1/4为边的就是锥面。

2 建模思路

要想利用可边截面扫描命令创建此模型，要涉及到函数trajpar。函数trajpar实际就是扫出过程中当前位置对应的原始轨迹位置相对整个原始轨迹的比例值，其值为0 到1 之间。比如某圆的直径表达式为：sd1=10+20*trajpar，那说明在扫描的起始位置，圆的直径为10，而扫描结束的时候圆的直径为30。

同时，通过前面的分析可以看出，此模型在底面为四边形，顶面为圆，我们可以这样来分析：假设此四边形的4个角点都倒一个R圆角，在沿轨迹线扫描的过程中，在起点处四边形的4个角点倒R0的圆弧，随着扫描由起点往终点进行，倒角的圆弧半径R值在逐渐增大，四边形的4条边的长度在逐渐变短，到终点时4条边的长度变为0，此时，终点位置处的界面即为一个整圆。

但是我们发现Pro/E在扫描截面起点的位置不能出现R0倒角，但在扫描的其它位置又可以出现倒角为R0的情况，因此，我们原始轨迹线上增加一个基准点来放置草绘的位置。步骤如下：

1）利用“草绘”命令创建一条长度为30mm的直线，并利用“基准点”命令绘制PNT1，如图3所示。

2）选择“可变截面扫描”命令，选择刚才绘制的直线作为原始轨迹线，由于刚才我们已经分析起点位置不适宜放置截面，因此，点击“选项”选项，在草绘放置点的位置处选取PNT1，并选择“封闭端点”选项，如图4所示。

3）选完以后进入二维草绘界面，绘制如图5所示的二维封闭截面（注意对称约束和相等约束），然后在主菜单中点击“工具”——“关系”，在弹出的关系对话框中输入如图6所示的关系式。

4）实体化曲面，如图1所示。

3 结论

以上通过VSS方式来构建天圆地方类结构件，由于利用关系式进行形状的控制，我们可以利用改变其中的任意参数，就可以衍生出不同形状的天圆地方类结构件，为我们从事相关的工作提供一种有效的建模方法。

参考文献

[1]詹友刚主编.Pro/E中文野火版2.0高级应用教程，2006，1.

[2]周四新主编.Pro/E Wildfire综合培训教程，2005，7.

[3]米双山.天圆地方的三维建模.机械设计与制造，2005(1).

[4]李熙亚.斜扭“天圆地方”接头的三维CAD展开方法.机电产品开发与创新，2005(3).

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”