工程特征系列—孔特征教程

彼岸花

工程特征系列教程——孔特征
　　                                      by sgjunfeng



1、 孔特征概述

     1.1. 孔的类型
     1.2. 孔特征操控板简介
     1.3. 常用操控板选项：孔深度选项
     1.4. 孔的放置类型

2、 简单孔

     2.1. 同轴孔
     2.2. 线性孔
     2.3. 径向孔
     2.4. 直径孔
     2.5. 在点上

3、 草绘孔

     3.1创建草绘孔实例
     3.2草绘孔剖面的要求

4、 标准孔

     4.1标准孔螺纹类型
     4.2创建标准孔实例
     4.3其他类型标准孔

5、孔特征综合练习

1、孔特征概述

　　以前在论坛上看到有人把所有的孔都用拉伸去除材料来做，其实，孔特征是一个非常好用的命令，具有典型的工程特征的性质，掌握清楚了用来做孔是非常方便的。顺便说一下工程特征的特点。

　　工程特征的特点：不能单独存在，必须依附于其他特征之上。

　　放置工程特征的方法：在放置工程特征时，关键要将以下两类参数确定好，一是定位参数，即确定该特征位置的参数。二是定形参数，即如何确定该特征的形状。

　　孔特征与切口特征相比，有以下优点：
　　创建简单孔和标准孔时不需要进入二维草绘；
　　孔特征采用更理想的预定义形式放置孔，并且可用鼠标在直接操纵确定位置和形状。

1.1孔的类型
　　可创建的孔的类型有：
　　简单：由带矩形剖面的旋转切口组成。可使用预定义矩形或标准孔轮廓作为钻孔轮廓，也可以为创建的孔指定埋头孔、扩孔和刀尖角度。
　　草绘：使用“草绘器”创建不规则截面的孔。
　　标准：创建符合工业标准以及螺纹或间隙直径的孔。。对于“标准”孔，会自动创建螺纹注释。


1.2孔特征操控板简介
　　不同类型的孔操控板稍有不同，以下为简单孔操控板简介：


1.3常用操控板选项：孔深度选项
　　创建孔时可以采用多种方式设置模型的钻孔深度，具体取决于要捕捉的设计意图。可以在操控板选项里设置，或用鼠标右键单击拖动控制滑块来设置。
　　孔深度选项包括：

　　盲孔（Blind(variable)）:此为缺省选项。可通过拖动控制滑块编辑模型上的尺寸或使用操控板来编辑该深度。
　　对称（Symmetric）：在放置平面的两侧对称镗孔。可以像使用盲孔深度选项那样编辑镗孔的总深度。对称深度实际上是盲孔对称深度。
　　到下一个（To Next）:使孔深度在延伸方向上所遇到的第一个曲面处终止。不需要深度尺寸，由下一个曲面控制孔深度。
　　通孔（Through ALL）：使孔贯穿整个模型。不需要深度尺寸，由模型本身控制孔深度。
　　穿至（Through Until）：使孔在选定曲面处终止。不需要深度尺寸，由选定的曲面控制孔深度。注意，孔必须穿过选定曲面。
　　到选定的（To Selected）：使使孔在选定点、线、面处终止。不需要深度尺寸，由选定的参照控制孔深度。与穿至选项不同的是孔不必穿过选定的曲面。
　　侧1/侧2：可以独立控制孔在放置平面每侧的深度。缺省情况下将在“侧1”上钻孔，但是，也可以设置在“侧2”上钻孔。除“对称”外，上述任一孔深度选项均可用于任一侧。

1.4孔的放置类型
　　在孔操控板中有两个很重要的选项，一个是上滑面板“放置”，该选项中主要用来设置孔的定位参数，简单来说放置选项的功能就是如何让孔的位置在空间完全定位。另一个是“形状”，对应前面我们说的“定行参数”，即如何确定孔的形状。在打孔的时候只有将这两类参数完全确定后，操控板上的“绿色对勾”按钮才可以。
　　如下图：


　   “放置”选项中主要设置孔的定位参数，在该选项中主要有三类参数：
　　“放置参照”：4.0以前的版本叫“主参照”，即要用来放置孔的参照，一般选择的第一个参照都是放置参照。不同的放置类型放置参照选择不同，可以选择平面、曲面、轴、点等。
　　 偏移参照：4.0以前的版本叫“次参照”，仅仅一个放置参照是不能将孔的位置完全定位的，还需要一定的偏移参照。不同放置类型偏移参照不同。
　　 放置类型：在proe中孔的放置类型有5种，分别是同轴、线性、径向、直径、在点上。以下将以简单孔为例分别介绍。

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2、简单孔
　　以下将以实例介绍如何创建简单孔。重点介绍不同放置类型的区别。

2.1同轴孔
　　放置参照：基准轴、曲面或基准平面。当放置参照种包含“基准轴”时，放置类型就会自动切换为“同轴”。
　　偏移参照：无。
（1） 打开配套文件HOLES_COAXIAL.PRT。该零件包含A_1、A_2两个基准轴。
（2） 执行“孔工具”命令，系统弹出孔特征操控板，注意上滑面板“放置”为红色显示，表示孔的放置参照没有设置或设置不全。当设置好后颜色就会以黑色显示。


（3） 左键单击选择A_1基准轴，单击放置按钮，弹开放置上滑面板，可见系统自动将A_1基准轴确定为放置参照。


注意：在创建孔特征时，系统会自动将选择的第一个参照确定为放置参照，并根据所选参照类型的不同，自动切换放置类型。如本例中第一个参照为基准轴，系统就会将放置类型自动切换为“同轴”，同时放置类型处为灰色不可选，因为当放置类型中包含轴时，就只有“同轴”一种。
　　接下来可选取附加的放置参照或偏移参照以便进一步约束孔特征。

（4） 按住ctrl键选择零件前表面，将前表面添加到放置参照中。


如果要将多个参照添加到同一个选择收集器中，如：要将基准轴和零件前表面都添加到放置参照中，一定要按住ctrl键去选择。

（5） 下来设置孔的定形参数，将孔的直径设置为20，深度选项改为“穿透”。确定。


（6） 先选择零件前表面，再执行“孔工具”命令，系统弹出孔工具操控板，如下图


　　在上图中，④处放置类型并无“同轴”，因为当放置参照中并没有基准轴。用鼠标单击①处白色小方块并拖动，可动态移动孔的位置。用鼠标单击②处白色小方块并拖动，可动态更改孔的直径。用鼠标单击③处白色小方块并拖动，可动态改变孔的深度尺寸。鼠标左键双击⑤处尺寸，可修改孔直径。鼠标左键双击⑥处尺寸，可修改孔深度数值。

（7） 按住ctrl键选择基准轴A_2，将基准轴也添加为放置参照，此时孔的放置类型就会自动切换为“同轴“。设置孔的直径为25，孔深度类型为盲孔，深度尺寸为10。确定，最终效果如下图：

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2.2线性孔
　　线性孔是通过选取一个放置参照和两个偏移参照创建的。
　　放置参照：基准轴或曲面
　　偏移参照：基准平面或曲面、边、基准轴
　　创建线性孔时，徐选择一个平曲面作为放置参照。此平面将确定孔“钻入”模型的起点。然后选取两个偏移参照，以便从尺寸上约束孔特征。可以激活相应的参照收集器，然后在模型中直接选取偏移参照，也可以将绿色的参照控制滑块拖动至所需的参照。
（1） 打开配套文件HOLES_LINEAR.PRT
（2） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择如图所示平面作为放置参照①，右键单击，选取“偏移参照收集器” ②。


（3） 按住CTRL键选取前部曲面①和基准平面DTM1②，在③处双击，将距离前部曲面的偏移值改为21，在④处双击，将距离基准平面DTM1的偏移值改为0。


（4） 将孔直径改为20，深度改为“穿透”。单击“完成特征”。最终效果如下图：


（5） 选取零件前表面①，然后从特征工具栏中启动“孔工具”。单击操控板按钮“放置”②，打开“放置”上滑面板，单击③处，激活偏移参照收集器。


（6） 按住ctrl键选择基准平面DTM1 ①和顶部曲面②，将基准平面DTM1的偏移类型改为对齐③，距离顶部曲面的偏移值改为20 ④，更改孔直径为20 ⑤，孔深度选项为“穿透”⑥。


（7） 单击“完成特征”，最终效果如下：


（8） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择前部曲面作为放置参照①。


　　注意：在创建孔特征时，可以用鼠标直接拖动确定一些参照和数值。如上图，拖动绿色小方块②可设置偏移参照，拖动白色方块③可大致更改孔的外置，拖动④处小方块可设置孔直径，拖动⑤处小方块可设置孔直径。

（9） 光标移动到上图②处绿色小方块上，该小方块将会变为黑色，按住左键拖动，如下图，当左边曲面①亮显时松开鼠标左键，该操作即将零件左边曲面作为偏移参照之一。同理，拖动②处小方块至顶部曲面③。


（10） 按住Shift键拖动下图①处小方块至Front基准平面，孔深度选项自动改为“到选定的”。将距离顶部曲面和左边曲面的偏移值分别改为30和20，孔直径数值仍为20。


（11） 单击“完成特征”，最终效果如下：

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2.3径向孔
　　径向孔是通过选取一个放置参照和两个偏移参照来来创建的。
　　放置参照：圆柱曲面或平曲面
　　偏移参照：
当放置参照为圆柱曲面时：一个偏移参照用于确定偏距，一个偏移参照用于确定角度。
当放置参照为平曲面时：一个用作基准轴，一个曲面或基准平面用于确定角度。
（1） 打开配套文件HOLES_RADIAL_DIAMETER.PRT。
（2） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择如图所示圆柱表面作为放置参照①，右键单击，选取“偏移参照收集器”②。


（3） 按住CTRL键选取TOP基准平面①和FRONT基准平面②，在尺寸③处双击，将距离FRONT基准平面的偏移值改为0，在角度尺寸④处双击，将距离TOP基准平面的角度偏移值改为45，在尺寸⑤处双击，将孔直径数值改为15。


（4） 在孔特征操控板将孔深度改为“到下一个”，如下图：


此处也可以按住shift键拖动孔深度控制滑块到圆柱内表面。
（5） 单击“完成特征”，最终效果如下：


在上述操作中，选择的放置参照为圆柱曲面，该参照用来确定孔“钻入”模型的起始点，此时孔放置类型只能为“径向”，偏移参照选择的是两个基准平面，一个用来确定孔中心线和偏移参照之间的角度，一个用来确定孔中心线和偏移参照之间的距离。
（6） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择如图所示前部表面作为放置参照①，在空特征操控板中单击“放置”按钮 ②，将孔类型改为“径向”③，左键单击④处，激活偏移参照收集器，按住ctrl键选择基准轴A_21⑤和TOP基准平面⑥作为偏移参照，将距离TOP基准平面的角度数值改为45度⑦，距离基准轴A_21的半径数值改为30⑧，孔直径设置为15⑨，孔深度选项改为“穿透”⑩。


　　上述步骤中选择的放置参照为平面，此时可供选择的放置类型有线性、径向和直径三种，所以需要手动去设置孔的放置类型为径向，许多初学者往往忘记去选择孔的放置类型。
　　当径向孔的放置参照选择为平面时，偏移参照为基准轴和平面，该处基准轴A_21用来确定孔中心线到改轴之间的距离，可设想为孔均布的圆半径。另外一个偏移参照TOP基准平面用来确定孔中线线和该参照之间的夹角。
（7） 单击“完成特征”，最终效果如下：


（8） 右键单击刚刚创建的孔特征，选择阵列，阵列类型改为“轴”阵列① ，选择基准轴A_21作为参照 ②，阵列数目改为6 ③，设置角度范围为360度 ④。如下图：


（9） 单击“完成特征”，最终效果如下：


如上图所示，径向孔的一个重要用途即用来创建在某一圆周上均匀分布的孔。上例中基准轴A_21即为均匀分布圆的中心，选择该轴后要设置分布半径，另外的一个偏移参照TOP基准平面用来设置第一个孔和该平面的夹角。

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2.4直径孔
　　直径孔和径向孔的放置方式类似，唯一的不同是半径孔的放置参照即可以是圆柱曲面也可以是平曲面，而直径孔的放置参照只能是平曲面。半径孔标注的尺寸是半径，而市井孔标注尺寸为直径。其余均相同。
（1） 打开配套文件HOLES _DIAMETER.PRT。
（2） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择如图所示前部表面作为放置参照①，在孔特征操控板中单击“放置”按钮 ②，将孔类型改为“直径”③，左键单击④处，激活偏移参照收集器，按住ctrl键选择基准轴A_21和TOP基准平面作为偏移参照，将距离TOP基准平面的角度数值改为90度⑤，距离基准轴A_21的直径数值改为50⑥，孔直径设置为15，孔深度选项改为“穿透”。


此处与半径孔步骤（6）中的不同之处为标注形式为直径。
（3） 单击“完成特征”，最终效果如下：


2.5 在点上
　　将孔与位于曲面上的或偏移曲面的基准点对齐。
　　放置参照：平面或曲面上的基准点（其中基准点定义孔的位置，曲面在该点的法向定义孔的轴心角度）
　　偏移参照：无
　　注意：此放置类型只有在选取基准点作为主放置参照时才可用。如果主放置参照是一个基准点，则仅可用该放置类型。
（1） 打开配套文件HOLES_point。
（2） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择如图所示基准点PNT1 ①作为放置参照，在孔操控板中将孔直径设置为15 ②，孔深度设置为穿透③。


注意：当主参照设置为基准点时，孔放置类型只能为“在点上”。并且只能是平面或曲面上的基准点，如上图所示，基准点PNT0不能作为放置孔的参照。
（3） 单击“完成特征”，最终效果如下：

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3、草绘孔
使用草绘孔可以创建阶梯孔或者形状更加复杂的孔特征。草绘孔的操控板如下：


在创建草绘孔时也需要定位参数和定形参数。草绘孔的放置类型（即定位参数）和简单孔相同。在确定定形参数时，由于草绘孔的形状和尺寸一般比较复杂，不能像简单孔那样仅仅由直径和深度两个参数来确定，需要通过草绘的方法画出孔的剖面图。
3.1草绘孔剖面的要求
在孔操控板中单击“激活草绘器创建剖面”按钮，将打开草绘器，此时可以使用草绘工具绘制孔的剖面。对于草绘孔的剖面，必须符合一下要求：
①绘孔的截面必须封闭，无相交图元；
②必须绘制竖直中心线作为旋转轴，如果放置类型为线性，则该中心线和放置平面垂直，如果放置类型为同轴，则该中心线和基准轴重合；
③草绘孔的截面必须在中心线的一侧；
④截面至少要有一条水平线，用于对齐放置平面。
⑤中心线处必须为完整的线段。


3.2创建草绘孔实例
（1） 打开配套文件holes_sketch
（2） 按住ctrl键选取实体上表面①和基准轴A_44②作为放置参照，放置类型将自动切换为“同轴”③，单击孔操控板中使用草绘孔按钮④。


（3） 孔操控板自动切换为下图所示，单击“激活草绘器创建剖面”按钮，系统自动进入草绘器。


（4） 在草绘器中绘制孔剖面，尺寸如下：


（5） 单击“完成”按钮，退出草绘器。完成孔特征创建。最终结果如下：

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4、标准孔

标准孔是具有标准结构、形状和尺寸的孔特征。创建标准孔时放置参照与简单孔完全相同，不同之处在于：孔形状为标准规格，可以通过操控板的下拉列表框选择孔的标准，以及是否包含螺纹，是否增加沉孔、埋头孔等。
    标准孔操控板如下：


4.1标准孔螺纹类型:
ISO：标准螺纹，我国通用的标准螺纹。
UNC：粗牙螺纹，用于要求快速装拆或容易产生腐蚀和轻微损伤的部位。
UNF：细牙螺纹，用于外螺纹和想和的内螺纹的脱扣强度高于外螺纹理你关键的抗拉承载能力，或短旋合长度、小螺旋升角以及壁厚要求细牙螺纹等场合。

4.2创建标准孔实例
（1） 打开配套文件holes_standard。
（2） 从特征工具栏中启动“孔工具”，选择下图①所示曲面为孔放置参照，然后单击鼠标右键，选择“偏移参照收集器”②，按住ctrl键选择实体前表面③和右侧表面作为偏移参照④。


上述步骤中已经将标准孔的定位参数全部设置完毕，请仔细观察空操控板中放置按钮颜色已由红变黑，孔的放置类型默认为线性。
（3）在孔操控板中单击“创建标准孔”①按钮，切换到标准孔模式，选择螺纹类型为ISO格式②，螺纹尺寸为M16*1③，孔深度为50④，选中增加沉头孔按钮⑤，然后单击形状按钮，打开形状上滑面板⑥，将螺纹长度设置为30⑦，沉头直径设置为25.5⑧，沉头深度设置为9⑨。


（4） 单击“完成”按钮，完成孔特征创建。最终结果如下：


上图中黄色文字为标准孔注释，可以移动、拭除、删除标准孔注释。缺省情况下模型树中并不显示标准孔注释。
（5）单击模型树右上角设置按钮①，在下滑菜单中选择“模型树设置”②，打开模型树项目对话框，勾选“注释”前的复选框③。


（6） 此时在模型树中标准孔的前面将会出现一个“+”号，单击“+”号展开模型树，就会看到标准孔注释。在标准孔注释上单击鼠标右键，即可对注释进行相应操作。


4.3其他类型标准孔
在孔操控板中单击创建锥孔按钮，即可创建锥孔。如下图：


不添加攻丝模式下，可创建间隙孔，如下图：

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5、综合练习
做出下图所示模型

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飞龙

这个教程不错，讲解得很详细，辛苦了！