第3章 模型基准
本章包括
● 模型基准概述
● 创建基准平面
● 创建基准轴
● 创建基准点
● 创建基准曲线
● 基准特征的显示与隐藏
本章导读
模型基准是Pro/ENGINEER的一种重要特征，是创建三维模型特征的参考，包括基准点、基准轴、基准平面、基准坐标、基准曲线、注释、分析和图形等。在零件和组件模式中会经常应用基准点、基准轴、基准平面、基准坐标系、基准曲线等基准特征。在三维建模过程中，合理地创建和应用模型基准可以起到事半功倍的效果。
3.1 模型基准概述
模型基准是Pro/ENGINEER创建三维模型的基础，起到参照的作用。建模之初，必须先设置好足够的模型基准；在建模过程中，设置合理的、必要的模型基准可以提高设计效率和增加设计可读性。模型基准在草图绘制、零件建模、组件装配等过程中有广泛的应用。
模型基准属于抽象的空间几何图形，没有厚度、重量和体积属性。可随时中止创建其他实体模型操作，插入创建模型基准。在模型基准的创建过程中，默认按照连续的编号为模型基准命名（如DTM1，DTM2，DTM3...），也可在“属性”选项卡中修改名称。模型基准显示在“模型树”中，称为基准特征。在“模型树”中的基准特征上按右键单击，从快捷菜单中选取相关命令，基准特征可以被“重命名”、“编辑定义”、“隐含”、“隐藏”或“删除”。
默认情况下Pro/ENGINEER已经提供了三个基准平面和一个基准坐标系，可以满足基本建模需求。
在Pro/ENGINEER的菜单条中，选择“插入→模型基准”中的命令或者单击“基准工具栏”上的按钮可以创建基准特征，如图3-1所示为创建模型基准下拉菜单与右工具箱的“基准”工具栏按钮对应功能。
图3-1 创建模型基准下拉菜单与基准工具栏按钮对应功能
3.2 创建基准平面
基准平面是无限延展的空间平面，在图形窗口中用一个方框直观地表示出来。其边界轮廓可随几何模型自动调整，大小正好可以容纳所有的几何模型。修改数值或拖动边界上的滑块可以调节轮廓的长度和宽度。另外，基准平面的法线方向也可以改变。
注意
基准平面显示的轮廓大小，并非代表基准平面的实际大小，基准平面是无限大的。
基准平面：可作为创建草绘特征、拉伸特征、剖面和分析等的参照。
基准平面命令的启动方法如下。
● 菜单条：选择“插入→模型基准→基准平面”命令。
● “基准”工具栏：单击右工具箱“基准”工具栏的“基准平面”按钮
。
创建基准平面的一般步骤如下。
步骤01 启动创建基准平面命令后，弹出“基准平面”对话框，如图3-2所示。
图3-2 “基准平面”对话框
步骤02 在图形窗口选择参照对象，对象名称出现在参照收集器中，可以在对象名称后单击下拉三角，选择约束选项，如图3-3所示。
图3-3 选择约束选项
提示
鼠标经过可选对象时，对象会加亮。如需要选择多个对象作为参照，需在选取时按住Ctrl键。也可以通过主界面右下角的选择过滤器，明确选择对象种类，如图3-4所示。
图3-4 选择过滤器
步骤03 选择完成后设置相关参数，单击“确定”按钮完成，如图3-5所示。
图3-5 完成创建基准平面
创建基准平面时，必须用完整而明确的约束条件来确定它。这些约束条件遵循立体几何的基本原理，如通过平行关系确定一个平面，三点确定一个平面，一点与一直线确定一个平面等。
根据上面的几何原理，创建基准平面可通过以下几种方式。
1. 偏移创建基准平面
根据几何模型中现有的几何平面或基准平面，Pro/ENGINEER可以利用平行面关系创建基准平面，步骤如下。
提示
随书光盘中提供素材文件供练习。素材文件路径：CDROM\03\material\plane.prt.1
步骤01 单击右工具箱“基准”工具栏“基准平面”按钮
，弹出“基准平面”对话框。移动鼠标，待平面加亮后，单击选择，如图3-6所示。
图3-6 选择平面
步骤02 选中曲面变成红色，选择“参照”，选择收集器出现曲面信息，单击下拉三角
，选择约束关系为“偏移”。在“平移”文本框中输入数值，设置偏移的距离为60，数值的正负号可以控制偏移的方向。可在图形窗口中预览基准平面，如图3-7所示。
图3-7 “偏移”基准平面
提示
在图形窗口中，可以拖动基准平面中心的滑块调节其位置，如图3-8所示。
图3-8 拖动滑块调节基准平面位置
步骤03 在“显示”选项卡中，单击法向后的“反向”按钮，基准平面的法向改变为另一侧。黄色箭头方向表示基准平面的法向，如图3-9所示。
图3-9 改变基准平面法向
提示
可以直接单击图中的黄色箭头改变基准平面的法向，每单击一次，法向改变一次。
步骤04 单击 “调整轮廓”复选框，在“宽度”和“高度”文本框中输入数值可以控制轮廓大小。可在图形窗口中预览效果，如图3-10所示。
图3-10 调整轮廓
提示
可以拖动基准平面轮廓四个顶点的滑块，调节其大小，如图3-11所示。
图3-11 拖动滑块调节轮廓大小
步骤05 可在“属性”选项卡的“名称”文本框中更改基准曲面的名称，如图3-12所示。
图3-12 “属性”选项卡
步骤06 单击“基准平面”对话框下方的“确定”按钮，完成创建基准平面，模型树中出现基准特征，如图3-13所示。
图3-13 创建基准平面成功
2. 通过直线和此直线的平行平面创建与平面成一定夹角的基准平面
通过具有直线属性的基准轴、边、基准曲线等，以及与一平面的夹角可以确定一个基准面。
单击右工具箱“基准”工具栏“基准平面”按钮
，弹出“基准平面”对话框。首先，单击选择一条边，按住Ctrl键，单击选择一平面。然后，在“参照”收集器中，设置边的约束关系为“穿过”，平面的约束关系为“偏移”，在“旋转”文本框中输入角度值。最后，单击“确定”按钮即可，如图3-14所示。
图3-14 创建“基准平面”
提示
可以拖动基准平面的滑块调节角度值，如图3-15所示。
图3-15 拖动基准平面的滑块调节角度值
3. 通过三点创建基准平面
不在同一直线上的三个点确定一个平面。Pro/ENGINEER中这些点可以是基准点、顶点、端点。
单击“基准”工具栏中的“基准平面”按钮
，弹出“基准平面”对话框。在图形窗口中，按住Ctrl键单击选择三个点，即可生成基准平面。单击“确定”按钮完成设置，如图3-16所示。
图3-16 按住Ctrl键选择三个点
4. 通过一个点和一条直线创建基准平面
一条直线和不在直线上的点可以确定一个平面。在Pro/ENGINEER中，直线可以是具有直线属性的基准轴、边、基准曲线等；点可以是基准点、顶点、端点等。
单击“基准”工具栏中的“基准平面”按钮
，弹出“基准平面”对话框。在图形窗口中，按住Ctrl键单击选择一条边和一个顶点。单击“确定”按钮完成，如图3-17所示。
图3-17 按住Ctrl键选择边和顶点
5. 通过曲面相切和曲面垂直创建基准平面
Pro/ENGINEER功能强大，能够通过复杂的几何关系，方便地创建基准平面，这里介绍通过曲面相切和曲面垂直创建基准平面的方法，创建步骤如下。
单击“基准”工具栏中的“基准平面”按钮
，弹出“基准平面”对话框。在图形窗口中，单击选择所示曲面，在“参照”收集器中选择约束关系为“相切”。按住Ctrl键单击选择平面，在“参照”收集器中选择约束关系为“法向”。单击“确定”按钮完成设置，如图3-18所示。
图3-18 创建“基准平面”
在Pro/ENGINEER中，可以应用多种方法创建基准平面，上面已经列举了几种典型的方法。只要灵活应用各种创建方法，可以大大提高建模效率和建模质量。
3.3 创建基准轴
基准轴是两端可无限延展的空间直线，在图形窗口中用一条点画线表示出来。其长度可随几何模型自动调整，默认正好可以贯穿几何模型。也可用数值或拖动滑块调节这条点画线的长度。
基准轴：可用做创建基准平面、创建径向阵列和同轴放置项目的参照。
基准轴命令启动方法：
● 菜单条：选择“插入→模型基准→基准轴”命令。
● “基准”工具栏：单击右工具箱“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
。
创建基准轴步骤如下：
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
，弹出“基准轴”对话框，如图3-19所示。
图3-19 “基准轴”对话框
步骤02 单击“参照”收集器，然后在图形窗口中选择对象，此对象可作为参照；如果单击“偏移参照”收集器，然后在图形窗口中选择对象，此对象可作为偏移参照；如需选择多个对象，可按住Ctrl键选择。单击“确定”按钮完成，如图3-20所示。
图3-20 选择参照与偏移参照
提示
鼠标经过可选对象时，对象会加亮。也可以通过主界面右下角的选择过滤器，明确选择对象，如图3-21所示。
图3-21 选择过滤器
创建基准轴时，可以遵循立体几何中的两点确定一条直线、两平面相交确定一条直线等原理。
1. 通过两点创建基准轴
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
，弹出“基准轴”对话框。按住Ctrl键，单击选择两个顶点，“参照”收集器出现相应的选项，如图3-22所示。
图3-22 选择两个顶点
步骤02 在“显示”选项卡中。单击 “调整轮廓”复选框，在“长度”文本框中输入数值，可以控制基准轴的长度，单击“确定”按钮完成。可以在图形窗口中预览效果，如图3-23所示。
图3-23 调整轮廓
提示
可以拖动基准轴两端的滑块，调节其长度，如图3-24所示。
图3-24 拖动滑块调节基准轴的长度
2. 两平面相交创建基准轴
当按住Ctrl键选择两个平面后，“基准轴”命令可以自动找到两平面的相交线，并创建基准轴。两平面可以是几何平面、基准平面的任意组合。
单击“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
，弹出“基准轴”对话框。按住Ctrl键选择两个平面，接受默认约束设置。单击“确定”按钮完成，如图3-25所示。
图3-25 两平面相交创建基准轴
3. 利用圆柱面创建基准轴
“基准轴”命令可以自动找到圆柱面的中心轴，并创建与之重合的基准轴。
单击“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
，弹出“基准轴”对话框。单击选择圆柱面，并在“基准轴”对话框的“参照”收集器中选择约束关系为“穿过”，基准轴出现在圆柱面的中心轴上。单击“确定”按钮完成，如图3-26所示。
图3-26 利用圆柱面创建基准轴
4. 曲面法向创建基准轴
通过尺寸辅助定位，可以利用曲线的法线生成基准轴。
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准轴”按钮
，弹出“基准轴”对话框。单击选择圆柱面，并在“基准轴”对话框的“参照”收集器中选择约束关系为“法向”，如图3-27所示。
图3-27 设置圆柱面约束关系为“法向”
步骤02 选择偏移参照。单击“偏移参照”收集器的空白部分，白色变为浅黄色，按住Ctrl键选择两个平面，如图3-28所示。
图3-28 按住Ctrl键选择“偏移参照”
提示
也可以分别拖动两绿色滑块“
”到指定平面上，待平面加亮后松开鼠标，完成选择偏移参照，如图3-29所示。
图3-29 拖动两绿色滑块指定偏移参照
步骤03 在“偏移参照”收集器中分别修改两个尺寸值。单击“确定”按钮完成，如图3-30所示。
图3-30 修改“偏移参照”尺寸值
提示
可以在图形窗口中，双击尺寸值后进行修改，如图3-31所示。可以在图形窗口中拖动基准轴上的滑块，调整其位置，如图3-32所示。
图3-31 双击修改尺寸值
图3-32 拖动滑块调整基准轴的位置
3.4 创建基准点
基准点是空间点，在图形窗口中用小叉号“×”表示。
基准点：可用做创建基准平面、基准轴和基准曲线等的参照。
基准点命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→模型基准→基准点”命令。
● “基准”工具栏：单击右工具箱“基准”工具栏中的“基准点”按钮
。
创建基准点的步骤如下：
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准点”按钮
，弹出“基准点”对话框，如图3-33所示。
图3-33 “基准点”对话框
步骤02 在图形窗口中选择物体，在“参照”收集器中出现对象名称。有时需用Ctrl键配合，选择多个对象。鼠标经过可选对象时，对象会加亮。也可以通过主界面右下角的选择过滤器，明确选择对象，如图3-34所示。
图3-34 选择过滤器
创建基准点，可以遵循立体几何中的交点、在直线上位置、坐标等原理创建。
1. 交点
可以是直线与平面的交点，也可以是两个直线的交点或三个面的交点。
单击“基准”工具栏中的“基准点”按钮
，弹出“基准点”对话框。按住Ctrl键，选择平面和直线，“参照”收集器出现相应的选项，单击“确定”按钮完成设置。图形窗口出现基准点预览，如图3-35所示。
图3-35 按住Ctrl键选择平面和直线
2. 在曲线上的位置
基准点可以在曲线（包括直线）的端点上，或者按照比例和数值明确在曲线上。
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准点”按钮
，弹出“基准点”对话框。选择边的顶点，“参照”收集器出现相应的选项。图形窗口出现预览，如图3-36所示。
图3-36 选择边的顶点
步骤02 继续创建新点。单击“点列表”列表框中的
，如图3-37所示。
图3-37 继续创建新点
步骤03 选择边，“参照”收集器中出现相应的选项，在“偏移”文本框中输入数值，偏移方式为“比率”，代表到端点
距离为此曲线长度的百分比。单击“确定”按钮完成，图形窗口出现预览，如图3-38所示。
图3-38 设置“参照”收集器选项
● 比率：代表距离端点
长度与曲线总长度的比值。
● 实数：代表距离端点
的实际距离。
● “下一端点”按钮：用来选择是以曲面的哪一端点作为参照点。
● 参照：可以选择其他参照，作为定位基准点的依据。
提示
继续选择“点列表”列表框中的
，可以继续创建更多的点。
3. 三个面的交点创建基准点
启动“基准点”命令后，选择三个曲面，Pro/ENGINEER自动找到这三个曲面的交点。
单击“基准”工具栏中的“基准点”按钮
，弹出“基准点”对话框。按住Ctrl键，选择三个曲面，“参照”收集器中出现相应的选项，单击“确定”按钮完成，图形窗口出现基准点预览，如图3-39所示。
图3-39 按住Ctrl键选择三个曲面
3.5 创建基准曲线
基准曲线是空间几何曲线。
基准曲线：可用做创建其他特征的参照和扫面特征的轨迹。
基准曲线命令启动方法：
● 下拉菜单：选择“插入→模型基准→基准曲线”命令。
● “基准”工具栏：单击右工具箱“基准”工具栏“基准曲线”按钮
。
可以用通过点和通过方程创建基准曲线。
1. 通过点
在图形窗口中，依次单击空间点，Pro/ENGINEER则生成通过这些点的基准曲线。
步骤01 单击“基准”工具栏中的“基准基准”按钮
，弹出“曲线选项”菜单管理器，接受默认选项“经过点”，单击“完成”命令，如图3-40所示。
图3-40 “曲线选项”菜单管理器
步骤02 弹出“曲线：通过点”对话框、“链接类型”菜单管理器和“选取”对话框。在“链接类型”菜单管理器中接受“样条”、“整个阵列”、“添加点”默认选项，如图3-41所示。
图3-41 “曲线：通过点”对话框
步骤03 在图形窗口中，按住Ctrl键依次单击选择点，如图3-42所示。
图3-42 按住Ctrl键依次选择点
步骤04 在“曲线：通过点”对话框中，单击左下角的“确定”按钮，生成基准曲线并且在模型树中显示基准曲线特征，如图3-43所示。
图3-43 生成基准曲线
2. 通过方程
Pro/ENGINEER可以使用曲线方程生成抛物线、螺旋线等多种曲线。
步骤01 在模型中，单击“基准”工具栏中的 “基准基准”按钮
，弹出“曲线选项”菜单管理器，单击“从方程”选项，单击“完成”命令，如图3-44所示。
图3-44 “曲线选项”菜单管理器
步骤02 弹出“曲线：从方程”对话框、“得到坐标系”菜单管理器和“选取”对话框。在图形窗口中，选择PRT_CSYS_DEF坐标系，如图3-45所示。
图3-45 选择坐标系
步骤03 弹出“设置坐标类型”菜单管理器，选择“笛卡尔”，则以笛卡尔坐标系为基准，生成曲线方程，如图3-46所示。
图3-46 选择“笛卡尔”坐标系
步骤04 在弹出的名为“rel.ptd”的记事本中，输入曲线的方程，如图3-47所示。
图3-47 输入螺旋线公式
步骤05 单击记事本主菜单中的“文件→保存”命令，保存文件。单击标题栏右上角的“关闭窗口”按钮
，退出记事本。
步骤06 单击“曲线：从方程”对话框右下角的“预览”按钮，可预览曲线，如图3-48所示。
图3-48 预览曲线
步骤07 如预览效果不符合要求，可在选项列表框中双击“方程”选项，回到步骤4修改方程，如图3-49所示。
图3-49 双击修改方程参数
步骤08 在“曲线：从方程”对话框中，单击左下角的“确定”按钮，生成基准曲线并且在模型树中显示基准曲线特征，如图3-50所示。
图3-50 生成基准曲线
3.6 基准特征的显示与隐藏
如果创建的基准特征太多就会影响模型预览，需要临时关闭或显示基准特征，以方便模型的检查和编辑。有两种方法可以显示和隐藏基准特征。
1. 简易方法
通过“基准显示”工具栏隐藏和显示特征。
“基准显示”工具栏一般在上工具箱中，通过单击相应按钮可以快速地开启/关闭相关基准的显示，如图3-51所示。
图3-51 “基准显示”工具栏按钮介绍
2. 详细方法
通过“基准显示”对话框显示和隐藏基准特征。
“基准显示”对话框有更详细的设置选项，单击选择菜单条中的“视图→显示设置→基准显示”命令，弹出“基准显示”对话框，“基准显示”对话框中各个选项功能简介如图3-52所示。
图3-52 “基准显示”对话框选项介绍
提示
在配置文件config.pro中，下列选项控制模型基准的默认显示方式，如表3-1所示。
表3-1 模型基准显示方式配置选项
