3.1 基准特征
基本概念
基准是创建一般特征的基础，可以和其他特征产生关系以便定位。例如，一个孔特征可以将一个基准轴当成其中心线，此基准轴也可作为孔半径标注的基准，也可建立相对于孔基准轴的其他特征，当基准轴移动时，孔和其他特征也随之移动。基准特征是指在创建几何模型及零件实体时，用来为实体添加定位、约束、标注等定义时的参照特征，它包括基准平面、基准点、基准轴线、基准坐标系和基准曲线5个特征。
课堂讲解课时：2课时
3.1.1 设计理论
1.基准平面
基准平面是指系统或用户定义的用做参照基准的平面，可用于截面图元或特征，也可作为尺寸标注的参照基准。
基准平面的用途如下。
（1）尺寸标注参考
开始设计三维零件时，最好先建立垂直于X轴、Y轴及Z轴的3个基准平面。在标注尺寸时，如果可选择零件上的面或原先建立的任一基准平面，则最好选择基准平面，以免造成不必要的特征父子关系。图3-1中的孔特征即是用基准平面RIGHT及TOP来标注其位置的尺寸。
（2）确定视角方向
3D物体的方向性需要定义两个互相垂直的面后才能确定，基准平面恰好可成为3D物体方向确定的参考平面。例如在图3-2中，要确定圆柱的方向时，因为圆柱并无互相垂直的两个面，所以必须建立一个基准平面，使其垂直于底面，作为视角方向定义的参考面。
（3）作为草绘平面
创建特征时常需绘制2D截面，若3D物体在空间上无合适的绘图平面可供利用，则可建立基准平面作为剖面的绘图面。例如在图3-3中，要在圆柱的侧面再建立一个圆柱，则必须通过空间中的基准平面DTM3作为圆柱截面的草绘平面。
（4）作为装配零件时互相配合的参考面
零件在装配时可能会利用许多平面来定义匹配、对齐或插入，因此同样也可以将基准平面作为其参考依据。
（5）作为剖视图产生的平面
在如图3-4所示的剖面结构图中，为清楚看出其内部结构，必须定义一个参考基准平面，利用此基准平面纵剖该模型，从而得到一个剖视图。
图3-1 标注尺寸
图3-2 建立基准平面
图3-3 建立草绘平面
图3-4 显示剖面
2.基准点
基准点是指为定义基准而创建的点，可以用作几何建模时的辅助构造元素，或用于定义计算和分析模型的已知点，还可以用于定义有限元分析网格中的受力点。下面介绍基准点的不同类型和创建各种类型基准点对应的用户界面。
根据不同的作用，基准点分为以下4种类型。
● 一般基准点：在图元上创建的基准点。
● 草绘基准点：通过草绘创建的基准点。
● 坐标系偏移基准点：通过自定义坐标系偏移所创建的基准点。
● 域基准点：在行为建模中用于分析的点。
基准点大多用于定位，其建立的条件同一般几何点的建立条件差不多。基准点的编号为PNT0、PNT1、PNT2等。
基准点的用途包括以下几方面。
（1）某些特征需借助基准点来定义参数。
（2）可用于定义有限元分析网格上的施力点。
（3）在计算几何公差时，基准点可用于指定附加基准目标的位置。
3.基准轴
基准轴由虚线表示，其编号为A_1、A_2等，如图3-5所示。
图3-5 模型树中的基准轴
基准轴的用途包括以下两方面。
（1）作为中心线：如作为圆柱、孔及旋转特征的中心线。当延伸一个圆做圆柱体或旋转一个剖面做旋转体时，基准轴会自动产生，如图3-6所示。
图3-6 旋转产生基准轴
（2）作为同轴特征的参考轴：当建立同轴的两个特征时，可对齐这两个特征的中心轴，以确保两中心轴在同一轴上。
4.基准坐标系
在Creo Parametric系统中建立3D实体模型时，基本上不需用坐标系，所有的特征定位标注均采用相对位置的尺寸参数标注法，但当需要标注坐标原点以供其他系统使用或方便模型建立时，也可在其模型上再加入基准坐标系。
基准坐标系可以用于定位点、曲线、平面等基准和特征，使用基准坐标系不仅能计算零件的质量和体积等属性，而且还能定位装配元件，或者为有限元分析（FEA）放置约束等。
系统默认的基准坐标系位于顶面（TOP）、前面（FRONT）和右侧面（RIGHT）3个基准平面的相交处，如图3-7所示。
图3-7 系统默认的基准坐标系
基准坐标系的作用如下。
（1）CAD数据输入与输出：IGES、FEA及STL等数据的输入与输出都必须设置坐标系。
（2）制造：在创建NC加工程序时，必须有坐标系作为参考。
（3）质量的计算：在分析模型的质量属性时，必须有坐标系的设置以计算质量。
（4）同一零件可有多个坐标系，默认的编号方式为CS0、CS1、CS2等（如图3-8所示）。
图3-8 坐标系编号方式
Creo Parametric的基准坐标系可以分为笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系3种类型，默认使用笛卡尔坐标系作为基准坐标系。
笛卡儿坐标系：如图3-9所示，使用X、Y和Z来表示坐标值。
柱坐标系：如图3-10所示，使用半径、半径与X轴夹角θ和Z表示坐标值。
球坐标系：如图3-11所示，使用半径、半径与X轴夹角Φ和半径与Z轴夹角θ表示坐标值。
图3-9 笛卡尔坐标系
图3-10 柱坐标系
图3-11 球坐标系
3.1.2 课堂讲解
1.建立基准平面的步骤
建立基准平面时，必须先确定能够完全描述与限定唯一平面的必要条件，然后系统会自动产生符合条件的基准平面。
单击【模型】选项卡中的【平面】按钮
，打开【基准平面】对话框，如图3-12所示，在该对话框中设置基准平面的基本定义，包括放置位置、大小和方向及平面名称等。
图3-12 【基准平面】对话框
（1）定义基准平面的约束条件
打开【基准平面】对话框，默认进入【放置】选项卡。在该选项卡中可以选择基准平面的参照信息，包括基准的名称和定义约束类型等。
约束类型包括以下几种：
【偏移】：偏移选定参照放置新基准平面，如图3-13所示。
【穿过】：穿过选定参照放置新基准平面，如图3-14所示。
图3-13 偏移放置
图3-14 穿过放置
【平行】：平行选定参照放置新基准平面，如图3-15所示。
【法向】：垂直选定参照放置新基准平面，如图3-16所示。
图3-15 平行放置
图3-16 法向放置
（2）调整基准平面的大小和方向
单击【显示】标签，切换到如图3-17所示的【显示】选项卡。在此选项卡中可以调整基准平面的大小和方向。
图3-17 【显示】选项卡
图3-18 切换基准平面的法向
启用【调整轮廓】复选框，在该下拉列表框中选择【参考】选项时，绘图区可以显示参考的图元，表示创建的基准平面与该图元大小相当；在选择【大小】选项时，【宽度】和【高度】文本框亮显，输入数值即可定义创建的基准平面大小。
2.修改基准平面
在【基准平面】对话框中，切换到【放置】选项卡，用鼠标右键单击已经定义的参照名称，从弹出的快捷菜单中选择【移除】选项，即可删除参照，如图3-19所示；按住Ctrl键用鼠标单击参照可以实现添加操作。若要修改基准平面，可打开模型树，用鼠标右键单击要编辑的基准平面，从弹出的快捷菜单中选择【编辑定义】命令，如图3-20所示，修改约束类型、偏移距离及夹角等，与创建基准平面过程中的操作一样，这里不做重复叙述。
图3-19 删除参照
图3-20 编辑基准面
3.建立基准点的方法
打开【模型】选项卡【基准】组中的【点】下拉列表框
，包括有【点】、【偏移坐标系】和【域】3种点创建命令，分别单击弹出如图3-21到图3-23所示的【基准点】对话框，它们分别是根据参考面、参考坐标系和选择域来创建参考点的。
图3-21 参考面的【基准点】对话框
图3-22 参考坐标系的【基准点】对话框
图3-23 选择域的【基准点】对话框
4.建立基准轴的方法
单击【模型】选项卡【基准】组中的【轴】按钮
，系统打开如图3-24所示的【基准轴】对话框，可以通过该对话框中的【放置】、【显示】和【属性】选项卡来定义基准轴。
图3-24 【基准轴】对话框
【放置】选项卡主要用于定义基准轴的约束条件，包括【参考】和【偏移参考】列表两部分。
●【参考】列表用于定义放置新基准轴的参照，可以显示参考基准名称和定义约束类型，其中约束类型包括：【穿过】，可以定义基准轴穿过选定的参照；【法向】，可以定义基准轴垂直于选定的参照，选择此类型的约束还需要继续定义约束，使其能够完全约束该基准轴；【相切】，定义基准轴与参考对象相切。
●【偏移参考】列表主要用于基准轴的定位。当在【参考】列表的约束类型中选择【法向】类型时，因为此时不能完全约束基准轴，所以要在此继续选取参考来定义约束，直到能够完全约束该基准轴为止。
【显示】选项卡用于设置参考轴的参数。
【属性】选项卡用于定义创建的基准平面名称和查询该基准平面特征的详细信息。
5.设置基准坐标系的参数
单击【模型】选项卡【基准】组中的【坐标系】按钮
，打开如图3-25所示的【坐标系】对话框，该对话框包含【原点】、【方向】和【属性】3个选项卡。
（1）【原点】选项卡：用于定义坐标系的参考和类型。
（2）【方向】选项卡：用于设置基准坐标系坐标轴的方向，如图3-26所示。
（3）【属性】选项卡：与【基准平面】对话框的【属性】选项卡一样，它的主要功能是定义坐标系的名称，或者查询该坐标系的详细信息，如图3-27所示。
图3-25 【坐标系】对话框
图3-26 【方向】选项卡
图3-27 【属性】选项卡
3.1.3 课堂练习——创建基准
课堂练习开始文件：无
课堂练习完成文件：ywj/03/3-1.prt.1
多媒体教学路径：多媒体教学→第3章→3.1练习
Step1 选择草绘面，如图3-28所示。
图3-28 选择草绘面
Step2 绘制拐角矩形，如图3-29所示。
图3-29 绘制拐角矩形
Step3 绘制圆角，如图3-30所示。
图3-30 绘制圆角
Step4 创建拉伸特征，如图3-31所示。
图3-31 创建拉伸特征
Step5 设置拉伸参数，如图3-32所示。
图3-32 设置拉伸参数
Step6 创建基准轴，如图3-33所示。
图3-33 创建基准轴
Step7 创建坐标系，如图3-34所示。
图3-34 创建坐标系
Step8 创建基准平面，如图3-35所示。
图3-35 创建基准平面
Step9 完成基准特征创建，如图3-36所示。
图3-36 完成基准特征创建