工业产品的数字化模型与CAD图样(第2版普通高等教育机械类特色专业系列规划教材)

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内容简介

上篇 Creo Parametric 建模技术
学习本篇后，你将能够：
了解Creo Parametric 的设计概念
掌握Creo Parametric 的特征操作
掌握Creo Parametric 的曲面设计
掌握Creo Parametric 的零件设计
掌握Creo Parametric 的装配设计
第1 章
Creo Parametric 入门简介
　　Creo Parametric 是PTC(美国参数科技公司)核心产品Pro/Engineer 的升级版软件，CreoParametric 在延续Pro/Engineer 强大功能与优势技术的基础上，又增添上百种可大幅提升设计
　　产能的全新功能，使得利用PTC Creo Parametric 设计工业产品更方便快捷。Creo Parametric的图形文件占用空间极小，可瞬间载入上千个零件，并能快速找到要处理的零部件，CreoParametric 是新一代参数化特征建模软件。
　　Creo Parametric 具备很多延伸模块，可将零件设计、组件设计、模具开发、NC 加工、钣金设计、铸造设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构设计、动态模拟、应力分析、产品资料库管理及协同设计等功能整合一体，以满足企业特殊需求。Creo Parametric 已广泛应用于电子、通信、机械、航空航天、汽车船舶等行业。
1.1 设计功能
Creo Parametric 提供了强大的三维设计功能(图1-1)。
图1-1 Creo Parametric 三维建模
本书主要涉及Creo Parametric 以下功能。
1．三维零件建模
　　无论零件的结构有多复杂，Creo Parametric 都能创建精准的零件模型，Creo Parametric能自动创建尺寸参照和草绘尺寸，从而可以快速高效地进行设计和重用。Creo Parametric 还工业产品的数字化模型与CAD 图样(第二版)提供了可快速构建的如孔、倒角、倒圆角、拔模、筋板等工程特征，Creo Parametric 的族表技术可创建系列化零件。
2．三维组件装配
　　Creo Parametric 可更智能、更方便地装配零件，并进行全局干涉检查。在组件装配环境下，利用数据共享技术可快速创建新零件。
3．二维工程图创建
　　Creo Parametric 按照国际标准(ASME、ISO、JIS)，选择第一分角或第三分角投影，自动创建零件和组件的二维工程图样；可以自动创建组件的物料清单(BOM 表)。
1.2 设计概念
　　Creo Parametric 是一款基于特征的参数化实体建模软件。它的主要设计特点为实体建模和基于特征、参数化、全局相关的设计，使得设计者能在短时间内完成高品质的设计。
1.2.1 实体建模
　　Creo Parametric 设计的三维模型具有材料、质量、体积、重心和曲面面积等实体所具备的物理属性。图1-2 是Creo Parametric 的分析命令对所设计零件的物理属性的分析结果。(a) 零件 (b) 物理属性
图1-2 实体模型的物理属性
1.2.2 基于特征的设计
　　Creo Parametric 采用基于特征的实体建模技术，零件是由特征经过叠加、挖切、相交、相切等操作构造而成的，如图1-3 所示。
图1-3 基于特征的实体建模
第1 章 Creo Parametric 入门简介
　　Creo Parametric 是增量式建模，每次创建一个特征。特征可以是加材料特征或减材料特征。加材料特征是指增加真实存在的块，如凸台。减材料特征是指切除或缩进的部分，如孔、槽等，图1-4 显示了零件增量式的建模过程。
图1-4 基于特征的增量式建模
1.2.3 参数化设计
　　Creo Parametric 的参数化设计是通过参数、关系和参照元素的方法把零件的设计意图融入模型里，参数化使零件的设计、修改变得方便易行，用户在任何时候都可对零件的设计尺寸、设计参照及设计结构进行修改。
　　Creo Parametric 模型由尺寸驱动，使用尺寸数值和尺寸参照来定义模型中特征的大小和位置。如果修改某特征尺寸的数值或者特征的尺寸参照，则该特征会相应地修改更新。然后，此更改便会自动传播到模型中相关的特征，并最终更新整个零件。
　　观察图1-5(a)所示的零件，其零件基座上部的小圆柱有两个线性定位尺寸(5 和3)，基座后表面和左侧面分别为小圆柱前后方向和左右方向的定位尺寸参照。小圆柱还有两个定形尺寸(直径φ 2 和高度2)。图1-5(b)显示了小圆柱的定位尺寸和高度尺寸修改后的情况。
图1-5 参数化特征的尺寸修改
1.2.4 全局相关的设计
　　Creo Parametric 强大的资料库能力，使得它在各模块间文档的互通性更新永远都会保持最新状态。零件设计、模具设计、加工制造等任何一个设计模块对数据的修改都可自动地反映到每个相关的设计模块中，保证了设计、制造等各个环节数据的一致性，从而使得体现先进设计与制造技术的并行工程得以实现，如图1-6 所示。
图1-6 全局相关的数据流
　　例如，某个零件在绘图模块中所做的更改会反映在该零件的零件模块中，相同的更改也会反映在使用该零件的每个装配模块中。了解不同模块之间的关联性是非常重要的。因为显示在绘图模块中的零件信息不是被复制到绘图模块中，而是被以关联的方式链接到绘图模块。同样地，组件模块中也不是包含装配中每个零件的副本的大文件，而是包含指向装配中所使用的每个零件模型的关联链接文件。
如图1-7 所示，在零件模块中修改了轴的长度，装配模块中的轴会按照修改后的尺寸自动更新。
图1-7 不同模块间的全局相关
1.3 用户界面
　　双击Creo Parametric ，出现Creo Parametric 的欢迎界面，如图1-8 所示。在Creo Parametric 的欢迎页面有“文件”和“主页”两个选项，“主页”面板如图1-9所示。
　　单击“主页”面板上的“选择工作目录” ，选择一个目录作为接下来将要进行设计工作时设计文档的检索和存储路径。
高等学校学生