4.3 扫描特征
使用Creo Parametric系统提供的扫描工具,可以在沿着一个或多个选定轨迹扫描截面时,通过控制截面的方向、旋转和几何来添加或移除材料,其中包括使用恒定截面或可变截面创建扫描。
1.“扫描”选项卡
在功能区的“模型”选项卡的“形状”组中单击
(扫描)按钮,打开图4-39所示的“扫描”选项卡。“扫描”选项卡中的主要组成部分介绍如下。

图4-39 “扫描”选项卡
(1)“扫描”选项卡中的相关工具按钮
●
:扫描为实体。
●
:扫描为曲面。
●
:打开内部草绘器来创建或编辑扫描截面。
●
:实体切口或曲面切口。
●
:为草绘添加厚度以创建薄实体、薄实体切口或薄曲面修剪。
●
:创建恒定截面扫描。
●
:创建可变截面扫描,允许截面根据参数化参考或沿扫描的关系进行变化。
●“面组”收集器:当选择
(曲面)和
(切口)工具按钮时,“扫描”选项卡出现“面组”收集器,显示选择要修剪的面组。
(2)“参考”面板
“参考”面板如图4-40所示。其中,“轨迹”收集器用于显示选定的轨迹(包括作为轨迹原点和集类型的链轨迹),并允许用户指定轨迹类型(原点轨迹、法向轨迹、X轨迹和相切轨迹)。原点轨迹、其他轨迹和其他参考(如平面、边或坐标系的轴)定义了截面沿扫描轨迹的方向。“细节”按钮用于打开“链”对话框以修改链属性。

图4-40 “参考”面板
注意:对于原点轨迹外的所有其他轨迹,在选中“T”“N”或“X”复选框前,默认情况下都是辅助轨迹。只有一个轨迹可以是X轨迹,也只有一个轨迹可以是法向轨迹(N轨迹)。另外,同一轨迹既可以作为法向轨迹,也可以同时作为X轨迹,而任何具有相邻曲面的轨迹都可以是相切轨迹。尤其要注意不能删除原点轨迹,但可以替换原点轨迹。
●“截平面控制”下拉列表框用于设置定向截面的方式,它提供了“垂直于轨迹”“垂直于投影”和“恒定法向”选项。
“垂直于轨迹”选项:截面在整个长度上保持与原点轨迹垂直。
“垂直于投影”选项:沿投影方向看去,截面保持与原点轨迹垂直。Z轴与指定方向上的原点轨迹的投影相切。
●“恒定法向”选项:Z轴平行于指定的方向参考矢量。可以利用“方向参考”收集器添加或删除参考。
●“水平/竖直控制”下拉列表框:用于决定绕草绘平面法向的框架旋转时沿扫描轨迹如何定向。所谓框架实质上是沿着原点轨迹滑动并且自身带有要被扫描截面的坐标系,即框架决定着草绘沿原点轨迹移动时的方向。该下拉列表框中可用的选项如下。
“自动”选项:截面由XY方向自动定向。Creo Parametric系统可计算X向量的方向,最大限度地降低扫描几何的扭曲。对于没有参照任何曲面的原始轨迹,“自动”为默认选项。
“垂直于曲面”选项:截面Y轴垂直于原点轨迹所在的曲面。如果原点轨迹参考为曲面上的曲线、曲面的单侧边、曲面的双侧边或实体边、由曲面相交创建的曲线或两条投影曲线,则此为默认选项。使用“下一个”允许移动到下一个法向曲面。
“X轨迹”:截面的X轴通过指定的X轨迹和沿扫描轨迹的截面的交点。
●“起点的X方向参考”收集器:当选择“垂直于轨迹”或“恒定法向”,且水平/竖直控制为“自动”时,显示原点轨迹起点处的截面X轴方向。
(3)“选项”面板
“选项”面板主要用于设置是否封闭扫描特征的每一端,是否将实体扫描特征的端点连接到邻近的实体曲面而不留间隙,以及指定草绘放置点,如图4-41所示。
●“封闭端”复选框:用于设置是否封闭扫描特征的每一端,适用于具有封闭环截面和开放轨迹的曲面扫描。
●“合并端”复选框:选中此复选框时,将实体扫描特征的端点连接到邻近的实体曲面而不留间隙。当扫描截面为恒定、存在开放的平面轨迹、截平面控制为“垂直于轨迹”、水平/竖直控制为“自动”,以及邻近项至少包含一个实体特征时可用。

图4-41 “选项”面板
●“草绘放置点”收集器:用于指定原点轨迹上的某个点来作为草绘放置点,该点不影响扫描的起始点。如果该收集器为空,则将扫描的起始点用作草绘截面的默认位置。
(4)“相切”面板
“相切”面板如图4-42所示。其中“轨迹”列表框显示扫描特征中的轨迹列表,“参考”下拉列表框用于设置如何用相切轨迹控制曲面。用户应该注意“参考”下拉列表框中以下这些参照相切选项。
●“无”:禁用相切轨迹。
●“侧1”:扫描截面包含与轨迹侧1上曲面相切的中心线。
●“侧2”:扫描截面包含与轨迹侧2上曲面相切的中心线。
●“选定的”:手动为扫描截面中相切中心线指定曲面。
(5)“属性”面板(https://www.daowen.com)
“属性”面板如图4-43所示。在该面板的“名称”文本框中可重命名当前新扫描特征。若单击
(显示此特征的信息)按钮,则可在Creo Parametric浏览器中查看关于该扫描特征的详细信息。
2.创建扫描特征的基本方法
要创建扫描特征,可以按照以下的方法进行。其中有些步骤可灵活调整。
1)在功能区的“模型”选项卡的“形状”组中单击
(扫描)按钮,打开“扫描”选项卡。
2)在“扫描”选项卡中打开“参考”面板,确认激活“轨迹”收集器,选择现有曲线链或边链作为轨迹。按住〈Ctrl〉键,选择多个轨迹,按住〈Ctrl〉键还可选择形成链的多个图元。如果需要,可单击“细节”按钮以打开“链”对话框来选择轨迹段。选择的第一个链默认为原点轨迹(原始轨迹),在原点轨迹上会出现一个箭头,单击该箭头会将轨迹的起点更改到轨迹的另一个端点。必要时,为选定轨迹设置类型。

图4-42 “相切”面板

图4-43 “属性”面板
3)在“扫描”选项卡中设置截面类型,即根据设计要求,单击
(恒定截面扫描)按钮以创建大小和形状保持不变的截面,或者单击
(可变截面扫描)按钮以创建大小和形状可以沿扫描轨迹变化的截面。默认时且只选择一条轨迹时,截面类型会被自动设置为恒定;如果选择了多条轨迹,那么它通常会被自动设置为可变。
4)在“扫描”选项卡中单击
(实体)按钮以创建实体扫描,或者单击
(曲面)按钮以创建曲面扫描。
5)要沿着扫描移除材料,可单击
(去除材料)按钮,若单击相应的
(反向)按钮,反向从中移除材料的草绘侧。
6)要给出扫描厚度,单击
(创建薄板)按钮,接着输入或选择厚度值,并可以在草绘的一侧、另一侧或两侧之间切换加厚方向。
7)对于移除材料的曲面扫描,可单击出现的“面组”收集器以将其激活,接着选择要修剪的面组。
8)在“扫描”选项卡中打开“参考”面板,从“截平面控制”下拉列表框中选择一个选项来确定如何定义截平面(扫描坐标系的Z方向),并从“水平/竖直控制”下拉列表框中选择一个选项来确定绕草绘平面法向的框架旋转沿扫描轨迹如何定向(扫描坐标系的XY轴)。
9)要设置相切条件,则在“扫描”选项卡中打开“相切”面板,从“轨迹”列表框中选择一条轨迹,接着在“参考”下拉列表框中选择一个选项将扫描截面设置为包含一条中心线,该中心线在选定轨迹的“侧1”或“侧2”与曲面相切,或者与选定曲面相切。
10)在“扫描”选项卡中单击
(创建或编辑扫描截面)按钮,打开草绘器,在轨迹起点的十字叉丝处草绘截面,然后单击
(确定)按钮,完成草绘并退出草绘器。
11)如果需要,可以打开“扫描”选项卡的“选项”面板,按照下列要求进行设置。
●若要封闭曲面扫描的端点,则选中“封闭端”复选框。
●若要消除扫描端点合并到邻近实体处的间隙,则选中“合并端”复选框。
●若要沿轨迹选择位置来草绘截面,则单击“草绘放置点”收集器,接着单击原点轨迹上的某点,这不会影响扫描的起始点。
12)在“扫描”选项卡中单击
(完成)按钮。
在创建扫描特征时,如果出现以下情况,则扫描可能会失败。
●轨迹与自身相交。
●将截面对齐或标注到固定图元,但在沿三维轨迹扫描时,截面定向将发生变化。
●相对于该截面,弧或样条半径太小,并且该特征通过该弧与自身相交。
3.创建扫描特征的典型示例
在创建扫描特征时,以下几个典型示例需要用户注意。
●如果轨迹具有形成角度的直线段时,扫描将会形成带斜接的拐角,此类示例如图4-44所示。
●创建具有闭合轨迹的实体扫描,其截面必须闭合,此类示例如图4-45所示。

图4-44 示例:扫描轨迹内的角度形成扫描拐角

图4-45 具有闭合轨迹的实体扫描
●在创建恒定截面扫描实体的过程中,使用“合并端”复选框可封闭轨迹端点接触到
邻近几何实体时产生的间隙,要求轨迹是非闭合的(起点与终点不接触),截面控制方
式为“垂直于轨迹”。图4-46所示为“合并端”复选框状态对扫描实体结果的影响。

图4-46 对比示例:扫描特征中的“合并端”设置
a)“合并端”复选框未被选中时 b)“合并端”复选框被选中时