3.5.3 腔
自实体表面开始挖除材料生成孔腔。
【腔】命令处于隐藏状态,按3.5.2节所介绍的方法查找【腔】命令并将其放于菜单栏中。
选择【菜单】→【插入】→【设计特征】→【腔】命令,弹出【腔】对话框,如图3-52所示,可生成圆柱形、矩形、常规孔腔。下面通过实例学习各种孔腔的创建方法。
应用案例3-3 圆柱形孔腔的绘制
(1)在坐标原点位置绘制一长30mm、宽30mm、高5mm的方板,如图3-46所示。
(2)选择【菜单】→【插入】→【设计特征】→【腔】命令,弹出图3-52所示的【腔】对话框,单击“圆柱形”按钮,弹出图3-53所示的【圆柱腔】放置面对话框,单击选择方板顶面放置孔腔,弹出图3-54所示的【圆柱腔】参数对话框,按图示输入直径7mm、深度2mm,其中如果设置锥角,则生成圆锥台或圆锥孔腔;如果设置底圆半径,则对孔腔底边倒圆。输入参数后,单击“确定”按钮,弹出图3-55所示的【定位】对话框,这便是对孔腔在方板顶面的定位,操作与3.5.2节中凸台的定位相同。请读者自行操作,将孔腔放置于方板的中央位置,如图3-56所示。
需要注意,这里有9种定位方法,比凸台定位多了3种线与线之间的定位方法,在本次圆柱形孔腔的定位中暂时用不到。

图3-52 【腔】对话框

图3-53 【圆柱腔】放置面对话框

图3-54 【圆柱腔】参数对话框

图3-55 【定位】对话框

图3-56 方板顶面中心圆柱腔的绘制
应用案例3-4 矩形孔腔的绘制
(1)在坐标原点位置绘制一长30mm、宽30mm、高5mm的方板,如图3-46所示。
(2)选择【菜单】→【插入】→【设计特征】→【腔】命令,弹出图3-52所示的【腔】对话框,单击“矩形”按钮,弹出图3-57所示的【矩形腔】放置面对话框,单击选择方板顶面放置孔腔,弹出图3-48所示的【水平参考】对话框,这是指定哪个方向是矩形孔腔的长度方向,单击选择方板1处边线,即定义了矩形的长度方向是沿着1处边线的方向,矩形的宽度方向就是沿着1处边线垂直的方向。此时弹出图3-58所示的【矩形腔】参数对话框,按图示设置,其中如果设置锥角则生成梯形孔腔;如果设置角半径则对孔腔棱边倒圆;如果设置底圆半径则对孔腔底边倒圆。输入参数后,单击“确定”按钮,弹出图3-55所示的【定位】对话框,这里共有9种定位方法,比凸台的6种定位方法多出3种线与线之间的定位,含义如下。
①按一定距离平行
:定义线与线之间的平行距离。假如两线起始不平行,要先变得平行,再成一定距离。
②斜角
:定义线与线之间的角度。
③线落在线上
:定义线与线重合。

图3-57 【矩形腔】放置面对话框

图3-58 【矩形腔】参数对话框
(3)如果要将矩形孔腔放置到方板顶面中央位置,既可使用点与点的定位方法,也可使用点与线的定位方法,这里学习使用线与线的定位方法完成定位。
单击【定位】对话框中的按一定距离平行按钮
,弹出图3-59所示的【按给定距离平行】目标边对话框,观察提示栏,需要指定目标边,即孔腔之外的边线,单击方板1处边线,对话框变成图3-60所示式样,提示栏要求指定工具边,即孔腔自身的边线,单击选择孔腔长度方向的中心线,此时自动测出孔腔长度方向中心线与1处边线的平行距离,并标注在弹出的图3-61所示的【创建表达式】对话框中,将数值修改成“15”,单击“确定”按钮,又返回【定位】对话框。
再次单击按一定距离平行按钮
,按上述方法定义方板2处边线与矩形孔的宽度中心线之间的平行距离为15mm。两次定位后,孔腔位置完全定位,放置到方板中央位置,如图3-62所示。

图3-59 【按给定距离平行】目标边对话框

图3-60 【按给定距离平行】工具边对话框

图3-61 【创建表达式】对话框

图3-62 绘制中心矩形腔(https://www.daowen.com)
如果使矩形孔腔沿着方板1处边线在中间位置生成,则第(3)步操作如下。

图3-63 【线落在线上】目标边对话框
单击【定位】对话框中的线落在线上
按钮,弹出图3-63所示的【线落在线上】目标边对话框,观察提示栏,需要指定目标边,即孔腔之外的边线,单击方板1处边线,对话框变成图3-64所示式样,提示栏要求指定工具边,即孔腔自身的边线,单击选择孔腔外侧长度边,又返回图3-55所示的【定位】对话框,单击平行按钮
,弹出图3-65所示的【平行】对话框,提示栏要求指定目标对象,即孔腔之外的点,单击方板2处点,提示栏又要求指定工具对象,即孔腔自身的点,单击选择孔腔外侧长度边的右侧点,此时自动测出此两点的连线距离,并标注在弹出的图3-61所示的【创建表达式】对话框中,将数值修改成“11.5”,单击“确定”按钮,完成孔腔定位,如图3-66所示。
图3-67所示为使用斜角
定位方法,定位方板1处边线与矩形孔腔的长度方向中心线成45°角的结果,请读者自行练习操作。

图3-64 【线落在线上】工具边对话框

图3-65 【平行】对话框

图3-66 矩形腔定位在方板顶面边线位置

图3-67 矩形腔方板顶面按角度定位
应用案例3-5 常规孔腔的绘制
以常规方式绘制孔腔的优势在于可以绘制异形孔腔,可以通过孔腔截面形状曲线绘制孔腔。
(1)打开支持文件“3-1.prt”,如图3-68所示,通过方板顶部草图绘制的多边形创建异形孔腔。
(2)选择【菜单】→【插入】→ 【设计特征】→【腔】命令,弹出图3-52所示的【腔】对话框,单击“常规”按钮,弹出【常规腔】放置面对话框,如图3-69所示。操作分4步,分别单击“选择步骤”栏中的4个按钮完成。
(3)单击放置面按钮
,单击选择方板顶面作为孔腔放置面。
(4)单击放置面轮廓按钮
,依次连续单击方板顶面的曲线1,2,3,4,5。
(5)单击底面按钮
,对话框变成图3-70所示式样,按图示设置,指定孔腔深度为2mm。

图3-68 方板及异形腔截面曲线

图3-69 【常规腔】放置面对话框

图3-70 【常规腔】底面对话框
(6)单击底面轮廓按钮
,依次连续单击方板顶面的曲线6,7,8,9,10。
最后单击“应用”按钮,完成异形孔腔的绘制,如图3-71所示,孔腔顶部截面曲线为曲线1,2,3,4,5组成的多边形,孔腔底部截面曲线为曲线6,7,8,9,10组成的多边形。
需要注意,选择截面曲线的顺序不能乱,两次选择的曲线的对应关系也不能乱,因为孔腔的成型面需要选择曲线的首尾对应,点乱顺序和对应关系会使创建孔腔失败或生成扭曲的孔腔。
最后一步操作可以不进行,这时只根据顶部截面形状曲线创建异形孔腔,在第(5)步操作结束时,单击“应用”按钮即可,绘制的孔腔如图3-72所示。
当只根据顶部截面形状曲线创建异形孔腔时,可以设置孔腔的锥角,生成的孔腔带有一定的锥度。
对话框中的放置面半径是对孔腔顶部边线倒圆,底面半径是对孔腔底部边线倒圆,角半径是对孔腔的棱边倒圆。图3-73所示为设置放置面半径、底面半径、角半径均为1mm的式样。

图3-71 绘制异形腔

图3-72 由顶部截面曲线绘制异形孔腔

图3-73 异形孔腔设置圆角