7-ProENGINEER关系式在尺寸阵列中的应用

1Pro/ENGINEER关系式在尺寸阵列中的应用永州职业技术学院邓子林（425000）摘要：对于重复特征及相似特征，阵列是提高设计效率的有效工具。其中尺寸阵列是使用最广泛的阵列方式，但是对于一些形状相似而尺寸增量或排列的几何路径不规则的特征而言，简单的尺寸阵列就难以达到预想的效果了。文章以典型实例说明了使用关系式来解决这个问题的方法，对设计者使用尺寸阵列进行复杂特征的阵列有一定的借鉴作用。关键词：尺寸阵列关系式引言当我们在使用Pro/ENGINEER进行三维建模过程中遇到一些多次重复出现的相同或者相似的特征时，我们会首先想到使用阵列方式来创建这些特征。在Pro/ENGINEERWildfire2.0中，阵列特征包括了尺寸阵列、填充阵列、表阵列及参照阵列等几种类型，其中使用最广泛的是尺寸阵列。创建尺寸阵列特征是通过定义驱动尺寸及其增量进行特征复制的过程。对于使用尺寸进行阵列的特征，我们可以根据其形状及阵列的几何路径是否规则而将其分成四类，如表1所示：表1阵列特征的分类序号阵列特征形状阵列的几何路径1规则相同规则（直线形、圆形等）相似且尺寸增量有规律2不规则相似且尺寸增量无规律规则（直线形、圆形等）3规则相同不规则相似且尺寸增量有规律4不规则相似且尺寸增量无规律不规则从表1我们可以发现，在实际应用中的尺寸阵列特征绝大部分属于第一种类型，而对于后三种特征，由于在特征形状或阵列的几何路径上存在着不规则的因素，因此采用常规的尺寸阵列方式是无法完成的。这时我们可以考虑使用Pro/ENGINEER关系式来控制特征尺寸的增量及几何路径以完成尺寸阵列操作。一、通过输入关系式创建尺寸阵列的方法1、在阵列特征操控对话栏中选择“尺寸”选项，系统弹出“尺寸”面板如图1所示：图1阵列尺寸面板22、选择要阵列的特征尺寸，并勾选“按关系定义增量”选项，此时，在增量一栏中由原来的增量值变成了关系，如图2所示：图2按关系定义增量3、单击“编辑”按钮，系统弹出关系式编辑窗口，此时即可输入关系式控制尺寸阵列的增量及几何路径。如图3所示：图3关系式编辑界面4、如图3所示，在阵列关系中可使用下列参数，具体说明见图4所示：memb_v：变化尺寸实例值的参数符号；memb_i：变化尺寸增量值的参数符号；lead_v：导引值（即刚选择过的要变化的尺寸）的参数符号；idx1：在第一方向进行阵列的实例索引值；idx2：在第二方向进行阵列的实例索引值；注意：①memb_v与memb_i必须出现在关系式里，但二者只能选其一，不能同时出现在同一阵列关系中。②下列两个关系式在产生阵列的增加值方面是等价的：关系式1：memb_v=lead_v+10·idx1关系式2：memb_i=10这两个关系式的作用都使得阵列的增加值为10。3图4阵列关系中参数说明二、关系式在尺寸阵列中的应用实例（一）利用关系式生成交错变化特征阵列图5交错变化特征阵列如图5所示零件，我们需要以最左端的圆柱作为引导特征阵列出呈交错状排列的一系列特征，并且要求这些特征在零件上居中。1、阵列的特点与思路图5所示零件是一个单向的阵列。它的特点是从引导特征开始，行号idx1为偶数时，所产生的阵列特征的形状尺寸不发生变化；而当行号idx1为奇数时，则所生成的阵列特征的形状尺寸将发生变化。基于这种阵列的特点，我们可以通过“ifelse”关系式来判断行号的奇偶性，进而控制阵列特征的形状尺寸是否发生变化。2、阵列的方法按图6所示尺寸创建基础特征及初始圆柱特征。左键选择引导特征后单击右键，在弹出的快捷菜单中选择“阵列”命令，在所显示的尺寸中依次选择引导特征的定位尺寸30、圆柱直径10及圆柱高度50三个尺寸。其中定位尺寸的增量暂时定为30，而圆柱直径与圆柱高度两个尺寸则需要使用关系式来进行控制。①假设行号idx1为奇数的圆柱直径增加一倍，则直径尺寸的关系式为：temp=floor(idx1/2)//floor函数可返回小于其参数的下一个整数，用于确定idx1是奇数还是偶数if(2*temp!=idx1)//判断idx1是奇数还是偶数引导特征4memb_v=2*lead_v//如果idx1是偶数，则按此关系式计算圆柱直径elsememb_v=lead_v//如果idx1是奇数，则按此关系式计算圆柱直径endif图6基础特征与引导特征②同理，假设行号idx1为奇数的圆柱高度增加40，则高度尺寸的关系式为：temp=floor(idx1/2)if(2*temp!=idx1)memb_v=lead_v+40elsememb_v=lead_vendif完成关系式的输入后，即可单击“确定”生成阵列特征。③通过关系式控制阵列特征在零件上居中要想使这些阵列特征在零件上居中，则可利用“工具/关系”命令来输入以下关系式：d7=(d2-(2*d5))/(p10-1)如图7所示，在此关系式中，d7是尺寸阵列的增量尺寸，它通过从零件的宽度d2减去初始偏距d5的2倍然后除以阵列特征的数目P10减1所所得的差来确定。利用此关系式，可任意修改阵列特征的数目，而阵列特征相对零件宽度仍将保持居中。图7通过关系式使阵列特征居中（二）通过关系式生成由中间向四周阵列的特征如图8所示零件，以中间的孔作为引导特征向四周进行阵列，同时要求孔特征的直径依次减小。1、阵列的特点与思路图8所示零件是一个双向的阵列。它的特点是引导特征居于零件的中间，且阵列特征的直径以引导特征为基准向四周依次减小。基于该零件的阵列特点，我们以其单向阵列来说明阵列思路。如图9所示，中间孔作为引导特征，则其行号idx1=0，而引导特征右边的阵列特征行号分别为idx1=1～3，相应地左边的阵列特征行号分别为idx1=4～6。idx1=1～3的5三个阵列特征的memb_v值是在lead_v值的基础上递减的，而idx1=4～6的三个阵列特征的memb_v值是在lead_v值的基础上递加的。因此，区分引导特征两端的行号是创建这种阵列的关键所在。图8由中间向四周阵列的特征图9阵列思路2、阵列的方法图10创建基础特征按图10所示尺寸创建基础特征及初始孔特征。左键选择引导特征后单击右键，在弹出的快捷菜单中选择“阵列”命令，在所显示的尺寸中选择引导特征的定位尺寸200、圆柱直径30作为第一方向的阵列尺寸；选择引导特征的定位尺寸100、圆柱直径30作为第二方向引导特征6的阵列尺寸。这些尺寸都需要使用关系式来进行控制。假设第一方向定位尺寸的增量为50，而直径减小量为5，则相应的关系式如下：①定位尺寸的关系式：ifidx1=3//判断第一方向的行号是否大于3，从而将原始孔两边的特征区别开memb_v=lead_v-idx1*50//原始孔右边的阵列特征的memb_v值依次递减elsememb_v=lead_v+(idx1-3)*50//原始孔左边的阵列特征的memb_v值依次递增endif②同理，直径尺寸的关系式：ifidx1=3memb_v=lead_v/2-idx1*5//由于是双向阵列，定形尺寸的导引值要除以2elsememb_v=lead_v/2-(idx1-3)*5endif假设第二方向定位尺寸的增量为40，而直径减小量为5，则相应的关系式如下：①定位尺寸的关系式：ifidx2=2memb_v=lead_v-idx2*40elsememb_v=lead_v+(idx2-2)*40endif②同理，直径尺寸的关系式：ifidx2=2memb_v=lead_v/2-idx2*5elsememb_v=lead_v/2-(idx2-2)*5endif完成关系式的输入后，即可单击“确定”生成所需要的阵列特征。三、结束语本文通过实例介绍了利用关系式创建尺寸阵列特征的思路及方法，其中提出的要点将有助于设计人员掌握关系式在尺寸阵列特征中的使用。在实际应用中，我们可能会遇到更为复杂的阵列特征，因此需要设计者在熟悉关系式的使用后，触类旁通，举一反三，综合利用关系式与尺寸阵列来提高设计效率。