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第2-1页模块22用骨架进行设计本模块中，将学习如何在自顶向下设计环境中使用骨架模型来开发产品。目标学习此模块后，您将能够：•描述使用骨架的目的。•创建骨架。•使组件元件与骨架相关。•使用骨架几何建模。•控制骨架模型。•使用各种骨架属性。用骨架进行设计第2-3页NOTES何为骨架零件？骨架零件是根据组件内的上下关系创建的特殊零件模型，使用它不必创建元件并将其装配到一起，就可以发展设计规范。骨架零件是组件的一个3-D布局，创建组件时可将其用作构架。使用骨架零件使用骨架零件可以实现以下三种主要目的：1.作为界面可作为元件间的设计界面来创建和使用骨架。图1：塑料容器界面第2-4页设计基础NOTES图2：发动机组件界面2.划分空间声明可使用“骨架”创建子组件的空间声明，这样能够在模型中建立主组件与子组件之间的界面关系。图3：子组件的空间声明用骨架进行设计第2-5页NOTES3.确定组件的运动它可以指定组件的运动，这样就可以在加入元件前建立复杂的连杆运动。图4：活塞运动的骨架创建骨架可在组件中创建骨架零件。完全控制其所在的级和位置。注意：在每一个组件中您只能创建一个骨架，但是对属于顶级组件的每一个子组件而言均可拥有其骨架。[将配置选项“multiple_skeletons_allowed”设置为“是”(yes)后，在每个组件中可具有多个骨架]。如果在装配元件后才创建骨架，系统会用“原点对原点”约束自动将骨架的放置重定义为第一个元件。为了在模型中更易于使用骨架，可以增加层并修改特征名称。第2-6页设计基础NOTES使组件元件与骨架相关在将元件装配到骨架零件上时，如果建立了组件元件与骨架模型之间的关系，会具有如下优点：•减少父子关系的体系–骨架成为组件中许多元件的主父项。图5：父/子关系的示例•限制了选取约束的范围–利用“设计管理器”功能中的“参照控制”(ReferenceControl)选项，可将系统配置成只能将模型装配到骨架上，而无法进行相互装配。•控制元件位置–可将元件装配到骨架上，在骨架中修改空间声明时，系统会自动更新元件位置。•将运动集中控制–通过修改骨架元件，可以控制元件连结的运动。用骨架进行设计第2-7页NOTES对模型使用骨架几何创建零件或将零件增加到组件时，可通过复制骨架几何来参照它。也可以创建几何特征。与手动方式复制骨架特征相比，创建几何特征具有下列几项优点：•可以选取不同形式的几何，例如一个单一特征中的轴、曲线和曲面。•如果所选的特征与骨架中的层相关联，系统会自动使几何特征与具有相同名称的层发生联系。•当包含几何特征的组件处于RAM中时，会自动更新几何。•可以开启与关闭其从属关系，从而控制关系传递方式的改变。控制骨架模型您可以使用各种方式控制和修改骨架模型。使用修改(Modify)修改骨架(ModSkel)，可以修改组件尺寸，也可增加、定义几何。其它骨架属性为了有效地将骨架模型运用到设计开发过程，必须牢记下列几点：•删除骨架–可以从组件中删除骨架模型，但删除它并不会同时从磁盘中删除骨架零件文件。•从材料清单中过滤骨架–当用Pro/REPORT在产品绘图中创建“材料清单”(BOM)报告时，Pro/ENGINEER并不会从显示中自动过滤骨架模型。•从简化表示中排除骨架–可以从组件的简化表示中方便地将骨架模型排除在外。因此，在“模型树”(ModelTree)中，为了与其它零件模型区别开，骨架模型用一种独特的图标标记。•跟踪–Pro/PDM与Pro/INTRALINK不能管理骨架与元件之间的参照关系，而只能管理组件与元件间的相互关系。第2-8页设计基础NOTES课堂练习目标在本课中，将创建可在组件中用于模拟运动的骨架零件。方法在练习1中，将建立骨架来表示玩具小汽车单缸发动机的运动情况。在练习2中，将建立元件与骨架模型间的父/子关系，并通过复制骨架几何来装配曲柄轴，然后再从零件级修改它。在练习3中，将修改骨架组件、改变相关布局中的参数、并校验其父/子关系。工具表1：用于骨架的图标图标描述插入基准曲线插入基准轴插入基准平面插入基准点用骨架进行设计第2-9页NOTES练习1：建立马达的骨架Task1.转至骨架(skeleton)目录并创建一个组件。使用标准零件文件来创建骨架模型作为第一个零件。1.将工作目录切换到适当的工作目录。2.创建SKEL_ENGINE.ASM。在菜单条中单击文件(File)新建(New)。选取“组件”(ASSEMBLY)。键入[SKEL_ENGINE]。单击确定(OK)。3.单击元件(Component)创建(Create)骨架模型(SkeletonModel)确定(OK)。单击从现有复制(CopyFromExisting)浏览(Browse)。选取START_PART.PRT。然后单击打开(Open)确定(OK)。注意：在“模型树”(ModelTree)中，系统会将骨架零件列为组件的第一个元件。它会自动将起始零件的基准加入骨架零件中。注意“模型树”(ModelTree)中骨架的图标。4.保存组件，然后关闭窗口。Task2.建立曲柄轴与活塞的连杆组。定义一条表示发动机冲程的曲线。1.单击文件(File)打开(Open)。在“查找”(LOOKIN)下拉列表中选择进程中(InSession)。选取SKEL_ENGINE_SKEL.PRT。2.单击完成(Done)。选取FRONT基准作为草绘平面。3.单击确定(OKAY)，选取TOP基准作为方向平面来查看方向。4.草绘直径为4.00的圆。5.完成后返回缺省视图。第2-10页设计基础NOTES图6：草绘圆6.单击两平面(TwoPlanes)。选取SIDE与TOP两个基准作为参照来创建轴A1。Task3.创建一条草绘的基准曲线来表示曲柄轴与连杆的连结状态。1.创建曲线的草绘平面。2.单击偏距(Offset)。选取基准平面FRONT作为偏移参照。3.单击输入值(EnterValue)，键入[1.75]，然后单击完成(Done)。图7：新草绘平面用骨架进行设计第2-11页NOTES4.创建曲线来表示连结状态。单击完成(Done)。5.选取DTM1作为草绘平面。单击确定(Okay)。选取SIDE基准作为TOP方向。6.在“参照”(REFERENCE)对话框中选取F1{SIDE}基准。单击删除(Delete)。7.选取基准圆和基准轴的左侧作为草绘的参照。草绘由两条线段组成的曲线，如下图所示。基准轴A-1的端点圆形基准曲线的端点TOP基准的端点图8：连杆与曲柄轴的草绘图8.增加角度尺寸30.00来表示曲柄的旋转角。增加尺寸5.00来表示连杆的长度。9.如果存在冲突，则删除相切约束。10.单击确定(OK)。11.在菜单条上单击视图(View)缺省(Default)。此模型应如下图所示。第2-12页设计基础NOTES图9：第一个连杆Task4.为了协助组件与元件的创建过程，加入一基准轴来表示连杆与活塞的接头。1.通过曲线顶点创建基准点。单击顶点(OnVertex)。选取两个顶点，如下图所示。选取这些顶点图10：创建基准轴2.通过这两个点创建基准轴。单击创建一根轴(Createanaxis)图标；然后单击PntNrmPln。选取DTM1和PNT0。对PNT1重复该过程。图11：完成的骨架用骨架进行设计第2-13页NOTES提示与技巧：通过将配置文件选项repeat_datum_create设置为是(yes)，在创建多个基准时可减少从菜单选取的次数。Task5.通过修改基准曲线上的角度来确认骨架的运动是适宜的。利用关系使其能够自动进行修改。每次再生零件时，此关系应能使角度增加30度。1.检查骨架的运动。单击修改(Modify)。选取基准曲线。改变30.00角，键入[75]，然后再生。2.单击关系(Relations)增加参数(AddParam)实数(RealNumber)。键入名称[crank_angle]。键入[0]作为参数值。3.选取具有此角度的基准曲线来显示其参数。单击编辑关系(EditRel)；然后键入以下行。对角度尺寸的符号名称加以注释。crank_angle=crank_angle+30IFcrank_angle340crank_angle=0ENDIFD#=crank_angle（D#是该角度的符号名称）4.单击文件(File)退出(Exit)是(Yes)来完成操作。5.再生该模型。继续再生，直到截面转回到与TOP基准成30度角。6.保存零件并关闭窗口。第2-14页设计基础NOTES练习2：创建曲柄轴模型Task1.研究骨架零件与组件间的相关性。1.打开SKEL_ENGINE.ASM。2.注意完全相关性。系统已更新组件来反映在“零件”模式下所做的全部工作。注意：在骨架零件中加入缺省基准后，便可在组件中使用修改(Modify)修改骨架(ModSkel)来创建其它几何。Task2.创建此组件使元件只是骨架的子项。1.单击设计管理器(DesignMgr)参照控制(RefControl)。在“参照控制”(REFERENCECONTROL)对话框中选取骨架模型(SkeletonModel)和禁止超出范围的参照(ProhibitOutofScopeReference)。2.单击确定(OK)完成/返回(Done/Return)。Task3.在骨架中建立基准，使曲柄轴模型在旋转时能够保持对其本身基准平面的定位。1.单击修改(Modify)修改骨架(ModSkel)。选取骨架模型。2.单击穿过(Through)。在骨架中选取轴A_1。再次单击穿过(Through)。选取如下图所示的轴。单击完成(Done)。用骨架进行设计第2-15页NOTES通过第一个基准平面的这些轴图12：增加基准平面3.单击。选取轴A_1。单击法线(Normal)。选取DTM2。返回到顶层菜单；单击三次完成/返回(Done/Return)。图13：完成的基准Task4.在组件的前后关系中定义曲柄轴。1.单击元件(Component)创建(Create)。键入[SAMPLE_SHAFT]。单击确定(OK)定位缺省基准(LocateDefaultDatums)三平面(ThreePlanes)确定(OK)。2.选取骨架中的DTM3来定义第一个平面。3.选取DTM2和FRONT基准作为骨架中的其余两个平面。第2-16页设计基础NOTESTask5.将参照复制到组件中以创建曲柄轴。1.将几何从骨架复制到曲柄轴零件内。在“菜单管理器”(MENUMANAGER)中，单击特征(Feature)创建(Create)数据共享(DataSharing)复制几何(CopyGeom)。2.指定基准轴特征以将其增加到SAMPLE_SHAFT.PRT中。单击杂项参照(MiscRef)定义(Define)轴(Axis)。选取轴，如下图所示。单击基准平面(DtmPlane)。选取骨架零件中的DTM1。单击确定(Ok)。拾取这两个轴拾取该基准图14：选取要复制的特征3.在对话框中单击确定(OK)。4.保存组件并关闭窗口。Task6.系统自动将几何增加到样本曲柄轴内。可以在零件级修改曲柄轴。1.打开SAMPLE_SHAFT.PRT。2.创建零件的中心轴。在DTM3基准的双侧创建伸出项。在“参照”(REFERENCES)对话框中单击关闭(Close)。用直径为1.25的圆作为草绘图形。将该特征拉伸12.25。用骨架进行设计第2-17页NOTES图15：草绘中心轴3.在DTM4上创建一个伸出项。单击双侧(BothSides)。选择一个合适的定向参照。草绘截面，如下图所示。指定轴A1和A2作为参照。图16：草绘曲柄轴圆形突出4.拉伸该特征至深度2。5.将连杆切出一开口。以相同的草绘方法和参照平面创建一伸出的切口。为该截面创建一个圆，如下图所示。去除截面外部的材料。拉伸至深度1.5。选取这些轴作为第2-18页设计基础NOTES拾取该轴作为一个参照图17：草绘切口图18：完成后的样本