PROE變截面掃描

1、可變截面掃描（Variable Section Sweep），單從名字來看我們就知道它的精髓在于一個可變。這是因為可變截面掃描除了可以得到相對規(guī)則的曲面外，它豐富的控制屬性和可以預(yù)見的結(jié)果形狀讓它更能在適當(dāng)?shù)膱龊习l(fā)揮作用。3.6.1.可變截面掃描（Variable Section Sweep）的構(gòu)成可變截面掃描的控制主要有下面的幾項：軌跡（Trajectory），截面的定向和截面的形狀。軌跡，在可變截面掃描中有兩類軌跡，有且只有一條稱之為原始軌跡（Origin）也就是你第一條選擇的軌跡，原始軌跡必須是一條相切的曲線鏈（對于軌跡則沒有這個要求），原始軌跡是確定掃描過程中截面的原點的。除了原始軌跡

2、（Origin）外，其它的都是軌跡，一個可變截面掃描指令可以有多條軌跡。在WildFire3.0以后的版本中，原始軌跡和軌跡的功能性差異除了這點外可以說沒有任何差異了，截面的定向依賴于兩個方向的確定：Z方向和X方向。注意看上面的圖片你會發(fā)現(xiàn)在每條軌跡后面都有三個可選項分別用X，N和T作標(biāo)題，它們分別代表的是X向量，Normal（垂直方向也就是Z方向）以及Tangency切向參考，在對應(yīng)的方框內(nèi)打勾就表明采用該選項。很多用戶對X向量的理解都比較迷惑，對于它的具體含義總是無法完全把握，其實它的含義并不復(fù)雜，我們知道可變掃描是一定有一條原始軌跡的，這個原始軌跡確定了掃描過程中的截面原點，而X向量相當(dāng)

3、于決定了截面坐標(biāo)的X軸上的另一個點，過這兩個點確定的直線就是截面的X軸了。X 軸確定了Y軸也就相當(dāng)于確定了，這就是X向量的幾何意義；而當(dāng)留空X向量的時候，系統(tǒng)就會自動根據(jù)原始軌跡的法向向量來確定截面的X軸了。顯然對于可變截面掃描只能有一個X向量和一個Z方向，所以你選擇了某個軌跡后會自動定義曲線為其它軌跡中對應(yīng)的選擇。對于切向參考，因為一條軌跡很可能是兩面鏈的交線，所以有兩個框來供你選擇不同的面鏈，當(dāng)然你也可以手工選擇作為切向參考的面鏈。圖vss.1.05參考（vss/vss-01.prt）在下面的Section Plane Control（截面平面控制）下拉框中，你可以選擇你的截面的定向方法，

4、缺省是Norma To Trajectory是由軌跡來確定截面的定向，但是你也可以用其它兩個選項來確定：Normal To Projection（垂直于投影）：可以控制你的截面垂直于軌跡在平面上的投影。Constant Normal Direction（恒定垂直向量）：截面法向始終和給定的方向平行，方向可以用軸，直線或平面法向來確定，如使用平面作參考則在整個掃出過程截面始終和指定平面平行。水平豎直方向的確定，這可以在Horzontal/Vertical Control下拉框中進(jìn)行選擇。Normal to Surface（垂直于曲面）：截面的Y方向垂直于曲面X-Trajectory(X軌跡)：截

5、面的水平方向由指定的X軌跡來確定。Automatic（自動）：截面的水平方向根據(jù)原始軌跡來自動計算下面就來具體看一下各種組合的截面定向方法的表現(xiàn)形式：截面的Z方向始終和軌跡曲線相切，X方向則是曲線的法向截面的Z方向始終和軌跡曲線相切。X方向則根據(jù)所選的參考確定當(dāng)選擇垂直于曲面選項時，截面的Y方向?qū)⒆詣诱{(diào)整到選擇的曲面的法向方向。如上圖如果有兩條以上的軌跡并指定軌跡時，截面的Z方向?qū)⑾嗲杏谲壽E并且X方向通過X軌跡和截面的交點。當(dāng)選擇垂直于軌跡（其它）選項時，截面除了坐標(biāo)原點在原始軌跡上外，軌跡的定向都依靠指定的軌跡來控制。垂直于投影Z 軸在所有點與沿投影方向的投影曲線相切。截面 Y 軸總是垂直于

6、定義的參照平面=更多精彩，源自無維網(wǎng)（）采用恒定法向選項，Z 軸將沿由恒定法向參照所定義的方向。Pro/ENGINEER 沿軌跡計算 X 和 Y 值如果還指定X軌跡的話Z 軸將沿由恒定法向參照所定義的方向。X 軸穿過截面（垂直于此點的切線）與 X 軌跡的交點Z 軸將沿由恒定法向參照所定義的方向。X 和 Y 方向由沿 Z 軸的參照所定義的方向的投影所確定Z 軸將沿由恒定法向參照所定義的方向。Y 方向通過在恒定法向上投影曲面法線來設(shè)置切向參考（Tangency）很多人都知道用切向參考可以實現(xiàn)掃出面和已有的面實現(xiàn)相切連接，但如果僅是局限于定義面相切的話那就是人為的把這個選項的作用局限在一個點上了，事

7、實上利用這個選項你可以把你的掃出面定以成和參考面成任何角度關(guān)系（當(dāng)然也包括相切的0度關(guān)系）。設(shè)定這個選項只是告知系統(tǒng)你需要一條關(guān)于參考曲面的切線參考，至于用來定義成什么關(guān)系則完全是你的事了。因為參考切線實際上就是已有曲面在截面處的切線，所以當(dāng)我們在截面中定義截面的圖元和參考線相切時那么該圖元掃出形成的面自然就是參考曲面相切了。下面就是對同一條曲面邊軌跡不使用切線參考和使用切線參考的情況。可以注意到在使用切線參考的情況下進(jìn)入草繪環(huán)境后會自動生成一條曲面的切線。下圖中假設(shè)我們截面為一在切線參考上的直線段，那么掃出的面就是一個和參考面相切面額帶面，如右下圖的效果。但是如果刻意標(biāo)準(zhǔn)直線段和參考線成一角

8、度如30度，那么掃出的帶面在公共邊的任一垂直截面上兩個面的交線都是30度（或說是150度）。如右下圖所示在可變截面掃描的Options（選項）中還有幾個選項：Variable Section和Constant Section分別控制在掃出過程中截面的形狀變化，分別表示可變和恒定，我們在下面會用圖來說明則兩者的區(qū)別。Merge ends用于在軌跡和已有的實體有交點的時候自動把掃描幾何和已有的實體進(jìn)行融合，和掃描的同名選項的效果是一樣的。Sketch Placement Point用來確定草繪平面的位置。下面的兩個圖分別說明Variable Section（可變截面）和Constant Secti

9、on（恒定截面）所產(chǎn)生的不同效果。使用Variable Section選項則表明在掃出過程中截面嚴(yán)格按照在草繪中的約束和尺寸來生成掃出過程的截面形狀，所以截面形狀是可變的，不變的是截面的約束和尺寸，下例中草繪的截面是使用拉伸圓柱的邊界而得到的圓，那么在掃出的過程中因為草繪平面的定位改變使用邊界得到的就有可能是橢圓（因為“使用邊界“這個約束維持不變），所以就會得到如右下圖的形狀。而如果使用constant Section選項，那么掃出過程中系統(tǒng)就會維持原來的截面形狀不改變（本例中是正圓）。如左下圖所示。我們再看一個例子，如下圖的可變截面掃描有兩條軌跡，截面圓經(jīng)過兩條軌跡。從下面的兩個圖中就可以很

10、明顯看到兩個選項的不同之處?？梢哉fconstant Section選項的可變截面掃描已經(jīng)不再是可變截面掃描了，它的截面形狀在掃出過程中并不發(fā)生變化。要靈活使用可變截面掃描，自然不可不理解軌跡參數(shù)trajpar。軌跡參數(shù)實際就是掃出過程中當(dāng)前位置對應(yīng)的原始軌跡位置相對整個原始軌跡的比例值，其值為0到1之間，它也是可變截面掃描特征特有的一個參數(shù)。在草繪截面時可以把這個參數(shù)作為已知參數(shù)來編寫關(guān)系以控制截面的形狀。如下圖，假設(shè)pnt0在曲線中的位置比例為0.3，那么在可變截面掃描的過程中在這點處的軌跡參數(shù)值就是0.3（或0.7）。假設(shè)我們在截面中添加的關(guān)系為sd3trajpar*50,那么在這點sd3

11、就是0.3*50=15推而廣之，那么在整個掃出過程中截面的sd3值就上從0到50發(fā)生線性變化，所以形狀就類似下圖所示：利用這個參數(shù)和不同數(shù)學(xué)函數(shù)的組合就可以生成各種規(guī)則的變化。而很多花哨的變化其實就是一些簡單的變化的累加。大小漸變：尺寸實現(xiàn)從某個值漸變到另一個值（變大或變小），常用有兩個關(guān)系（當(dāng)然你用任何關(guān)系都可以），線性變化和正弦變化：線性：sd#V0+Vs*trajpar正弦：sd#V0Vs*sin(trajpar*90)其中： V0是初始值，Vs是變化幅度它決定變化的速度和終了值（V0Vs），Vs為正值則增大，為負(fù)值則為減小。如果要實現(xiàn)先小再大最后再變小的峰狀變化，你可以用Sd#V0+V

12、s*abs(trajpar-0.5)或sd#V0Vs*sin(trajpar*180)等，如下面兩圖所示：螺旋變化：螺旋變化其實就是線性變化和圓周變化的累加。原始軌跡的自動變化就是線性變化，截面的變化只需加上角度的圓周變化就可以完成螺旋變化，一般的關(guān)系形式如下：Sd#=trajpar*360*n其中#是變化角度尺寸，trajpar是軌跡參數(shù)，n是需要的螺旋圈數(shù)。掃出的結(jié)果如下，效果類似沿軌跡的的螺旋效果周期變化一般來說都是用正弦（sin）或余弦（cos）來實現(xiàn)截面的周期變化，基本的關(guān)系表現(xiàn)形式如下：Sd#=Vs*sin(trajpar*360*n)+V0其中V0是基準(zhǔn)值，Vs是幅度值（變化幅度

13、），n是周期數(shù)。如下圖，原始軌跡為直線，截面為正圓，關(guān)系如下這個關(guān)系表明在掃出的過程中圓的直徑sd4的值以20為基準(zhǔn)，10為幅度在掃出過程中作4個周期的變化。所以不難想象結(jié)果如下所示：最小的直徑為10，最大的直徑為30，總共發(fā)生四個周期的變化。而如果把原始軌跡換成為圓周的，那么就實現(xiàn)了圓周和周期變化的疊加，得到結(jié)果如下：同樣的道理你可以實現(xiàn)和螺旋以及其它任何形狀的疊加。你會發(fā)現(xiàn)很多貌似復(fù)制的花哨形狀其實是很簡單的。而在實際情況中，更多的是遇見的橢圓和圓之間的過度變化，這個時候你要善于應(yīng)用橢圓和conic線，要注意的是長短軸相等的橢圓就是正圓，而rho值為sqrt(2)-1的conic線就是正橢

14、圓弧。而當(dāng)軌跡相切的時候要實現(xiàn)形狀的連接相切時要保證截面形狀在端點處的導(dǎo)數(shù)連續(xù)。下面舉例說明。如下圖，我們要實現(xiàn)長軸為40短軸為20的橢圓到直徑20的圓柱間的順接?；蛟S很多人都能想到用軌跡參數(shù)來控制長軸的變化以使得在和圓柱的接合點處值變?yōu)?0，為此就會加入下面的關(guān)系但是結(jié)果出來后你就會發(fā)現(xiàn)雖然在結(jié)合的地方形狀是對了，但是卻不能實現(xiàn)順接，如下圖所示這是為什么呢，這是因為你的截面的變化是線性的也就是說如果把trajpar作為一個變量來看待，那么截面在連接點的導(dǎo)數(shù)值就為10，而圓柱的導(dǎo)數(shù)則為0所以導(dǎo)數(shù)不連續(xù)不能實現(xiàn)相切。知道道理后要修改就簡單了。我們只需把上面的關(guān)系改為Sd4=20-10*sin(t

15、rajpar*90)就可，至于原因我想你已經(jīng)不難想到了軌跡參數(shù)通常還和計算函數(shù)evalgraph來結(jié)合使用，也正是因為它們結(jié)合的頻繁度所以給很多人造成一個錯覺，那就是evalgraph本身就是專給可變截面掃描而使用的，其實不然，evalgraph只是Proe提供的一個用于計算圖表graph中的橫坐標(biāo)對應(yīng)縱坐標(biāo)的值的一個函數(shù)，你可以用在任何場合而非只是可變截面掃描。如圖，假設(shè)我們有一條名字為“graph“的圖表graph，我們要計算它在橫坐標(biāo)x處對應(yīng)的值，那么就可以用evalgraph(“graph”,x)來獲得，函數(shù)返回的就是這條graph在x處的縱坐標(biāo)值。利用這個函數(shù)結(jié)果軌跡參數(shù)我們就可以實現(xiàn)