3.3 基准特征

基准特征主要包括基准平面、基准点、基准曲线、基准轴和基准坐标系等。

3.3.1 基准平面

基准平面在设计中是比较重要的。例如，可以在基准平面上草绘或放置特征，可以将基准平面用作尺寸标注的位置参照（参考），可以将基准平面作为装配时零部件相互配合的参照面等。

在默认情况下，基准平面有两侧，可以设置一侧为褐色，另一侧为灰色。当组装元件、定向视图和草绘参考时，应使用颜色，根据面对屏幕的不同侧，基准平面将以设定的不同颜色显示。

用户可以根据设计需要来创建新基准平面，新建的基准平面将获得系统按照依次顺序自动分配的基准名称：DTM1、DTM2、DTM3……当然用户也可以更改基准平面的名称。

如果要选择一个基准平面，那么可以选择其名称，或在图形窗口中单击它的一条显示边界线，或在模型树中进行选择。

在零件模式下，从功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“平面”按钮，系统弹出“基准平面”对话框。“基准平面”对话框具有3个选项卡，下面介绍这3个选项卡的功能含义。

1．“放置”选项卡

“放置”选项卡的主要用途是收集参照和设置放置约束等来定义基准平面的放置位置。当选择了参照后，系统会根据参照提供默认的放置约束类型选项，用户可以根据设计要求选择另外的放置约束类型选项，并设置相关的参数来放置新基准平面。例如，选择TOP基准平面作为参照，接着可在“参考”收集器中的相应下拉列表框中选择放置约束类型选项为“偏移”，在“偏移”下面的“平移”文本框中输入于指定方向的偏移距离，如图3-75所示。

2．“显示”选项卡

“显示”选项卡如图3-76所示，主要用于调整基准平面的方向和显示大小。单击“反向”按钮，则反转基准平面的法向。若要调整基准平面的显示轮廓大小，那么选中“调整轮廓”复选框，接着选择“大小”或“参考”轮廓类型选项。

大小：通过指定宽度和高度值来设置基准平面轮廓显示的大小，可以锁定长宽比。需要注意的是指定为基准平面的显示轮廓高度和宽度的值不是Creo Parametric尺寸值，且不会显示出来。

参考：允许根据选定参照（如零件、特征、边、轴或曲面等）调整基准平面的显示大小。

3．“属性”选项卡

“属性”选项卡如图3-77所示，在该选项卡可以利用“名称”文本框来重命名该基准特征，并可单击“显示此特征的信息”按钮，以在Creo Parametric浏览器中查看关于当前基准平面特征的详细信息。

3.3.2 基准点

在几何建模时可以将基准点用作构造元素，或用作进行计算和模型分析的已知点。

基准点主要分一般基准点、偏移坐标系基准点和域基准点等。其中，一般基准点是指在图元上、图元相交处或自某一图元偏移处所创建的基准点；偏移坐标系基准点是指通过自选定坐标系偏移来创建的基准点；域基准点（简称域点）是指在“行为建模”中用于分析的点，一个域点标识一个几何域。在这里主要介绍常用的一般基准点。另外，在草绘平面中亦可创建几何基准点（第2章已介绍）。

在一个基准点特征内，可以使用不同的放置方法来添加点。注意在一项操作中创建的所有点都属于同一个组（同一个基准点特征）。创建一般基准点特征的方法步骤如图3-78所示。

可以将一般基准点放置在这些位置：曲线、边或轴上；圆形或椭圆形图元的中心；在曲面或面组上，或自曲面或面组偏移；顶点上或自顶点偏移；自现有基准点偏移；从坐标系偏移；图元相交位置等。注意不能将基准点置于坐标系的轴上，但可以使用坐标系的轴作为偏移方向。

下面通过案例来详细介绍一般基准点的典型方法和步骤，具体操作步骤如下。

1 在“快速访问”工具栏中单击“打开”按钮，系统弹出“文件打开”对话框，选择随书配套资源的CH3文件夹里提供的配套源文件“hy_s3_jzd.prt”，该文件中存在的零件模型如图3-79所示。

2 在功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“点”按钮，系统弹出“基准点”对话框。

3 创建基准点P NT0。

在模型顶曲面的预定区域单击，接着拖动其中一个偏移参照控制图柄去捕捉RIGHT基准平面的显示轮廓边界（即选择RIGHT基准平面），再拖动另一个偏移参照控制图柄选择FRONT基准平面，然后在“基准点”对话框的“放置”选项卡的“偏移参考”收集器中分别设置这两个偏移参照相应的偏移距离，如图3-80所示。第一个基准点被默认命名为P NT0。

4 创建基准点P NT1。

在“放置”选项卡的点列表中单击“新点”，使“”符号指向“新点”，表示当前状态为新点创建状态。

在顶曲面的指定区域内单击（如图3-81所示），接着在“放置”选项卡的“参考”收集器中，将该曲面参照的约束类型选项设置为“偏移”，在“偏移”尺寸文本框中输入60，然后在对话框中的“偏移参考”收集器框内单击，将其激活，选择FRONT基准平面，按住〈Ctrl〉键的同时选择RIGHT基准平面，所选的FRONT基准平面和RIGHT基准平面作为偏移参照列在“偏移参考”收集器中，分别修改它们相应的偏移距离，如图3-82所示。

5 创建基准点P NT2。

在点列表中单击“新点”标签，以切换到新点创建状态。

在图3-83所示的半椭圆形边线上单击，系统根据该主放置参照给予默认的放置约束选项为“在其上”。

在“偏移”尺寸框右侧的下拉列表框中选择“比率”选项，并设置偏移比率为0.68，如图3-84所示。

说明 可以有下列两种指定偏移距离的方式。

通过指定偏移比率：在“偏移”尺寸框中输入偏移比率。偏移比率是基准点到选定端点之间的距离与曲线或边的总长度之比。

通过指定实际长度：将“比率”选项改为“实际值”选项，此时在“偏移”尺寸框输入从基准点到端点或参照的实际曲线长度。

6 创建基准点P NT3。

在“放置”选项卡的点列表中单击“新点”，使“”符号指向“新点”，表示当前状态为新点创建状态。

单击所需的半圆边线，接着在“参考”收集器中将所选边线的放置约束类型选项更改为“居中”，如图3-85所示，从而将新基准点放置在选定边参照的中心处。

7 在“基准点”对话框中单击“确定”按钮，完成基准点特征创建。在该基准点特征中包含了4个基准点。

知识点拨 用户可以设置在图形窗口中显示或隐藏基准特征（包括基准点），以及显示或隐藏基准特征标记（包括基准点标记），这可以使用功能区的“视图”选项卡的“显示”面板中的相关按钮，如图3-86所示。“平面显示”按钮用于显示或隐藏基准平面，“平面标记显示”按钮用于显示或隐藏基准平面标记；“点显示”按钮用于显示或隐藏基准点，“点标记显示”按钮用于显示或隐藏基准点标记；“轴显示”按钮用于显示或隐藏基准轴，“轴标记显示”按钮用于显示或隐藏基准轴标记；“坐标系显示”按钮用于显示或隐藏坐标系，“坐标系标记显示”按钮用于显示或隐藏坐标系标记。另外，“注释显示”按钮用于打开或关闭3D注释及注释元素，“旋转中心”按钮用于显示或隐藏旋转中心，“尺寸背景显示”按钮用于设置显示或隐藏尺寸背景。

3.3.3 基准曲线

创建基准曲线的方式主要分两种情形，一种用于插入空间基准曲线，另一种则用于在指定的草绘平面内草绘平面基准曲线。

1．插入空间基准曲线

要插入空间基准曲线，则在功能区的“模型”选项卡中单击“基准”组溢出按钮，接着单击“曲线”旁边的“箭头”按钮，打开一个工具命令列表，如图3-87所示，其中提供了3种曲线选项，即“通过点的曲线”“来自方程的曲线”“来自横截面的曲线”。下面分别介绍创建基准曲线的这3种方法。

（1）通过点的曲线

使用“通过点的曲线”命令，可以创建一个通过若干现有点的基准曲线，其一般操作方法和步骤如下。

1 在功能区的“模型”选项卡中单击“基准”组溢出按钮，接着单击“曲线”旁边的“箭头”按钮，打开一个工具命令列表，从中选择“通过点的曲线”命令，打开“曲线：通过点”选项卡，如图3-88所示。

2 在“曲线：通过点”选项卡中打开“放置”面板，单击激活“点”收集器，在图形窗口中选择一个现有点、顶点或曲线端点，接着确保处于“➡添加点”的状态下，选择其他点添加到曲线定义中（所选点显示在点列表中），如图3-89所示。

3 要定义一个点与之前添加的点如何连接，那么在“放置”面板的点列表中选择该点，接着在“连接到前一点的方式”选项组中选择“样条”或“直线”单选按钮。选择“样条”单选按钮时，使用三维样条将该选定点连接到上一点；选择“直线”单选按钮时，使用一条直线段来将该选定点连接到上一点，并可以根据实际要求选择“添加圆角”复选框以在曲线的选定点处添加圆角来对曲线进行倒圆角，圆角半径值由“半径”框输入的值设定，而“具有相同半径的点组”复选框用于创建具有相同半径的点逻辑组的点部分，如图3-90所示。

“样条”单选按钮对应着“曲线：通过点”选项卡中的按钮，“直线”单选按钮对应着按钮。

说明 要创建位于曲面上的基准曲线，则需要在“放置”面板中选中“在曲面上放置曲线”复选框，接着选择所需的曲面，并激活“点”收集器来在曲面上选择所需的点。

4 要在曲线的端点定义条件，那么在“曲线：通过点”选项卡中打开“结束条件”面板，在“曲线侧”框中选择曲线的“起点”或“终点”，接着在“结束条件”下拉列表框中选择以下选项之一，如图3-91所示。

“自由”：在此端点使曲线无相切约束。

“相切”：使曲线在该端点处与选定参考相切。选择“相切”选项时，单击“相切于收集器，并选择一个与曲线端点相切的轴、边、曲线、平面或曲面。若单击“反向”按钮，则可将相切方向反向到参考的另一侧。如果选中“使终止曲线垂直”复选框，则当选定的相切参考是曲面或平面时，使曲线端点垂直于选定参考，“垂直于”收集器用于选择所需的一条边。

“曲率连续”：使曲线在该端点处与选定参考相切，并将连续曲率条件应用于该点。

“垂直”：使曲线在该端点处与选定参考垂直。

5 如果创建通过两个点的基准曲线，那么可以在三维空间中扭曲该曲线并动态更新其形状，其方法是在“曲线：通过点”选项卡中打开“选项”面板，选择“扭曲曲线”复选框，接着单击“扭曲曲线设置”按钮，弹出“修改曲线”对话框，利用该对话框来修改曲线，如图3-92所示。

6 在“曲线：通过点”选项卡中单击“确定”按钮，完成通过点来创建基准曲线。

练习案例：读者可以打开本书配套的“hy_s3_jzqxtz.prt”文件，参照上述步骤来练习创建图3-93所示的类似基准曲线。

（2）来自横截面的曲线

可以使用“来自横截面的曲线”命令从横截面边界创建基准曲线，如果横截面有多个链，则每个链都有一个复合曲线。注意不能使用偏移截面中的边界创建基准曲线。

在这里，先要掌握如何创建模型的横截面。使用位于功能区“视图”选项卡的“模型显示”面板中的“视图管理器”按钮，可以创建多种类型（如平面横截面、偏移横截面等）的横截面。请看以下简单例子。

1 打开本书配套的“hy_s3_hjm.prt”文件，此文件中已经存在图3-94所示的模型零件。

2 在功能区的“视图”选项卡的“模型显示”面板中单击“视图管理器”按钮，或者在“视图”工具栏中单击“视图管理器”按钮，弹出图3-95所示的“视图管理器”对话框（简述为视图管理器）。

3 在视图管理器的“截面”选项卡中单击“新建”按钮，接着从打开的下拉命令列表中选择“平面”命令选项，再在截面列表中输入新横截面名称或接受默认的横截面名称，如图3-96所示，按〈Enter〉键确认。

4 功能区提供“截面”选项卡，从一个下拉列表框中选择“穿过”选项，在图形窗口中选择DTM3基准平面，其他设置如图3-97所示，然后单击“确定”按钮。

5 返回到视图管理器，此时刚新建的横截面处于激活状态，如图3-98所示，激活的截面对象在模型树上附带显示有一个小太阳图标。在视图管理器的“截面”选项卡中，利用“选项”下拉菜单可以设置截面的一些参数和内容选项。

6 取消激活横截面。在视图管理器的“截面”选项卡的截面列表中双击“无横截面”选项，然后单击“关闭”按钮。或者在模型树上单击或右击“截面”节点下的处于激活状态的此横截面对象，接着在屏显工具栏中单击“取消激活”按钮，亦可取消所选横截面的激活状态。取消激活横截面后的模型效果如图3-99所示。

使用“来自横截面的曲线”命令方式创建基准曲线的操作步骤如下。

1 在没有选中任何横截面对象的状态下，在功能区的“模型”选项卡中单击“基准”组溢出按钮，接着单击“曲线”旁边的“箭头”按钮，打开一个工具命令列表，从中选择“来自横截面的曲线”命令，打开图3-100所示的“曲线”选项卡。

2 在“曲线”选项卡的“横截面”下拉列表框中选择用来创建曲线的命名横截面，例如在上例中选择刚创建的横截面名称。

3 在“曲线”选项卡中单击“确定”按钮。

（3）从方程

只要曲线不特殊自交，便可以通过“来自方程的曲线”命令由方程创建基准曲线。请看如下一个操作案例。

1 在功能区的“模型”选项卡中单击“基准”组溢出按钮，接着单击“曲线”旁边的“箭头”按钮，打开一个工具命令列表，从中选择“来自方程的曲线”命令，打开图3-101所示的“曲线：从方程”选项卡。

2 在图形窗口或模型树中，选择一个基准坐标系或目的基准坐标系以表示方程的零点。在本例中选择PRT_CSYS_DEF坐标系。

3 在旁的下拉列表框中选择一个坐标系类型，如“笛卡儿”“柱坐标”或“球坐标”，在本例中选择“笛卡儿”。

4 在“自”框中默认独立变量范围的下限值为0，在“至”框中默认其上限值为1。

5 单击“方程”按钮，打开“方程”对话框，输入曲线方程如下。

x=5∗t+3∗sin（t∗360）

y=8+cos（t∗360）

z=5

此时，“方程”对话框如图3-102所示，单击“确定”按钮。

说明 根据从0到1变化的参数t和3个坐标系参数来指定方程：笛卡儿坐标系为x、y和z，柱坐标系为r、theta和z，球坐标系为r、theta和phi。注意不能在定义基准曲线的方程中使用这些语句：abs、ceil、floor、else、extract、if、endif、itos和search。

6 在“曲线：从方程”选项卡中单击“确定”按钮，完成创建的基准曲线如图3-103所示。

2．草绘基准曲线

草绘的基准曲线可以由一个或多个草绘段以及一个或多个开放或封闭的环组成。

在功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“草绘”按钮，系统弹出图3-104所示的“草绘”对话框。“放置”选项卡中的设置内容如下。

草绘平面：包括草绘平面参照收集器。可以单击该收集器来选取或重定义草绘平面参照，或者单击“使用先前的”按钮使用先前一次使用的草绘平面。

草绘方向：在开始草绘前，必须将草绘平面定向到屏幕的法向轴，这需要设置草绘视图方向、参照和方向选项。

设置好草绘平面和草绘方向内容后，单击“草绘”按钮，进入草绘模式，然后使用草绘工具草绘平整（平面）基准曲线即可。

3.3.4 基准轴

基准轴的作用和基准平面类似，都可以用作特征创建的参照。在实际设计工作中，基准轴对制作基准平面、同轴放置项目和创建径向阵列特别有用。在这里需要了解这样一个基本概念：基准轴是单独的特征，它可以被重定义、隐含、遮蔽或删除等，这与特征轴是不同的；特征轴是指在创建旋转特征或圆柱形体时自动产生的内部轴线，它不是单独的特征，一旦把其依附的特征（如旋转特征）删除掉，那么相应的特征轴也一同被删除。

Creo Parametric给在零件模型下新建的基准轴命名为“A_#”，#是轴（包括基准轴和特征轴）的顺序号。

要选择一个基准轴，则可以在绘图窗口中单击它，或者单击它的名称，也可以在模型树中选择它。

在零件模式下，从功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“轴”按钮，系统弹出“基准轴”对话框。“基准轴”对话框具有3个选项卡，下面介绍这3个选项卡的功能含义。

1．“放置”选项卡

“放置”选项卡如图3-105所示，主要包括“参考”收集器和“偏移参考”收集器。使用“参考”收集器选取要在其上放置新基准轴的参照，然后选取所需的参照类型。要选择其他参照，则在选择时按住〈Ctrl〉键。常见的参照放置类型有如下几种。

“穿过”：表示基准轴延伸穿过选定参照。

“法向（垂直）”：放置垂直于选定参照的基准轴。

“相切”：放置与选定参照相切的基准轴。

“中心”：通过选定平面圆边或曲线的中心，且在垂直于选定曲线或边所在平面的方向上放置基准轴。

如果在“参照”收集器中选取“法向（垂直）”作为参照类型，那么将激活“偏移参考”收集器，使用该收集器选取偏移参照并设置相应的位置参数。

2．“显示”选项卡

“显示”选项卡如图3-106所示。选中“调整轮廓”复选框时，可以通过指定长度尺寸来调整基准轴显示轮廓的长度，或者选定参照使基准轴轮廓与参照相拟合。

3．“属性”选项卡

在“属性”选项卡中可以重命名基准轴特征，还可以单击“显示此特征的信息”按钮，从而在Creo Parametric浏览器中查看当前基准轴特征的信息。

在设计工作中，为了节省时间，也可以先在图形窗口中选择一组有效的参照组合，然后在功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“轴”按钮，以快速地创建完全约束的基准轴特征，在这过程中没有使用“基准轴”对话框。例如，先选择两个基准点，接着单击“轴”按钮，则通过每个基准点加以约束来自动创建基准轴。创建其他基准特征也有类似的快速操作技巧，在此不赘述，希望读者在学习和工作中多加注意和总结，学以致用。

3.3.5 基准坐标系

可以根据需要在三维空间中创建用户基准坐标系，这些坐标系可以是笛卡儿坐标系、柱坐标系和球坐标系，其中常用的基准坐标系为笛卡儿坐标系。

要创建基准坐标系，则在功能区的“模型”选项卡的“基准”面板中单击“坐标系”按钮，系统弹出“坐标系”对话框。“原点”选项卡中的“参考”收集器首先处于被激活状态，此时，系统提示选取3个参考（例如平面、边、坐标系或点）以放置坐标系。在这里以选择PRT_CSYS_DEF坐标系作为参考为例，接着在“偏移类型”下拉列表框中选择“笛卡儿”“圆柱”“球坐标”“自文件”4选项之一，然后根据设定的偏移类型输入相关的偏移参数即可，如图3-107所示。设定的偏移类型不同，那么需要输入的参数也将不同，例如当偏移类型为“笛卡儿”时，需要分别输入X、Y和Z参数，而当偏移类型为“圆柱”时，则需要分别输入R、θ和Z参数。

如果要设置新基准坐标轴的方向，那么在“坐标系”对话框中切换到“方向”选项卡，如图3-108所示，从中进行如下的一些操作即可。

定向根据“参考选择”：相对于两个选定的附加参照定向。

定向根据“选定的坐标系轴”：相对于选定的放置参照坐标系定向，即要为所选的坐标系轴设置相应的参数，如“绕X”参数、“绕Y”参数、“绕Z”参数。

设置Z垂直于屏幕：单击“设置Z垂直于屏幕”按钮，则将坐标系定向到与屏幕正交的方向上。

使用“属性”选项卡，可以重新命名该基准坐标系，并可以单击“显示此特征的信息”按钮，打开Creo Parametric浏览器以查看此基准坐标系的特征信息。

在“坐标系”对话框中单击“确定”按钮，完成新基准坐标系创建。

另外，如果在零件模式功能区的“模型”选项卡中单击“基准”组溢出按钮并选择“默认坐标系”命令，则可以在当前零件中插入一个默认的坐标系。

在零件模式下，系统以“CS#”（#为从0开始递增的整数）形式命名新基准坐标系。