4.1 孔特征
利用系统提供的“孔”按钮,可以通过定义放置参照、设置偏移参照及定义孔的具体特性向模型中添加孔特征。孔特征与拉伸、旋转等切口特征是有所不同的,孔特征使用一个比切口标注形式更为理想的预定义放置形式,孔特征中的简单直孔和标准孔不需要草绘。
孔特征主要有简单孔和标准孔,其中典型的简单孔由带矩形截面的旋转切口组成,而标准孔由基于工业标准紧固件的旋转切口组成。
可以创建下列几种简单孔特征。
预定义矩形轮廓:使用预定义矩形定义钻孔轮廓。在默认情况下,Creo Parametric 6.0创建单侧的简单孔,若要创建双侧简单直孔,那么可以在功能区的“孔”选项卡的“形状”面板中设置。双侧简单孔通常用于组件中,允许同时格式化孔的两侧。
使用标准孔轮廓:使用标准孔轮廓作为钻孔轮廓。可以为创建的孔特征添加沉孔、埋头孔和刀尖角度等。
草绘孔:使用草绘器中创建的草绘轮廓来定义钻孔轮廓。使用此方式可以创建各类异型的简单孔特征。
对于标准孔,可以设置自动创建螺纹注释,可以根据需要添加埋头孔或沉孔,并可以从孔螺纹曲面中分离出孔轴并将螺纹放置到指定的层中。可根据设计要求来创建这些类型的标准孔:(攻丝)、(锥形孔)、(间隙孔)和(钻孔)等。
4.1.1 孔的放置参照与放置类型
在设计中创建孔特征需要选择放置参照与指定放置类型,并在需要时选择偏移参照来约束孔相对于所选参照的位置。
选定的放置参照用于在模型上放置孔特征。选择孔的放置参照时,在其预览几何中会出现相应的参照控制滑块,如图4-1a所示。可以通过在孔预览几何中拖动放置控制滑块(也称“放置控制图柄”),或者将控制滑块捕捉到某个参照上来重新定位孔。而偏移参照的作用是利用附加参照来约束孔相对于选择的边、基准平面、轴、点或曲面的位置,可以通过将偏移放置控制滑块捕捉到参照来定义偏移参照。定义偏移参照时,偏移参照的尺寸值会出现在图形窗口中,如图4-1b所示,接着根据设计要求修改偏移参照的相应尺寸。
图4-1 定义孔的放置参照
a)选择孔的放置参照 b)指定偏移参照
说明 如果不使用出现的控制滑块,那么可以打开“孔”选项卡中的“放置”面板,通过“放置”面板中的“放置”收集器和“偏移参考”收集器来更改主放置参照和偏移参照,并可以再根据所选参照情况和设计要求在“类型”下拉列表框中更改放置类型,如图4-2所示。
在定义偏移参照时需要注意以下几点。
不能选择与放置参照垂直的边。
不能通过选择边来定义内部基准平面,但可以单击“基准平面”按钮来创建新的基准平面。
如果选择通过两个偏移参照创建的基准轴或线性孔的轴作为偏移参照,那么,Creo Parametric将指定默认尺寸方向参照并完全约束孔。
当在模型中选择一条轴线作为孔放置参照时,系统默认的放置类型为“同轴”且不允许用户更改该放置类型,此时需要按住〈Ctrl〉键来选择另外一个曲面参照作为第二放置参照来组合定义孔,如图4-3所示的示例。
下面列举一些常见的孔放置类型,见表4-1。
表4-1 孔工具的放置类型
(续)
图4-2 “放置”面板
图4-3 定义同轴孔的示例
4.1.2 创建预定义钻孔轮廓的简单直孔
创建预定义钻孔轮廓的简单直孔是不需要草绘的,下面以实战案例的形式介绍创建此类简单直孔的一般方法和步骤。
1 在“快速访问”工具栏中单击“打开”按钮,弹出“文件打开”对话框,选择配套文件“bc_4_k1.prt”来打开。文件中的模型是一段型材,如图4-4所示。
图4-4 文件中原始型材
2 在功能区“模型”选项卡“工程”面板中单击“孔”按钮,打开“孔”选项卡。
3 在“孔”选项卡中单击左部的“简单(创建简单孔)”按钮,接着单击右侧的“预定义(使用预定义矩形定义钻孔轮廓)”按钮,如图4-5所示。
图4-5 定义孔类型
4 在文本框中输入30,以设置孔的直径尺寸值为30。
5 定义钻孔深度。在“孔”选项卡的“深度选项”下拉列表框中选择“穿透”图标。
6 在模型上选择放置孔的大致位置。接着打开“放置”面板,定义孔的放置类型。在这里将孔的放置类型设置为“线性”。
7 分别将两个偏移参照控制滑块拖动到相应的偏移参照上,接着在“放置”面板的“偏移参考”收集器中将其相应的偏移参照尺寸设置为所需值,如图4-6所示。
说明 如果单击“轻量化孔”按钮以选中此复选按钮时,则可以将简单孔的几何从实体孔转换为轻量化孔。若取消选中该按钮则将轻量化孔转换为实体孔。轻量化孔可以按照与使用具有实体几何的孔一样的方式使用,包括用于搜索、用于阵列中以及作为用户定义特征的一部分。在图形窗口中,轻量化孔使用特定颜色(如橙色)圆弧曲线和轴来表示,该曲线沿着孔周围并位于孔放置平面上。
8 在“孔”选项卡中单击“确定”按钮,完成该简单直孔的创建,如图4-7所示。
图4-6 定义偏移参照及其尺寸
图4-7 创建一个简单直孔
4.1.3 创建使用标准孔轮廓的简单孔
继续在上一个案例完成的模型中创建使用标准孔轮廓的简单孔。
1 在功能区的“模型”选项卡的“工程”面板中单击“孔”工具按钮,在功能区中出现“孔”选项卡。
2 在“孔”选项卡中单击“简单”按钮,接着单击“标准(使用标准孔轮廓作为钻孔轮廓)”按钮。
3 在模型上选择放置孔的大致位置,如图4-8所示。
4 在“孔”选项卡中打开“放置”面板,设置孔的放置类型为“线性”。
5 在“放置”面板的“偏移参考”收集器框中单击,将其激活,接着选择TOP基准平面作为第一个偏移参照,并设置其偏移距离为150,按住〈Ctrl〉键的同时选择FRONT基准平面作为第二个偏移参照,并设置其偏移距离为130,如图4-9所示。
图4-8 指定孔的主放置参照
图4-9 选定偏移参照并设置其偏移距离
6 在“孔”选项卡中设置孔的直径尺寸值为50。
说明 修改孔直径尺寸的方法主要有如下几种。
在“孔”选项卡的(直径)框中直接输入尺寸,或从该框的下拉列表中选择最近使用的值。
在图形窗口中拖动直径控制滑块来动态修改直径尺寸。
在图形窗口中直接双击直径尺寸,然后在出现的尺寸框中键入新值。
7 在“孔”选项卡中单击“添加埋头孔/沉头孔”按钮,以添加埋头孔/沉头孔。
8 在“孔”选项卡中打开“形状”面板,设置图4-10所示的形状尺寸和形状选项。
9 在“孔”选项卡中单击“确定”按钮,完成使用标准孔轮廓的简单孔,效果如图4-11所示。
图4-10 设置形状尺寸和形状选项
图4-11 创建简单孔2
4.1.4 创建草绘孔
要创建草绘孔,则必须进入内部草绘器中选择现有的草绘轮廓(草绘剖面)或创建新的草绘剖面。草绘孔的草绘剖面要符合如下几点。
必须包含所需的几何图元且无相交图元的封闭环。
包含垂直旋转轴(必须草绘一条几何中心线)。
使所有图元位于旋转轴(几何中心线)的一侧,并且使至少一个图元垂直于旋转轴。继续在前面的案例模型中创建草绘孔,具体的操作步骤如下。
1 在功能区的“模型”选项卡的“工程”面板中单击“孔”工具按钮,打开“孔”选项卡。
2 在“孔”选项卡中单击“简单”按钮,接着单击“草绘(使用草绘定义钻孔轮廓)”按钮,则此时“孔”选项卡显示出的按钮图标如图4-12所示。
图4-12 单击“草绘(使用草绘定义钻孔轮廓)”按钮
说明 如果要打开现有的一个草绘,则在“孔”选项卡中单击“打开现有草绘”按钮,弹出“打开剖面”对话框,选择一个现有的草绘文件(.sec)来打开即可。
3 在“孔”选项卡单击“草绘器(激活草绘器以创建剖面)”按钮,进入草绘模式。
4 为孔绘制一个新草绘剖面(草绘轮廓),如图4-13所示。
图4-13 创建一个新草绘剖面
5 单击“确定”按钮。
6 在模型上选择放置孔的主放置参照位置,如图4-14所示。
7 打开“放置”面板,定义孔的放置类型。在本例中默认选择“线性”选项。接着分别将两个偏移放置控制滑块拖动到相应的偏移参照上,并在“偏移参考”收集器中设置它们相应的偏移距离尺寸,如图4-15所示。
8 在“孔”选项卡中单击“确定”按钮,完成创建的草绘孔如图4-16所示。
图4-14 指定主放置参照
图4-15 定义偏移参照及其偏移距离尺寸
图4-16 创建的草绘孔
4.1.5 创建工业标准孔
工业标准孔是采用工业标准的螺纹数据等参数来创建的孔特征,在创建过程中不需要草绘。Creo Parametric 6.0系统中的工业标准孔可以基于ISO、UNC或UNF标准(孔图表)。对于标准孔,允许系统自动创建螺纹注释。
工业标准孔包括螺纹孔(带攻丝的孔或钻孔)、锥形孔、间隙孔等。下面以在六角柱上创建一个工业标准螺纹钻孔为例,说明创建工业标准孔的一般方法和步骤。
1 在“快速访问”工具栏中单击“打开”按钮,弹出“文件打开”对话框,选择配套文件“bc_4_k2.prt”,然后单击“文件打开”对话框中的“打开”按钮。
2 在功能区的“模型”选项卡的“工程”面板中单击“孔”工具按钮,从而打开“孔”选项卡。
3 在“孔”选项卡中单击“标准”按钮,并确保选中“添加攻丝”按钮,从(螺纹类型)下拉列表框中选择所需的孔图表,在这里接受默认的ISO标准孔图表。
4 在(螺钉尺寸)框中选择螺钉尺寸为M20×2,设置孔的深度值为45,选择“钻孔肩部深度”图标选项,如图4-17所示。
图4-17 设置创建工业标准螺纹钻孔
5 打开“放置”面板。选择六角柱的上端面作为放置孔的主放置参照位置,如图4-18所示。接着在按住〈Ctrl〉键的同时选择基准轴A_1,系统默认以唯一的同轴方式放置孔特征。
6 打开“形状”面板,设置工业标准螺纹钻孔的相关形状尺寸如图4-19所示。
图4-18 选择主放置参照
图4-19 设置工业标准螺纹钻孔的形状尺寸
7 在“孔”选项卡中单击“确定”按钮,完成创建的工业标准螺纹钻孔特征如图4-20所示。
图4-20 创建工业标准螺纹钻孔
知识点拨 如果不想在标准孔特征中添加有注解信息,那么可以在创建标准孔特征的过程中,从“孔”选项卡的“注解”面板中取消选中“添加注解”复选框即可。