3.3 扫描特征

基本概念

扫描特征是单一截面沿一条或多条扫描轨迹生成实体的方法，在扫描特征中，截面虽然可以按照轨迹的变化而变化，但其基本形态是不变的。如果需要在一个实体中实现多个形态各异的截面，就可以考虑使用混合特征。

以扫描方式创建实体或曲面时，截面必须垂直于轨迹线，但很多零件的截面与轨迹并不垂直，使用可变截面扫描的方法可创建这类实体或曲面特征。在给定的截面较少、轨迹尺寸较明确，且轨迹较多的场合，适合使用可变截面扫描。

扫描截面沿着螺旋轨迹进行扫描，可形成螺旋扫描特征。扫描的螺旋轨迹线轮廓由旋转面的外形线与螺距（螺圈间的距离）共同决定。螺旋轨迹线和旋转面不会在最后形成的螺旋几何体中显现。对于实体和曲面造型，螺旋扫描方式均可用。

课堂讲解课时：2课时

3.3.1 设计理论

创建扫描特征的一般操作步骤如下。

（1）单击【模型】选项卡【形状】组中的【扫描】按钮，打开【扫描】工具选项卡。

（2）在【扫描】工具选项卡中单击【实心】按钮，生成实体特征。

（3）单击按钮，使沿扫描轨迹的草绘截面保持不变。

（4）在显示窗口选择扫描轨迹。

（5）单击按钮，创建扫描截面。

（6）单击【草绘】选项卡中的【确定】按钮，退出草绘状态。

（7）在【扫描】工具选项卡中，单击【特征预览】按钮进行预览，无误后单击【确定】按钮，完成扫描特征的创建。

3.3.2 课堂讲解

1.三维扫描

单击【模型】选项卡【形状】组中的【扫描】按钮，打开如图3-57所示的【扫描】工具选项卡，使用扫描方式建立实体特征。

下面对【扫描】工具选项卡中的一些相关按钮、选项进行说明。

打开【扫描】工具选项卡的【参考】面板，如图3-58所示，此时可以选择已有曲线作为扫描轨迹，也可以单击【细节】按钮，在弹出的【链】对话框中设置参考，如图3-59所示。

图3-57 【扫描】工具选项卡

图3-58 【参考】面板

图3-59 【链】对话框

【扫描】工具选项卡中【选项】面板的内容，如图3-60所示。

图3-60 【选项】面板

【扫描】工具选项卡中【相切】面板的内容，如图3-61所示。

图3-61 【相切】面板

【扫描】工具选项卡中的【属性】面板用于显示或更改当前拉伸特征的名称，单击【显示此特征的信息】按钮，可以显示当前扫描特征的具体信息。

2.创建可变截面扫描特征

绘制完扫描轨迹后，单击【模型】选项卡【形状】组中的【扫描】按钮，先选择原点轨迹线，接着按住Ctrl键不放单击选取额外轨迹线（使用Ctrl键可选取多个轨迹，使用Shift键可选取一条链中的多个图元），如图3-62所示。

图3-62 选取扫描轨迹

单击【可变截面扫描】按钮，使截面根据参数化参考或沿扫描的轨迹进行变化，即创建可变剖面扫描实体。单击【扫描为实体】按钮，使用可变剖面扫描方式创建实体。若单击【扫描为曲面】按钮，即可使用可变剖面创建曲面。

单击选项卡上的各个按钮便会显示各面板的内容。

【参考】面板的作用是显示各轨迹线及指定各轨迹线，如图3-63所示。

图3-63 【参考】面板

通过【选项】面板可以指定采取何种扫描截面端点处理方式，如图3-64所示。

【相切】面板的作用是指定扫描轨迹线的切线参考方向，如图3-65所示。

图3-64 【选项】面板

图3-65 【相切】面板

扫描轨迹线依次选取后，单击【创建或编辑扫描截面】按钮，创建扫描剖面，沿选定轨迹草绘扫描截面，如图3-66所示。

图3-66 扫描截面图示

草绘截面创建完成后，单击【草绘】选项卡中的【确定】按钮，返回【扫描】工具选项卡，再单击【特征预览】按钮进行预览，无误后单击【确定】按钮，完成扫描实体的创建，如图3-67所示。

3.扫描剖面外形的控制方式

扫描截面的外形除了受原点轨迹线、法向轨迹线、X轴方向轨迹线等因素控制外，实际应用可变剖面扫描工具时，也常使用下列两种方式控制扫描截面的外形变化。

（1）使用关系式搭配trajpar参数控制截面参数的变化

该方式的定义格式为：sd＃=trajpar+参数变化量，其中sd＃代表要变化的参数。

在创建扫描实体的过程中，当绘制完成扫描截面后，单击【工具】选项卡【模型意图】组中的【关系】按钮，弹出【关系】对话框，此时绘制完成的扫描轨迹如图3-68所示。

图3-67 完成后的扫描实体

图3-68 选择【关系】命令后的扫描截面

若要改变扫描截面的高度或宽度，只需在弹出的【关系】对话框中编辑相应的变化参数即可实现。如对扫描特征的表面宽度进行修改，可输入如图3-69所示的语句。

图3-69 宽度修改语句

单击【确定】按钮后，扫描截面外形将发生改变，如图3-70所示。

草绘截面修改完成后，单击【草绘】工具选项卡中的【确定】按钮，再单击【特征预览】按钮进行预览，无误后单击【确定】按钮，完成扫描实体特征的创建，如图3-71所示。

图3-70 修改后的扫描截面

图3-71 修改后的扫描实体

（2）使用关系式搭配基准图及trajpar参数控制截面参数的变化

该方式的定义格式为：sd＃=evalgraph（“基准图名”，扫描行程）

其中基准图名由用户命名，扫描行程=trajpar×参数变化量。

首先绘制扫描轨迹（包含原始轨迹线及额外轨迹线）。

之后单击【模型】选项卡【基准】组中的【平面】按钮，弹出【基准平面】对话框，命名基准平面名称为height，单击【确定】按钮，如图3-72所示。在创建的基准面上绘制草图，如图3-73所示。图中曲线的长度对应用户指定的扫描实体长度值（即扫描轨迹线的长度）。

图3-72 【基准平面】对话框

图3-73 绘制基准草图

单击【模型】选项卡【形状】组中的【扫描】按钮，单击【固定截面扫描】按钮。扫描轨迹线依次选好后，单击【创建或编辑扫描截面】按钮，沿选定轨迹扫描截面，如图3-74所示。

当扫描轨迹绘制完成后，单击【工具】选项卡【模型意图】组中的【关系】按钮此时扫描截面如图3-75所示。在弹出的【关系】对话框中输入关系式，如图3-76所示。

图3-74 扫描截面

图3-75 选择【关系】命令后的扫描截面

图3-76 按基准图元修改扫描外形语句

草绘截面修改完成后，单击【草绘】工具选项卡中的【确定】按钮，再单击【特征预览】按钮进行预览，无误后单击【确定】按钮，完成扫描实体特征的创建，如图3-77所示。

图3-77 按基准图元扫描生成的实体特征

4.创建螺旋扫描

单击【模型】选项卡【形状】组中的【螺旋扫描】按钮，弹出【螺旋扫描】工具选项卡，如图3-78所示。

下面对【螺旋扫描】工具选项卡中的一些新的按钮、选项进行说明。

图3-78 【螺旋扫描】工具选项卡

图3-79 右旋螺旋

图3-80 左旋螺旋

打开【螺旋扫描】工具选项卡中的【参考】和【选项】面板，如图3-81和图3-82所示，前者可以选择已有曲线作为扫描轮廓，也可以单击【断开链接】按钮，再重新绘制；之后选择【旋转轴】；【穿过旋转轴】和【垂直于轨迹】是设置截面的方向选项，如图3-83所示。后者可以设置扫描的封闭端面，以及截面沿轨迹的变化。【间距】面板设置螺旋间距的变化，如图3-84所示。

图3-81 【参考】面板

图3-82 【选项】面板

图3-83 【垂直于轨迹】螺旋

图3-84 变间距螺旋

单击【参考】面板中的【定义】按钮，选择一个平面绘制螺旋轮廓，如图3-85所示。单击【草绘】选项卡中的【确定】按钮。

单击【参考】面板中的【旋转轴】选择框，选择一条直线作为旋转轴。

单击【螺旋扫描】工具选项卡中的【创建或编辑扫描截面】按钮，绘制扫描截面，如图3-86所示。

图3-85 螺旋扫描轨迹

图3-86 绘制扫描截面

在【螺旋扫描】工具选项卡【输入间距值】按钮后的文本框输入间距，并选择螺旋旋转方向。无误后单击【确定】按钮，完成扫描实体特征的创建，如图3-87所示。

图3-87 螺旋扫描实体

3.3.3 课堂练习——创建底座上线圈

课堂练习开始文件：ywj/03/3-1.prt.2

课堂练习完成文件：ywj/03/3-1.prt.3

多媒体教学路径：多媒体教学→第3章→3.3练习

Step1 选择草绘面，如图3-88所示。

图3-88 选择草绘面

Step2 绘制拐角矩形，如图3-89所示。

图3-89 绘制拐角矩形

Step3 创建拉伸特征，如图3-90所示。

图3-90 创建拉伸特征

Step4 设置拉伸参数，如图3-91所示。

图3-91 设置拉伸参数

Step5 选择草绘面，如图3-92所示。

图3-92 选择草绘面

Step6 绘制直线图形，如图3-93所示。

图3-93 绘制直线图形

Step7 镜像线条，如图3-94所示。

图3-94 镜像线条

Step8 绘制圆形，如图3-95所示。

图3-95 绘制圆形

Step9 删除线条，如图3-96所示。

图3-96 删除线条

Step10 创建扫描特征，如图3-97所示。

图3-97 创建扫描特征

Step11 选择草绘命令，如图3-98所示。

图3-98 选择草绘命令

Step12 绘制圆形截面，如图3-99所示。

图3-99 绘制圆形截面

Step13 设置扫描参数，如图3-100所示。

图3-100 设置扫描参数

Step14 完成扫描特征，如图3-101所示。

图3-101 完成扫描特征

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