3.3 基準特征

基準特征主要包括基準平面、基準點、基準曲線、基準軸和基準坐標系等。

3.3.1 基準平面

基準平面在設計中是比較重要的。例如，可以在基準平面上草繪或放置特征，可以將基準平面用作尺寸標注的位置參照（參考），可以將基準平面作為裝配時零部件相互配合的參照面等。

在默認情況下，基準平面有兩側，可以設置一側為褐色，另一側為灰色。當組裝元件、定向視圖和草繪參考時，應使用顏色，根據面對屏幕的不同側，基準平面將以設定的不同顏色顯示。

用戶可以根據設計需要來創建新基準平面，新建的基準平面將獲得系統按照依次順序自動分配的基準名稱：DTM1、DTM2、DTM3……當然用戶也可以更改基準平面的名稱。

如果要選擇一個基準平面，那么可以選擇其名稱，或在圖形窗口中單擊它的一條顯示邊界線，或在模型樹中進行選擇。

在零件模式下，從功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“平面”按鈕，系統彈出“基準平面”對話框。“基準平面”對話框具有3個選項卡，下面介紹這3個選項卡的功能含義。

1．“放置”選項卡

“放置”選項卡的主要用途是收集參照和設置放置約束等來定義基準平面的放置位置。當選擇了參照后，系統會根據參照提供默認的放置約束類型選項，用戶可以根據設計要求選擇另外的放置約束類型選項，并設置相關的參數來放置新基準平面。例如，選擇TOP基準平面作為參照，接著可在“參考”收集器中的相應下拉列表框中選擇放置約束類型選項為“偏移”，在“偏移”下面的“平移”文本框中輸入于指定方向的偏移距離，如圖3-75所示。

2．“顯示”選項卡

“顯示”選項卡如圖3-76所示，主要用于調整基準平面的方向和顯示大小。單擊“反向”按鈕，則反轉基準平面的法向。若要調整基準平面的顯示輪廓大小，那么選中“調整輪廓”復選框，接著選擇“大小”或“參考”輪廓類型選項。

大小：通過指定寬度和高度值來設置基準平面輪廓顯示的大小，可以鎖定長寬比。需要注意的是指定為基準平面的顯示輪廓高度和寬度的值不是Creo Parametric尺寸值，且不會顯示出來。

參考：允許根據選定參照（如零件、特征、邊、軸或曲面等）調整基準平面的顯示大小。

3．“屬性”選項卡

“屬性”選項卡如圖3-77所示，在該選項卡可以利用“名稱”文本框來重命名該基準特征，并可單擊“顯示此特征的信息”按鈕，以在Creo Parametric瀏覽器中查看關于當前基準平面特征的詳細信息。

3.3.2 基準點

在幾何建模時可以將基準點用作構造元素，或用作進行計算和模型分析的已知點。

基準點主要分一般基準點、偏移坐標系基準點和域基準點等。其中，一般基準點是指在圖元上、圖元相交處或自某一圖元偏移處所創建的基準點；偏移坐標系基準點是指通過自選定坐標系偏移來創建的基準點；域基準點（簡稱域點）是指在“行為建模”中用于分析的點，一個域點標識一個幾何域。在這里主要介紹常用的一般基準點。另外，在草繪平面中亦可創建幾何基準點（第2章已介紹）。

在一個基準點特征內，可以使用不同的放置方法來添加點。注意在一項操作中創建的所有點都屬于同一個組（同一個基準點特征）。創建一般基準點特征的方法步驟如圖3-78所示。

可以將一般基準點放置在這些位置：曲線、邊或軸上；圓形或橢圓形圖元的中心；在曲面或面組上，或自曲面或面組偏移；頂點上或自頂點偏移；自現有基準點偏移；從坐標系偏移；圖元相交位置等。注意不能將基準點置于坐標系的軸上，但可以使用坐標系的軸作為偏移方向。

下面通過案例來詳細介紹一般基準點的典型方法和步驟，具體操作步驟如下。

1 在“快速訪問”工具欄中單擊“打開”按鈕，系統彈出“文件打開”對話框，選擇隨書配套資源的CH3文件夾里提供的配套源文件“hy_s3_jzd.prt”，該文件中存在的零件模型如圖3-79所示。

2 在功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“點”按鈕，系統彈出“基準點”對話框。

3 創建基準點P NT0。

在模型頂曲面的預定區域單擊，接著拖動其中一個偏移參照控制圖柄去捕捉RIGHT基準平面的顯示輪廓邊界（即選擇RIGHT基準平面），再拖動另一個偏移參照控制圖柄選擇FRONT基準平面，然后在“基準點”對話框的“放置”選項卡的“偏移參考”收集器中分別設置這兩個偏移參照相應的偏移距離，如圖3-80所示。第一個基準點被默認命名為P NT0。

4 創建基準點P NT1。

在“放置”選項卡的點列表中單擊“新點”，使“”符號指向“新點”，表示當前狀態為新點創建狀態。

在頂曲面的指定區域內單擊（如圖3-81所示），接著在“放置”選項卡的“參考”收集器中，將該曲面參照的約束類型選項設置為“偏移”，在“偏移”尺寸文本框中輸入60，然后在對話框中的“偏移參考”收集器框內單擊，將其激活，選擇FRONT基準平面，按住〈Ctrl〉鍵的同時選擇RIGHT基準平面，所選的FRONT基準平面和RIGHT基準平面作為偏移參照列在“偏移參考”收集器中，分別修改它們相應的偏移距離，如圖3-82所示。

5 創建基準點P NT2。

在點列表中單擊“新點”標簽，以切換到新點創建狀態。

在圖3-83所示的半橢圓形邊線上單擊，系統根據該主放置參照給予默認的放置約束選項為“在其上”。

在“偏移”尺寸框右側的下拉列表框中選擇“比率”選項，并設置偏移比率為0.68，如圖3-84所示。

說明 可以有下列兩種指定偏移距離的方式。

通過指定偏移比率：在“偏移”尺寸框中輸入偏移比率。偏移比率是基準點到選定端點之間的距離與曲線或邊的總長度之比。

通過指定實際長度：將“比率”選項改為“實際值”選項，此時在“偏移”尺寸框輸入從基準點到端點或參照的實際曲線長度。

6 創建基準點P NT3。

在“放置”選項卡的點列表中單擊“新點”，使“”符號指向“新點”，表示當前狀態為新點創建狀態。

單擊所需的半圓邊線，接著在“參考”收集器中將所選邊線的放置約束類型選項更改為“居中”，如圖3-85所示，從而將新基準點放置在選定邊參照的中心處。

7 在“基準點”對話框中單擊“確定”按鈕，完成基準點特征創建。在該基準點特征中包含了4個基準點。

知識點撥 用戶可以設置在圖形窗口中顯示或隱藏基準特征（包括基準點），以及顯示或隱藏基準特征標記（包括基準點標記），這可以使用功能區的“視圖”選項卡的“顯示”面板中的相關按鈕，如圖3-86所示。“平面顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準平面，“平面標記顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準平面標記；“點顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準點，“點標記顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準點標記；“軸顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準軸，“軸標記顯示”按鈕用于顯示或隱藏基準軸標記；“坐標系顯示”按鈕用于顯示或隱藏坐標系，“坐標系標記顯示”按鈕用于顯示或隱藏坐標系標記。另外，“注釋顯示”按鈕用于打開或關閉3D注釋及注釋元素，“旋轉中心”按鈕用于顯示或隱藏旋轉中心，“尺寸背景顯示”按鈕用于設置顯示或隱藏尺寸背景。

3.3.3 基準曲線

創建基準曲線的方式主要分兩種情形，一種用于插入空間基準曲線，另一種則用于在指定的草繪平面內草繪平面基準曲線。

1．插入空間基準曲線

要插入空間基準曲線，則在功能區的“模型”選項卡中單擊“基準”組溢出按鈕，接著單擊“曲線”旁邊的“箭頭”按鈕，打開一個工具命令列表，如圖3-87所示，其中提供了3種曲線選項，即“通過點的曲線”“來自方程的曲線”“來自橫截面的曲線”。下面分別介紹創建基準曲線的這3種方法。

（1）通過點的曲線

使用“通過點的曲線”命令，可以創建一個通過若干現有點的基準曲線，其一般操作方法和步驟如下。

1 在功能區的“模型”選項卡中單擊“基準”組溢出按鈕，接著單擊“曲線”旁邊的“箭頭”按鈕，打開一個工具命令列表，從中選擇“通過點的曲線”命令，打開“曲線：通過點”選項卡，如圖3-88所示。

2 在“曲線：通過點”選項卡中打開“放置”面板，單擊激活“點”收集器，在圖形窗口中選擇一個現有點、頂點或曲線端點，接著確保處于“?添加點”的狀態下，選擇其他點添加到曲線定義中（所選點顯示在點列表中），如圖3-89所示。

3 要定義一個點與之前添加的點如何連接，那么在“放置”面板的點列表中選擇該點，接著在“連接到前一點的方式”選項組中選擇“樣條”或“直線”單選按鈕。選擇“樣條”單選按鈕時，使用三維樣條將該選定點連接到上一點；選擇“直線”單選按鈕時，使用一條直線段來將該選定點連接到上一點，并可以根據實際要求選擇“添加圓角”復選框以在曲線的選定點處添加圓角來對曲線進行倒圓角，圓角半徑值由“半徑”框輸入的值設定，而“具有相同半徑的點組”復選框用于創建具有相同半徑的點邏輯組的點部分，如圖3-90所示。

“樣條”單選按鈕對應著“曲線：通過點”選項卡中的按鈕，“直線”單選按鈕對應著按鈕。

說明 要創建位于曲面上的基準曲線，則需要在“放置”面板中選中“在曲面上放置曲線”復選框，接著選擇所需的曲面，并激活“點”收集器來在曲面上選擇所需的點。

4 要在曲線的端點定義條件，那么在“曲線：通過點”選項卡中打開“結束條件”面板，在“曲線側”框中選擇曲線的“起點”或“終點”，接著在“結束條件”下拉列表框中選擇以下選項之一，如圖3-91所示。

“自由”：在此端點使曲線無相切約束。

“相切”：使曲線在該端點處與選定參考相切。選擇“相切”選項時，單擊“相切于收集器，并選擇一個與曲線端點相切的軸、邊、曲線、平面或曲面。若單擊“反向”按鈕，則可將相切方向反向到參考的另一側。如果選中“使終止曲線垂直”復選框，則當選定的相切參考是曲面或平面時，使曲線端點垂直于選定參考，“垂直于”收集器用于選擇所需的一條邊。

“曲率連續”：使曲線在該端點處與選定參考相切，并將連續曲率條件應用于該點。

“垂直”：使曲線在該端點處與選定參考垂直。

5 如果創建通過兩個點的基準曲線，那么可以在三維空間中扭曲該曲線并動態更新其形狀，其方法是在“曲線：通過點”選項卡中打開“選項”面板，選擇“扭曲曲線”復選框，接著單擊“扭曲曲線設置”按鈕，彈出“修改曲線”對話框，利用該對話框來修改曲線，如圖3-92所示。

6 在“曲線：通過點”選項卡中單擊“確定”按鈕，完成通過點來創建基準曲線。

練習案例：讀者可以打開本書配套的“hy_s3_jzqxtz.prt”文件，參照上述步驟來練習創建圖3-93所示的類似基準曲線。

（2）來自橫截面的曲線

可以使用“來自橫截面的曲線”命令從橫截面邊界創建基準曲線，如果橫截面有多個鏈，則每個鏈都有一個復合曲線。注意不能使用偏移截面中的邊界創建基準曲線。

在這里，先要掌握如何創建模型的橫截面。使用位于功能區“視圖”選項卡的“模型顯示”面板中的“視圖管理器”按鈕，可以創建多種類型（如平面橫截面、偏移橫截面等）的橫截面。請看以下簡單例子。

1 打開本書配套的“hy_s3_hjm.prt”文件，此文件中已經存在圖3-94所示的模型零件。

2 在功能區的“視圖”選項卡的“模型顯示”面板中單擊“視圖管理器”按鈕，或者在“視圖”工具欄中單擊“視圖管理器”按鈕，彈出圖3-95所示的“視圖管理器”對話框（簡述為視圖管理器）。

3 在視圖管理器的“截面”選項卡中單擊“新建”按鈕，接著從打開的下拉命令列表中選擇“平面”命令選項，再在截面列表中輸入新橫截面名稱或接受默認的橫截面名稱，如圖3-96所示，按〈Enter〉鍵確認。

4 功能區提供“截面”選項卡，從一個下拉列表框中選擇“穿過”選項，在圖形窗口中選擇DTM3基準平面，其他設置如圖3-97所示，然后單擊“確定”按鈕。

5 返回到視圖管理器，此時剛新建的橫截面處于激活狀態，如圖3-98所示，激活的截面對象在模型樹上附帶顯示有一個小太陽圖標。在視圖管理器的“截面”選項卡中，利用“選項”下拉菜單可以設置截面的一些參數和內容選項。

6 取消激活橫截面。在視圖管理器的“截面”選項卡的截面列表中雙擊“無橫截面”選項，然后單擊“關閉”按鈕。或者在模型樹上單擊或右擊“截面”節點下的處于激活狀態的此橫截面對象，接著在屏顯工具欄中單擊“取消激活”按鈕，亦可取消所選橫截面的激活狀態。取消激活橫截面后的模型效果如圖3-99所示。

使用“來自橫截面的曲線”命令方式創建基準曲線的操作步驟如下。

1 在沒有選中任何橫截面對象的狀態下，在功能區的“模型”選項卡中單擊“基準”組溢出按鈕，接著單擊“曲線”旁邊的“箭頭”按鈕，打開一個工具命令列表，從中選擇“來自橫截面的曲線”命令，打開圖3-100所示的“曲線”選項卡。

2 在“曲線”選項卡的“橫截面”下拉列表框中選擇用來創建曲線的命名橫截面，例如在上例中選擇剛創建的橫截面名稱。

3 在“曲線”選項卡中單擊“確定”按鈕。

（3）從方程

只要曲線不特殊自交，便可以通過“來自方程的曲線”命令由方程創建基準曲線。請看如下一個操作案例。

1 在功能區的“模型”選項卡中單擊“基準”組溢出按鈕，接著單擊“曲線”旁邊的“箭頭”按鈕，打開一個工具命令列表，從中選擇“來自方程的曲線”命令，打開圖3-101所示的“曲線：從方程”選項卡。

2 在圖形窗口或模型樹中，選擇一個基準坐標系或目的基準坐標系以表示方程的零點。在本例中選擇PRT_CSYS_DEF坐標系。

3 在旁的下拉列表框中選擇一個坐標系類型，如“笛卡兒”“柱坐標”或“球坐標”，在本例中選擇“笛卡兒”。

4 在“自”框中默認獨立變量范圍的下限值為0，在“至”框中默認其上限值為1。

5 單擊“方程”按鈕，打開“方程”對話框，輸入曲線方程如下。

x=5?t+3?sin（t?360）

y=8+cos（t?360）

z=5

此時，“方程”對話框如圖3-102所示，單擊“確定”按鈕。

說明 根據從0到1變化的參數t和3個坐標系參數來指定方程：笛卡兒坐標系為x、y和z，柱坐標系為r、theta和z，球坐標系為r、theta和phi。注意不能在定義基準曲線的方程中使用這些語句：abs、ceil、floor、else、extract、if、endif、itos和search。

6 在“曲線：從方程”選項卡中單擊“確定”按鈕，完成創建的基準曲線如圖3-103所示。

2．草繪基準曲線

草繪的基準曲線可以由一個或多個草繪段以及一個或多個開放或封閉的環組成。

在功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“草繪”按鈕，系統彈出圖3-104所示的“草繪”對話框。“放置”選項卡中的設置內容如下。

草繪平面：包括草繪平面參照收集器。可以單擊該收集器來選取或重定義草繪平面參照，或者單擊“使用先前的”按鈕使用先前一次使用的草繪平面。

草繪方向：在開始草繪前，必須將草繪平面定向到屏幕的法向軸，這需要設置草繪視圖方向、參照和方向選項。

設置好草繪平面和草繪方向內容后，單擊“草繪”按鈕，進入草繪模式，然后使用草繪工具草繪平整（平面）基準曲線即可。

3.3.4 基準軸

基準軸的作用和基準平面類似，都可以用作特征創建的參照。在實際設計工作中，基準軸對制作基準平面、同軸放置項目和創建徑向陣列特別有用。在這里需要了解這樣一個基本概念：基準軸是單獨的特征，它可以被重定義、隱含、遮蔽或刪除等，這與特征軸是不同的；特征軸是指在創建旋轉特征或圓柱形體時自動產生的內部軸線，它不是單獨的特征，一旦把其依附的特征（如旋轉特征）刪除掉，那么相應的特征軸也一同被刪除。

Creo Parametric給在零件模型下新建的基準軸命名為“A_#”，#是軸（包括基準軸和特征軸）的順序號。

要選擇一個基準軸，則可以在繪圖窗口中單擊它，或者單擊它的名稱，也可以在模型樹中選擇它。

在零件模式下，從功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“軸”按鈕，系統彈出“基準軸”對話框。“基準軸”對話框具有3個選項卡，下面介紹這3個選項卡的功能含義。

1．“放置”選項卡

“放置”選項卡如圖3-105所示，主要包括“參考”收集器和“偏移參考”收集器。使用“參考”收集器選取要在其上放置新基準軸的參照，然后選取所需的參照類型。要選擇其他參照，則在選擇時按住〈Ctrl〉鍵。常見的參照放置類型有如下幾種。

“穿過”：表示基準軸延伸穿過選定參照。

“法向（垂直）”：放置垂直于選定參照的基準軸。

“相切”：放置與選定參照相切的基準軸。

“中心”：通過選定平面圓邊或曲線的中心，且在垂直于選定曲線或邊所在平面的方向上放置基準軸。

如果在“參照”收集器中選取“法向（垂直）”作為參照類型，那么將激活“偏移參考”收集器，使用該收集器選取偏移參照并設置相應的位置參數。

2．“顯示”選項卡

“顯示”選項卡如圖3-106所示。選中“調整輪廓”復選框時，可以通過指定長度尺寸來調整基準軸顯示輪廓的長度，或者選定參照使基準軸輪廓與參照相擬合。

3．“屬性”選項卡

在“屬性”選項卡中可以重命名基準軸特征，還可以單擊“顯示此特征的信息”按鈕，從而在Creo Parametric瀏覽器中查看當前基準軸特征的信息。

在設計工作中，為了節省時間，也可以先在圖形窗口中選擇一組有效的參照組合，然后在功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“軸”按鈕，以快速地創建完全約束的基準軸特征，在這過程中沒有使用“基準軸”對話框。例如，先選擇兩個基準點，接著單擊“軸”按鈕，則通過每個基準點加以約束來自動創建基準軸。創建其他基準特征也有類似的快速操作技巧，在此不贅述，希望讀者在學習和工作中多加注意和總結，學以致用。

3.3.5 基準坐標系

可以根據需要在三維空間中創建用戶基準坐標系，這些坐標系可以是笛卡兒坐標系、柱坐標系和球坐標系，其中常用的基準坐標系為笛卡兒坐標系。

要創建基準坐標系，則在功能區的“模型”選項卡的“基準”面板中單擊“坐標系”按鈕，系統彈出“坐標系”對話框。“原點”選項卡中的“參考”收集器首先處于被激活狀態，此時，系統提示選取3個參考（例如平面、邊、坐標系或點）以放置坐標系。在這里以選擇PRT_CSYS_DEF坐標系作為參考為例，接著在“偏移類型”下拉列表框中選擇“笛卡兒”“圓柱”“球坐標”“自文件”4選項之一，然后根據設定的偏移類型輸入相關的偏移參數即可，如圖3-107所示。設定的偏移類型不同，那么需要輸入的參數也將不同，例如當偏移類型為“笛卡兒”時，需要分別輸入X、Y和Z參數，而當偏移類型為“圓柱”時，則需要分別輸入R、θ和Z參數。

如果要設置新基準坐標軸的方向，那么在“坐標系”對話框中切換到“方向”選項卡，如圖3-108所示，從中進行如下的一些操作即可。

定向根據“參考選擇”：相對于兩個選定的附加參照定向。

定向根據“選定的坐標系軸”：相對于選定的放置參照坐標系定向，即要為所選的坐標系軸設置相應的參數，如“繞X”參數、“繞Y”參數、“繞Z”參數。

設置Z垂直于屏幕：單擊“設置Z垂直于屏幕”按鈕，則將坐標系定向到與屏幕正交的方向上。

使用“屬性”選項卡，可以重新命名該基準坐標系，并可以單擊“顯示此特征的信息”按鈕，打開Creo Parametric瀏覽器以查看此基準坐標系的特征信息。

在“坐標系”對話框中單擊“確定”按鈕，完成新基準坐標系創建。

另外，如果在零件模式功能區的“模型”選項卡中單擊“基準”組溢出按鈕并選擇“默認坐標系”命令，則可以在當前零件中插入一個默認的坐標系。

在零件模式下，系統以“CS#”（#為從0開始遞增的整數）形式命名新基準坐標系。