Pro/Engineer零件设计

中等职业学校专业骨干教师国家级培训

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Pro/Engineer 介绍

Pro/ENGINEER 于 1988 年问世，是美国 PTC 公司开发的大型 CAD/CAM/CAE 集成软件，其功能涵盖三维造型设计、产品装配设计、动态模拟与仿真、工程图的生成、模具设计、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、逆向工程、有限元分析等，包括了从产品设计到加工制造的全过程，广泛应用于汽车制造、航天航空、机械、模具家电、玩具等行业。

Pro/ENGINEER 于 1988 年问世，是美国 PTC 公司开发的大型 CAD/CAM/CAE 集成软件，其功能涵盖三维造型设计、产品装配设计、动态模拟与仿真、工程图的生成、模具设计、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、逆向工程、有限元分析等，包括了从产品设计到加工制造的全过程，广泛应用于汽车制造、航天航空、机械、模具家电、玩具等行业。

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Pro/Engineer 介绍

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Pro/Engineer 介绍

Pro/E 的特性Pro/E 的特性

3D 实体模型

单一资料库

特征式设计

参数式设计

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Pro/Engineer 介绍

应用实例建立水壶体的外形将水壶体挖为薄壳修饰水壶体的造型设计加把手修饰壶体与把手结合部做工程图设计变更检查设计变更的影响

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Pro/Engineer 介绍

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Pro/Engineer 介绍

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课程内容

零件设计内容

草图绘制

基本操作

工程特征

基础特征

曲面特征

编辑特征

工 程 图

零件装配

第 1 章 Pro/E 基本操作

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Pro/E的界面

工作区 主菜单区 主菜单工具栏区 特征命令工具栏区 导航器窗口区 信息提示区 过滤栏

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Pro/E的界面

工作区

主菜单工具栏区

特征命令工具栏区

信息提示区

导航器窗口区

过滤栏

主菜单区

Pro

/E

的界面

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操作和系统设置

设置当前工作目录设置模型显示方式设置Pro/E 的环境设置外观设置（即“颜色和外观”设置）自定义选项的设置（即“定制屏幕”）单位的设置

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三键鼠标功能左键： 1 、选择菜单、工具按钮 2 、选择模型中的对象 3 、确定文字注释位置，明确绘制 图素的始、终点等中键： 等价于菜单中的“完成”项，对话框中的 “确定”钮，特征操控板中的“√”钮 1 、单击中键：结束和完成当前操作 2 、移动中键：旋转 3 、滚动中键，或 CTRL+移动中键：缩放

4 、 SHIFT+移动中键：平移右键： 显示相应快捷菜单

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三键鼠标功能

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文件管理 新建 打开 设置工作目录 保存：将当前工作窗口中的模型以增加版 本号的方式建立一个新版本，原版 本仍存在，文件名不变 保存副本：可更改文件名、更改文件类型 保存文件 备份：可在当前目录或在其他目录中同名 备份

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文件管理

拭除：删除内存中的模型文件 删除：删除硬盘中的模型文件 关闭窗口：关闭当前模型的工作窗口， 但保留于内存中，仍可在 “文件打开”对话框中打开该 模型 退出：退出 PRO/E系统，注意先保存后退出

第 2 章 草图绘制

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参数化草绘

参数化草图绘制是创建各种零件特征的基础，它贯穿整个零件建模过程。

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“草绘”显示工具栏

主要用来控制草绘过程及在草

绘中是否显示尺寸及几何约束等。 尺寸显示 几何约束显示 网格显示 草绘实体端点显示

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草图绘制命令

项目选择切换按钮 绘制直线

绘制实体直线 绘制相切直线 绘制中心线

绘制矩形

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草图绘制命令 绘制圆

以圆心、半径方式绘制圆 绘制同心圆 三点方式绘圆 绘制与三个实体相切的圆

绘制椭圆 绘制圆弧

通过三点绘弧 绘制同心弧 通过中心和端点绘弧 创建与三个实体相切的弧 创建圆锥曲线弧

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草图绘制命令

绘制圆角创建与两图元相切的圆角 创建与两图元相切的椭圆圆角

绘制样条线 创建参照坐标系或参照点

创建参照点 创建参照坐标系

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草图标注命令

人工标注尺寸 修改尺寸值、样条几何或文本图元 对图元施加几何约束 创建文字

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草图标注命令

直线的尺寸标注 标注线段长度 标注点到线的距离 标注两平行线间的距离 标注点与点间的距离

角度的尺寸标注 标注两线段之间的夹角 标注圆弧的角度

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草图标注命令

圆与圆弧的尺寸标注 标注半径 标注直径 标注圆心与圆心间的距离 标注圆周与圆周间的距离

圆锥曲线的尺寸标注

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草图标注问题

弱尺寸转强尺寸

尺寸锁定

如何给图形标注适当的尺寸

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几何约束命令

几何约束类型 竖直约束 水平约束 垂直约束 相切约束 线段中点约束 共心（点）约束 对称约束 相等约束 平行约束

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几何约束命令

解决过度约束 PRO/E对尺寸约束要求很严，尺寸过多或几何约束与尺寸约束有重复，都会导致过度约束，此时显示“解决草绘”对话框。根据对话框中的提示或根据设计要求对显示的尺寸或约束进行相应取舍即可。

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草绘编辑命令

修剪图元 动态修剪图元 交角修剪图元 分割图元

操作图元镜像图元 缩放与旋转图元复制图元

创建构建线

第 3 章 基础特征

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基础特征的创建

拉伸特征 旋转特征 扫描特征 混合特征 扫描混合特征 螺旋扫描特征

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3.1 拉伸特征

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3.1 拉伸特征

1.定义：将绘制的截面沿给定方向和 给定深度生成的三维特征称 为拉伸特征。它适于构造等 截面的实体特征。2.菜单命令： [ 插入 ]/[拉伸 ] 拉伸工具按钮

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3.1 拉伸特征

3 ．拉伸特征操控 建立曲面拉伸特征 建立曲面拉伸特征 拉伸模式 按给定拉伸值沿一个方向拉伸 对称拉伸 沿一个方向拉伸到下一个曲面 拉伸到与选定曲面相交 沿一个方向拉伸到指定的点、曲线、平面或曲面

穿透

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3.1 拉伸特征

反向拉伸减料薄体拉伸暂停 模型预览 确认 放弃“放置”按钮“选项”按钮“属性”按钮

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3.1 拉伸特征

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3.2 旋转特征

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3.2 旋转特征

1 ．定义：由特征截面绕旋转中心线旋

转而成的一类特征，它适合 于构建回转体零件。

2 ．菜单命令： [ 插入 ]/[旋转 ] 旋转工具按钮

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3.2 旋转特征

3 ．旋转特征操控板定义旋转轴内部：使用草绘的中心线作为旋转轴 ：用户在非草绘环境自定义旋转轴旋转模式 按指定旋转角度沿一个方向旋转 按指定旋转角度，以草绘平面为分界向两边旋转 沿一个方向旋转到指定的点、曲线、平面或曲面注：要建立实体旋转特征，需绘制一封闭截面和一中心线 ， 绘制截面应完全位于旋转轴的一侧。

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3.2 旋转特征

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3.3 扫描特征

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3.3 扫描特征

1 ．定义：将二维截面沿指定的轨迹 线扫描生成三维实体特征。

2 ．菜单命令： [ 插入 ]/[扫描 ]/[伸出项 ]

（或 [ 切口 ] ）

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3.3 扫描特征

3 ．操作步骤单击菜单 [ 插入 ]/[扫描 ]/[伸出项 ] 在 [ 扫描轨迹 ] 菜单中选择创建轨迹线的方式 [ 草绘轨迹 ] 或 [ 选取轨迹 ] ，绘制或选取轨迹线。

若轨迹线为开放轨迹并与实体相接合，则应确定 轨迹的首尾端为 [ 自由端点 ] 还是 [ 合并端

点 ] ； 若轨迹线是封闭的，则需配合截面形状选择 [ 增加内部因素 ] 或 [ 无内部因素 ] 。在自动进入的草绘工作区中绘制扫描截面。[ 预览 ] 观察扫描结果，无误后确认完成。

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3.3 扫描特征

4. 当有下列情况时，扫描可能失败：

轨迹和本身相交

相对于该截面，弧或样条曲线的半径太小 修改扫描轨迹 修改截面

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3.4 混合特征

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3.4 混合特征

1 ．定义：由数个截面混合生成的特征称 为混合特征。

2 ．菜单命令： [ 插入 ]/[混合 ]/[伸出项 ]

（或 [ 切口 ] ）

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3.4 混合特征

3. 混合形式：平行：所有混合截面都位于截面草绘中的 多个平行面上。旋转：混合截面将绕 Y轴旋转，最大角度 可达 120度，每个截面都单独草绘， 并和截面坐标系对齐。一般：混合截面可以绕 X 、 Y 和 Z轴旋转，也 可以沿这三个轴平移；每个截面都单 独草绘，并和截面坐标系对齐。

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3.4 混合特征

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3.4 混合特征

4. 注意 所有混合截面必须具有相同数量的边 。 当数量不同时，解决方式如下： 使用草绘命令工具栏中的分割按钮 单击菜单 [ 草绘 ]/[ 特征工具 ]/[ 混合顶点 ]

命令，指定草绘截面的一个点作为一条边 绘制特征截面时应注意截面起始点的位置 不同，混合后的结果也不同。 更改截面起始点的位置 ——打开草绘截面，

单击菜单中的“起始点”项，即可更改。

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3.5 扫描混合特征

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3.5 扫描混合特征

1 ．定义：由数个截面沿着一条轨迹线 扫描混合生成的特征称为混 合特征。

2 ．菜单命令： [ 插入 ]/[扫描混合 ]/ [ 伸出项 ] （或 [ 切

口 ] ）

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3.5 扫描混合特征

扫描混合特征为扫描特征与混合特征的综合，需要单一轨迹（原始轨迹）和多个截面。

垂直于原始轨迹：截面在整个长度上保持垂直 于“原始轨迹”。

轴心方向：沿“轴心方向”看去，截面将保持与 “原始轨迹”垂直。垂直轨迹：必须选取两条轨迹。“原始轨迹”将决定沿该特征长度的截面原点。在沿该特征长度上，该截面平面将保持与“垂直轨迹”垂直。

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3.5 扫描混合特征

3. 注意所有的截面必须与轨迹线相交

对于封闭轨迹轮廓，必须在起始点和至少一个其他位置上有草绘截面。

对于开放式的轨迹轮廓，必须在起始点和终止点创建截面。

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3.6 螺旋扫描特征

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3.6 螺旋扫描特征

1 ．定义：由二维截面沿着一条螺旋线 扫描生成的特征称为螺旋扫 描特征。

2 ．菜单命令： [ 插入 ]/[螺旋扫描 ]/ [ 伸出项 ] （或 [ 切

口 ] ）

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3.6 螺旋扫描特征

第 4 章 工程特征

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工程特征

工程特征附含工程的意义，如圆孔、薄壳、加强肋、拔模斜面、倒圆、倒角。此类特征的截面大多呈现规则几何形状，因此用户不须绘制其截面造型，只要指定特征的放置部位、特征的定位尺寸及其他相关尺寸，即可描述出特征的几何数据。

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工程特征的创建

孔特征 壳特征 筋特征 拔模特征 圆角特征 倒角特征

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4.1 孔特征

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4.1 孔特征

1 ．菜单命令： [ 插入 ]/[ 孔 ] 特征工具栏按钮

2 ．孔的定位尺寸 使用 [ 孔 ] 命令建立孔特征，应指定孔

的放置平面并标注孔的定位尺寸，系统提供 4 种标注方法：线性、径向、直径、同轴

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4.1 孔特征

3 ．孔的种类简单孔 ：使用 [ 孔 ] 命令，在孔特征操控板中，通过选定放置平面，给定孔的形状尺寸及定位尺寸即可完成孔特征。

草绘孔 ：使用草图中绘制的截面形状完成孔特征的建立，其特征生成原理与旋转减料特征类似。

标准孔 ： 3 个标准孔类型——ISO、 UNC、 UNF，孔形状有埋头孔、沉孔等。

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4.1 孔特征

定位方法 使用的定位尺寸 标注内容

线性 两个线性尺寸 标注孔中心线到实体边或基准面的距离

径向 一个线性尺寸和一个角度尺寸

以半径极坐标的方式标注孔的中心线位置

直径 一个线性尺寸和一个角度尺寸

以直径极坐标的方式标注孔的中心线位置

同轴 无 使孔的轴线与实体中已有的轴线共线，在轴和曲面的交点处放置孔

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4.1 孔特征

孔命令操控板

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4.1 孔特征

线性定位

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4.1 孔特征

径向定位

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4.1 孔特征

草绘孔

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4.1 孔特征

标准孔

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4.2 壳特征

1. 菜单命令： [ 插入 ]/[ 壳 ] 特征工具栏按钮2. 操作步骤 单击该操控板中的 [ 参照 ] 按钮

，指定要移除面，在面板中设定抽壳厚度及去除材料方向。

预览观察效果，并确认完成。

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4.2 壳特征

指定曲面 指定厚度 完成的壳特征

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4.2 壳特征

可以创建不同的厚度的壳体。可以移除多于一个曲面。能够增加或删除材料。不能在有圆角的壳体上抽壳。

注意事项

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4.3 筋特征

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4.3 筋特征

1 ．菜单命令： [ 插入 ]/[ 筋 ] 特征工具栏按钮

1 ．菜单命令： [ 插入 ]/[ 筋 ] 特征工具栏按钮2.操作步骤单击草绘图标，选择草绘平面和参照平面。绘制筋的草图。（须开放线条，绘制时注意 参照的选择）单击筋工具，确认筋材料方向。输入筋深度。（注意添加深度方向）单击操控板确定按钮，完成筋的创建。

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4.4 拔模特征

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4.4 拔模特征

1.菜单命令： [ 插入 ]/[拔模 ] 拔模工具栏按钮1.菜单命令： [ 插入 ]/[拔模 ] 拔模工具栏按钮2.操作步骤打开 [ 操控板 ] ，选择要进行拔模的面；选择拔模枢轴和拔模方向参照；修改拔模角度及其方向；设置 [ 分割 ] 、 [ 选项 ] 面板，建立更复杂拔模特征；

预览，并完成拔模特征的建立。

2.操作步骤打开 [ 操控板 ] ，选择要进行拔模的面；选择拔模枢轴和拔模方向参照；修改拔模角度及其方向；设置 [ 分割 ] 、 [ 选项 ] 面板，建立更复杂拔模特征；

预览，并完成拔模特征的建立。

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4.4 拔模特征拔模曲面：要进行拔模的模型曲面拔模枢轴：既可以是“枢轴平面”，也可以是

“枢轴 曲线”。枢轴平面：拔模曲面可以绕着枢轴平面和拔模曲

面的交线旋转而形成拔模斜面。枢轴曲线：拔模曲面可以绕着一条曲线旋转而形 成拔模斜面。拔模参照：确定拔模方向的平面、轴或模型的边。拖动方向：用于确定拔模的正、负方向，它总是 垂直于拔模参照平面或平行于拔模

参 照轴或参照边。（有时系统自动给

定）

拔模曲面：要进行拔模的模型曲面拔模枢轴：既可以是“枢轴平面”，也可以是

“枢轴 曲线”。枢轴平面：拔模曲面可以绕着枢轴平面和拔模曲

面的交线旋转而形成拔模斜面。枢轴曲线：拔模曲面可以绕着一条曲线旋转而形 成拔模斜面。拔模参照：确定拔模方向的平面、轴或模型的边。拖动方向：用于确定拔模的正、负方向，它总是 垂直于拔模参照平面或平行于拔模

参 照轴或参照边。（有时系统自动给

定）

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4.4 拔模特征

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4.5 倒圆特征

1 ．菜单命令 [ 插入 ]/[倒圆角 ] 特征工具栏按钮2 ．常用圆角类型简单圆角可变半径圆角完全圆角

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4.5 倒圆特征

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4.5 倒圆特征

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4.5 倒圆特征

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4.6 倒角特征

选择要倒角的边 选择倒角命令 完成倒角的边

1 ．菜单命令 [ 插入 ]/[边倒角 ] 特征工具栏按钮

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4.6 倒角特征

选择一个或数个倒角的边。单击倒角工具。确定倒角类型并修改倒角数值。 （ D×D 、 D1×D2、角度 ×D 及 45×D)单击操控板确定按钮，结束特征定义。

第 5 章 编辑特征

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编辑特征

操作步骤 单击菜单命令 [ 编辑 ]/[特征操作 ]

，系统显示 [ 特征 ] 菜单； 单击 [ 特征 ] 菜单中的 [ 复制 ] 命令

，系统显示 [ 复制特征 ] 菜单； 选择 [ 特征放置 ] 、 [ 特征选择 ] 、[ 特征关系 ] ，单击 [ 完成 ]

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编辑特征

[ 特征放置 ] 方法 新参考、相同参考、镜像、移动

[ 特征选择 ] 方式 选取：在当前模型中选择要进行复制的特征； 所有特征：复制当前模型中的所有特征； 不同模型：复制不同零件模型中的特征； 不同版本：复制同一个零件不同版本模型的 特征； 自继承：从继承特征中复制特征。

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编辑特征

[ 特征关系 ] 方式 独立：复制后的特征尺寸与原始的特征尺寸互相独立， 彼此无关。完成复制后，修改原始特征的尺寸， 不会影响复制特征的尺寸。 从属：复制后的特征尺寸与原先的特征尺寸相关。

完成复制后，如果修改或重新定义原始特征或复制特征的尺寸，另一个特征的尺寸也随之改变。

确定复制特征的放置位置： [ 参考 ] 菜单 替换：选择新的对象作为复制特征的参考； 相同：使用与原始特征相同的参考； 跳过：略过此参考特征的选择，去定义其他参考特征； 参照信息：显示参考平面的相关信息。

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编辑特征

复制一、镜像复制1.编辑→特征操作→复制→镜像 / 独立→完成2.编辑→特征操作→复制→镜像 / 从属→完成3.选中要镜像的对象→镜像（相当于 2 ）二、平移复制编辑→特征操作→复制→移动 / 完成→选取对象 /完成→平移三、旋转复制编辑→特征操作→复制→移动 / 完成→选取对象 /完成→旋转

复制一、镜像复制1.编辑→特征操作→复制→镜像 / 独立→完成2.编辑→特征操作→复制→镜像 / 从属→完成3.选中要镜像的对象→镜像（相当于 2 ）二、平移复制编辑→特征操作→复制→移动 / 完成→选取对象 /完成→平移三、旋转复制编辑→特征操作→复制→移动 / 完成→选取对象 /完成→旋转

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编辑特征

镜像复制

镜像复制

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编辑特征

平移复制

平移复制

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编辑特征

旋转复制

旋转复制

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编辑特征

阵列一、尺寸阵列 二、矩形阵列 阵列一、尺寸阵列 二、矩形阵列

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编辑特征

三、轴阵列三、轴阵列

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编辑特征

四、方向阵列 五、参照阵列四、方向阵列 五、参照阵列

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编辑特征

六、填充阵列六、填充阵列

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编辑特征

特征操作 1. 特征修改 2. 特征的隐含和恢复 3. 特征的删除 4. 特征的隐藏 / 取消隐藏 5. 特征信息的查询 6. 特征的注释 7. 特征的测量

第 6 章 工程图

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工程图

一、三视图、全剖视图、半剖视图 一、三视图、全剖视图、半剖视图

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工程图

二、局剖视图、断面图、局部放大图二、局剖视图、断面图、局部放大图

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工程图

三、阶梯剖视图 三、阶梯剖视图

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工程图

四、局部视图、斜视图四、局部视图、斜视图

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工程图

五、尺寸标注五、尺寸标注

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工程图

工程图实例

工程图实例