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重要知识点笔记:
- 螺旋扫描通常用于创建螺旋特征,比如说螺纹。
- 但是螺纹在实际工作中一般不会以螺旋扫描的形式创建出来,因为如果有过多的螺纹,会影响软件运行效率。但一些大型螺纹或者以螺旋结构为主要结构的产品例外。
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一.关于螺旋扫描
1.螺旋扫描原理
关于螺旋扫描:
可以通过沿着螺旋 (螺旋轨迹) 扫描截面 (横截面草绘) 来创建螺旋扫描。要定义螺旋,可以定义螺旋轮廓和螺旋轴 (螺旋的旋转轴)。

.螺旋轮廓
2.螺旋轴
当系统绕螺旋轴旋转螺旋轮廓 360°时,则定义一个旋转曲面。旋转曲面不可见,但这一概念如图所述。

1.螺旋轮廓
2.螺旋轴
3.旋转曲面,不可见
然后在起点草绘截面。

1.螺旋轮廓
2.螺旋轴
3.扫描截面
创建螺旋扫描。旋转曲面定义扫描截面的原点与旋转螺旋轴之间的距离。螺旋位于旋转曲面上。如果旋转曲面是可见的,它如下所示:

您可以调整螺旋扫描的参数,如螺距 (螺圈间距) 和截面方向。您可以使用恒定截面,或者使用沿轨迹扫描时变化的截面。
这是已完成的螺旋扫描特征。

2.关于螺旋扫描用户界面
关于螺旋扫描用户界面:
“螺旋扫描”(Helical Sweep) 选项卡包含命令、选项卡和快捷菜单。在“模型”(Model) 选项卡上,单击 “扫描”(Sweep) 旁边的箭头,然后单击 “螺旋扫描”(Helical Sweep) 可打开“螺旋扫描”(Helical Sweep) 选项卡。
类型:
“实体”(Solid) - 创建实体特征。
“曲面”(Surface) - 创建曲面特征。
间距:
-收集器 - 设置螺距值。
•“截面”(Section)
“草绘”(Sketch) - 打开草绘器以创建或编辑扫描横截面。
设置:
“移除材料”(Remove Material) - 沿螺旋扫描移除材料,以便为实体特征创建切口或为曲面特征创建面组修剪。
▪“实体”(Solid)
▪
- 将需要移除材料的侧从草绘的一侧反向到另一侧。
▪“曲面”(Surface)
▪
- 切换要移除材料的侧:从草绘的一侧、另一侧,或两侧均保留。
▪“面组”(Quilt) 收集器 - 收集要从中移除材料的面组。
▪
- 当从面组的两侧移除材料时,反向此面组将保留原始面组标识的一侧。
“加厚草绘”(Thicken Sketch) – 为草绘添加厚度以创建薄实体、薄实体切口或薄曲面修剪。
▪值框 - 设置厚度值。
▪
– 在草绘的一侧、另一侧或两侧之间切换加厚方向。
•“选项”(Options)
“左手定则”(Left-handed Rule) - 使用左手定则设置扫描方向。
“右手定则”(Right-handed Rule) - 使用右手定则设置扫描方向。
参考:
“螺旋轮廓”(Helix profile) 收集器 - 显示螺旋扫描的草绘轮廓。
▪“定义”(Define) - 打开“草绘器”以定义内部草绘。
▪“断开链接”(Unlink) - 断开特征与选定草绘的关联,并复制草绘作为内部草绘。
▪“编辑”(Edit) - 编辑螺旋轮廓的草绘。
“起点”(Start point) 旁的“反向”(Flip) - 在螺旋轮廓的两个端点间切换螺旋扫描的起点。
“螺旋轴”(Helix axis) 收集器 - 显示螺旋的旋转轴。
▪“内部 CL (Internal CL) - 将在螺旋轮廓草绘中定义的几何中心线设置为扫描的旋转轴。
“创建螺旋轨迹曲线”(Create helical trajectory curve) 复选框 - 从螺旋轨迹创建一条曲线,这样在创建螺旋扫描后,曲线将在 Creo 中可用。
“截面方向”(Section orientation) - 设置扫描截面的方向。
▪“穿过螺旋轴”(Through helix axis) - 定向截面以通过螺旋轴。
▪“垂直于轨迹”(Normal to trajectory) – 将截面定向为垂直于扫描轨迹。
间距:
# - 以表的形式显示间距点的编号列表。
“螺距”(Pitch) - 显示选定点的螺距值。
“位置类型”(Location Type) - 设置一种方法,该方法决定第三点以后的间距点的放置。
▪“按值”(By Value) - 使用距起点的距离值设置点位置。
▪“按参考”(By Reference) - 使用参考设置点位置。
▪“按比率”(By Ratio) - 使用距螺旋轮廓起点的轮廓长度的比率设置点位置。
“位置”(Location) - 设置点位置。
▪选择“按值”(By Value) 时 - 显示距起点的距离值。
▪选择“按参考”(By Reference) 时 - 显示确定间距点位置的点、顶点、平面或曲面。
▪选择“按比率”(By Ratio) 时 - 显示距起点的轮廓长度比率。
“添加间距”(Add Pitch) - 在间距表中添加新行并添加一个新的间距点。
•“选项”(Options)
“封闭端”(Capped ends) 复选框 - 封闭扫描特征的每一端。适用于具有封闭截面和非封闭轨迹的曲面扫描。
“沿着轨迹”(Along trajectory)
▪“常量”(Constant) – 沿轨迹扫描时保持恒定截面。
▪“可变”(Variable) – 用可变截面创建扫描。使用带 trajpar 参数的截面关系,使草绘可变。草绘沿着原点轨迹在各个点处重新生成,并相应更新其形状。
•“主体选项”(Body Options)
将特征创建为实体时可用。
“将几何添加到主体”(Add geometry to body) - 在添加几何时显示。
▪“创建新主体”(Create new body) 复选框 - 在新主体中创建特征。
主体收集器:
▪在将特征添加到现有主体时,选择要添加几何的主体。
▪在新主体中创建特征时,显示新主体的名称。
“从主体切割几何”(Cut geometry from body) - 在移除几何时显示。
▪“全部”(All) - 从特征所通过的所有主体中切割几何。
▪“选定”(Selected) - 从选定主体中切割几何。
▪主体收集器 - 选择要从中移除几何的主体。
属性:
“名称”(Name) 框 – 设置扫描的名称。
- 在浏览器中显示详细的元件信息。
快捷菜单:
右键单击图形窗口可访问快捷菜单命令。
•“实体”(Solid) - 由曲面几何切换至实体。
•“曲面”(Surface) - 由实体几何切换至曲面。
•“移除材料”(Remove Material) - 沿扫描移除材料,以便为实体特征创建切口或为曲面特征创建面组修剪。
•“加厚草绘”(Thicken Sketch) - 选择了 “移除材料”(Remove Material) 时,为实体螺旋扫描或曲面螺旋扫描创建厚度。
•“左手定则”(Left-handed rule) - 使用左手定则设置扫描方向。
•“右手定则”(Right-handed rule) - 使用右手定则设置扫描方向。
•“螺旋轮廓”(Helix Profile) - 打开草绘器以创建或编辑螺旋轮廓的内部草绘。
•“内部 CL (Internal CL) - 将在螺旋轮廓草绘中定义的几何中心线设置为扫描的旋转轴。
•“草绘”(Sketch) - 打开草绘器,以便您可以创建或编辑扫描截面。
•“封闭端”(Capped End) - 选定 “曲面”(Surface) 后,封闭特征的每一端。
•“穿过螺旋轴”(Through helix axis) - 定向截面以通过螺旋轴。
•“垂直于轨迹”(Normal to trajectory) - 将截面定向为垂直于扫描轨迹。
•“螺旋曲线”(Helix Curve) - 从螺旋轨迹创建一条曲线,这样在创建螺旋扫描后,曲线将在 Creo 中可用。
•“螺旋扫描轮廓”(Helix Sweep Profile) - 激活“螺旋轮廓”(Helix profile) 收集器。
•“螺旋轴”(Helix Axis) - 激活“螺旋轴”(Helix axis) 收集器。
•“修剪面组收集器”(Trim Quilt Collector) - 激活“面组”(Quilt) 收集器。
•“间距点位置”(Pitch Point Location) - 激活间距点参考集合。
•“清除”(Clear) - 清除当前活动的收集器。
•“螺旋横截面”(Helix Cross Section) - 在“草绘器”中打开扫描截面草绘。
•“加厚草绘”(Thicken Sketch) - 选择 “移除材料”(Remove Material) 时,为实体扫描或曲面扫描创建厚度。
•“添加间距点”(Add Pitch Point) - 在间距表中添加新行。
•“显示截面尺寸”(Show Section Dimensions) - 显示扫描横截面尺寸。
•“隐藏截面尺寸”(Hide Section Dimensions) - 隐藏扫描尺寸。
•“选择主体”(Select bodies) - 激活主体收集器,以便可以选择主体。
•“创建新主体”(Create new body) - 将特征创建为新主体。
•“全部”(All) - 从特征所通过的所有主体中移除几何。
•“选定”(Selected) - 从选定主体中移除几何。
右键单击间距点控制滑块或“螺距”(Pitch) 选项卡上表中的间距点行可以访问快捷菜单命令。
•“移除间距点”(Remove Pitch Point) - 删除选定的间距点。
3.创建螺旋扫描
创建螺旋扫描:
1.在“模型”(Model) 选项卡中,单击 “扫描”(Sweep) 旁边的箭头,然后单击“螺旋扫描”(Helical Sweep)。“螺旋扫描”(Helical Sweep) 选项卡随即打开。
2.选择或草绘螺旋轮廓:

1.螺旋轮廓
2.螺旋轴
要选择草绘,请单击“参考”(References) 选项卡,单击“螺旋轮廓”(Helix profile) 收集器,然后选择一个开放的草绘。
要草绘轮廓:
a.单击“参考”(References) 选项卡,然后单击“定义”(Define)。“草绘”(Sketch) 对话框打开。
b.设置草绘平面和方向,然后单击“草绘”(Sketch)。“草绘器”随即打开。
c.草绘螺旋轮廓。可以使用边或偏移来定义轮廓。草绘时,遵循下列规则:
▪草绘必须为非闭合 (草绘的图元不能形成环)。
▪如果为截面方向选择“垂直于轨迹”(Normal to trajectory),则螺旋轮廓图元必须彼此相切 (C1 连续)。
▪螺旋轮廓图元的切线在任何点都不得垂直于中心线。
d.要在草绘中包含旋转轴,在“基准”组内单击“草绘”(Sketch) > “中心线”(Centerline),然后草绘几何中心线用作旋转轴。
e.单击 “确定”(OK) 退出草绘器。
3.要将螺旋扫描的起点从螺旋轮廓的一端切换到另一端,请单击“起点”(Start point) 旁边的“反向”(Flip)。
4.要选择螺旋旋转轴,请执行以下其中一项操作,具体取决于螺旋轮廓草绘中是否包含几何中心线:
草绘中不包含几何中心线 - 单击“螺旋轴”(Helix axis) 收集器,然后在图形窗口或模型树中选择直曲线、边、轴或坐标系的轴。选定的参考必须位于草绘平面上。
草绘中包含几何中心线 - 自动选择几何中心线作为旋转轴,且 InternalCL 会出现在“螺旋轴”(Helix axis) 收集器中。
如果 InternalCL 未出现在“螺旋轴”(Helix axis) 收集器中,则单击“内部 CL”(Internal CL) 以使用草绘中的中心线。
5.草绘扫描的截面:

a.在“螺旋扫描”(Helical Sweep) 选项卡中单击 “草绘”(Sketch)。“草绘”(Sketch) 选项卡随即打开。
b.在草绘起点 (十字叉丝交点),草绘一个截面以沿轨迹扫描。草绘截面、螺旋轮廓和十字叉丝交点应该全部位于旋转轴的同一侧。
c.单击 “确定”(OK)。“草绘”(Sketch) 选项卡随即关闭。
1.螺旋轮廓
2.螺旋轴
3.扫描截面
6.要设置截面方向,请在“参考”(References) 选项卡的“截面方向”(Section orientation) 下选择下列选项之一:
“穿过螺旋轴”(Through helix axis) - 定向截面以通过螺旋轴。
“垂直于轨迹”(Normal to trajectory) – 将截面定向为垂直于扫描轨迹。
7.要从螺旋轨迹创建一条曲线,以使在创建螺旋扫描后曲线将在 Creo 中可用,请选中“创建螺旋轨迹曲线”(Create helical trajectory curve) 复选框。
8.单击 “实体”(Solid) 将扫描创建为实体,或单击 “曲面”(Surface) 将其创建为曲面。
9.要沿螺旋扫描移除材料,请单击 “移除材料”(Remove Material),然后根据材料是实体特征还是曲面特征来执行下列操作:
“实体”(Solid)
▪或者,单击 反向从中移除材料的草绘侧。
“曲面”(Surface)
a.单击“面组”(Quilt) 收集器,然后选择要修剪的面组。
b.要更改面组中将被移除的部分,请单击 “移除材料”(Remove Material) 右侧的 。在三种模式间切换:
▪移除侧 1
▪移除侧 2
▪保留两侧
10.在保留面组两侧的情况下,如需选择将继承原始面组 ID 的一侧,请单击“面组”(Quilt) 收集器右侧的 。
11.要给出扫描厚度,请单击 “加厚草绘”(Thicken Sketch),然后键入或选择厚度值。使用 在草绘的一侧、另一侧或两侧之间切换加厚方向。
12.要设置螺距(螺旋螺圈间的距离),请执行以下操作:
恒定螺距 - 在 的旁边输入螺距值。
可变螺距 - 单击“螺距”(Pitch) 选项卡,根据需要添加、定义和放置间距点。
有关详细信息,请参阅要在螺旋扫描和体积块螺旋扫描中设置螺距。
13.当选择 “曲面”(Surface) 和 “移除材料”(Remove Material) 时,要修剪面组,单击“面组”(Quilt) 收集器,然后选择要修剪的面组。
a.单击“面组”(Quilt) 收集器左侧的 可切换要在面组一侧、另一侧或两侧间移除的面组侧。
b.修剪时如果保留面组的两侧,单击“面组”(Quilt) 收集器右侧的 可在面组的两侧间切换以指定哪一侧保留面组 ID。
14.单击 “左手定则”(Left-handed Rule) 以使用左手定则,或单击 “右手定则”(Right-handed Rule) 以使用右手定则。
左手定则
|
右手定则
|
---|---|
![]() |
![]() |
15.要指定截面保持不变或变化,请在“选项”(Options) 选项卡下的“沿着轨迹”(Along trajectory) 选择一个选项:
“恒定”(Constant) – 沿轨迹扫描时保持恒定截面。
“可变”(Variable) – 用可变截面创建扫描。使用带 trajpar 参数的截面关系,使草绘可变。草绘沿着原点轨迹在各个点处重新生成,并相应更新其形状。有关使用 trajpar 参数的详细信息,请参阅关于 Trajpar 参数。
16.要封闭曲面扫描的端点,在“选项”(Options) 选项卡上,选择“封闭端”(Capped ends) 复选框。
PS:“封闭端”(Capped ends) 可用于具有封闭截面和非封闭轨迹的曲面扫描。
17.对于实体特征,请单击“主体选项”(Body Options) 选项卡,然后选择要添加几何或从中移除几何的主体:
添加几何
▪要向现有主体添加几何,请单击主体收集器,然后选择要添加几何的主体。
▪要在新主体中创建特征,请选中“创建新主体”(Create new body) 复选框。新主体的名称将出现在主体收集器中。
移除几何
▪要从特征所通过的所有主体中切割几何,请选择“全部”(All)。
▪要从选定主体切割几何:
a.选择“选定”(Selected)。
b.单击主体收集器,然后选择要从中切割几何的主体。
18.单击 “确定”(OK)。
二.螺旋扫描高级应用
1.在螺旋扫描和体积块螺旋扫描中设置螺距
在螺旋扫描和体积块螺旋扫描中设置螺距:
螺距为螺旋螺圈间的距离。螺距可以在整个螺旋中保持不变,也可以随着螺旋不同位置处的不同螺圈距离而变化。
恒定螺距
|
可变螺距
|
---|---|
![]() |
![]() |
通过定义间距点来设置可变螺距。第一个螺距点始终从螺旋轮廓的起点投影到螺旋旋转轴,最后一个螺距点从螺旋轮廓的终点投影到螺旋旋转轴。
应沿螺旋旋转轴在第一个和最后一个螺距点之间定义任何螺距点的位置。您可以使用参考设置位置,参考可以是沿旋转轴从起点的比例,或从起点的实际尺寸(值)。

1.螺距点 1 (螺旋轮廓开始)
2.螺距点 2 (螺旋轮廓结束)
3.螺距点 3
4.螺距点 4
5.螺距点 5
6.螺旋轮廓
7.旋转轴
8.截面
9.螺旋轮廓上的箭头指示螺旋扫描的起点
要设置螺距,请执行以下操作:
•恒定螺距:
在
输入框输入螺距值。
•可变螺距:
a.单击“螺距”(Pitch) 选项卡。螺旋轮廓的起点投影到旋转轴上,且列在表的第 1 行。
b.单击“添加间距”(Add Pitch)。螺旋轮廓的终点投影到旋转轴上,且列在表的第 2 行。
c.添加要改变螺距的其他螺距点:
i.单击“添加间距”(Add Pitch)。表中添加了一行,并且在轴端点与离端点最近的点的中间位置添加了一个点。
ii.在“螺距”(Pitch) 下,为点键入或选择一个螺距值。
iii.从第 3 行开始,在“位置类型”(Location Type) 下,选择决定螺距点放置的方法:
▪“按值”(By Value) - 使用距起点的距离值设置点位置。
▪“按参考”(By Reference) - 使用参考设置点位置。
▪“按比率”(By ratio) - 使用距起点的沿旋转轴的轮廓高度的比率设置点位置。
iv.在“位置”(Location) 下,设置每个点的位置:
▪选择“按值”(By Value) 时,键入距起点的距离值。
▪选择“按参考”(By Reference) 时,选择点、顶点、平面或曲面设置间距点位置。
▪选择“按比率”(By ratio) 时,键入距投影到旋转轴上的螺旋轮廓起点的轮廓高度的比率。
v.要删除间距点,选择表中其所在的行,右键单击并选取“移除间距点”(Remove Pitch Point)。
2.螺旋扫描和体积块螺旋扫描之间的差异
螺旋扫描和体积块螺旋扫描之间的差异:
螺旋扫描和体积块螺旋扫描之间的主要差异在下表中列出
螺旋扫描
|
体积块螺旋扫描
|
|
---|---|---|
材料
|
添加或移除材料
|
移除材料
|
几何表示
|
实体或曲面
|
实体
|
扫描对象
|
横截面草绘,称为截面
|
旋转的草绘形成 3D 扫描对象
|
截面
|
恒定或可变
|
恒定
|
截面创建
|
草绘截面
|
草绘或选择截面
|
扫描对象方向
|
通过螺旋轴定向扫描截面,或者垂直于螺旋轨迹
|
通过螺旋轴自动定向扫描截面。
您可以调整 3D 对象的倾斜
|
端点
|
可以封闭端点
|
端点处的旋转几何
|
加厚草绘作为截面
|
可以使用加厚草绘
|
不能使用加厚草绘
|
3.螺旋扫描的截面方向
螺旋扫描的截面方向:
螺旋扫描的截面方向可以是通过旋转轴,或垂直于螺旋/螺旋轨迹。
“穿过旋转轴”(Through Axis of Revolution)
|
“垂直于轨迹”(Normal to Trajectory)
|
---|---|
![]() 1.旋转轴
2.该截面在穿过旋转轴线的平面内。
|
![]() 1.旋转轴
2.该截面与螺旋轨迹垂直
|
(完)