薄壳（Shell）的原理和方法以及在ProE中的处理

薄壳（Shell）的原理和方法以及在ProE中的处理

作者：IceFai
关键词：ProE,WildFire,薄壳,shell
来源：无维网（www.5dcad.cn）

薄壳（shell）步骤是产品设计中重要一环，利用薄壳（Shell）特征可以给外观生成一个料厚以进行下一步的内部结构设计工作。但是在Pro/Engineer软件中使用薄壳（Shell）特征并不能保证一定能成功，一个失败的薄壳（shell）特征往往会给后续生成料厚增加许多麻烦，影响我们的工作效率。虽然在最新的WildFire版本中对薄壳的操作有了改进，但掌握薄壳（Shell）的原理和方法对于结构设计者来说是还是非常必要的。
一个等料厚的薄壳（shell）过程实际就是一个外观面组的偏距（offset）过程（当然薄壳shell也可以局部不等料厚）；所以为保证shell我们就要在构面的过程中注意曲面的质量，我们在创建外观曲面的时候尽量减少不能offset料厚的面。但是也有很多情况是因为外观要求无法避免的，这时我们就要根据具体的情况来采取不同的对策，正确对策的制定前提是了解失败的原因。在下面的内容中我们将讨论影响薄壳（shell）特征失败的原因和相应的对策。
在Pro/Engineer中，导致薄壳（Shell）特征失败的原因不外乎下面几种情况：
1. 单个曲面最小曲率过大
要薄壳（shell）的外观面组中假如有某个单面本身曲率过大，换句话说就是曲面最小半径太小，比要shell的料厚小的时候就会造成shell的失败。注意的是这里的曲率和高速曲率不同，这里的曲率是曲面的最大曲率（WildFire中的分析）。分析方法在WildFire中可以通过曲面最大最小曲率分析来得到最大曲率，其倒数就是最小半径，也就是能偏距（offset）的最大值。而在proe2001中则是用半径分析来得到最小半径。如下图所示：
 

从上图的分析中可以得到曲面的最小半径为1.237，也就是说最大能薄壳（shell1）1.237的平均料厚。假如现在的模型要shell 1.5料厚的话就会造成失败。那我们要采取什么样的措施才能让模型最终生成1.5mm的料厚呢？解决方法有两种，但是都有个前提，得到的料厚不再是等料厚的了，这是因为本身曲面曲率的原因，模型已经不可能可以shell等料厚了，我们需要对这个部分作特殊处理
方法一：局部薄料法
对局部过高曲率的曲面我们可以在Shell过程中用Spec thickness（指定料厚法）指定这些地方一个较为小一点的料厚，本例中就设为1.2，其他地方1.5mm。这样就可以达到成功shell的目的，虽然不是绝对的平均料厚，但是在大部分情况下局部料厚稍薄也是可以接受的。在WildFire中这种处理方法变得更方便

 
生成的效果如下图所示。