creo抽壳尺寸不能太小（Creo抽壳失败的5大原因和6种解决办法）

在作者评选的Creo和ProE十大功能中，薄壳特征高居榜首，对此有些用户表示对此有异议或者不能理解。

作者把它评选为十大功能第一名主要的原因有两个。第一点，薄壳作为从数字外观造型到产品结构设计的关键转折，它深刻地改变了模型的属性，如果原本只是一个单纯的数字外观模型，那么经过薄壳特征后，它就开始进入实现功能的产品结构设计阶段，走出了从数字模型到产品的关键一步，相信做过结构设计的用户都有这个体验，当薄壳成功后，都会长舒一口气，特别是外观比较复杂模型。第二点，薄壳特征在Creo或ProE中，并不能保证总是能成功，会受到很多条件的限制，而一旦无法薄壳成功，通常意味着我们可能需要多做很多功夫或进行较大的修改。而薄壳特征失败是如此平常，自然凸显了成功的宝贵和价值了。综合上面两点，作者觉得把薄壳特征评为十大功能之首也就无可厚非了。

薄壳特征是结构设计的基础

既然薄壳特征是如此重要，掌握它的基本原理从而提高薄壳的成功率和更有效解决薄壳失败就非常有必要了，正基于此，本文将对薄壳的原理和失败原因进行深度剖析，以期帮助作者深入了解薄壳特征，在面对薄壳失败时能采取有效的解决办法迅速解决掉。

一个模型的薄壳过程实际就是外观面组的等距离偏移过程，虽然在不断更新的Creo版本中或多或少都有针对薄壳特征的改进，有些无法偏移的面组也能够通过智能化出来薄壳成功，但在大部分情况下，薄壳的过程基本还是偏移的过程，因此薄壳的成功与否基本等同于曲面组的偏移成功与否。下面就详细分析薄壳失败的主要原因和解决办法。

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1.存在最小半径过小的曲面

正如我们前面看到，模型的薄壳过程大部分场合下都是模型外观曲面的偏移过程，因此如果在模型的外观面组中存在曲面最小半径（在偏移方向上）小于薄壳值（偏移值）的情况时，自然就会导致薄壳特征的失败。

在Creo中，可以通过【分析】选项页下【检查几何】溢出菜单中选择【半径】功能来进行曲面的半径分析。

曲面最小半径分析

如上图中所选曲面，最小内侧半径是2.27，最小外侧半径是9.457，说明这个曲面如果薄壳的话，最大可以抽壳2.27mm，如果向外偏移，则最多可以偏移9.457mm。除了可以选择单个曲面外，还可以直接选择实体或主体来进行半径分析。

实体的最小半径分析

从上面的分析可以得到这个模型的最小内存半径是1.3445，因此理论上它最大可以薄壳1.3445。虽然通过半径分析可以得到模型的最小半径因此可以得到模型的最大薄壳值，但是因为只显示最小的两个值，一旦薄壳失败并不能获得更多有价值的信息。如果要想检查模型上有哪些曲面的最小半径比薄壳值小，或者想看哪些曲面本身无法偏移薄壳值，用户可以通过【分析】选项页【检查几何】溢出菜单的【偏移分析】来实现。

曲面偏移分析

通过观察曲面的偏移网格，便可知道曲面是否能偏移对应的值。如果曲面的偏移网格出现了反转，也就是原来的凸面变成了凹面或者反之，又或者产品的偏移网格产生自相交，就表示表面设定的偏移值已经大于曲面的最小半径，曲面将无法偏移出对应的值。

曲面偏移网格出现反转

解决办法

如果在模型外观面中存在最小半径比薄壳值小的曲面，一般情况模型就无法薄壳了(Creo可以智能化处理某些比薄壳值小的圆角特征)。所以碰到这个情况，要么调整建模顺序把这个面放到薄壳特征后创建，要么只能通过其他方法例如曲面偏移减料法进行薄壳了。

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2.相邻曲面偏移后无法相交

有的时候，模型外观的表面质量都很好，每个曲面的最小半径也很大（比薄壳值大），但是就是无法薄壳，这时候，就要考虑是否存在有两个相邻曲面偏移后无法相交了。比如下面的模型,如果要薄壳2mm，单纯看每个曲面，都应该没有任何问题的。但使用薄壳特征来进行薄壳时就会发生失败无法薄壳。

问题出在顶部两个R5.6的相怜曲面上，因为它们的中心距是11，偏移后的两个面半径都是R3.6,中心距保持不变，因此偏移后的两个圆柱面无法相交导致薄壳失败。

偏移网格延伸无法相交

解决办法

这种情况的处理比较简单，可以为两个相邻的曲面人为创建一个连接面，比如倒个小圆角，这样偏移后的曲面就可以通过连接面进行连接从而解决薄壳失败的问题。

添加小圆角辅助偏移连接

薄壳成功后，可以在薄壳特征后面再把添加的小圆角特征移除便可还原原始数据，做到保留原始外观数据和薄壳双成功的目标。类似无法延伸相交的情况还可能出现于使用样条曲线购面的场合，因为有些样条曲线创建时不注意的话完成后基本无法延伸的，这时候就很可能导致相邻的两个面偏移后无法延伸相交导致薄壳失败。

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3.面组偏移后导致某个曲面退化

除了个别在规则棱角上的圆角面外，薄壳特征产生的偏移面结构是和外观面一致的，每个曲面都要有对应的偏移面，但有的情况下，本来没有相交的曲面偏移后变得相交了，而原本在他们之间的曲面因为偏移导致没有空间存在了，称之为退化，这种情况也会导致薄壳失败。例如下图

薄壳会产生退化的模型

上图中看起来很简单的模型，如果要薄壳2mm，你得到的唯一结果却是失败。究其原因，是因为上图中外观面上那个1mm的台阶面，经过偏移2mm后，原本没有相交的顶弧面和侧面的柱面变得相交，而原本连接它们的台阶面变得不再需要或者说是退化了，这样就导致薄壳失败了。

偏移网格显示退化曲面

解决办法

碰到完全退化的几何情况下（薄壳后该曲面对应的曲面完全消失），可以在creo薄壳特征时通过简单排除这个曲面来解决，当然前提是原本不相交的两个面能够在延伸后确保可以相交。

排除退化曲面薄壳成功

但还有的情况是曲面薄壳有部分存在部分消失的情况，这称为部分退化，比如下图中的台阶面，在薄壳（偏移）后，你可以看到在中间部分依然有空间存在，而在拐角部分则完全退化消失了，这就是典型的部分退化。

部分退化的曲面

针对部分退化，还是以前面简单模型为例，此时可以在薄壳前针对要退化的几何进行修改，以保证薄壳后几何依然有完整空间存在，待薄壳完成后，再通过各种修改工具还原外观的原始数据和局部恢复料厚。比如在本例中，可以使用偏移特征把柱面向外偏移2mm，这样1mm的台阶面变成3mm，偏移2mm后依然有存在的空间，此时可以成功薄壳2mm。

向外偏移2mm

这样就解决了退化问题成功薄壳2mm

薄壳2mm

当然现在内腔侧壁是要比真正的位置大了2mm的，因此需要向内偏移回去2mm，这可以使用柔性模型来完成，因为相比常规的偏移特征，柔性模型偏移能更好地识别融合几何，可以成功实现跨曲面的偏移。

柔性模型偏移会原始位置

内部偏移完成后再进行外部侧面的向内偏移操作便可完成还原工作，得到正确的壳体模型。

当然针对不同的模型，这些局部操作的方法会有所不同，但基本的思路均是如此。

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4.偏移曲面发生内部自相交

原本没有相交的曲面，经过偏移后在曲面内部而非边界处发生自相交，这也可能会导致薄壳失败，不过在较新版本的Creo中已经可以智能化解决这个问题了，大部分情况下都能成功薄壳。但在ProE或较旧版本的creo中可能导致失败。如下图模型

如果薄壳2mm，那么球面窝位的偏移曲面将和底部的偏移平面在内部相交，这在较旧的Creo和ProE版本中将会导致薄壳失败

偏移产生内部相交

解决办法

如果因为内部相交导致的无法薄壳，可以在薄壳前先通过复制面组方式保留原始曲面，然后直接切掉无法薄壳的部分后进行薄壳，然后再使用复制出来的面组实体化恢复切除的部分便可。

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5.因精度问题导致的偏移后产生临界问题

所谓的临界问题，是指薄壳后产生的几何中产生了细小边、细小面或细小间距等，这些细小几何的尺寸等级和最小的精度值相差在一个数量级以内（10倍），creo或proe有可能会认为他们就为0即不存在，从而产生了临界问题导致薄壳失败。如果你确认模型中不存在以上的问题但依然薄壳失败，那就就很大可能是因为这个原因了。这种情况还可能有一个独特的症状，那就是薄壳失败通常是某个确定的值失败，但加大或减少都有可能成功，如果出现这个症状，那基本可以确定是精度问题引起无疑。比如下面的模型，薄壳0.7或0.9甚至是0.798都可以，但唯独取0.8不行。

精度问题引起的临界问题

放大模型便可看到是有一条倒圆角的圆角边经过薄壳后位置便移到了几乎和半圆弧端点重合的位置，生成了细小边导致的。

细小边引起的临界问题

解决办法：

知道原因后，要解决就容易了，既然是因为倒圆角的圆角边引起的，因此可以考虑略微减小或加大圆角值。如果这些值一点都不能改，也可以考虑修改模型的精度，一般模型的精度默认都是相对精度0.0012,这对于大部分模型都是适合的，但是对于大模型上有小特征的情况下就不太适合了，此时可以改用绝对精度并把精度值改小点，比如0.001.这样一般就可以解决这个问题了，但有时反而需要改大精度，所以这个解决办法相对需要靠点运气。可靠的办法还是想办法修改局部的特征避开这些临界问题，等薄壳成功后再还原，虽然累赘了点，但已经是止损的最好办法了。

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6.偏移面组减料法

如果使用上面所有的方法都无法解决，那恐怕你需要放弃使用薄壳方法来进行薄壳操作了，但不等于就没有办法对模型进行抽壳了。较常用的方法就是偏移面组减料法，基本思路就是通过面组偏移的方式结合建模方法创建外观曲面的偏移面组（偏移距离等于料厚），使用偏移面组实体化减料模型的内部材料得到壳体，基本操作流程：

1. 复制实体表面确认可以偏移的表面构成面组，然后偏移料厚

2. 重定义面组加入更多的实体表面

3. 如果偏移还能成功，则重复第2步。否则否则放弃选择，重新选择其它的表面

4. 重复上面2,3步骤，直到把所有可以一起偏移的表面全选上并得到偏移后的面组

5. 针对剩下的表面，根据情况选择部分偏移得到对应的偏移面组

6. 创建所有这些偏移面组的连接曲面，根据情况的不同可以使用类似圆角、边界曲面、样式曲面等方法来创建丢失的曲面、缺口曲面等，最终合并成内部无缺口的面组

7. 使用第6步生成的面组进行实体化减料得到壳体。

偏移面组发抽壳

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