第二讲草图设计

1、第二讲草图设计 计算机辅助三维设计计算机辅助三维设计 第第2章章 草图设计草图设计 第二讲草图设计 第第2 2章章 草图绘制草图绘制 正确绘制草图是三维建模的关键正确绘制草图是三维建模的关键 v从几何学知识可知，任何一个基本的三维几何体都是从几何学知识可知，任何一个基本的三维几何体都是 将一定形状的二维剖面图形（草图）按一定方式如拉伸、将一定形状的二维剖面图形（草图）按一定方式如拉伸、 旋转、扫描等生成的。旋转、扫描等生成的。 v在三维设计软件中，特征的创建、工程图的建立、三在三维设计软件中，特征的创建、工程图的建立、三 维装配图的建立以及都需要进行平面草图绘制。维装配图的建立以及都需要进行平

2、面草图绘制。 v熟练掌握草图的绘制，就已经掌握了三维设计软件的熟练掌握草图的绘制，就已经掌握了三维设计软件的 基础绘图核心。基础绘图核心。 第二讲草图设计 内容提要内容提要 学习目的：学习目的： 了解草图绘制的作用了解草图绘制的作用 掌握掌握SolidWorks中常用的草图绘制方法中常用的草图绘制方法 掌握草图的修改掌握草图的修改 掌握约束在草图绘制中的作用掌握约束在草图绘制中的作用 了解基准的概念和特点了解基准的概念和特点 掌握各种常见基准的创建方法掌握各种常见基准的创建方法 学习重点：学习重点： SolidWorks中常用的草图绘制方法中常用的草图绘制方法 草图的修改方法草图的修改方法 约

3、束在草图绘制中的作用约束在草图绘制中的作用 第二讲草图设计 草图绘制基础草图绘制基础 目目 录录 2.1 基本图形绘制基本图形绘制 2.2 草图约束草图约束 2.3 草图绘制技巧草图绘制技巧 2.4 综合练习综合练习 2.5 本章小结本章小结 2.6 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 1、 草图绘制引例草图绘制引例 2、 草绘环境介绍草绘环境介绍 3、 草绘步骤草绘步骤 4、专业术语、专业术语 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 1、 草图绘制引例草图绘制引例 （a）绘线条）绘线条 （b）添加几何关系）添加几何关系 （c）定位置）定位置 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础

4、（e）标尺寸）标尺寸 （d）剪形状）剪形状 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 2、 草绘环境介绍草绘环境介绍 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【选项选项】，选择，选择【系统选项（系统选项（S）】选项卡，该选项卡，该 选项卡选项卡【草图草图】选项中集中了草图绘制的各种环境设定选项中集中了草图绘制的各种环境设定 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 进入草进入草 图后，图后， 出现如出现如 图所示图所示 的草绘的草绘 界面界面： 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 3、 草绘步骤草绘步骤 选平面选平面绘形状绘形状定位置定位置设大小设

5、大小 | 首先选择草图平面首先选择草图平面 | 其次绘制草图形状其次绘制草图形状 | 再者确定草图各元素之间的位置关系和定位尺寸再者确定草图各元素之间的位置关系和定位尺寸 | 最后标准草图的形状尺寸最后标准草图的形状尺寸 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 4、专业术语、专业术语 草图：三维实体模型在某个截面上的二维轮廓称为草图，每个草图草图：三维实体模型在某个截面上的二维轮廓称为草图，每个草图 都有一些形状、大小或者方向的特征。都有一些形状、大小或者方向的特征。 草图平面草图平面: :即绘制二维几何图形（草图）的平面。在创建草图前，用即绘制二维几何图形（草图）的平面。在创建草图前，用

6、户必须选择一个草图平面。户必须选择一个草图平面。SolidWorksSolidWorks系统默认提供三个基准面，系统默认提供三个基准面， 分别是上视基准面、前视基准面和右视基准面。草图平面也可以是分别是上视基准面、前视基准面和右视基准面。草图平面也可以是 前一个特征上的某一个平面，还可以是用户使用菜单命令：前一个特征上的某一个平面，还可以是用户使用菜单命令：“工工 具具”“参考几何体参考几何体”“基准面基准面”创建的基准平面。创建的基准平面。 约束约束: :没有规矩不成方圆。每个草图都必须有一定的约束，没有约束没有规矩不成方圆。每个草图都必须有一定的约束，没有约束 则设计者的意图也无从体现。约

7、束有两种：一种对尺寸进行约束，则设计者的意图也无从体现。约束有两种：一种对尺寸进行约束， 一种对位置进行约束。绘制草图前，应仔细分析草图图形结构，明一种对位置进行约束。绘制草图前，应仔细分析草图图形结构，明 确草图中的几何元素之间的约束关系。确草图中的几何元素之间的约束关系。 第二讲草图设计 2.1 草图基础草图基础 草图状态草图状态:任何时候，草图都处于三种状态之一。这三种状态任何时候，草图都处于三种状态之一。这三种状态 分别是：欠定义、完全定义和过定义。草图状态由草图中几分别是：欠定义、完全定义和过定义。草图状态由草图中几 何体与定义尺寸之间的几何关系来决定。何体与定义尺寸之间的几何关系来

8、决定。 （1 1）欠定义）欠定义 需要用尺寸和约束来确定几何关系。在这种情况下，你可以需要用尺寸和约束来确定几何关系。在这种情况下，你可以 通过拖动未定义的草绘实体来改变草绘。一个未定义的草绘通过拖动未定义的草绘实体来改变草绘。一个未定义的草绘 实体的颜色是蓝色的。实体的颜色是蓝色的。 （2 2）完全定义）完全定义 所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来。在一个详所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来。在一个详 细说明的草绘中，所有的实体都是黑色的细说明的草绘中，所有的实体都是黑色的 （3 3）过定义）过定义 图的尺寸或约束之间有冲突，其实体是红色的图的尺寸或约束之间有冲突，其实体是红

9、色的 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 2.2.1 草图工具介绍草图工具介绍 草图工具栏的命令可分为草图工具栏的命令可分为3 3类类 : : 草图实体绘制工具草图实体绘制工具草图实体编辑工具图草图实体编辑工具图 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 1 草图实体绘制命令草图实体绘制命令 草绘实体命令按钮草绘实体命令按钮 单击图标右侧的单击图标右侧的 按钮，弹出相应的下拉图标按钮菜单，如图所示。按钮，弹出相应的下拉图标按钮菜单，如图所示。 下拉图标按钮下拉图标按钮 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 直线的绘制直线的绘制 启动方式为单击启动方式为单击【草图草图

10、】工具栏按钮或选择菜单命令工具栏按钮或选择菜单命令【工具工具】/【草图草图 绘制实体绘制实体】/【直线直线】。 v命令启动后，鼠标光标变为形状命令启动后，鼠标光标变为形状 ，并出现，并出现【插入线条插入线条】对话框，对话框， 如图如图2-11（a）所示。在图形区域单击鼠标左键，确定直线的起点后，）所示。在图形区域单击鼠标左键，确定直线的起点后， 出现出现【线条属性线条属性】属性管理器，选项如图属性管理器，选项如图2-11（b）所示。）所示。 v如图如图2-12所示，当鼠标光标变成所示，当鼠标光标变成 或或 时，表明自动加入了几时，表明自动加入了几 何关系何关系。 v采用下列方法之一可退出直线绘

11、制：采用下列方法之一可退出直线绘制： 1. 再次单击 按钮。 2. 按Esc键。 3. 单击鼠标右键，选择【选择】命令。 v删除直线：选中直线后按删除直线：选中直线后按Delete键。键。 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 修改直线修改直线 要改变长度和角度，选择一端点并拖曳此端点到另一位置。要改变长度和角度，选择一端点并拖曳此端点到另一位置。 要移动直线，选择直线并拖曳到另一位置。要移动直线，选择直线并拖曳到另一位置。 通过属性管理器编辑直线的属性通过属性管理器编辑直线的属性 第二讲草图设计 中心线的生成中心线的生成 中心线又称为构造线，主要用于对称图形的对称轴线、草图镜像时的

12、中心线又称为构造线，主要用于对称图形的对称轴线、草图镜像时的 镜像线、生成旋转特征所用的草图回转轴线及其他辅助线。镜像线、生成旋转特征所用的草图回转轴线及其他辅助线。 可用下列方法之一生成中心线可用下列方法之一生成中心线 ： 1 . 直接绘制中心线。绘制与修改方法与直线相同。直接绘制中心线。绘制与修改方法与直线相同。 2. 将现有的直线转化为中心线。选中直线，单击鼠标右键，将现有的直线转化为中心线。选中直线，单击鼠标右键， 在快捷菜单中选择选项，该直线立即转化为中心线。在快捷菜单中选择选项，该直线立即转化为中心线。 3. 在属性管理器中选中在属性管理器中选中【作为构造线作为构造线】复选项。复选

13、项。 4 . 选择菜单命令选择菜单命令【草图工具草图工具】/【构造几何线构造几何线】。 2.2基本图形绘制基本图形绘制 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 2 草图实体编辑工具草图实体编辑工具 草图工具主要是针对草图实体进行的操作草图工具主要是针对草图实体进行的操作 。 草图工具命令按钮草图工具命令按钮 下拉图标菜单下拉图标菜单 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 圆角和倒角圆角和倒角 一、圆角一、圆角 启动方式：单击启动方式：单击【草图草图】工具栏中的按钮或选择菜单命令工具栏中的按钮或选择菜单命令【工工 具具】/【草图工具草图工具】/【圆角圆角】。 操作步骤操作步骤：

14、 1.启动圆角命令。启动圆角命令。 2.输入参数。输入参数。 3.选择实体。选择实体。 4.确定。确定。 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 二、倒角二、倒角 启动方式：启动方式： 单击单击【草图草图】工具栏中的按钮工具栏中的按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【倒角倒角】。 操作步骤：操作步骤： 绘制倒角对象选择方式绘制倒角对象选择方式 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 草图镜像草图镜像 启动方式启动方式: 单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【镜像镜像】。 操

15、作步骤操作步骤 : 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 等距实体等距实体 启动方式：单击启动方式：单击【草图草图】工具栏中的按钮或选择菜单命令工具栏中的按钮或选择菜单命令【工工 具具】/【草图工具草图工具】/【等距实体等距实体】。 操作步骤操作步骤 ： （a）【等距实体等距实体】属性管理器属性管理器 （b）原实体轮廓）原实体轮廓 （c） 产生的等距轮廓产生的等距轮廓 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 转换实体引用转换实体引用 启动方式：启动方式： 单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【转换实体

16、引用转换实体引用】。 操作步骤操作步骤 ： 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 草图剪裁草图剪裁/延伸延伸 延伸启动方式延伸启动方式 单击单击【草图草图】工具栏中的按钮工具栏中的按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【延伸延伸】。 操作步骤操作步骤 ： （a）原草图）原草图 （b）延伸圆弧）延伸圆弧 （c）延伸直线）延伸直线 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 剪裁启动方式剪裁启动方式 单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【剪裁剪裁】。 剪裁属性管理器剪裁属性管理器

17、第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 草图阵列和复制草图阵列和复制 一、线性阵列一、线性阵列 启动方式启动方式: 单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【线性阵列线性阵列】。 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 二、圆周阵列二、圆周阵列 启动方式启动方式 单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【草图工具草图工具】/【圆周阵列圆周阵列】。 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 2.2.2 工程实例工程实例绘制挂轮架平面图形绘制挂轮架平面图形

18、 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 作图步骤作图步骤 （a） 绘构造线及圆绘构造线及圆 （b） 绘已知圆弧绘已知圆弧 （c） 绘制长圆形绘制长圆形 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 （d） 绘制腰圆形绘制腰圆形 （e） 绘连接弧绘连接弧R12，R18 第二讲草图设计 2.2基本图形绘制基本图形绘制 （f） 编辑草图编辑草图 （g）标注尺寸）标注尺寸 第二讲草图设计 1、约束的定义与分类、约束的定义与分类 2、尺寸的标注与修改、尺寸的标注与修改 3、几何约束添加、几何约束添加 2.3 草图约束草图约束 约束是设计意图的体现。没有规矩不成方圆，约束是设计意图的体现。没有

19、规矩不成方圆， 每个草图都必须有一定的约束，没有约束则设每个草图都必须有一定的约束，没有约束则设 计者的意图也无从体现绘制草图前，应仔细分计者的意图也无从体现绘制草图前，应仔细分 析草图图形结构，明确草图中的几何元素之间析草图图形结构，明确草图中的几何元素之间 的约束关系。的约束关系。 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 1 约束的定义与分类约束的定义与分类 v 约束的分类：约束的分类： （1）几何约束：对位置进行约）几何约束：对位置进行约 束。几何约束表示几何元素间的束。几何约束表示几何元素间的 关系，如点在一条边线上、边与关系，如点在一条边线上、边与 圆相切、边与边平行等圆相切、边与

20、边平行等 （2）尺寸约束：对外形进行约）尺寸约束：对外形进行约 束。尺寸包括定位尺寸和定性尺束。尺寸包括定位尺寸和定性尺 寸寸 v约束的定义：约束指设计中直约束的定义：约束指设计中直 线等图素之间满足的位置关系以线等图素之间满足的位置关系以 及图形自身的尺寸及图形自身的尺寸 在在Solidworks中几何约束称做中几何约束称做 几何关系，包括如下几种：几何关系，包括如下几种： 水平、竖直、共线、全等、水平、竖直、共线、全等、 垂直、平行、相切、同心、垂直、平行、相切、同心、 中点、交叉点、重合、相等中点、交叉点、重合、相等 、对称、固定、穿透、融合、对称、固定、穿透、融合 点。点。 第二讲草图

21、设计 v启动启动【智能尺寸智能尺寸】命令有下列命令有下列3种方式种方式: 1. 选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【标注尺寸标注尺寸】/【智能尺寸智能尺寸】。 2.单击鼠标右键，从快捷菜单中选择单击鼠标右键，从快捷菜单中选择【智能尺寸智能尺寸】工具。工具。 3.单击单击【尺寸尺寸/几何关系几何关系】工具栏中的工具栏中的 按钮。按钮。 2.3 草图约束草图约束 2、尺寸的标注与修改、尺寸的标注与修改 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 各种类型的尺寸标注各种类型的尺寸标注 （1）直线尺寸的标注）直线尺寸的标注 标注尺寸标注尺寸 修改尺寸数值修改尺寸数值 当输入一当输入一 个尺寸数个尺寸

22、数 值的时候，值的时候， 可以使用可以使用 数学式或数学式或 三角函数三角函数 式来操作，式来操作， 例如例如 * 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 （2）角度尺寸标注 角度尺寸标注角度尺寸标注 （a）直径标注）直径标注 （b）半径标注）半径标注 （c）弧长标注）弧长标注 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 （d）两平行线之间距离标注）两平行线之间距离标注（e）多边形尺寸的标注）多边形尺寸的标注 （f）对称尺寸标注）对称尺寸标注 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 3、几何约束添加、几何约束添加 一、手工添加几何关系一、手工添加几何关系 启动方式启动方式 1. 单击单击【草

23、图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 2.选择菜单命令选择菜单命令【工具工具】/【几何关系几何关系】/【添加几何关系添加几何关系】。 操作步骤操作步骤: 【添加几何关系添加几何关系】属性管理器属性管理器 为矩形添加对称几何关系为矩形添加对称几何关系 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 几何关系列表: 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 二、自动添加几何关系二、自动添加几何关系 草图反馈草图反馈 第二讲草图设计 2.3 草图约束草图约束 三、显示三、显示/删除几何关系删除几何关系 启动方式启动方式: 1.单击单击【草图草图】工具栏中的工具栏中的 按钮按钮 2.选择菜单命令选择菜单命

24、令【工具工具】/【几何关系几何关系】/【显示显示/删除几何关系删除几何关系】 第二讲草图设计 2.4 综合训练综合训练 绘制铣刀头尾架草图绘制铣刀头尾架草图 第二讲草图设计 2.4 综合训练综合训练 操作步骤操作步骤: （a）绘制图形并标注尺寸）绘制图形并标注尺寸 （b）绘制槽并标注尺寸等）绘制槽并标注尺寸等 （c）绘制等距线）绘制等距线 第二讲草图设计 2.4 综合训练综合训练 （d） 剪裁图形剪裁图形（e） 倒圆角倒圆角 第二讲草图设计 2.5 草图绘制技巧草图绘制技巧 每个草图尽可能简单每个草图尽可能简单, ,可以将一个复杂草图分解为若干简可以将一个复杂草图分解为若干简 单草图。目的：便于约束、便于修改、便于特征重拍和压单草图。目的：便于约束、便于修改、便于特征重拍和压 缩。缩。 给每一个草图赋予合适的名称。目的：便于管理。给每一个草图赋予合适的名称。目的：便于管理。 零件的第一幅草图应该和原点定位，便于确定特征在空间零件的第一幅草图应该和原点定位，便于确定特征在空间 的位置。的位置。 施加约束的一般