SolidWorks机械设计项目化教程 课件 模块二 零件草图绘制

项目1直槽连板草图绘制项目1直槽连板草图绘制项目1直槽连板草图绘制知识目标技能目标1、理解"草图"是三维实体特征的基础，掌握"全定义草图"的概念和重要性。2、掌握"推理线"的作用和识别方法，了解其自动捕捉和提示几何关系的功能。3、理解几何约束（水平、竖直）与尺寸约束的核心区别和作用原理。4、掌握草图绘制步骤及技巧。1、能熟练使用直线工具进行绘制，并借助推理线实现直线的水平、竖直定位。2、能够主动为草图元素添加水平和竖直几何约束。3、能够使用智能尺寸工具对草图进行长度、角度等尺寸标注。4、能够通过约束和尺寸标注使草图达到完全定义状态。素养目标培养参数化与规范化设计的核心素养：深刻理解“约束”和“尺寸”是驱动模型的根本，摒弃“差不多”的手工绘图思维，树立精确、严谨的数字化设计思想。学习目标学习目标学习目标32.1.1项目导入3该案例为直槽连板（如图2-1所示），请根据图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。如果草图中出现尺寸冲突，请分析原因及其解决办法。图2-1直槽连板2.1.1项目导入2.1.1项目导入2.1.2项目分析1．案例分析该案例从图中可以获知，整个图形的轮廓线条均为水平线和竖直线，从尺寸上分析，在水平方向上尺寸链为封闭状态，也就是说水平方向上多出了一个尺寸，需要减少一个尺寸或者将水平方向上令某个尺寸作为参考尺寸。另外从图中可以看出左边和右边在高度上应为对平齐，也可以理解高度尺寸8和6，与左边应该要对齐。

2．作图思路

此图为平面图形，需要选择一个平面（基准面）进行作图，图中有水平线和竖直线需要用到【直线】命令，水平线和竖直线需要几何约束，另外左端和右端要平齐，也需要几何约束，其余剩下就是尺寸约束（标注尺寸）。2.1.2项目分析2.1.2项目分析2.1.3相关知识图2-2进入草图操作步骤1．进入草图环境2.1.3相关知识2.1.3相关知识6图2-4【直线】命令作图过程

2．直线命令在【草图】选项卡中单击【直线】→第1个起始点选择【坐标原点】→随时观察鼠标反馈信息，此时会出现几何约束（此处为竖直约束），如图2-4所示→将鼠标移至直线的目标点左击确定第2点，此时会出现一个十字黄色的虚线（为推理线，该线作用为推理用户下一步操作意图，方便用户操作），与此同时，竖直约束会变为绿色，表示该几何约束已经确定，如图2-5所示→继续将鼠标移至目标点，依次分别左击确定第3、4、5、6点等，如图2-6所示。7此时图中将出现很多信息量：（1）直线变黑色表示该直线已经完全定义（已经完全确定）。此处也要注意直线端点颜色，如果其中一个端点颜色还是蓝色，表示该直线的其中一端未定义（未确定）；（2）直线是蓝色的表示未完全定义（未完全确定）。检验方法：可以将鼠标移至直线的连接点或端点上拉拽，能移动就表示未定义（未确定）；直线旁边出现绿色符号表示已经确定的几何约束。图2-6直线工具作图过程83.几何约束

几何约束是指草图中图元和图元之间的几何关系，比如水平约束、竖直约束、垂直约束、平行约束、相切约束、对称约束、中点约束、重合约束、相等约束、同心约束等。

（1）删除几何约束

几何约束有时系统通过推理线自动添加，如果不需要的，可以手工进行删除，用鼠标光标选择不需要的几何约束图标按键盘【Delete】或者右击鼠标选择【删除】。图2-7删除几何约束（垂直约束）9图2-8添加几何约束（垂直约束）

（2）添加几何约束

添加几何约束，对于单一图元可以直接用鼠标选中，与此同时图元旁边会出现快捷工具条（只显示较短时间，随后会消失），选择需要添加的几何约束。对于多个图元之间的互相几何关系时，可以按键盘【Ctrl】依次选中各个图元（或者用鼠标框选各个图元），此时会出现快捷工具条，选择需要添加的几何约束。10

4．尺寸约束（标注尺寸）（1）标注直线长度在主工具条中选择【智能尺寸】→选择要标注的直线，拖动尺寸到合适的位置→完成直线长度标注。图2-9直线尺寸标注11

（2）标注斜线长度在主工具条中选择【智能尺寸】→选择要标注的斜线，拖动尺寸到合适的位置（拖拽至斜线的假想三角形以内标注的是该斜线的实长，如果拖拽到三角形以外，则标注的是该斜线的水平或者竖直尺寸）→完成斜线长度标注。图2-10斜线尺寸标注12

（3）标注角度尺寸

在主工具条中选择【智能尺寸】→依次点选两条直线→拖动尺寸到合适的位置→完成直线长度标注。图2-11角度尺寸标注13（4）欠约束和过约束1）欠约束是指草图未完全定义，存在自由度（如位置、尺寸或角度未被固定）。欠约束的线条会出现蓝色。用鼠标去拖拽图元交点时，图元会被移动。解决办法：需要添加尺寸标注（如长度、角度）或几何关系（如水平、垂直、重合）来完全定义图元。

如图所示，部分线条仍然显示蓝色，可以拖拽图元某个交点或者某个端点，图元之间会相对移动，此时可以看出需要再添加哪些约束。14

2）过约束

就是同一图元被重复或冲突的约束限制，也就是过定义了。过约束的图元会显示为红色，并弹出错误提示。

解决方法：删除多余约束（如移除重复的尺寸或冲突的几何关系）。152.1.4项目实施任务1绘制图形轮廓

（1）绘制出草图大致的轮廓。任务2处理几何关系（1）删除多余或者无用的几何约束。（2）添加需要的几何约束。任务3标注尺寸（1）图形畸变处理过程。（2）尺寸冲突处理。2.1.4项目实施2.1.4项目实施162.1.5项目训练请根据图2-20、图2-21、图2-22等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-20图2-212.1.5项目训练2.1.5项目训练172.1.5项目训练请根据图2-20、图2-21、图2-22等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-222.1.5项目训练2.1.5项目训练2.1.5项目训练18ThankYou!项目2斜槽基座草图绘制项目2斜槽基座草图绘制项目2斜槽基座草图绘制知识目标技能目标1、理解直线与圆弧工具衔接切换的原理及其在复杂轮廓绘制中的应用价值。2、掌握直槽口和圆弧槽口的几何特征、适用场合。3、掌握倒圆角命令的几何特征、适用场合和操作技巧。4、理解圆弧位置的多种标注方法及其对尺寸驱动的不同影响。1、能熟练运用直线与圆弧工具的快捷键切换，完成复杂轮廓的连续绘制2、能顺利完成含有倒圆角等图元结构的二维草图。3、能够准确添加和修改倒圆角，控制圆角半径和位置。4、能解决二维草图过程中的尺寸冲突、约束冲突等失败问题。素养目标培养高效与优化的绘图习惯：摒弃“一根线一根线画”的低效方式，掌握利用命令切换、槽口等高效工具，提升绘图速度和草图质量。学习目标学习目标学习目标212.2.1项目导入21该图为斜槽基座（如图2-23所示），请根据图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-23斜槽基座2.2.1项目导入2.2.1项目导入2.2.2项目分析1．案例分析该案例从图中可以分为两个部分：外部轮廓和内部轮廓，内外轮廓均为直线和圆弧相连并且相切，内轮廓为一个直槽并与外轮廓的斜边平行。

2．作图思路对于有内外轮廓的图形案例，可以分为两部分先后进行，可以先做外轮廓，外轮廓为直线和圆弧相连并且相切，这里可以用直线和圆弧衔接切换的特殊功能作图，这样可以大大提高作图效率，关于内轮廓可以直接调用【直槽口】命令进行操作。。2.2.2项目分析2.2.2项目分析2.2.3相关知识图2-24直线和圆弧切换1．直线和圆弧的衔接快速切换

（1）方法一

在当前【直线】命令下想要转为圆弧时，将鼠标光标拉回当前点碰一碰，等一等将会出现顺接圆弧；即在直线的终点按下鼠标左键（不松开）移动光标远离直线终点，然后移动光标返回至直线的终点，并再次移动光标远离直线终点，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的圆弧预览。如图2-24所示。注意：鼠标从不同地方移出去将会形成不同圆弧的结果。2.2.3相关知识2.2.3相关知识24

（2）方法二在当前直线命令下转为圆弧，此时可以按下键盘A，将会切换为顺接圆弧命令。键盘A键可作为来回直线和圆弧的互相切换。注意：不能在中文输入法状态下操作。2．自动添加几何约束

添加垂直、平行等几何约束时，将鼠标光标拉至目标线碰一碰，等一等将会出现垂直、平行等几何约束。也可以暂时先不理，后续通过手工添加几何约束。3．【直槽口】和【圆弧槽口】（1）【直槽口】操作步骤

单击【直槽口】命令→点选直槽口中心线起点→点选直槽口中心线终点→确定直槽口宽度。图2-25直槽口操作步骤25

（2）【中心点直槽口】操作步骤

单击【直槽口】命令→选择【中心点直槽口】→点选直槽口中心线中点→点选直槽口中心线终点→确定槽宽。

（3）【圆弧槽口】操作步骤1）三点圆弧槽口

单击【直槽口】命令→选择【三点圆弧槽口】→点选圆弧槽口中心线起点→点选圆弧槽口中心线终点→确定圆弧槽口第三点位置→确定槽宽。26

2）中心点圆弧槽口

单击【直槽口】命令→选择【中心点圆弧槽口】→点选圆弧槽口中心点→点选圆弧槽口中心线起点→点选圆弧槽口中心线终点→确定槽宽。图2-28中心点圆弧槽口操作步骤4．倒圆角画法

倒圆角的操作有三种方法：（1）依次选择圆角的两边线

单击【绘制圆角】命令→修改半径R值→勾选圆角自动标注选项→依次点选两条边线进行倒圆角，剩余圆角继续以此推类。27（2）选择顶角单击【绘制圆角】命令→修改半径R值→勾选圆角自动标注选项→依次点选每个顶角进行倒圆角。（2）选择顶角

单击【绘制圆角】命令→修改半径R值→勾选圆角自动标注选项→一次性框选每个顶角进行倒圆角。282.2.4项目实施任务1新建草图文件

（1）新建一个草图，进入草图环境。任务2绘制图形外轮廓（1）绘制图形轮廓。（2）处理几何关系。

（3）尺寸标注。任务3绘制图形内部轮廓（1）绘制图形轮廓。（2）尺寸标注。2.2.4项目实施2.2.4项目实施292.2.5项目训练请根据图2-38、图2-39、图2-40等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-38图2-392.2.5项目训练2.2.5项目训练302.2.5项目训练请根据图2-38、图2-39、图2-40等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-402.2.5项目训练2.2.5项目训练2.2.5项目训练31ThankYou!项目3冲压板草图绘制项目3冲压板草图绘制项目3冲压板草图绘制知识目标技能目标1、理解中心线的双重作用：作为构造几何体和作为对称图形镜像轴线。2、掌握【圆形】【圆弧】命令中不同绘制方法。3、理解【切线】的几何关系，并掌握为其添加几何约束的方法。4、掌握【裁剪实体】命令中不同选项的功能与区别。5、理解【等距实体】命令原理，即根据已有边线或草图线段生成指定距离的偏移副本。1、能熟练使用中心线作为辅助线，并结合【镜像】命令来高效绘制对称的草图轮廓。2、能根据设计意图，正确选择并应用【圆形】和【圆弧】命令下的不同方式，精确绘制所需的圆和弧形。3、能够使用【等距实体】命令，快速生成与原有边线平行的轮廓。4、能熟练使用【裁剪实体】命令，快速删除多余的线段，并利用“边角裁剪”修补或延伸线段至交点。素养目标培养规范化与标准化的绘图习惯：理解“全定义草图”（草图完全黑色）的重要性，养成使用中心线、几何关系等手段使草图清晰、稳定、易于修改的良好习惯。学习目标学习目标学习目标342.3.1项目导入34该图为冲压板（如图2-41所示），请根据图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-41冲压板2.3.1项目导入2.3.1项目导入2.3.2项目分析1．案例分析该案例从图中可以获知，整个图形的外轮廓线为圆弧和直线相连并相切，内部分为三部分，其中左右两个整圆分别与外轮廓圆弧同圆心，内部中间部分轮廓相对复杂，需要启用圆弧、修剪、倒圆角及等距命令综合完成。

2．作图思路对于有内外轮廓的图形案例，可以分为两部分先后进行，可以先做外轮廓，外轮廓为直线和圆弧相连并且相切，这里可以用直线和圆弧【相切】功能作图，直线如果有多余线段需要启用【修剪】命令进行修剪；对于内轮廓，圆弧部分需要启用【圆心/起/终点画弧】命令绘制，然后用【直线】命令连接圆弧，通过平行约束完成，内环通过【等距实体】命令完成作图。图2-41冲压板2.3.2项目分析2.3.2项目分析2.3.3相关知识图2-42【中心线】命令绘制中心线1．绘制中心线

（1）方法一

点选【中心线】命令→在草图中依次确定中心线的起始点。此处按照作图技巧，中心线其中一个端点建议放在坐标原点上，否则后期作图中容易引起中心线和原点脱离问题。（2）方法二直接采用【直线】命令，绘制后再通过转化为构造线。图2-43【直线】命令绘制中心线2.3.3相关知识2.3.3相关知识372．绘制整圆

单击【圆形】命令→选择【圆】（是以圆心点画圆）→依次确定圆心点和圆边上点。建议将圆心点放置在坐标原点上或中心线的端点上。图2-44【直线】命令绘制中心线38

单击【直线】命令→依次点选与之相切的圆弧。此处务必要注意点选圆弧的位置，不同的位置可能会得出不一样的结果。切线确定后会出现相切约束符号。图2-45绘制切线3．绘制切线394．修剪命令

修剪命令即为【剪裁实体】，该命令有5种不同功能，最常用的为前面两种功能：【强劲剪裁】和【边角】。

（1）强劲剪裁

单击【剪裁实体】命令→选择【强劲剪裁】→在空白处确定起始点→按住鼠标左键不放手，拖至需要修剪的目标对象上，此时所触碰到的图元即会消失。图2-46强劲剪裁40

（2）边角

单击【剪裁实体】命令→选择【边角】→依次点选要保留的部分，此时以两线的交点为界线，长出部分会消失，不够长的会不全。图2-47边角41

（3）在内剪除

单击【剪裁实体】命令→选择【在内剪除】→依次点选两条直线作为边界线→框选所有图元，此时两条边界线以内的图元将会被裁剪。图2-48在内剪除42

（4）在外剪除

单击【剪裁实体】命令→选择【在外剪除】→依次点选两条直线作为边界线→框选所有图元，此时两条边界线以内的图元将会被裁剪。图2-48在外剪除43

（5）剪裁到最近端

单击【剪裁实体】命令→选择【剪裁到最近端】→依次点选每线段要剪裁的部分。图2-48在外剪除445．绘制圆弧圆弧的绘制方法有三种类型，分别为：圆心点画弧、切圆弧及三点画弧。（1）圆心点画弧

单击【圆心/起/终点画弧】命令→先确定圆弧圆心点→依次确定圆弧边缘上的起点和终点。建议将圆弧的圆心点放置在坐标原点上或中心线的端点上。图2-51圆心点画弧45

（2）切圆弧

单击【圆心/起/终点画弧】命令→点选【切圆弧】→依次确定圆弧边缘上的起点和终点。此时圆弧会默认与已知直线相切约束。图2-52切圆弧5．绘制圆弧圆弧的绘制方法有三种类型，分别为：圆心点画弧、切圆弧及三点画弧。46

（3）三点画弧

单击【圆心/起/终点画弧】命令→点选【三点圆弧】→依次确定圆弧边缘上的起点、终点及中点。图2-53三点画弧5．绘制圆弧圆弧的绘制方法有三种类型，分别为：圆心点画弧、切圆弧及三点画弧。47图2-54等距实体6．等距实体单击【等距实体】命令→修改等距数值→点选等距对象。482.3.4项目实施任务1绘制图形外轮廓

从坐标原点为起点绘制中心线，将左右圆弧圆心点放置在中心线端点处→绘制出两切线，并将多余部分进行修剪。任务2绘制图形内部轮廓绘制内轮廓两圆弧→直线连接两圆弧端点→添加两相连直线分别与外轮廓平行约束→框选四个顶角进行倒圆角→内轮廓等距实体→分别绘制内部左右两圆。2.3.4项目实施2.3.4项目实施492.3.5项目训练请根据图2-57、图2-58、图2-59、图2-60等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-38图2-392.3.5项目训练2.3.5项目训练502.3.5项目训练请根据图2-57、图2-58、图2-59、图2-60等图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。图2-38图2-392.3.5项目训练2.3.5项目训练2.3.5项目训练51ThankYou!项目4弧形定块草图绘制项目4弧形定块草图绘制项目4弧形定块草图绘制知识目标技能目标1、掌握【镜像实体】操作的两大要素：要镜像的实体和镜像轴线，并理解其适用于对称图形的创建。2、掌握【阵列】操作的三大要素：要阵列的实体、方向/轴心和数量/间距，并区分线性阵列和圆周阵列的应用场合。3、理解由这些命令创建的图元之间的关联性：修改原始源实体，所有镜像或阵列的实例都会自动更新。1、能使用中心线作为镜像轴，熟练应用【镜像实体】命令快速创建对称草图，并验证结果的对称性。2、能正确选择并应用【线性草图阵列】命令，设置方向、数量和间距，创建一行或多行排列的相同结构。3、能正确选择并应用【圆周草图阵列】命令，设置圆心、数量和总角度，创建环形排列的相同结构。素养目标培养高效与优化的设计习惯：摒弃低效的手动复制，掌握利用关联复制命令大幅提高设计效率的方法，树立“智慧绘图”的意识学习目标学习目标学习目标542.4.1项目导入54该图为弧形定块（如图2-61所示），请根据图中所给的尺寸和几何关系，要求通过SolidWorks软件完成该图的草图绘制，并使其完全定义（所有图线呈黑色）。2-61弧形定块2.4.1项目导入2.4.1项目导入2.4.2项目分析该案例从图中可以获知，整个图形主要特征为三个凸台，均匀分布在圆周上，作图时，可以用中心线辅助定位，先做出一个完整的凸台，然后通过圆周阵完成三个凸台创建，需要启用圆弧、修剪及倒圆角命令综合完成。

2-61弧形定块2.4.2项目分析2.4.2项目分析2.4.3相关知识1．镜像实体草图镜像通过一条镜像线（中心线）来创建所选草图实体的反向副本。镜像后的实体与原实体完全对称，并且通常保持关联性。（1）要镜像的实体：选择您希望进行镜像的一个或多个草图实体。（2）镜像点：选择一条作为对称轴的构造性直线。最常用是【中心线】。（3）复制：这是最常用的选项。勾选后，保留原始实体并在另一侧创建其镜像副本。（4）保留几何关系：建议勾选。此选项会尝试保留原始实体之间的几何关系，并在镜像过程中自动为镜像副本添加对称几何关系。图2-62镜像实体2.4.3相关知识2.4.3相关知识572．线性草图阵列线性草图阵列用于在草图平面内沿一个或两个方向（通常互为角度）复制所选图元，生成矩形或平行四边形排列的图案。（1）选择要阵列的实体：您需要选择希望复制的草图元素。（2）方向1(X-轴)和方向2(Y-轴)：为每个方向定义阵列方向（可通过选择边线、参考线或输入坐标轴定义）、实例数（包括源特征的副本总数）以及间距（相邻实例对应点之间的距离）。您还可以为每个方向点击“反向