Solid 机械基础及教程 6

第4章实体编辑CONTENTS目录4.1倒角特征4.2圆角特征4.3拔模特征4.4孔特征4.5其他实体特征4.6实体编辑实例实体编辑

实体编辑定义指不改变基体特征主要形状，通过放置及编辑其尺寸来修饰零件局部的实体建模方法。

常见实体编辑特征涵盖孔、倒角、抽壳、拔模、圆角、圆顶以及特型等多种特征类型。

本章内容规划将逐一介绍倒角、圆角、抽壳、拔模、孔、圆顶及特型特征的创建方法。倒角特征4.14.1倒角特征

倒角工艺定位

倒角特征是机械加工过程中不可缺少的工艺环节，在零件设计中应用广泛。

在零件锐利边角处做倒角处理，可防止伤人，还能便于搬运、装配，避免应力集中。1．生成倒角

倒角工具功能说明SOLIDWORKS倒角工具可在所选边线、面或顶点上生成倾斜特征，用于零件模型倒角。（a）

（b）

“倒角”属性管理器及选择“角度距离”后的预览效果1．生成倒角倒角特征操作步骤

调用倒角设置面板单击“特征”控制面板“圆角”下拉列表里的“倒角”按钮，弹出“倒角”属性管理器。

配置倒角参数选项在属性管理器中选择倒角类型，选定实体的3个对角边线，指定距离、设定角度值，可勾选“保持特征”复选框。

完成倒角特征生成确认各项参数设置无误后，单击“确定”按钮，即可生成对应的倒角特征。角度距离选项说明包含距离1与方向1角度两项，分别应用于第一个及从第一个开始的第二个草图实体。距离距离选项说明勾选相等距离时，距离1应用到两个草图实体；取消勾选则距离1、2分别对应两个草图实体。倒角预览效果展示采用距离距离类型生成倒角时，其属性管理器及预览效果可参考图4-2。顶点选择“顶点”选项生成倒角，可输入两个距离值，或勾选“相等距离”指定单一数值。保持特征勾选该复选框，保持切除或凸台特征可见；取消勾选，则以倒角形式包罗该特征。2．选项说明2．选项说明切线延伸勾选该复选框表示将倒角延伸到所有与所选面相切的面。完整预览选中该选项表示显示所有边线的倒角预览。部分预览选中该选项表示只显示一条边线的倒角预览。按A键可依次观看每个倒角预览。无预览选中该选项可以提高复杂模型的重建效率。圆角特征4.24.2圆角特征圆角特征基础认知通过在零件上生成内、外圆角特征，可实现造型平滑变化，SOLIDWORKS中可对多种对象创建该特征。圆角操作流程说明在SOLIDWORKS中创建圆角特征，操作步骤与倒角相仿，点击“圆角”按钮后在属性管理器设定参数即可。圆角创建原则指引创建圆角需遵循大小圆角顺序、拔模优先、最后加装饰圆角、同半径边线批量处理等原则。圆角类型及特点SOLIDWORKS圆角含恒定大小、变量大小、面圆角、完整圆角四种，不同类型对应不同属性与适用场景。4.2.1恒定大小圆角特征1．生成特征

恒定圆角概念界定恒定大小圆角特征指对所选边线采用相同圆角半径进行倒圆角操作的特征。

恒定圆角操作步骤点击“圆角”按钮，选恒定大小类型，设置半径，选处理对象，按需勾选多半径、切线延伸等选项，设置逆转参数后确认生成。

圆角操作注意事项生成恒定大小圆角时，给定的圆角半径值需适当，过大易剪裁模型其他曲面及边线。圆角属性管理器

恒定大小圆角效果预览4.2.1恒定大小圆角特征2．选项说明

圆角参数选项解析含半径设定、目标实体选择，支持多半径圆角，含切线延伸及三种预览模式，明确多半径圆角限制。设置逆转参数前需选多半径圆角，需选共顶点的所有边线，含距离、顶点设定及批量设置按钮。

圆角选项功能说明含保持特征选项，控制圆角覆盖时特征可见性；圆形角选项，需选相邻边线，生成平滑过渡圆角。

扩展方式选项详解用于单一闭合边线圆角汇合行为控制，含默认、保持边线、保持曲面三种可选方式。4.2.2变量大小圆角特征

变量圆角功能说明变量圆角功能：可为所选各边线设不同半径，也可为共边的面设多半径，附生成操作步骤指引。圆角属性管理器圆角操作初始设置单击“特征”工具栏“圆角”按钮，在属性管理器中选择“变量大小圆角”类型。边线与控制点选取点击显示框后选择目标边线，系统默认在边线25%、50%、75%处设3个变半径控制点。圆角参数调整设置选中控制点后在微调框输入半径值，可拖动控制点改位置，还能调整控制点数量。过渡类型选择设置可选择平滑过渡或直线过渡，前者半径平滑变化并与邻面结合，后者线性变化不邻接边线。圆角特征生成操作完成参数设置后单击“确定”按钮，生成变量大小圆角特征，分无控制点和带控制点效果。4.2.2变量大小圆角特征圆角操作步骤指引4.2.3面圆角特征1．生成特征

面圆角特征功能可将不相邻的面与面圆角混合，生成带有两个或多个相邻、不连续面的零件。面圆角操作步骤依次点击圆角按钮选面圆角类型，设半径，选两组混合面，按需设切线延伸、曲率连续等选项后确定生成。4.2.3面圆角特征2．选项说明

包络控制线说明选择零件边线或面上投影分割线作为面圆角形状边界，圆角半径由控制线与圆角化边线的距离驱动。

曲率连续功能介绍可解决曲面不连续问题，生成更平滑曲率，效果可通过斑马条纹或曲率工具核实，横断面为样条曲线。

等宽选项作用说明用于生成等量宽度的圆角，该选项的具体应用效果可参考图4-13所示内容。

辅助点功能说明解决面混合位置模糊的选择问题，点击辅助点顶点后选目标边侧顶点，圆角会在其附近生成。4.2.4完整圆角特征1．生成特征

完整圆角特征定义可选择3个相邻面组，应用与这3个面组相切的圆角，实现特定的圆角处理效果。

完整圆角操作步骤打开目标零件，点击“圆角”按钮选完整圆角类型，依次选顶面、边侧面、反向面，勾选切线延伸后确定完成操作。“完整圆角”属性管理器

圆角生成范围SOLIDWORKS可针对一个面上的所有边线、多组面、多个边线或边线环生成圆角特征。恒定大小圆角说明对所选边线采用相同的圆角半径进行倒圆角操作，圆角尺寸全程保持一致。变量大小圆角说明可为每条边线设置不同的圆角半径值，实现单条边线同径、不同边线异径的倒圆角。4.2.4完整圆角特征2．类型说明4.2.4完整圆角特征：2．类型说明

逆转圆角特征说明能在混合曲面之间沿零件边线生成圆角，使曲面间形成平滑的过渡效果。

变半径圆角特征说明可给边线的每个顶点指定不同的圆角半径，实现单条边线的变径倒圆角。

特殊圆角类型说明圆形角圆角可消除边线汇合处尖锐接合点，混合面圆角能将不相邻的面混合起来。4.2.4完整圆角特征3．FillerXpert（圆角）特征

01FilletXpert核心功能可管理、组织并对圆角重新排序，具备生成多圆角、自动调用FeatureXpert等功能。

02多圆角生成操作打开目标零件后进入FilletXpert界面，依次选面设半径点应用，可添加多个圆角特征。

03圆角更改操作步骤进入更改标签，选目标圆角边线，调整半径后点击调整大小，可单独修改圆角尺寸。

04圆角删除操作步骤在更改标签下选中指定圆角边线，点击操作即可仅从该圆形边删除对应圆角。拔模特征4.3拔模特征

拔模基本定义拔模是按指定角度斜削模型所选面，能让型腔零件更易脱出模具，是模具加工常用工艺。

SOLIDWORKS拔模功能该软件提供丰富拔模功能，支持在现有零件插入拔模特征，也可在拉伸时同步拔模。

本节核心内容本节重点讲解在已有的零件模型上，插入拔模特征的具体操作方法与相关要点。4.3.1生成拔模特征

中性面拔模应用可在现有零件上插入该拔模特征，以特定角度斜削所选原面，实现拔模效果。

分型线拔模应用针对现有零件，通过该拔模方式，按特定角度斜削指定原面，达成拔模需求。

阶梯拔模应用在现有零件上采用此拔模特征，以特定角度斜削所选原面，完成拔模操作。4.3.1生成拔模特征1．中性面拔模

01中性面拔模适用范围可对外部面、内部面、相切面或内外部面组合等多种类型的模型面进行拔模操作。

02中性面拔模操作步骤依次点击拔模按钮选中性面类型，设定角度、选中性面、调整方向、选拔模面，选延伸方式后确认完成。

03中性面拔模选项释义明确中性面、拔模面的定义，以及拔模沿面延伸的无、沿切面等五种具体选项含义。“拔模”属性管理器

图

拔模效果4.3.1生成拔模特征2．分型线拔模

分型线拔模操作需先分离拔模面，再选分型线拔模类型，设置角度、方向、分型线等参数后完成特征创建。

分型线拔模选项说明明确拔模方向用于确定角度方向，分型线可由分割线或现有模型边线定义，还有延伸类型可选。

阶梯拔模操作流程先绘制零件并建基准面，生成分型线后选阶梯拔模类型，设置角度、方向等参数完成创建。“拔模”属性管理器

4.3.1生成拔模特征3．阶梯拔模含锥形阶梯和垂直阶梯两种类型，前者使拔模曲面呈锥形，后者让其垂直于原主要面。“拔模”属性管理器

阶梯拔模4.3.1生成拔模特征：4．DraftXpert（拔模）特征DraftXpert拔模功能可生成多个拔模、进行拔模分析及编辑拔模，还能自动测试并找出拔模过程中的错误。DraftXpert操作步骤进入DraftXpert界面，设置拔模角度、中性面、拔模面，通过应用生成拔模并完成拔模分析。DraftXpert选项卡4.3.2拔模分析拔模分析工具用途供塑料零件设计者、铸模工具制造者检查拔模应用，核实角度、找出分型线等特征4.3.2拔模分析拔模角度核实步骤

01拔模分析操作步骤打开目标模型，点击“模具工具”工具栏的“拔模分析”按钮，调出对应属性管理器。

02拔模方向设置规则在图形区选平面、边线或轴确定拔模方向，可通过“反向”按钮或控标更改方向。

03拔模分析参数设定在微调框指定分析的拔模角度，勾选“面分类”复选框，按颜色划分拔模分析结果范畴。“拔模分析”属性管理器4.3.2拔模分析

曲面模型分析设置若模型含曲面，勾选“逐渐过渡”复选框，对带拔模的曲面进行陡面拔模分析。

拔模颜色结果说明绿色代表正拔模，黄色代表负拔模，红色代表需校正的面，曲面分析额外增加陡面正负拔模范畴。

分析结果确认方式完成所有设置后，单击“确定”按钮，模型区域将显示对应拔模角度的分析颜色结果。孔特征4.4孔特征孔特征设计时机作为机械设计常见特征，孔特征一般在设计阶段临近结束时生成，可避免误向现有孔内添加材料。SOLIDWORKS孔分类SOLIDWORKS孔特征分简单直孔和异型孔，前者为无额外参数的直孔，后者具备多参数与多功能。孔特征定位要求无论简单直孔还是异型孔，都需选取放置平面，标注孔轴线与其他几何实体的相对尺寸来完成定位。4.4.1简单直孔1．生成孔

基础直孔生成步骤选生成孔的平面，点击“简单直孔”按钮，选终止类型，输入深度与直径后确定完成生成。

孔特征编辑与优化右击孔特征选择编辑草图，用智能尺寸定位并修改直径，还可开启拔模开关设置拔模角度与方向。

“孔”属性管理器

“从”选项组说明含曲面/面/基准面、顶点、等距三个子选项，各选项对应不同的直孔起始方式及操作要求。“方向1”选项组说明含给定深度、完全贯穿等六个子选项，各选项对应不同的直孔延伸终止条件及设置要求。其他功能选项说明含拉伸方向、面/平面、顶点、孔直径、拔模开关等选项，分别用于设置孔的拉伸方向、深度、直径及拔模角度。4.4.1简单直孔2．选项说明4.4.2异型孔异型孔类型说明异型孔包含柱形沉头孔、锥形沉头孔等9项，本节主要介绍其中前6种类型。异型孔生成特点使用异型孔向导生成孔时，孔的类型和大小会显示在特征管理器中，可按需选定类型。异型孔生成范围异型孔向导可在基准面、平面及非平面上生成孔，适配多种加工面需求。异型孔生成步骤生成异型孔基本遵循设定孔类型参数、定位孔、放置孔位置这三个操作过程。

6种异型孔类型4.4.2异型孔1．柱形沉头孔

柱形沉头孔操作步骤先选生成孔的平面，点击“异型孔向导”，选柱形沉头孔后设置参数，再定位孔位置并标注尺寸，最后确认完成。

孔规格参数说明涵盖标准、类型、大小、配合、终止条件等选项，还包含自定义大小及收藏相关功能的详细设置说明。

“孔规格”属性管理器4.4.2异型孔2．锥形沉头孔

锥形沉头孔生成步骤先选生成孔的平面，点击“异型孔向导”打开属性管理器，选锥形沉头孔及对应紧固件标准、螺栓类型，设置终止条件，定位孔位置后完成生成，需精确定位可先插草绘平面。

锥形沉头孔参数说明其“孔规格”属性管理器多数参数与柱形沉头孔类似，独有“螺钉间隙”可设定间隙值、选增加型沉头孔，“远端锥孔”可设置远端直径和角度。“选项”选项组

“孔规格”属性管理器

锥孔位置选择锥孔选项4.4.2异型孔3．孔

孔特征操作前提生成该孔特征的基本过程与柱形、锥形沉头孔一致，以装配体球座为例介绍操作步骤。

孔特征前期准备打开装配体球座，选中上部台面并右击选择“编辑草图”，在草绘平面用点工具确定钻孔中心位置后退出草图。

孔特征参数设置通过“异型孔向导”打开“孔规格”属性管理器，设置标准为ISO、类型为螺纹钻孔、大小为M30。

孔特征定位生成设置终止条件为给定深度35mm，切换到“位置”选项卡调整孔中心位置，点击确定完成生成与定位。编辑零件草图

草图上孔的中心位置

“孔规格”属性管理器

选择孔位置生成孔特征4.4.2异型孔4．直螺纹孔

螺纹孔前期操作选择生成直螺纹孔的平面，插入草绘平面绘制孔位置，点击“异型孔向导”打开“孔规格”属性管理器。螺纹孔参数设置选择直螺纹孔类型，选定紧固件标准与螺纹类型，设置钻头直径、螺纹孔及螺纹线深度，注意ISO标准深度要求。螺纹孔附加设置可勾选“带螺纹标注”复选框，便于生成工程图，但会降低系统性能。螺纹孔定位生成切换至“位置”标签，参照柱孔操作定位螺纹孔，完成设置后生成直螺纹孔特征。

螺纹孔“孔规格”属性管理器设定带螺纹线的标注

定位螺纹孔

生成螺纹孔编辑草图

4.4.2异型孔5．锥形螺纹孔

锥形螺纹孔参数说明锥形螺纹孔参数设置与生成和直螺纹孔类似，可参照螺纹孔的生成与定位操作设置。

锥形螺纹孔生成步骤以管状球台为例，先选台面插入草绘平面，绘制定位点；再用异型孔向导选锥形螺纹孔，设置参数后定位生成。4.4.2异型孔6．旧制孔

01旧制孔功能说明可编辑SOLIDWORKS2000前版本生成的孔，选择该选项后信息按原格式显示含图形预览。

02旧制孔编辑步骤先点“异型孔向导”开属性管理器，选“旧制孔”后修改参数、调整终止类型与位置，最后点确定完成编辑。其他实体特征4.54.5.1抽壳特征

单面带抽壳操作选择零件一个面进行抽壳，系统会掏空零件内部，使所选面敞开，剩余面生成薄壁特征。

无选面抽壳效果未选择模型任何面时，抽壳实体零件将生成一个闭合且被掏空的模型。

抽壳厚度设置方式抽壳通常指定各表面原厚度相等，也可单独对某些表面的厚度进行特殊指定。4.5.1抽壳特征1．生成抽壳特征

等厚度抽壳操作单击“特征”控制面板“抽壳”按钮，选移除面，设置壁厚，可勾选“壳厚朝外”，点确定完成操作。多厚度抽壳操作激活“多厚度设定”，选择开口面或增厚边线，输入对应壁厚，点击确定即可生成特征。4.5.1抽壳特征

2．选项说明厚度：设保留面厚度；移除的面：选移除面；壳厚朝外：增外部尺寸；显示预览：显抽壳预览其他实体特征：4.5.2圆顶特征1．生成圆顶

圆顶特征定义指将模型平面拉伸成曲面，曲面可呈椭圆面、圆面等不同形状的一类实体特征。

圆顶生成基础操作先选要生成圆顶的基面，再通过菜单栏“插入”→“特征”→“圆顶”命令调出属性管理器。

圆顶形态调整设置可点“反向”生成凹陷圆顶；选圆或椭圆面时，勾选“椭圆圆顶”可生成半椭圆体状圆顶。

圆顶约束与方向设定可选择草图约束圆顶形状，也能选一条边线来确定圆顶的生成方向。

特殊模型圆顶处理圆柱和圆锥模型设距离为0时，软件会以圆弧半径为基础计算，生成与相邻面切的圆顶。其他实体特征：4.5.2圆顶特征2．选项说明

基础圆顶设置选项包含到圆顶的面、距离、反向选项，分别用于选面、设扩展距离、切换凹凸形态。

约束与方向设置可通过约束点或草图控制圆顶形状，此时距离选项禁用；还能选方向向量改变拉伸方向。

特殊圆顶类型设置含椭圆圆顶、连续圆顶选项，分别为圆柱圆锥、多边形模型指定对应圆顶形态。

辅助预览功能说明勾选显示预览复选框，可在操作过程中查看圆顶效果，便于调整参数。4.5.3自由形特征

自由形特征定义自由形特征可生成类似膜的灵活可变变形曲面，通过“控制点”选项组可调整其自由形。

有效约束实体类型SOLIDWORKS中有效约束实体含点（草图点、端点等）、草图、边线、曲线，可在面或基准面生成。“自由形”属性管理器自由形前期准备先在目标实体面绘制点、边线等约束实体，可直接在面或基准面生成，再调用“插入-特征-自由形”命令打开属性管理器。基础自由形操作选定目标面后设置连续性类型，添加控制曲线与控制点，拖动控制点完成变形，点击确定生成特征。对称设置操作可勾选“方向1对称”“方向2对称”复选框，单一或同时勾选能得到不同的对称自由形效果。连续性类型调整将连续性类型切换为“相切”或“曲率”，其余参数默认，可生成对应不同效果的自由形特征。4.5.3自由形特征自由形特征操作步骤实体编辑实例4.6实体编辑实例

本节将通过轴与螺母两个实例制作将本章所学的知识进行综合应用，以巩固前面所学的基础知识4.6.1轴的创建轴类基础认知轴是机器重要零件，用于支撑齿轮、带轮等旋转件，可按载荷和结构分为不同类型。轴类建模基础不同结构轴类有共同特征，由不同直径圆柱段组成，多带键槽、倒角、圆角等特征。轴创建资料指引源文件为网盘资源\源文件\第4章\高速轴.SLDPRT，视频教程为网盘资源\视频教程\第4章\轴的创建.avi4.6.1轴的创建1．生成高速轴实体

轴创建工具选择因轴是带旋转特征的实体，可借助SOLIDWORKS2024的旋转工具快速创建高速轴外形实体。草图绘制前期准备启动SOLIDWORKS2024新建文件，选择前视基准面为草图平面，绘制中心线作为旋转轴线。草图轮廓绘制标注用直线工具草绘轴的外形轮廓线，再通过智能尺寸工具完成草图的尺寸设定与标注。旋转生成轴实体点击旋转凸台/基体按钮，设置旋转类型为给定深度、角度360度，确认后完成轴实体创建。

旋转实体操作设置

4.6.1轴的创建2．生成键槽特征

大键槽基准面创建点击“特征”控制面板“参考几何体”选“基准面”以上视基准面为参考，偏移60mm后完成创建。

大键槽特征生成以基准面1为绘图画布，正视后绘制草图，再用拉伸切除给定深度11mm生成大键槽。

小键槽基准面创建通过“特征”控制面板打开基准面属性管理器，以上视基准面为参考偏移28.5mm完成创建。

小键槽特征生成选取基准面2为绘图画布，正视后绘制草图，用拉伸切除完全贯穿方式生成小键槽。

设置大键槽基准面生成参数绘制大键槽切除特征草图轮廓

创建小键槽基准平面绘制小键槽切除特征草图轮廓4.6.1轴的创建

3．生成倒角特征点击“特征”面板“圆角”下拉列表里的“倒角”，选“角度距离”，设5mm距离、45度，选高速轴端面棱线，点确定完成创建。4.6.1轴的创建4．生成高速轴圆角特征

轴圆角创建步骤点击“特征”控制面板“圆角”按钮，选恒定大小圆角并设半径2mm，选择轴肩底边线后点击确定完成创建。轴属性设置保存通过特征管理器材质编辑器定义高速轴材料为普通碳钢，点击保存按钮将零件存为“高速轴.SLDPRT”。机械连接概述机械因多环节需求需零件连接，机械连接是机器必备部分，紧固件连接是应用最广的连接形式。螺栓螺母作为常用紧固件，构造简单、成本低、安装方便，不受被连材料限制，适用于特定安装场景。螺母创建方法说明本小节将创建M20×2.0螺母，可通过拉伸凸台/基体、旋转切除、异型孔特征等方法生成。4.6.2螺母的生成4.6.2螺母的生成1．通过拉伸特征生成基体

草图绘制前期准备启动SOLIDWORKS2024新建文件，选取前视基准面为草图绘制平面，新建一张草图。

多边形草图绘制操作调用多边形工具，在弹出的对话框中设置多边形属性后完成绘制，还可标注其外接或内切圆尺寸。

拉伸凸台基体生成调用拉伸凸台/基体工具，设置拉伸终止条件为给定深度、深度18mm，生成对应基体。

设置“多边形”特征管理器

生成的正六边形

设置拉伸特征参数4.6.2螺母的生成2．旋转切除基体

旋转切除