产品三维造型及结构设计：SolidWorks2024中文版应用教程 第2版 课件 模块二 课题2 复杂零件的建模

模块二

零件的建模《产品三维造型及结构设计》模块二零件的建模复习前面几次课我们已经学习模块二零件的建模的课题二复杂零件的建模，并学习了如何获取三维实体的质心位置。引入新课今天我们继续学习复杂零件的建模，今天的内容是任务3U形薄壁板造型和学习任务4薄壁连接壳造型。模块二零件的建模学习目标：利用SolidWorks2012软件的工具与特征来创建零件，计算所创建零件的质量和体积，定位所创建零件相对于原点的重心坐标。学习内容：通过从复杂到复杂的零件建模操作，系统地学习拉伸基体/凸台、拉伸切除、圆角过渡、镜像、旋转基体、倒角、参考几何体、旋转凸台/基体、线性与圆周阵列、旋转切除、筋、抽壳及钣金等操作。知识拓展：创建一个坐标系，确定零件相对于新建坐标系的重心位置。学习单元1

U形薄壁造型

课题二复杂零件的建模

模块二零件的建模本单元的教学目标课题二复杂零件的建模掌握用软件工具与特征创建零件的方法

2确定创建的模型的质量和体积及质心位置1学习单元1U形薄壁板造型建立如图所示的零件，零件材料为6061铝合金，利用提供的信息建模并计算该模型的总质量及重心的位置。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型图样及建模分析分析创建此模型所需要的特征。需要插入十个特征建立模型，包括一个薄壁拉伸、一个圆角过渡、五个拉伸切除、一个圆周阵列、一个倒角和一个镜像。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型建模过程1．在SolidWorks中新建一个零件。

建立如图所示的模型。需要插入十个特征，包括一个薄壁拉伸、一个圆角过渡、五个拉伸切除、一个圆周阵列、一个倒角和一个镜像。2．设置模型的文档属性。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型1．新建一个零件建立如图所示模型。需要插入十个特征，包括一个薄壁拉伸、一个圆角过渡、五个拉伸切除、一个圆周阵列、一个倒角和一个镜像。2．设置模型的文档属性课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型3．创建“拉伸－薄壁1”特征选择“上视基准面”为基准平面绘制“草图1”，应用直线与草图圆角工具构造几何体，添加相关几何关系与尺寸约束，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型3．创建“拉伸－薄壁1”特征采用拉伸建模，方向1选择“两侧对称”，深度为60mm，薄壁厚度为5mm，操作如图所示。小贴士：此薄壁特征在草图绘制时可以不画两个R10圆角，只需要在拉伸时勾选对话框中“薄壁特征”中“自动加圆角”选项，设定半径为5mm，也会取得同样的效果。小贴士：此处在选择相关面组时，必须用鼠标左击相应的面组选择区，待其高亮显示后再点选模型对应的平面。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型4．创建圆角过渡特征由于该圆角是一个完整圆角，因此选择“完整圆角”方式，面组1、中央面组、面组2依次选择“拉伸1的右侧板”的顶面、前面和底面，操作的过程和结果分别如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型小贴士：此处在选择相关面组时，必须用鼠标左击相应的面组选择区，待其高亮显示后再点选模型对应的平面。4．创建圆角过渡特征由于该圆角是一个完整圆角，因此选择“完整圆角”方式，面组1、中央面组、面组2依次选择“拉伸1的右侧板”的顶面、前面和底面，操作的过程和结果分别如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型5．创建第一个拉伸切除特征选择“拉伸1的右侧板的右侧面”为基准平面绘制“草图2”，“唤醒”中心点，画一个圆，添加尺寸约束；拉伸切除时选择“成形到下一面”作为方向1的终止条件，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型6．创建第二个拉伸切除特征选择“拉伸1的右侧面”作为草图基准平面绘制“草图3”，创建第二个拉伸切除特征的轮廓，利用构造几何体定位“草图3”的中心点，插入要求的关系与尺寸；选择“成形到下一面”作为方向1的终止条件，如图所示。小贴士：此处可以把草图2和草图3合并创建，可将切除-拉伸1和切除-拉伸2合并创建。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型7．创建圆周阵列特征点击【圆周阵列】按键，选择“拉伸切除圆柱面1”作为阵列轴，实例数为4，默认角度为360度，选择“等间距”，选择“拉伸切除2”为要阵列的特征，如图所示。小贴士：四个6mm小孔的圆周阵列操作，既可在创建草图时进行阵列操作，也可在创建特征时进行阵列操作。按照实际加工过程，应该选择教材所示建模方法，即在创建特征时进行阵列操作。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型8．创建第三个拉伸切除特征选择“拉伸－薄壁1”的左侧板的左侧面作为草图基准平面绘制“草图4”，画圆，注意要求的几何关系与尺寸；选择“成形到下一面”作为方向1的终止条件，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型9．创建线性阵列特征点击【线性阵列】按键，选择竖直的边线为“方向1”的参考线，注意箭头所指方向；选择水平的边线为“方向2”的参考线，注意箭头所指方向；选择刚创建的“切除－拉伸3”为要阵列的特征，可预览阵列的效果，操作过程和结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型10．创建第四个拉伸切除特征选择“拉伸－薄壁1”的左侧面作为草图基准面绘制“草图5”，应用直线和切线弧草图工具创建草图，注意要求的几何关系与尺寸；选择“成形到下一面”作为方向1的终止条件，生成左侧槽，操作过程和结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型11．创建倒角特征点击【倒角】按键，选择默认的“角度距离（A）”方式，选择如图所示的棱边，距离5mm，角度为45度，操作过程和结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型12．创建第五个拉伸切除特征选择“拉伸－薄壁1”的立板的前面作为草图基准平面绘制“草图6”，使用镜像功能，注意要求的几何关系与尺寸；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，操作过程和结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型13．编辑零件材料选定6061铝合金为零件材料。14．计算零件的总质量并定位重心单击命令管理器中【评估】选项，点击【质量属性】工具按钮，如图所示。15．存盘并命名模型为“U形薄壁”建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型小结1.掌握利用SolidWorks的工具与特征，包括拉伸基体/凸台、拉伸切除、旋转、旋转切除、镜像、阵列等创建三维模型。能够计算所创建零件的质量和体积及质心位置。掌握根据新坐标原点确定质量和体积及质心位置。课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型思考与练习建立如图所示的零件，零件材料为6061铝合金，利用提供的信息建模并计算该模型的总质量及重心的位置。（原点在底面中心）课题二复杂零件的建模学习单元1U形薄壁板造型谢谢观看学习单元5手轮造型主讲人

王庭俊

课题二复杂零件的建模

模块二零件的建模《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握复杂零件建模的方法和步骤2掌握扫描特征创建的方法和步骤1课题二复杂零件的建模学习单元5手轮造型补充一手轮：顾名思义就是手动操作的轮子。主要用于机床设备，印刷机械，纺织机械，包装机械，医疗器械，石油石化设备等。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型补充二扫描：通过二维截面沿轨迹线连续运动形成的三维特征，轨迹线可为任意平面或空间曲线。其本质是拉伸特征的扩展形式，将路径从直线扩展为可参数化控制的简单/复杂曲线，同时允许截面在延伸过程中发生形态；旋转其实也是一种特殊的扫描特征。扫描命令：至少要建立两个草图，一个是扫描的截面，必须是封闭的曲线。另一个是扫描的路径，既可以是闭环的，也可以是开放的，或者是轮廓的边线。扫描特征还可以建立薄壁特征，用于制作管道非常好用。如果加入引导线等，还可以进行更为复杂的建模。拉伸和旋转其实是扫描建模的特例。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型图样及建模分析图样分析设置单位及小数位数创建零件特征编辑零件材料确定质量和质心位置建立如图所示的手轮模型。零件材料为1060铝合金，利用提供的信息建模并计算该模型的总质量及重心的位置。要插入四个特征：包括一个旋转特征、一个扫描特征、一个阵列特征、一个拉伸切除特征。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型1.分析图样及建模所需要的步骤要插入四个特征：包括一个旋转特征、一个扫描特征、一个阵列特征、一个拉伸切除特征。建模的整体思路见图.2.创建模型文件，设置文档属性3.创建手轮的基本轮廓：选择“前视基准面”作为草图基准平面，应用中心线草图工具绘制“草图1”，注意原点位置及几何关系和尺寸完成草图；选择竖直方向中心线作为“旋转轴”，生成旋转特征，默认角度是360度，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型4.创建手轮的轮辐分析：这是一个扫描特征，需要分别绘制轮廓和路径两个草图，另外还需要生成基准平面。①选择“前视基准面”绘制“扫描路径”草图，添加尺寸约束。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型小贴士：选择“线架图”显示模式，便于草图绘制；此处隐含了转折点所在分度圆直径为81mm。4.创建手轮的轮辐②创建基准平面。点击【参考几何体】-【基准面】按键，“第一参考”选择草图2的右侧，“第二参考”选择草图2右侧的端点，生成“基准面1”，操作过程及结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型4.创建手轮的轮辐③选择“基准面1”绘制“扫描轮廓”草图，点击【直槽口】按键，选择“中心点直槽口”方式，添加尺寸约束，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型小贴士：选择扫描路径曲线端点和槽口水平中心点，约束“重合”，如不便于选择，可将基准平面转动一定角度进行选择，否则该直槽口将处于非完全定义状态。4.创建手轮的轮辐④创建扫描牲。点击【扫描】按键，选择刚刚绘制的“草图3”为轮廓，选择草图2为路径，生成扫描特征，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型小贴士：“特征范围选择“所有实体”方式，否则扫描特征不会和前面基础特征组合为整体。4.创建手轮的轮辐⑤阵列特征。点击【圆周阵列】按键，选择刚刚创建的“扫描1”为“要阵列的特征”，选择圆柱面为“阵列轴”，“实例数”设为4，阵列特征，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型5．创建销孔选择“前视基准面”绘制草图，添加尺寸约束，如图所示，完成“草图4”的绘制；选择“方向1”和“方向2”均为“完全贯穿”方式完成拉伸切除，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型5．创建销孔课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型小贴士：为了使绘图工作区画面清爽，可以隐藏部分特征，如在此外就可以隐藏“基准面1”，操作步骤为右击“基准面1”，点击“隐藏”按键，如上图所示。6.编辑材料：选择1060铝合金作为手轮的材料。7.计算零件的总质量并定位重心总质量为856.56g；重心坐标为（mm）：X=0.00，Y=38.51，Z=0.00。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型8.存盘，并命名模型为“手轮”补充三茶杯的建模花瓶的建模课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型其他特征操作圆顶单击特征工具栏上的圆顶

，或单击插入>特征>圆顶。

可在同一模型上同时生成一个或多个圆顶特征。需要设定圆顶的距离。可通过方向实现圆顶或压凹。对面圆形表面还可选择圆顶或椭圆顶。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型其他特征操作包覆该特征将草图包裹到平面或非平面。可从圆柱、圆锥或拉伸的模型生成一平面。也可选择一平面轮廓来添加多个闭合的样条曲线草图。包覆特征支持轮廓选择和草图再用。可以将包覆特征投影至多个面上。在FeatureManager设计树中选取您想包覆的草图。单击特征工具栏上的包覆

，或单击插入>特征>包覆。在PropertyManager中，在包覆参数下面进行定义选择。

包覆的方式（浮雕、蚀雕、划线），包覆的面、厚度

如果您选择浮雕或蚀雕,，您可以选取一直线、线性边线、或基准面来设定拔模方向

。对于直线或线性边线，拔模方向是选定实体的方向。对于基准面，拔模方向与基准面正交。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型小结掌握利用SolidWorks的工具与特征，包括旋转基体/凸台、旋转切除等创建三维模型。掌握附加特征工具的操作方法。能够计算所创建零件的质量和体积及质心位置。【教学提示】附加建模特征是在不改变基本特征主要形状的前提下，对已有特征进行局部修饰的特征建模方法称为附加特征。例如：圆角、倒角、筋、抽壳、孔、异型孔等特征造型方法。这些特征的创建对于实体造型的完整性非常重要。课题二复杂零件的建模学习单元2手轮造型谢谢观看学习单元3

60º弯头造型主讲人

王庭俊

课题二复杂零件的建模

模块二零件的建模《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握复杂零件建模的方法和步骤2熟练掌握基准平面的创建方法1课题二复杂零件的建模学习单元3

60º弯头造型

3掌握扫描建模创建特征的方法掌握筋板、孔等附加特征的操作方法4补充一弯头：常用的工业零件，尤其是在化工、医药、食品等行业。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型图样及建模分析图样分析设置单位及小数位数创建零件特征编辑零件材料确定零件质量和质心位置建立图示的60º弯头模型。零件的材料为黄铜，利用提供的信息建模并计算该模型的总质量及重心的位置。需要18个特征建立此模型，包括4个拉伸基体、3个拉伸切除、螺纹孔、2个沉头孔、筋、阵列、倒角、扫描、扫描切除和3个圆角。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型图样建模过程课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型1.在SolidWorks中新建一个零件。2.设置模型的文档属性：单位系统选择公制；小数位数设为2位小数。3.创建“草图1”：选择“前视基准面”绘制草图，注意要求的几何关系和尺寸，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型4.创建“草图2”：选择“上视基准面”作为草图基准平面，绘制草图，插入需要的几何关系和尺寸，注意原点的位置，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型5.创建扫描特征：选择“草图1”作为扫描的轮廓，选择“草图2”作为扫描的路径，方向选择系统默认的“随路径变化”，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型6.创建拉伸基体特征：选择“上视基准面”作为草图基准平面创建“草图3”，插入需要的几何关系和尺寸，注意原点的位置；选择默认的“给定深度”方式作为方向1的终止条件，深度为15mm，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型7.创建第二个拉伸基体特征：选择“拉伸1的左侧面”作为草图基准平面，绘制草图，插入需要的几何关系和尺寸，注意原点的位置；点击拉伸，选择“成形到下一面”为方向1的终止条件。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型8.创建第三个拉伸基体特征：选择“扫描1的上端面”作为草图基准平面创建“草图5”，绘制草图，插入需要的几何关系和尺寸；选择默认的“给定深度”方式作为方向1的终止条件，深度为12mm，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型9.创建“圆角”特征：选择图示底板的4条棱边，半径为15mm。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型10.创建“草图6”：选择“拉伸1的左侧面”作为基准平面，绘制草图并确定要求的几何关系和尺寸，该草图为一条竖直线，操作过程及结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型11.创建“筋”特征：选择草图6，厚度为12mm，注意厚度的生成方式和方向，结果如图所示。小贴士：所谓筋一般叫做加强筋，只在零件上增加强度的部分，生成筋特征之前必须先绘制一个与零件相交的草图，该草图既可以是开环的也可以是闭环的。其实筋就是从开环或闭环绘制的轮廓所生成的特殊类型拉伸特征。它在轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料。可使用单一或多个草图生成筋。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型12.创建拉伸切除特征：选择“拉伸2的左侧面”作为草图基准平面，绘制草图并确定要求的几何关系和尺寸；选择“成形到下一面”为方向1的终止条件创建拉伸特征，如图所示。

课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型13.创建第二个拉伸切除特征：选择“拉伸1的左侧面”作为基准平面创建“草图8”，绘制草图并注意几何关系和尺寸；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型14.创建“草图9”：选择“拉伸3的上端面”作为草图基准平面，绘制草图并确定要求的几何关系和尺寸，结果如图所示。小贴士：草图9中的点是为了后面建立基准面特征为准备的。15.创建“基准面1”：“第一参考”选择“圆弧@草图9”，默认“垂直”；“第二参考”选择“点@草图9”，默认“重合”，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型16.创建“草图10”：选择“基准面1”作为草图基准平面，绘制直径为4mm的圆，如图所示。17.创建“扫描切除”特征：轮廓为草图10；路径为草图9，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型18.创建“草图11”：选择“拉伸-切除5和镜像3的特征”中的四条边线圆角过渡，修改“半径”为2.5mm，结果如图所示。小贴士：此处的草图实际就是画了一个“点”，其目的是为了后续创建孔时定位用。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型19.创建M8的螺纹孔：选择“插入”－“特征”－“孔”－“孔向导”按钮。“孔位置”选择刚才创建的点定位，操作如图所示；“孔规格”的设置如图所示，“孔类型”选择“直螺纹孔”，“孔规格”大小选“M8”，“终止条件”选择“成形到下一面”。小贴士：异形孔功能是为了快速作出各类螺纹孔或螺纹连接孔而开发的，所以选择的依据都是螺栓尺寸。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型20.创建“阵列”特征：选择“圆周阵列”，选择“拉伸3”的基准轴作为阵列的基准轴，角度为360º，实例数为6个，选择“等间距”，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型21.创建沉头孔：选择“插入”-“特征”-“孔”-“孔向导”按钮。在“孔位置”的设置时用“唤醒”的方式依次捕捉四个角圆弧的圆心；“孔规格”的设置如图所示，“孔类型”选择“柱形沉头孔”，“孔规格”大小选“M10”，展开“显示自定义大小”选项，注意检查其默认值并根据需要修改，“终止条件”选择“完全贯穿”。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型22.创建第三个拉伸切除特征：选择“拉伸1的上表面”作为基准平面创建“草图12”，绘制草图并确定要求的几何关系和尺寸；选择“完全贯穿”为方向1的终止条件。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型23.镜像左侧孔：结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型24.创建“草图13”：选择“前视基准面”绘制草图并确定要求的几何关系和尺寸。25.创建“基准面2”：选择“草图13及草图的左端点”；再选择“垂直于曲线”方式，创建基准面如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型26.创建“草图13”：选择“基准面2”绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸。27.创建第四个拉伸基体特征：选择默认的“给定深度”方式作为方向1的终止条件，深度为6mm；选择“成形到下一面”作为方向2的默认终止条件，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型28.创建沉头孔：在“孔位置”的设置时依次用“唤醒”的方式捕捉相邻垂直两边的中点；“孔规格”的设置如图所示，“孔类型”选择“柱形沉头孔”，“孔规格”大小选“M10”，展开“显示自定义大小”选项，并根据需要修改，“终止条件”选择“成形到下一面”。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型29.创建第二个“圆角”特征：圆角过渡如图所示的4条边，半径为5mm。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型30.创建第三个“圆角”特征：圆角过渡如图所示的面组1和面组2，半径为3mm。小贴士：此处的圆角操作选用了“面圆角”方式，虽然操作中只选择了32mm*32mm见方凸台的一个侧立面，但系统默认的是“切线延伸”方式，就会同时选中四个侧立面及四个圆角柱面。除了“面圆角”方式外，此处也可采用系统默认的“等半径”方式倒圆角，同理按照“相切相连”的原则，只要选中凸台底部的一条截交线即可。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型31.创建“倒角”特征：选择如图所示的边线，创建“角度-距离”倒角，距离为2mm，角度为45º。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型32.编辑材料：选择1060铝合金作为零件的材料。33.计算零件的总质量并定位重心：单击命令管理器中【评估】选项，点击【质量属（特）性】工具按钮，弹出“质量特性”显示窗口，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型建模过程课题二复杂零件的建模学习单元360º弯头造型谢谢观看学习单元4主轴箱造型主讲人

王庭俊

课题二复杂零件的建模

模块二零件的建模《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握复杂零件建模的方法和步骤21课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型

掌握特征组合操作的方法和步骤补充主轴箱：主轴箱是机床等机器的重要部件。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型图样及建模分析图样分析设置单位及小数位数创建零件特征编辑零件材料确定零件质量和质心位置建立如图所示的箱体模型。零件材料为黄铜，利用提供的信息计算该模型的总质量与重心的位置。需要十五个特征，包括四个拉伸基体、两个圆角、六个拉伸切除、两个镜像和一个组合。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型建模过程课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型1.创建拉伸基体特征。选择“上视基准面”作为基准平面创建“草图”，以“中心矩形”方式绘制一个矩形，注意原点位置；“方向1”选择默认的“给定深度”方式，深度为10mm，注意拉伸特征的方向，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型2.创建第二个拉伸基体特征。选择“拉伸1的上表面”作为草图的基准面创建“草图”，并确定要求的几何关系和尺寸；方向1选择默认的“给定深度”方式，深度为90mm，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型3.创建“圆角”特征。选择如图所示的边，半径为10mm。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型4.创建第三个拉伸基体特征。选择“拉伸1的上表面”作为草图的基准平面创建“草图”，依次采用“唤醒圆心”和“捕捉切点”方式绘制四个圆；方向1选择默认的“给定深度”方式，深度为2mm，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型5.创建拉伸切除特征。选择“拉伸3的上表面”作为草图基准平面创建“草图”，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型6.创建拉伸切除特征。选择“拉伸3的上表面”作为草图基准平面创建“草图”，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型7.创建第四个拉伸基体特征。采用“成形到一顶点”方式并选择“顶点1”作为方向1的终止条件，选择“给定深度”为方向2上默认的终止条件，深度为8mm，注意此处去掉“合并结果”里面默认的“勾”，如图所示。小贴士：系统默认后生成的特征是与之前的特征组合为一个整体，否则需要去掉“合并结果”里面的默认“勾”选项。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型8.创建镜像特征。“镜像面”选择“前视基准面”，“要镜像的实体”选择“拉伸4”，操作过程及结果如图所示。小贴士：此处的镜像操作要选择“要镜像的实体”而非常用的“要镜像的特征”，否则将因镜像体与母体不相连而无法完成镜像。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型9.创建“草图”。选择“镜像1的后侧面”作为草图的基准平面，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型10.创建第二个拉伸切除特征。采用“成形到一顶点”方式并选择“顶点1”作为方向1的终止条件；同时选择“反侧切除”选项，特征范围选择“所选实体”方式，并选择“镜像1”为切除实体，操作过程和结果，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型11.创建“草图”。选择“拉伸4的前侧面”作为草图的基准平面，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸，创建第三个拉伸切除特征。选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型12.创建第四个拉伸切除特征。选择“拉伸4的前侧面”作为草图的基准平面创建“草图”，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸；选择“成形到下一面”作为方向1的终止条件，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型13.创建第五个拉伸基体特征。选择“拉伸2的右侧面”作为草图的基准平面创建“草图”，绘制草图，并确定要求的几何关系和尺寸；选择“给定深度”作为方向1的默认终止条件，深度为7mm，结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型14.创建第二个镜像特征。选择镜像操作，镜像面选择“右视基准面”，镜像特征选择“拉伸5”。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型15.创建第五个拉伸切除特征。以“拉伸2的右侧面”为基准面创建“草图”；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，结果如图所示。

课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型16.创建第六个拉伸切除特征。选择“拉伸2的上表面”作为草图的基准平面创建“草图”，选中内侧棱边线，采用“转换实体引用”方式创建草图；选择“完全贯穿”作为方向1的终止条件，结果如图所示。

课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型17.创建“组合”特征。选择相关模型体进行组合，操作类型为“添加”。结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型18.创建“圆角”特征。选取如图所示的边，半径为2mm。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型19.编辑零件材料。选择黄铜作为零件的材料。20．计算零件的总质量和重心。总质量为2536.10g，重心位置是相对于图纸要求的零件原点的位置坐标，如图所示：X=-0.71；Y=44.24；Z=2.05课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型建模过程回顾课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型知识梳理与总结1．复杂零件建模与简单零件建模的主要区别在于随着特征数量的增加，其草图的复杂性也同时增加，而且尺寸与几何关系的数量也会显著增加。2．拉伸属性管理器中默认的开始条件是草图基准平面，等距起始条件则是把该拉伸特征平移到从当前草图基准平面给定一个距离的等距面上开始。3．“成形到下一面”会将特征从草图基准平面延伸到下一个可以截断整个轮廓的面，另外截断面必须是同一个零件上的且与拉伸轮廓投影完全相交。4．复杂特征经常需要创建基准平面，需要激活参考面属性管理器，从参考几何体组合工具条上选取基准面，或者从菜单条上依次选取【插入/参考几何体/基准面】。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型知识巩固与能力训练题建立如图所示的齿轮泵箱体模型。零件材料为铸造合金钢，利用提供的信息计算该模型的总质量与重心的位置。课题二复杂零件的建模学习单元4主轴箱造型谢谢观看学习单元5参数化齿轮主讲人《产品三维造型及结构设计》课题二复杂零件的建模模块二零件的建模本单元的教学目标课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮掌握复杂零件建模的方法和步骤2学习参数化建模的方法和步骤13掌握弯曲（扭曲）特征的使用方法掌握变量和方程式的使用方法和步骤4补充齿轮：齿轮是指轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。补充齿轮的参数及啮合课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮补充齿轮基本尺寸计算公式（以外直齿圆柱齿轮为例）模数（m）‌：定义为齿距与圆周率π的比值（m=p/π），是齿轮设计中的基本参数，决定齿轮的大小和承载能力，用于标准化齿轮尺寸，单位为mm，计算公式为：m=d/z（d为分度圆直径）。‌分度圆直径（d）‌：d=mz，是齿轮设计的基准圆。‌齿顶圆直径（da​）‌：da=(z+2)m​=d+2m‌齿根圆直径（df​）‌：df=(z-2.5)m​=d-2.5m（外齿轮）‌齿高（h）‌：全齿高h=2.25m，由齿顶高（ha=m）和齿根高（hf=1.25m）组成。齿中心角（φ）：φ=180/z‌，齿轮的齿厚中心角计算通常涉及分度圆上的中心角，z为齿数。‌

课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮补充齿距角的计算：2φ=360/Z分度圆上单齿圆心角为φ=180/Z半齿厚中心角=90/Z课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮补充基圆上单个齿所占圆心角Ψ=π/z+2*(tan(α)-α)Xt="db"/2*cos(t-"psi")+"db"/2*t*sin(t-"psi")Yt=-"db"/2*sin(t-"psi")+"db"/2*t*cos(t-"psi")Psi=pi/"z"+2*(tan("alf")-"alf"*pi/180)课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮补充关于希腊字母课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮补充渐开线的形成及方程渐开线是平面上一条动直线沿固定圆（基圆）作纯滚动时，该直线上任意点的轨迹。其参数方程可通过几何关系严格推导得出：直角坐标方程‌（参数方程）：

x=rb(cosθ+θsinθ)y=rb(sinθ-θcosθ)其中rb为基圆半径，θ为展角（参数，弧度制），表示发生线滚过的角度。Xt="db"/2*cos(t)+"db"/2*t*sin(t)Yt="db"/2*sin(t)-"db"/2*t*cos(t)课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮图样及建模分析建立如图所示斜齿轮模型。材料为合金钢，原点位于轴线中心，利用提供的信息计算该模型的总质量与重心的位置。齿轮参数为：齿轮模数m=2，齿数z=20，压力角α=20°，齿宽b=20mm，螺旋角β=6°。֎分析并确定建模步骤֎考虑到渐开线齿轮是一种比较复杂的三维模型，如果要实现参数化，就必然要将参数与几何形状关联起来，可使用方程式实现。齿轮的建模步骤如下：①定义齿轮设计参数和基本尺寸的计算方程式。②依据渐开线参数方程使用样条线绘制渐开线。③使用拉伸命令创建出有单个半齿的直齿轮。④使用镜像命令创建出完整单个齿的直齿轮。⑤对轮齿进行圆周阵列，得到完整的直齿轮。⑥利用弯曲（扭曲）特征生成斜齿轮。⑦修改齿轮相关参数，更新齿轮模型。③④根据情况确定是否合并课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮建模过程课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮1.定义变量和方程式。①

在菜单栏中单击“工具”，选择“方程式”，打开方程式编辑窗口，如图所示。单击全局变量下空格，输入“m”，按<Ente>键，在“数值/方程式”中输入“2”，按<Ente>键，“估算到”中显示“2”，此时光标停留在“评论”，输入“模数”，此时即完成了齿轮模数初值的定义。小贴士：此处在软件系统中输入的引号必须是英文格式。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮“m”=2‘模数；“z”=20’齿数；“alf”=20‘压力角；“b”=20’齿宽；“beta”=6‘螺旋角；“d”=“m”*“z”’分度圆的直径；“db”=“d”*cos(“alf”)‘基圆的直径；"da"="d"+2*"m"'齿顶圆直径；"df"="d"-2.5*"m"'齿根圆直径；"angle"=90/"z"'半齿中心角；"r"="m"*0.35'齿根圆角半径。此处注意的是全局变量输入状态必须是英文，且变量名必须用双引号，如果“估算到”列中不显示数值则意味着输入有错误，“评论”列中输入的是备注/说明，结果如图所示。1.定义变量和方程式。②按<Ente>键，重复类似操作，输入以下变量：Z=20(齿数)、alf=20(压力角)、b=20(宽)、beta=10(螺角)，再输入以下几个齿轮有关的几何计算公式。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮1.定义变量和方程式。③变量和方程式可以输出也可以直接输入，格式通常为TXT格式，同时可以在左侧设计树中查看属性。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮2.绘制渐开线。选择前视基准面依次绘制分度圆、基圆、齿根圆、齿顶圆及渐开线。①

绘制分度圆。标注直径尺寸时在尺寸属性对话框中输入“=”，在弹出的“全局变量”中选择“d（40）”，完成分度圆的绘制，操作过程及结果如图所示。小贴士：SolidWorks是一款全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到装配体、工程图等，因此在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮3.绘制渐开线。选择前视基准面依次绘制分度圆、基圆、齿根圆、齿顶圆及渐开线。②同样方法依次绘制基圆、齿根圆、齿顶圆，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮3.绘制渐开线。选择前视基准面依次绘制分度圆、基圆、齿根圆、齿顶圆及渐开线。③

绘制一段渐开线。点击【方程式驱动的曲线】按键，在左侧属性对话框中【方程式类型】选择“参数性”选项，在Xt的框中输入"db"/2*cos(t)+"db"/2*t*sin(t)；在Yt的框中输入"db"/2*sin(t)-"db"/2*t*cos(t)；t1=0；t2=1。如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮3.绘制渐开线。选择前视基准面依次绘制分度圆、基圆、齿根圆、齿顶圆及渐开线。④绘制辅助线。绘制一根过圆心和渐开线与分度圆交点的构造线，再绘制一根通过圆心的构造线，约束其与刚才的构造线夹角为“angle”，如图所示。小贴士：此处根据软件情况绘制齿形线，优先使用镜像，如软件有提示则绘制两条相对的渐开线。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮4.拉伸有单个齿的直齿轮。由于软件原因，需采取转换实体引用方式新建草图，拉伸得到单个齿的直齿轮。①

选择前视面创建草图，选中草图1中的基圆、齿顶圆、渐开线，转换实体引用。②

过两条渐开线的起点创建切线与基圆相交，如图所示。③

修剪多余的线段，只保留基圆及单个齿形的草图，如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮4.拉伸有单个齿的直齿轮。④

拉伸出单个齿的齿轮。隐藏草图1，选择刚绘制好的草图2，选择两侧对称方式拉伸。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮4.拉伸有单个齿的直齿轮。⑤添加齿根圆角。选择齿根两条边线，圆角半径为全局变量"r"，过程及结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮5.圆周阵列出完整的直齿轮以基圆柱轴线为圆周阵列轴，以单个齿及圆角为阵列特征，选择“等间距”方式，阵列“实例数”为全局变量"z"，操作过程及结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮6.弯曲特征生成斜齿轮。①单击“插入-特征-弯曲”命令，在属性对话中的“弯曲输入”中选择“扭曲”单选按钮，将齿轮两个端面相互扭曲6°，即得到螺旋角为6度的斜齿轮。小贴士：此处注意根据需要进行三重轴的设置。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮6.弯曲特征生成斜齿轮。②单击设计树里的“弯曲1”，在图形区域里即显示出弯曲的参数，双击该参数，弹出尺寸“修改”对话框，输入“=beta”，即把变量“beta”赋给弯曲参数。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮7.修改参数，更新齿轮模型。此时得到的齿轮模型就是一个参数化的模型。打开方程式将齿数改成30、螺旋角改为20°，确定后模型即发生更新，操作过程及结果如图所示。小贴士：方程式是一种高级建模工具，利用方程式可以用表达式的形式定义零件中相关尺寸或参数的规律，实现参数驱动。SolidWorks2024后续钣金和焊接零件创建库特征也属于参数化建模。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮8.编辑材料，选择合金钢材质；保存文件，并命名零件为“参数化齿轮”。此时得到的齿轮模型就是一个参数化的模型。打开方程式将齿数改成30、螺旋角改为20°，确定后模型即发生更新，操作过程及结果如图所示。课题二复杂零件的建模学习单元5参数化齿轮谢谢观看学习单元6零件的配置主讲人

王庭俊《产品三维造型及结构设计》

课题二复杂零件的建模

模块二零件的建模本单元的教学目标课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置掌握复杂零件建模的方法和步骤2学习零件配置的方法和步骤1

3练习零件配置的多种方法和步骤SolidWorks配置简介一、什么是SolidWorks配置？SolidWorks配置允许在单个文件中设计模型的多个变体。这意味着可以拥有不同尺寸和形状的模型，可能具有不同的选项甚至不同的材料，所有这些都存储为一个项目。当带有配置的模型在SolidWorks中打开时，可以在不同配置之间切换，并独立使用它们。也可以检查质量属性或分别运行每个配置的分析。当在装配中使用具有配置的模型时，装配可以决定使用哪个配置。如果在装配体中有多个具有配置的模型实例，则每个实例都可以引用不同的配置。当绘图显示具有配置的模型时，每个绘图视图都可以选择显示模型的哪个配置。这允许将不同版本的模型并排放置在一张图纸上，或者为每个不同的模型版本创建一张图纸。课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置SolidWorks配置简介二、SolidWorks配置如何工作？配置通过在SolidWorks模型中存储不同的参数值来工作。例如，更新尺寸以显示零件的不同尺寸。尤其是对于螺母、螺栓、垫片、键、销、法兰等标准件和通用件，可以通过创建一系列不同尺寸的垫圈、平键等。另一个通常控制的参数是特征的抑制状态。虽然单独控制尺寸将使我们能够捕获不同尺寸的同类模型，但通过添加或抑制某个特征，我们可以显示零件的不同状态，如有无圆角、是否开孔等，可以对应零件的毛坯、半成品、成品状态等。配置还可以控制模型的属性。可以控制工程图注释和材料明细表中显示的内容。这可以是任何自定义属性（例如表面处理、供应商），也可以是SolidWorks控制的特殊属性，例如描述、零件号、材料、颜色。课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置SolidWorks配置简介三、为什么要使用配置？1.可以创建“相同”但又“不同”的产品。配置最常见的应用是创建模型族。这些“相同但不同”的物品具有共同的设计，具有一系列决定产品存在方式的设计规则。例如，圆柱销有多种直径和长度，管件有多种管径、材质和角度，有的带有法兰，有的带有内螺纹或外螺纹……，我们可以控制配置之间的尺寸、特征、材料和属性。2.可以用来代表产品的状态配置的第二个最常见的应用是表示产品在其整个生命周期中的不同状态，这指的是制造过程中的不同步骤。例如，对于钣金零件，SolidWorks将通过抑制特征自动创建弯曲和展平的配置。3.可以大幅简化下游流程配置还用于为绘图和其他下游应用程序创建不同的模型表示，这些应用程序可能不会描绘现实生活中可能不存在的模型版本。课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置补充如何创建SolidWorks配置？在SolidWorks中创建配置的主要方法有以下三种：手工生成

。当您手工设置配置时，您会创建一个新配置，然后进行更改以按照您想要的方式配置产品。配置表。使用配置表方法，您可以确定要配置的产品的内容，然后使用SolidWorks中的表对话框为每个配置中的每个参数输入值。这两种方法之间的主要区别在于，手动过程实际上是一种以配置为中心的方法（先创建配置，再决定它的显示方式），而配置表过程更以参数为中心（自己决定将更改什么，然后决定如何为每个配置填充这些参数）。设计表。利用Excel电子表格来填充参数值并创建配置。与配置表法一样，可以填写一系列参数值，但与配置表法不同的是，不必预先定义要控制哪些参数。可以在配置表方法中一次一个地动态添加配置，这是手动方法无法做到的，设计表的优势在于能够导入大量数据并在一个步骤中创建许多配置。设计表的缺点是设计表涉及一种语法，可能较难记住。课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置补充关于显示色彩计算机表示颜色也是用二进制。16位色的发色总数是65535色，也就是2的16次方减1（为了防止溢出）；24位色被称为真彩色，它可以达到人眼分辨的极限，发色数是16777215色，也就是2的24次方减1。但32位色就并非是2的32次方的发色数，它其实也是16777215色，不过它增加了8位的透明度（共255种透明度），为方便称呼，就规定它为32位色。interior.color的值是一个十进制的值，也就是long长整数值，而RGB（XXX,XXX,XXX）可以转换为一个十六进制的值，进而再转为一个十进制的值。如纯黑RGB(0,0,0)转成十六进制就是#000000，那么转成十进制也是0，因此interior.color=0就是纯黑背景。同理，纯白RGB(255,255,255)转成十六进制是#FFFFFF，那么转成十进制就是16777215，因此interior.color=16777215就是纯白背景。课题二复杂零件的建模学习单元6零件的配置补充颜色编码解析‌16777215是十进制表示的颜色代码，其对应的十六进制值为0xFFFFFF。在RGB颜色模型中，该值表示红色、绿色和蓝色分量均达到最大值（255），因此呈现为‌白色‌。‌‌‌RGB颜色模型‌：通过红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色的不同比例混合生成颜色，每种颜色分量的取值范围为