产品三维造型及结构设计：SolidWorks2024中文版应用教程 第2版 课件 模块三 课题1 简单曲面的建模

学习单元1水杯的建模

课题一简单曲面的建模

模块三零件的高级建模（曲面建模）《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握曲面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课题一简单曲面的建模学习单元1水杯的建模

3熟练掌握扫描特征的创建方法掌握包覆等附加特征的创建方法4《产品三维造型及结构设计》模块三零件的高级建模（曲面建模）补充水杯：杯子是一种专门盛水的器皿，主要功能是用来饮酒或饮茶。补充关于曲面建模：曲面建模即NURBS（非统一均分有理性B样条）建模，通常由曲线组成曲面，再有曲面组成立体模型，曲线有控制点可以控制曲线曲率、方向、长短。实体模型的外表是由曲面组成的。曲面定义了实体的外形，曲面可以是平的也可以是弯曲的。曲面模型与实体模型的区别在于所包含的信息和具备性不同：实体模型总是封闭的，没有任何缝隙和重叠边；曲面模型可以不封闭，几个曲面之间可以不相交，可以有缝隙和重叠。实体模型包含的信息是完备的，系统知道哪些空间位于实体“内部”，哪些位于实体“外部”，而曲面模型则缺乏这种信息完备性。可以把曲面看作是极薄的“薄壁特征”（即片体），曲面只有形状，没有厚度。当把多个曲面结合在一起，使得曲面的边界重合并且没有缝隙后，可以把结合的曲面进行“填充”，将曲面转化成实体。补充曲面建模一般过程：一般来说，创建曲面都是从曲线开始的。可以通过点创建曲线来创建曲面，也可以通过抽取或使用视图区已有的特征边缘线创建曲面。其一般的创建过程如下。（1）创建曲线。可以用测量得到的云点创建曲线，也可以从光栅图像中勾勒出用户所需曲线。（2）根据创建的曲线，利用过曲线、直纹、过曲线网格、扫掠等选项，创建产品的主要或者大面积的曲面。（3）利用桥接面、二次截面、软倒圆、N-边曲面选项，对前面创建的曲面进行过渡接连；利用裁剪分割等命令编辑调整曲面；利用光顺命令来改善模型质量。最终得到完整的产品初级模型。（4）利用渲染软件添加材质以及环境背光等等，最后得出效果图。图样及建模分析图样分析设置文档属性创建零件特征编辑零件材料建立如图所示的水杯模型。需要通过创建旋转、扫描建模，再通过包覆等附加特征操作完成水杯的创建。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模建模过程回顾模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模1.创建杯体，采用旋转方式建模：选择前视基准面创建草图1，添加几何和尺寸约束，点击【旋转凸台/基体】按键建模，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模2.创建把手，采用扫描方式建模：①创建扫描路径草图。选择前视基准面创建草图2，点击【样条曲线】按键，绘制如图所示的样条曲线，添加几何和尺寸约束，如图所示。小贴士：样条曲线是经过一系列给定点的光滑曲线，B样条曲线拟合逼真，形状控制方便，被主流三维设计软件普遍应用。SolidWorks中的样条曲线为NURBS样条曲线（非均匀有理B样条曲线）。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模2.创建把手，采用扫描方式建模：②创建扫描截面基准平面。点击【基准面】工具按键，在左侧属性管理器中，【第一参考】选择样条曲线上部端点，【第二参考】选择样条曲线，创建基准平面1，操作如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模2.创建把手，采用扫描方式建模：③创建扫描截面草图。选择“基准面1”为基准平面创建草图3，添加椭圆几何和尺寸约束。④创建把手。点击【扫描】工具按键，在左侧展开的属性管理器中，“轮廓”选择草图3，“路径”选择草图2，完成把手的扫描创建，操作如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模3.在杯体上包覆上文字：①创建草图4。选择前视基准面绘制草图，绘制S形样条曲线，并将样条曲线转变为“构造线”；然后点击草图工具栏中的【文字】按键，在“草图文字”属性管理器中的“文字位置”选择样条曲线的左端点，“文字”输入“SolidWorks2024”，点击【字体】编辑字体格式，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模3.在杯体上包覆上文字：②点击特征工具栏中的【包覆】按键，【源草图】选择草图4，【包覆面】选择杯体外圆柱面，【包覆参数】选择“刻划”方式。点击【前导工具栏】中的【编辑外观】按键，为杯体上的文字设置颜色，如图所示。小贴士：此处可以打开“渲染工具”栏，右击工具栏，点击【渲染工具】，点击【贴图】按键，可选择软件自带的贴图，也可以自己导入相关贴图，对模型进行进一步的修饰和美化，本例即导入了软件标识。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模4.倒圆角：将所有的边线倒圆角，半径为1毫米，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模5.编辑材料：选用PP共聚物塑料作为材质；编辑水杯的颜色，点击前导工具栏中的【编辑外观】按键，在【颜色】管理属性框中设置相关参数，如图所示。6.命名并存盘：存盘，并命名零件为“水杯”；关闭此模型。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模几点思考：杯体的创建除了旋转特征外还可以使用其他什么特征创建？从清洁和卫生的角度进行思考，水杯还要进行哪些改进？除了在杯体包覆文字外还可以使用其他什么方法创建图案？为何材料选用塑料（PP共聚物），常用的水杯材料还有哪些？模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模不同材质对比：塑料（PP共聚物）1060铝合金不锈钢木材（红木）模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模建模过程回顾模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元1水杯的建模谢谢观看学习单元2牛奶杯的建模主讲人

王庭俊

课题一简单曲面的建模

模块三零件的高级建模（曲面建模）《产品三维造型及结构设计》《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握曲面零件建模的方法步骤。2熟练掌握基准平面的创建方法1课题一简单曲面的建模学习单元2牛奶杯的建模

3掌握放样建模操作的方法步骤掌握抽壳等附加特征的操作方法4补充牛奶杯/牛奶壶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建立如图所示的牛奶杯模型。需要创建多个平行基准面，依次绘制草图进行中心线放样建模，再通过多厚度抽壳、圆角等附加特征操作完成牛奶杯的创建。选用PP共聚物塑料作为材质，可尝试玻璃等。1.创建杯体：①

三个平行基准平面：单击【参考几何体】按钮，接着单击下拉出现的【基准面】按钮，出现【基准面】属性管理器，【参考实体】选择“上视基准面”，在【偏移距离】文本框内输入“100mm”，在【要生成的基准面数】文本框内输入“3”，单击【确定】按钮，建立基准面1、基准面2和基准面3。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模1.创建杯体：②绘制放样轮廓：分别选取上视基准面、基准面1、基准面2和基准面3，依次绘制草图1到草图4，圆弧直径依次为160mm、200mm、140mm、180mm，注意尺寸和几何关系约束。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模1.创建杯体：③绘制放样引导线：选取前视基准面绘制草图5。单击【样条曲线】按键，依次选择样条曲线的关键点与各轮廓线的圆弧添加“穿透”几何关系约束，使样条曲线关键点与各轮廓线圆弧都形成“穿透”关系，以便能起到引导作用。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模1.创建杯体：③使用放样特征创建杯体：单击【放样凸台/基体】按键，在属性管理器中，【轮廓】依次选择“草图1、草图2、草图3和草图4”，【引导线】选择“草图5”，建立放样特征。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模2.创建把手：①

绘制扫描中心线。选取前视基准面绘制草图6，绘制样条曲线，如图所示，完成中心线创建。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模2.创建把手：②

创建基准平面4。在【基准面】属性管理器中，【第一参考】和【第二参考】分别选择上端点和样条曲线，建立基准面4。③创建基准平面5。在【基准面】属性管理器中，【第一参考】和【第二参考】分别选择下端点和样条曲线，建立基准面5。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模2.创建把手：④绘制第一条扫描轮廓。选取基准面4绘制草图7，绘制椭圆，添加几何关系尺寸和几何关系约束，使椭圆中心与中心线为“穿透”关系。⑤绘制第一条扫描轮廓。选取基准面4绘制草图7，绘制椭圆，添加几何关系尺寸和几何关系约束，使椭圆中心与中心线为“穿透”关系。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模2.创建把手：⑥创建把手。单击【放样凸台/基体】按键，在【放样】属性管理器中，【轮廓】选择“草图7”和“草图8”，【中心线】选择“草图6”，创建放样特征，如图3-19所示。小贴士：放样的引导线是和轮廓草图边线相交的线，如果使用中心线放样，就需要激活【中心线参数】选项，无论引导线还是中心线，通常都要与轮廓具有“穿透”几何关系约束。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模3.创建杯底的凹槽。选择杯底面绘制草图，采用【等距实体】方式，选择底部边缘线，选择反向（向内侧）偏移10mm，完成草图9；切除深度选择3mm。小贴士：若是平底面稍有一点瑕疵或者底部沾上点东西，就会导致放不稳当。凹面可以大大降低这个问题，杯子底向里凹的造型使得杯底与桌子接触面积大幅减小，杯子更易放稳。留意生活中见到的瓶底、锅底等，你会发现径向还有缺口，便于杯底通风卫生。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模4.抽壳。单击【抽壳】按钮，在【抽壳】属性管理器中，“移出的面”选择“杯体上表面”，“厚度”输入“4mm”；点击【多厚度设定】对话框，选择把手表面，输入“10mm”，再选择杯底表面，输入“8mm”，建立抽壳特征。小贴士：进行抽壳的多厚度操作时，可以为多个面一一指定厚度。方法是先点击“多厚度面”对话框，再点击选取相应表面，最后点击“多厚度”对话框，输入相应厚度。如果还需要为其他表面也设定不同厚度，仍重复采用此法，需要注意的是后续再次输入设定的不同厚度时就看不见前一个设定的厚度，但不影响操作结果。这可能是程序设计时考虑不周而导致对话界面不够清晰。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模5.圆角。创建杯体内底边圆角，半径为5mm；创建牛奶杯其余边线圆角，半径为1mm。小贴士：杯子底内侧底边倒圆角是为了便于杯子的清洗。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模6.编辑材料和颜色。选用PP共聚物塑料作为材质；编辑水杯的颜色，点击前导工具栏中的【编辑外观】按键，在【颜色】管理属性框中设置相关参数，编辑合适的颜色。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模几点思考：是先生成把手还是先抽壳呢？合理的做法应该是后生成把手。杯底和侧面等厚度合理吗？合理的做法应该是杯底加厚。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模不同材质对比：ABS塑料玻璃陶瓷不锈钢模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模建模过程回顾模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元2牛奶杯的建模谢谢观看学习单元3篮球的建模主讲人

王庭俊

课题一简单曲面的建模

模块三零件的高级建模（曲面建模）《产品三维造型及结构设计》《产品三维造型及结构设计》本单元的教学目标掌握曲面零件建模的方法和步骤2掌握分割线等曲线创建方法1课题一简单曲面的建模学习单元3篮球的建模

3掌握扫描切除操作的方法和步骤补充篮球运动：以手为中心的身体对抗性体育运动，是奥运会核心比赛项目。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建立如图所示的篮球模型，材料为“尼龙101”。需要通过旋转操作生成球体，再通过扫描切除完成线条的创建。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模篮球的建模过程模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模0.设置文档属性

选择【工具】|【选项】命令，单击【单位】选项，点选英制单位系统。1.创建球体：选取前视基准面，绘制草图；单击【旋转凸台/基体】按钮，生成球体。小贴士：旋转操作时必须确保旋转截面的所有轮廓线位于旋转轴的一侧，不得自相交。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模2.抽壳

由于篮球不是实心的，因此需要进行【抽壳】操作，输入厚度5mm，不选择“移除的面”。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模3.采用扫描切除的方式创建第一道凹槽①绘制扫描路径。选取前视基准面，绘制如图所示的草图2，可以直接绘制圆弧，也可以通过“转换实体引用”的方式绘制，注意【要转换的实体】选择“侧影轮廓边线”。小贴士：此处的草图圆也可以通过“转换实体引用”的方式绘制，注意是选择“侧影轮廓边线”，不要选择球面。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模3.采用扫描切除的方式创建第一道凹槽②绘制扫描轮廓。选取右视基准面，在球体顶部绘制所示的草图3，添加尺寸约束，单击【添加几何关系】按键，选取圆心和路径（草图2的圆弧），添加“穿透”几何约束。小贴士：此处的草图绘制椭圆更为合理。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模3.采用扫描切除的方式创建第一道凹槽③创建扫描切除特征。点击【扫描切除】按键，在【切除-扫描】属性管理器中，【轮廓】选择“草图3”，【路径】选择“草图2”，完成扫描切除，操作过程及结果如图所示。小贴士：此处也可采用【旋转切除】方式创建凹槽。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第二道凹槽①绘制源草图。选取前视基准面，绘制草图4，草图形状为一椭圆，尺寸如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第二道凹槽②将源草图投影到球面。单击【插入】-【曲线】-【分割线】按键，在属性管理器对话框中，【要投影的草图】选择“草图4”，【要分割的面】选择“面1”和“面2”，结果如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第二道凹槽③绘制扫描轮廓。选取右视基准面绘制草图5，添加圆心和分割线的”穿透”约束，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第二道凹槽④创建扫描切除特征。点击【扫描切除】按键，在【切除-扫描】属性管理器中，【轮廓】选择“草图5”，【路径】选择“边线<1>”，建立扫描切除特征，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第三条凹槽①绘制扫描轮廓。选取右视基准面绘制草图6，选取圆心和圆弧（草图4）添加”穿透”几何约束，完成草图绘制，如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模4.创建第三条凹槽②创建扫描切除特征。点击【扫描切除】按键，在【切除-扫描】属性管理器中，【轮廓】选择“草图6”，【路径】选择“边线<1>”，操作过程及结果如图所示。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模5.创建第四条凹槽①创建基准轴。点击【参考几何体】下方的倒三角按键，点击【基准轴】按键，参考几何体选择“前视基准面”和“上视基准面”，创建基准轴1。模块三曲面建模课题一简单曲面建模学习单元3篮球的建模5.创建第四条凹槽②圆周阵列出