零件建模基础

1、第四章零件建模基础本章摘要本章详细介绍如何创建实体特征，以便读者熟悉特征工具栏的应用和操作方法。向读者重点介绍如何创建拉伸、旋转、扫掠、放样特征，以及如何构造和操纵特征管理器的结构。本章包含以下内容：l基本特征l应用特征转换l特征4.1基础特征基准特征包含四种特征塑型工具：挤出、回转、扫掠和断面混成。大多数基准特征是以草图为基础的，因此也称为以草图为基础的特征。Solidworks将出现在零件空间中的第一个实体特征称为基础，添加到此基础的其他特征称为凸柱，凸柱必须与基础连接。塑型特征时，您需要更多地关注特征和多重本体之间的关系。此外，要正确设置轮廓和轨迹，在Solidworks中使用空间中的某

2、些辅助几何对象(包括构造几何、基准点和坐标系)称为构造几何。零件文件中生成的第一个特征是确定模型整体状态的基础特征(通常是拉伸凸柱、旋转凸柱、扫掠、放样等)。创建基本特征的过程通常如下：(1)选取要绘制草图的基准，或建立所需的参考基准。(2)绘制草图。(3)设定相应的要素。建立第一个基准特征后，建立模型的剩馀工作主要是将特征加入至既有基准，此基准可以是以草图为基础的特征(例如挤出、回转)，也可以是工程应用程式特征(例如圆角、薄壳)。Solidworks中的常用功能如表4-1所示。表4-1通用功能说明4.1.1挤出特征拉伸特征是通过沿直线方向拉伸草图来生成实体的特征造型方法，适用于长方体类零件和

3、常规非旋转类零件的基本体形状。以下说明了使用实例时使用“拉伸特征”命令的方法和技巧。具体程序如下：(1)在“草图”工具栏上，单击“草图”按钮，选择“平面”作为草图平面，选择“原点为中心”，然后绘制半径为25的圆。(2)单击“拉伸凸柱/基础”按钮或单击“选择”菜单“插入/凸柱/拉伸”命令后，控制区域中将显示拉伸属性管理器，图4-1拉伸属性检查器和拉伸实体预览(3)在“起始条件”区域中，从“起始条件”列表框中选择“基于草图”选项。“开口条件”列表框中每个选项的含义如下：草图基准：从草图所在的基准面挤出。曲面/面/基准：从其中一个实体开始挤出。顶点：从选定顶点开始拉伸。等距：从与目前草图基准等距的基

4、准开始挤出。在“输入等距离值”文本框中，设置等距离。(4)在“方向1”区域的“终止条件”列表框中，选择指定的深度选项，然后在“深度”文本框中输入距离“10”。“终止条件”列表框中每个选项的含义如下：指定深度：在“深度”文本框中设置深度。形状作为一个顶点：选择要延伸的顶点。成型目标-面：选取要延伸的面做为基准面。如果双击曲面，终止条件将更改为成型至曲面，所选曲面变为终止曲面。到指定面的指定距离：在图形区域中，选择面或基准面。然后输入等距距离。选择“转换曲面”选项，使挤出端点成为参考曲面的变换，而不是实际的等距。如果需要，请选取翻转等距选项，以相反方向等距移动。形状为实体：在图形区域中，选择要拉伸

5、的实体。在组合中挤出时，您可以选取成型选取顶部做为实体，以将草图延伸至所选本体。如果挤出的草图超出所选面或曲面本体，则造型为实体选项会自动延伸解析面以终止挤出。两侧对称：在“深度”文本框中设置深度。(5)选取薄壁特征选项，启用此区域，然后在类型清单方块中选取单向选项，并在厚度文字方块中输入5。“类型”列表框中每个选项的含义如下：单向：设定在草图的一个方向挤出的厚度。两侧对称：设定在草图的两个方向上均匀挤出的厚度。双向：徐璐设定不同的挤出厚度，以双向挤出。(6)单击“确定”按钮完成挤出，结果如图4-2所示。图4-2创建拉伸实体4.1.2旋转特征旋转特征是通过绕直线旋转草图来生成几何模型的特征造型

6、方法，适用于重新转换零件形状。以下说明了使用实例操作旋转特征命令的方法和技巧。具体程序如下：(1)在“草图”工具栏上，单击“草图”按钮，然后选择“前基准”作为草图平面以绘制图形，如图4-3所示。图4-3绘制旋转草绘(2)单击“旋转凸柱/基础”按钮或选择菜单“插入/凸柱/旋转”命令，在控制区域中显示旋转属性管理器(如图4-4所示)，在图形区域中显示旋转实体预览。图4-4旋转属性检查器和旋转图元预览(3)在“旋转参数”区域的“类型”列表框中，选择“单向”选项，然后在“角度”文本框中输入360。“类型”下拉列表框中每个选项的含义如下：单向：在草图中的单个方向上生成旋转。两侧对称：在旋转角度相对于草图

7、基准的中心按顺时针和逆时针方向生成旋转。双向(two-direction):从草绘基础顺时针和逆时针创建旋转。设定方向l角度和方向2的角度。两个角度的总和不能超过360。(4)选取薄壁特征选项，启用此区域，在类型清单方块中选取单向选项，然后在方向1厚度文字方块中输入10。如图4-5所示，在旋转主体周围添加了一定厚度(即薄壁)。“类型”列表框中每个选项的含义如下：单向：在草图的一个方向上添加薄壁体积。两侧对称：围绕草图将薄壁体积均等地应用于草图的两侧，以添加薄壁体积。双向：在草图的两侧添加薄壁体积。“方向/厚度”文本框指示从草图向外添加薄壁体积(如图4-6所示)，“方向2厚度”文本框指示显示“方

8、向1厚度”和“方向2厚度”文本框。图4-5添加薄壁选项图4-6中出现两个文本框(5)单击“ok(确定)”按钮完成旋转，如图4-7所示。图4-7创建旋转体4.1.3扫描特征扫描特征是一种特征建模方法，通过沿路径曲线移动截面来创建几何模型。在Solidworks中，扫掠分为简单扫掠和引线扫掠，简单扫掠仅由剖面和路径组成。在引线扫掠中，沿路径扫掠的剖面形式由引线线控制。简单扫掠的扫掠轮廓在扫掠期间不会变更，引线扫掠的扫掠轮廓在扫掠期间由引线线控制。以下范例作业说明了使用扫掠特征指令的方法和技巧。具体程序如下：(1)单击“草图”，选择平面作为草图平面，选择原点中心点，绘制半径为5的圆，然后结束草图。(

9、2)在特征树中，单击“前视图基准”以选择其他草图平面，单击“视图”工具栏上“标准视图”列表中的“正交”按钮，然后单击“样条曲线图4-8绘制了两个草图(3)单击“特征”工具栏上的“扫描”按钮，或选择菜单“插入/凸柱/扫描”，如果控制区域中显示“扫描特征”属性检查器，则在图形区域中预览扫描实体，如“轮廓和路径”区域中选择4-9。图4-9扫描特征属性管理器和扫描图元预览(4)单击“选项”区域，然后在“方向/扭曲控制”列表框中，选择“沿路径更改”选项。在“路径排序类型”列表框中，选择“无”选项，然后选中“显示预览”复选框，如图4-10所示。图4-10扫描属性检查器“方向/扭曲控制”列表框中每个选项的含

10、义如下：沿路径更改：截面相对于路径始终处于相同的角度。法向裴珉姬打断时间与起始截面平行。沿路径扭转：沿路径扭转剖面。使用定义的方法，以度、弪度或旋转定义扭转。沿路径沿法线方向扭曲：沿路径扭曲时，保持截面平行于起始截面，从而沿路径扭曲截面。路径对齐列表框中的选项和复选框的含义如下：无：以10个垂直轮廓对齐轮廓，一个进行修改。最小扭曲(minimum translation):仅适用于3D路径，防止轮廓沿路径更改时自交。方向矢量：选择方向矢量将截面轮廓与选定方向对齐并设定方向矢量的图元。所有面：如果路径包含相邻面，请尽可能使扫掠轮廓与相邻面相切。合并层切面：如果扫描轮廓只有相切段，则使生成的扫描的

11、相应曲面相切。保持相切的面可以是基础面、圆柱面或圆锥面。其他相邻面将合并，轮廓将被近似处理。您可以将草图弧转换为云形线。显示预览:显示扫描的绘画预览，取消选择以仅显示轮廓和路径。(5)单击自/到切线区域，在“自切线类型”列表框中选择“无”选项，然后在“到切线类型”列表框中选择“无”选项，如图4-图4-11起点/终点切向区域起始触点类型列表框中每个选项的含义如下：无：不应用切线。路径切线：垂直于起点路径生成扫掠。“结束切线类型”列表框中每个选项的含义如下：无：不应用切线。路径切线：垂直于端点路径生成扫掠。(6)单击“确定”按钮以完成扫掠特征，如图4-12所示。图4-12创建扫描实体4.1.4放样

12、特征放样特征源自航空行业，最初是将模板放置在平行截面上，然后使用蒙皮复盖模板形成产品外观的制造方法。放样适用于截面形状发生显着变化的实体建模。以下-例证作业说明了断面混成特征指令的可操作性和技术。具体程序如下：(1)单击“草图”按钮，选择右侧底边作为草图平面，选择原点作为中心点，绘制半径为15的圆，然后结束草图。(2)在要素树中，单击以选择右侧基准面，选择“插入/参考几何图形/基准面”菜单，在控制区域中显示基准特性管理器，在“等距离”文本框中输入“20”图4-13基准设置(3)在“视图”工具栏上的“标准视图”列表中，单击“正交”图4-14绘制矩形(4)在“特征”工具栏上，单击“放样”按钮或选择

13、菜单“插入/图4-15放样特性管理器和放样实体预览(5)在“起始/结束约束”区域中，从“起始约束”下拉列表框中选择“无”选项，然后从“结束约束”下拉列表框中选择“无”图4-16“start/end constraints(开始/结束约束)”区域城市“开始约束”下拉列表框中每个选项的含义如下：无：未应用相切约束。方向向量：将相切约束套用至方向向量中的所选本体，然后设定拔模角度以及起始或结束相切长度。互垂于轮廓：套用互垂于起始轮廓或结束轮廓的相切约束，然后设定拔模角度以及起始或结束切线长度。结束约束：下拉列表框中的每个选项与开始约束下拉列表框中的每个选项具有相同的含义。这里不重复。(6)在“选项”

14、区域中，选中“显示切片合并和预览”复选框，如图4-17所示。图4-17可选区域其中每个选项的含义如下：合并切面：如果线段相切，则生成的放样中的曲面保持相切。放样闭合：沿放样方向生成闭合实体。此选项会自动连接最后一个草图和第一个草图。显示预览：显示放样中绘制的预览。取消选择此选项可仅查看路径和参考线。(7)单击“确定”按钮以完成放样特征，如图4-18所示。图4-18创建放样实体4.2应用程序特征在Solidworks中，大多数机械零件的机身通常是通过拉伸、旋转、扫掠和放样特征完成的，还有基于此完成特征的特征。这些特征通常称为应用特征或详细特征。4.2.1圆角圆角是使用平滑过渡替代几何图元边界的特

15、征造型方法。圆角生成规则如下：加入小圆角之前，请先加入大圆角。多个圆角聚集在一个顶点上，老师就会变成更大的圆角。在生成圆角之前添加拔模。如果要创建具有多个圆角边界和拔模曲面的铸模零件，在大多数情况下，应在添加圆角之前添加拔模特征。最后，加入装饰接合端。大多数情况下，在放置后尝试添加装饰圆角。添加得越快，零件再生所需的时间就越长。为了加快零件的重生成速度，可以使用单个圆角操作处理需要相同半径圆角的多个边界。但是，如果变更此圆角的半径，在相同操作中建立的所有圆角都会变更。单击“特征”(features)工具栏上的圆角按钮时，圆角属性管理器会出现在控制区域中，如图4-19所示。图4-19圆角属性检查

16、器圆角类型区域有四个选项，每个选项的含义如下：固定大小：产生固定半径的圆角。可变大小：使用可变半径值创建圆角。面圆角：混合不相邻的非连续曲面。全圆角：生成与三个相邻缝合曲面(与一个或多个面相切的圆角以下是应用此类型圆角的一些示例：1.恒定大小圆角在“圆角类型”区域中，选择“常量大小”单选按钮，在“圆角参数”区域中将圆角半径设置为“10”，然后在绘图区域中选择需要圆角操作的边界，单击“确定”其他区域的一些主要选项具有以下含义：多半径圆角：生成具有不同半径值的圆角。环形角度：在圆角接地线相交的地方生成平滑过渡。反转圆角：定义在顶点的圆角处开始混成的反转距离。图4-20固定大小的圆角2.可变大小圆角在“圆角类型”区域中，选择“可变大小”单选按钮，然后在图形区域中，选择需要圆