SolidWorks中文版从入门到精通第3章基础特征建模.docx

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SolidWorks中文版从入门到精通第3章基础特征建模

SOLIDWORKS_2012中文版从入门到精通

第三章基础特征建模

在SW中，特征建模一般分为基础特征建模和附加特征建模两类。

基础特征建模是三维实体最基本的绘制方式，可以构成三维实体的基本造型，基础特征建模相当于二维草图中的基本图元，是最基本的三维实体绘制方式。

基础特征建模主要包括拉伸特征、拉伸切除特征、旋转特征、旋转切除特征、扫描特征与放样特征等。

一、特征建模基础

SW提供了专用的“特征”工具栏，如下图所示，单击工具栏中的相应图标就可以对草图实体进行相应的操作，生成需要的特征模型。

二、参考几何体

参考几何体主要包括基准面、基准轴、坐标系与点4个部分。

参考几何体操控板如下图：

1、基准面

基准面主要用于零件图和装配图中，可以利用基准面来绘制草图，生成模型的剖面视图，用于拔模特征中的中性面等。

SW提供了前视基准面、上视基准面和右视基准面3个默认的相互垂直的基准面。

创建基准面有6种方式，分别是：

通过直线/点方式、点和平行面方式、夹角方式、等距距离方式、垂直于曲线方式与曲面切平面方式。

1、通过直线/点方式

该方式创建的基准面有3种：

通过边线、轴；通过草图线及点；通过三点。

2、点和平行面方式

该方式用于创建通过点且平行于基准面或者面的基准面。

3、夹角方式

该方式用于创建通过一条边线、轴线或者草图线，并与一个面或者基准面成一定角度的基准面。

4、等距距离方式

该方式用于创建平行于一个基准面或面，并等距指定距离的基准面。

5、垂直于曲线方式

该方式用于创建通过一个点且垂直于一条边线或者曲线的基准面。

6、曲面切平面方式

该方式用于创建一个与空间面或圆形曲面相切于一点的基准面。

2、基准轴

基准轴通常在草图几何体或者圆周阵列中使用。

每一个圆柱和圆锥面都有一条轴线。

临时轴是由模型中的圆锥和圆柱隐含生成的，可以单击菜单栏中的“视图”→“临时轴”命令来隐藏或显示所有的临时轴。

创建基准轴有5种方式，分别是：

直线/边线/轴方式、两平面方式、两点/顶点方式、圆柱/圆锥面方式与点和面/基准面方式。

1、直线/边线/轴方式

选择一草图的直线、实体的边线或者轴，创建所选直线所在的轴线。

2、两平面方式

将所选两平面的交线作为基准轴。

3、两点/顶点方式

将2个点或者2个顶点的连线作为基准轴。

4、圆柱/圆锥面方式

选择圆柱面或圆锥面，将其临时轴确定为基准面。

5、点和面/基准面方式

选择一曲面或者基准面以及顶点、点或者中点，创建一个通过所选点并且垂直于所选面的基准轴。

3、坐标系

“坐标系”命令主要用来定义零件或装配体的坐标系。

此坐标系与测量和质量属性工具一同使用，可用于将SW文件输出至IGES、STL、ACIS、STEP、Parasolid、VRML和VDA文件。

三、拉伸特征

拉伸特征是将一个草图描述的截面，沿指定的方向（一般情况下是沿垂直于截面方向）延伸一段距离后所形成的特征。

拉伸是SW模型中最常见的类型，具有相同截面、有一定长度的实体，如长方体、圆柱体都可用拉伸特征来形成。

拔模特征说明：

1、拉伸实体特征

SW可对闭环和开环草图进行实体拉伸，如果草图是开环的，拉伸凸台/基体工具只能将其拉伸为薄壁；如果草图为闭环的，既可以选择将其拉伸为薄壁特征，也可以选择将其拉伸为实体特征。

2、实例——圆头平键

键是机械产品中经常用到的零件，作为一种配合结构其广泛用于各种机械中，键的创建方法比较简单，首先绘制键零件的草图轮廓，然后通过拉伸工具即可完成。

3、拉伸切除特征

下图展示了利用拉伸切除特征生成的几种零件效果：

四、旋转特征

旋转特征是由特征截面绕中心线旋转而成的一类特征，它适用于构造回转体零件。

实体旋转特征的草图可以包含一个或多个闭环的非相交轮廓，对于包含多个轮廓的基体旋转特征，其中一个轮廓必须包含所有的其他轮廓。

薄壁或曲面旋转特征的草图只能包含一个开环或闭环的非相交轮廓，轮廓不能与中心线交叉。

如果草图包含一条以上的中心线，则选择一条中心线用作旋转轴。

旋转特征应用比较广泛，是比较常用的特征建模工具，主要应用在以下零件的建模：

1、旋转凸台/基体

2、实例——乒乓球

乒乓球绘制过程：

首先绘制一条中心线作为旋转轴，然后绘制一个半圆作为旋转的轮廓。

最后使用旋转命令生成乒乓球图形。

3、旋转切除

与旋转凸台/基体特征不同的是，旋转切除特征用来产生切除特征，也就是用来去除材料。

如下就是常见的旋转切除的几种效果。

五、扫描特征

扫描特征是指由二维草绘平面沿一平面或空间轨迹线扫描而成的一类特征。

沿着一条路径移动轮廓（截面）可以生成基体、凸台、切除或曲面。

SW2012的扫描特征遵循以下规则。

——扫描路径可以为开环或闭环。

——路径可以是草图中包含的一组草图曲线、一条曲线或一组模型边线。

——路径的起点必须在轮廓的基准面上。

1、凸台/基体扫描

凸台/基体扫描特征属于叠加特征。

步骤如下：

在“方向/扭转类型”下拉列表框中，选择下列选项之一。

——随路径变化：

草图轮廓随路径的变化而变换方向，其法线与路径相切。

——保持法向不变：

草图轮廓保持法线方向不变。

2、切除扫描

切除扫描特征属于切割特征，

步骤：

“插入”——“切除”——“扫描”

3、引导线扫描

SW2012不仅可以生成等截面的扫描，还可以生成随着路径变化截面也发生变化的扫描——引导线扫描。

下图展示的就是引导线扫描效果：

利用引导线生成扫描特征之前，需要注意一下几点：

1、应该先生成扫描路径和引导线，然后再生成截面轮廓；

2、引导线必须和轮廓相交于一点，作为扫描曲面的顶点；

3、最好在截面草图上添加引导线上的点和截面相交处之间的穿透关系。

示例如下：

扫描路径和引导线的长度可能不同，如果引导线比扫描路径长，扫描将使用扫描路径的长度；如果引导线比扫描路径短，扫描将使用最短的引导线长度。

六、放样特征

所谓放样是指连接多个剖面或轮廓形成的基体、凸台或切除，通过在轮廓之间进行过渡来生成特征。

下图就是放样实例：

1、设置基准面

放样特征需要连接多个面上的轮廓，这些面可以平行也可以相交，要确定这些平面就必须用到基准面。

2、凸台放样

通过使用空间上两个或两个以上的不同平面轮廓，可以生成最基本的放样特征。

实例：

“起始/结束约束”选项组包括以下几个选项：

——无：

不应用相切；

——垂直于轮廓：

放样在起始和终止处与轮廓的草图基准面垂直；

——方向向量：

放样与所选的边线或轴相切，或与所选基准面的法线相切；

——所有面：

放样在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切。

3、引导线放样

同生成引导线扫描特征一样，SW2012也可以生成引导线放样特征，通过使用两个或多个轮廓并使用一条或多条引导线来连接轮廓，生成引导线放样特征。

通过引导线可以帮助控制所生成的中间轮廓。

下图就是引导线放样的效果：

利用引导线生成放样特征，要注意以下几点:

1、引导线必须与草图轮廓相交；

2、引导线的数量不受限制；

3、引导线之间可以相交；

4、引导线可以是任何草图曲线、模型边线或曲线；

5、引导线可以比生成的放样特征长，放样将终止于最短的引导线的末端；

4、中心线放样

中心线放样是指将一条变化的引导线作为中心线进行的放样，在中心线放样特征中，所有中间截面的草图基准面都与此中心线垂直。

中心线放样特征的中心线必须与每个闭环轮廓的内部区域相交，而不是像引导线放样那样，引导线必须与每个轮廓线相交，下图就是中心线放样的效果：

5、用分割线放样

要生成一个与空间曲面无缝连接的放样特征，就必须要用到分割线放样。

分割线放样可以将放样中的空间轮廓转换为平面轮廓，从而使放样特征进一步扩展到空间模型的曲面上。

下图展示了分割线放样的效果：