1、第三章 基本实体特征造型SOLIDWORKS 软件具有比较强的实体造型功能,而且操作方便。在进入SOLIDWORKS 零件设计环境以后,用户可以在“文件” 菜单中选择“新建” 。这时出现一个“新建 Solidworks 文件”对话框。在这个对话框中有三个选项,即:零件(Part) 、装配(Assembly) 、工程图(Drawing) ,分别对应:零件设计环境、装配设计环境和二维工程图设计环境。其实 SOLIDWORKS 软件中还有一个功能模块:钣金设计。该功能安排在零件设计中的“特征”中。进入到零件设计环境后,首先要做的是进行草图设计(Sketch) ,基体特征就是在草图设计的基础上建立的。
2、基体特征也就是第一个特征,如果将 SOLIDWORKS 设计过程比喻成雕塑过程,基体特征就是最初的材料,然后根据设计需要进行加操作或减操作。基体特征和切除特征的类型相同,他们是:拉伸特征(EXTRUDE ) 、旋转特征(REVOLVE ) 、扫描特征(SWEEP) 、放样特征( LOFT) 、加厚度(THICHEN) ,操作过程基本相同,只是它们所得到的效果一个是加,而一个是减。3.1 基本体特征3.1.1 拉伸特征(EXTRUDE)所谓拉伸,就是在完成剖面草图设计后,沿着剖面的垂直方向长出体积,如图 3-1 所视。图 3-11、基本操作过程:1) 首先进行剖面草图设计,对剖面草图的要求是不能
3、有不封闭的轮廓,轮廓线也不能自相交。在进行剖面草图设计时可以进行尺寸约束和关系约束。2) 在完成剖面草图后,直接执行“拉伸特征”功能,就会出现一个“拉伸特征”对话框,在该对话框中完成必要的参数设置。其实当用户在进行参数设置时,绘图区中的线框模型就在根据参数变化。3) 按“确定”按键即可完成。2、实例一:拉伸一个螺帽1) 进入零件设计环境后,系统自动建立一个名为 Part1 文件(如果再建立新零件,名称自动为 Part2、Part3,依此类推。 )2) 画出如图 3-2 所示的剖面,并标上尺寸,然后将尺寸修改为 100 和 60。图 3-23) 在“特征”工具条上选取 ,或者在插入- 基体 -拉
4、伸,这时出现如图 3-3所示的对话框。图 3-3 图 3-44) 在“方向 1”标签中选择“给定深度”并在下面的输入框中输入 30,然后按上面的“对号” ,就可以得到如图 3-4 所示的拉伸对象。对图 3-3 所示对话框中的设置的一些说明:1)终止类型终止类型除了“给定深度”外,还有另外几种,下面分别介绍: 给定深度和该项对应的有一个“总深度”输入框,在该框中直接输入拉伸的深度数值,如果用对话框边上的上三角和下三角按纽,每次加减数字增量是 10,而如果要输入某一个不是 10 的倍数的数字就用键盘直接输入。所得结果如图 1-5。图 3-5 完全贯穿从草图的基准面拉伸特征直到贯穿所有现有的几何体。
5、结果如图 3-6。图 3-6 成型到下一面从草图的基准面拉伸特征到下一面(隔断整个轮廓(以生成特征。 (下一面必须在同一零件上) 。结果如图 3-7。图 3-7 成型到一面拉伸的深度由所选定的面(可以是参考面,也可以是零件上的某一个面)和草图之间的距离确定。结果如图 3-8。图 3-8 到离指定面指定的距离和“成型到一面”相似,只是还得在“等距量”输入框中输入一个偏离该面的数值。也就是说特征拉伸到距离所选定的面还有多少距离的地方为止了。这里应注意如果要实现拉伸到超过所选定的面多少距离的地方为止。应该选择“反向等距” (只有在选中该终止类型时才会出现“反向等距” ) 。图 3-9 两侧对称该类型
6、表示拉伸体从草图平面向两侧对称拉伸。总长度平均分配到两侧。图 3-10 成型到一顶点拉伸的深度由所选定的顶点和草图面之间的距离确定,用户只要选定一个已存在的顶点即可。图 3-112) “反向”选择反向,用户可以向绘图区预览中所显示方向的反向拉伸特征。3) “拔模开/关”“拔模开/关”选项可以在拉伸特征时加上拔模角度。如果选择此选项,必须设置拔模角度。如果选择“向外拔模” ,则角度方向正好相反。这里要注意的是不论是向内拔模还是向外拔模,拔模基准都是草图基准面。图 3-12 是三种情况的比较。图 3-124) “方向 2”选择“方向 2”将从草图基准向两个方向拉伸特征。首先指定“方向 1”(第一方
7、向)的所有设置,然后在“方向 2”方框中选择第二方向,再指定第二个方向的设置。观察预览以检查特征的拉伸方向和深度。3、实例二:拉伸一个薄壁零件说明:当用户绘制的草图是一个不封闭的的轮廓时, “薄壁特征”标签就会自动出现在“拉伸特征”对话框中。而如果用户绘制的草图是一个封闭的轮廓时,则需要在图 3-3 中选择“薄壁特征”以显示薄壁特征标签。1) 将图 3-4 所生成的特征删除。删除的方法是:将鼠标移动到“FeatureManager 设计树”中选中“基体-拉伸”特征并右击鼠标,在弹出菜单中执行“删除” ,如图 3-13 所示。并在随后出现的“删除确认”对话框中选择“是”即可。图 3-132) 这
8、时设计树中还有“草图 1”,同样选中“草图 1”右击鼠标,在弹出菜单中选择“编辑草图” ,就可以回到草图设计环境下,选择“裁剪”命令将中间的圆删除。3) 执行“拉伸凸台/基体”功能,在随之出现的 “拉伸特征”对话框(如图 3-3)中选择“薄壁特征” 。4) 在“薄壁特征”标签中,出现如图 3-14 所示的对话框。5) 这里将“壁厚”设定为 2mm,按“确定” ,得到如图 3-15 所示的结果。图 3-14 图 3-15对图 3-14 对话框的设置进行说明:1)第一个输入框是“终止类型” ,指定拉伸薄壁特征的方式是单一方向、中面或两个方向。 “单一方向”指定的壁厚向一个方向拉伸草图。 “中面”在
9、草图的两侧各以指定壁厚的一半向两个方向拉伸草图。 “两个方向”在草图的两侧各使用不同的壁厚向两个方向拉伸草图(指定为方向一厚度和方向二厚度) 。2)第二个输入框是“壁厚” ,用于指定薄壁特征的厚度。3)第一个输入框前面的按钮是“反向” ,该选项允许用户将壁厚加在草图轮廓的内侧。在默认情况下,壁厚加在草图轮廓的外侧。 4) “顶端加盖”如果草图轮廓封闭,该选项有效。此选项为特征的顶端加上封盖,形成一个中空的零件。如果选择此选项,还必须指定顶盖厚度。4、实例三:拉伸切除1) 将图 3-15 所示基体-拉伸-薄壁特征删除。2) 选中“草图 1”,并执行 ,将总深度设定为 30,即可得到一个六边形拉伸
10、实体。3) 选中该实体的正前面,并选择“标准视图”工具栏中的 ,将所选平面和屏幕平行,选择 ,然后绘制一个圆,如图 3-16。图 3-164) 按 ,出现“切除-拉伸 ”对话框,该对话框和图 3-3“基体-拉伸”对话框基本相同,唯一的区别是多了一项“反侧切除” 。选择“完全贯穿”类型,并按“对号”,结果如图 3-17 所示。图 3-17 图 3-185) 如果在“切除-拉伸”对话框中,选择了 “反侧切除”其他不变,所得到的结果如图 3-18 所示。3.1.2 旋转特征(REVOLVE)所谓旋转特征,就是一条母线绕中心线旋转所生成的特征,如图 3-19 所视。图 3-19【注意】:1、 在生成实
11、体旋转特征时,其母线可以是一个或多个封闭但不相交的轮廓;2、 如果在生成基体旋转特征(也就是第一个实体特征)时,母线由多个封闭轮廓组成,那么这些轮廓之间不但不能相交,而且其中一个轮廓必须包含所有其它轮廓;3、 薄壁或曲面旋转特征的母线只能有一条轮廓,该轮廓可以是开环,也可以是封闭的。轮廓不能与中心线交叉;4、 中心线只能是一条,如果草图中包含多条中心线,则必须选择其中一条作为中心线。1、基本操作过程:1) 按要求绘制中心线和轮廓;2) 在完成剖面草图后,直接执行“旋转特征”功能,就会出现如图 3-20 所示的“基体-旋转”对话框,在该对话框中完成必要的参数设置。其实当用户在进行参数设置时,绘图
12、区中的线框模型就在根据参数变化。3) 按“确定”按键即可完成。图 3-20说明:1、终止类型有:单一方向、中面或两个方向。 “中面”表示在草图基准面的两侧平均分配角度;“两个方向”表示指定每个方向的角度;2、如果使用方向键指定角度,预览会显示旋转的方向;3、如果选择“反向” ,则向相反方向旋转特征;4、如果要生成薄壁特征,选择“旋转特征”标签。2、实例一:1)进入3.1.3 扫描特征(SWEEP )所谓扫描,就是一个轮廓或一个截面沿着一条路径移动生成基体、凸台、切除或曲面。注意:1、如果生成基体或凸台扫描特征,则轮廓必须是封闭的;2、如果生成曲面扫描特征,轮廓可以是封闭的也可以是不封闭的;3、
13、不论是哪一种特征,路径可以为封闭的也可以是不封闭的;4、路径的起点必须位于轮廓的基准面上;5、不论是截面、路径或所形成的实体,都不能出现自相交叉的情况。扫描包括:“简单扫描”和使用“使用引导线扫描”两种。1.2.1 简单扫描简单扫描就是只有一个截面和一个路径,如图 3-3-1。图 3-3-11、基本操作过程1)在基准面上绘制一个封闭的轮廓,而且轮廓不能自相交;2)生成路径。路径可以是草图、现有的模型边线或曲线;执行“扫描”功能,出现如图 3-3-2 所示的对话框,在该对话框中;单击扫描截面方框,然后在模型中或 FeatureManager 设计树中选择截面轮廓。3)5 单击扫描路径方框,然后在模型或是 FeatureManager 设计树中选取用作路径的草图、边线或曲线。图 3-3-23.1.4 放样特征(LOFT)3.1.5 加厚度特征(THICHEN)3.1.6 使用曲面(WITH SURFACE)3.1.7 综合实例3.2 设计特征3.2.1 圆角特征3.2.2 倒角特征3.2.3 孔特征3.2.4 抽壳特征3.2.5 拔模特征3.2.6 筋特征3.2.7 圆顶特征3.2.8 特型特征3.2.9 综合实例