第3章 特征建模 3.1 零件建模的基本概念 SolidWorks是基于特征的实体造型软件。“基于特征”这个术语的意思是零件模型的构造是由各种特征来生成的,零件的设计过程就是特征的累积过程。 所谓特征是指可以用参数驱动的实体模型。通常,特征应满足如下条件: 1.特征必须是一个实体或零件中的具体构成之一 2.特征能对应于某一形状 3.特征应该具有工程上的意义 4.特征的性质是可以预料的 改变与特征相关的形状与位置的定义,可以改变与模型相关的那些形位关系。对于某个特征既可以将其与某个已有的零件相联结,也可以把它从某个已有的零件中删除掉,还可以与其他多个特征共同组合创建新的实体。 3.2 零件特征分析 任何复杂的机械零件,从特征的角度看,都可以看成是由一些简单的特征所组成,所以可以把它们叫做组合体。 组合体按其组成方式可以分为特征叠加、特征切割和特征相交3种基本形式。 在零件建模前,一般应进行深入的特征分析,搞清零件是由哪几个特征组成,明确各个特征的形状,它们之间的相对位置和表面连接关系;然后按照特征的主次关系,按一定的顺序进行建模。 一个复杂的零件,可能是由许多个简单特征经过相互之间的叠加、切割或相交组合而成。零件建模时,特征的生成顺序很重要。不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件,但其造型过程及实体的造型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。 3.3 零件三维实体建模的基本过程 一个零件的建模过程,实际上就是许多个简单特征相互之间叠加、切割或相交的操作过程。按照特征的创建顺序,构成零件的特征可分为基本特征和构造特征,因此一个零件的实体建模的基本过程可以由如下几个步骤组成: 1.进入零件设计模式,分析零件特征,并确定特征创建顺序。 2.创建与修改基本特征。 3.创建与修改其他构造特征。 4.所有特征完成之后,存储零件模型。 3.4 基础特征建模 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。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。 max.book118.com 拉伸特征 拉伸特征是SolidWorks中最基础的特征之一,也是最常用的特征建模工具。拉伸特征是将一个二维平面草图,按照给定的数值沿与平面垂直的方向拉伸一段距离形成的特征。 1.拉伸特征的操作步骤 (1)执行拉伸命令。 在草图编辑状态下,利用“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令,或者单击“特征”工具栏上的“拉伸凸台/基体”图标按钮 ,此时系统出现“拉伸”属性管理器; (2)设置属性管理器。 按照设计需要对“拉伸”属性管理器进行参数设置,然后单击属性管理器中的“确定”图标按钮 。 2.拉伸特征的终止条件 不同的终止条件,拉伸效果是不同的。SolidWorks提供了8种形式的终止条件,在“终止条件”一栏的下拉菜单中可以选用需要的拉伸类型。 (1)给定深度 从草图的基准面以指定的距离拉伸特征。 (2)完全贯穿 从草图的基准面拉伸特征直到贯穿视图中所有现有的几何体。 (3)成形到下一面 从草图的基准面拉伸特征到相邻的下一面,以生成特征。下一面必须在同一零件上,该面既可以可以是平面也可以是曲面。 (4)成形到一顶点 从草图基准面拉伸特征到一个平面,这个平面平行于草图基准面且穿越指定的顶点。 (5)成形到一面 从草图的基准面拉伸特征到所选的面以生成特征,该面既可以可以是平面也可以是曲面。 (6)到指定面指定距离 从草图的基准面拉伸特征到距离某面特定距离处以生成特征,该面既可以可以是平面也可以是曲面。 (7)成形到实体 从草图的基准面拉伸特征到指定的实体。 (8)两侧对称 从草图的基准面向两个方向对称拉伸特征。 3.拔模拉伸 在拉伸形成特征时,SolidWorks提供了拉伸为拔模特征的功能。单击“拔模开关”图标按钮,在“拔模角度”一栏中输入需要的拔模角度。还可以利用“向外拔模”复选框,选择是向外拔模还是向内拔模。 4.薄壁特征拉伸 在拉伸形成特征时,SolidWorks提供了拉伸为薄壁特征的功能。如果选中“拉伸”属性管理器中的“薄壁特征”复选框,可以拉伸为薄壁特征,否则拉伸为实体特征。薄壁特征基体通常用作钣金零件的基础。 max.book118.com 拉伸切除特征 拉伸切除特征是SolidWorks中最基础的特征之一,也是最常用的特征建模工具。拉伸切除是在给定的基体上,按照设计需要进行拉伸切除。 拉伸切除特征的操作步骤如下: (1)执行拉伸切除命令 在草图编辑状态下,利用“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令,或者单击“特征”工具栏上的“拉伸切除”图标按钮,此时系统出现“切除-拉伸”属性管理器。 (2)设置属性管理器 按照设计需要对“拉伸”属性管理器进行参数设置,然后单击属性管理器中的“确定”图标按钮。 max.book118.com 旋转特征 旋转特征命令是通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来生成特征。旋转轴和旋转轮廓必须位于同一个草图中,旋转轴一般为中心线,旋转轮廓必须是一个封闭的草图,不能穿过旋转轴,但是可以与旋转轴接触。 旋转特征应用比较广泛,是比较常用的特征建模工具。 1.旋转特征的操作步骤 (1)绘制旋转轴和旋转轮廓 在草图绘制状态下,绘制旋转轴和旋转轮廓草图。 (2)执行旋转命令 利用“插入”→“凸台/基体”→“旋转”菜单命令,或者单击“特征”工具栏上的“旋转凸台/基体”图标按钮 ,此时系统出现“旋转”属性管理器,各栏的注释。 (3)设置属性管理器 按照设计需要对“拉伸”属性管理器中的各栏参数进行设置。 (4)确认旋转图形 单击属性管理器中的“确定”图标按钮 ,实体旋转完毕。 2.旋转类型 不同的旋转类型,旋转效果是不同的。SolidWorks提供了3种形式的终止条件,在“旋转类型”一栏的下拉菜单中可以选用需要的旋转类型。 (1)单向 从草图基准面以单一方向生成旋转特征。 (2)两侧对称 从草图基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征,两个方向的旋转角度相同,旋转轮廓草图位于旋转角度的中央。 (3)双向 从草图基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征,两个方向旋转角度为属性管理器中设定的值。 3.薄壁特征旋转 在旋转形成特征时,SolidWorks提供了旋转为薄壁特征的功能。如果选中“旋转”属性管理器中的“薄壁特征”复选框,可以旋转为薄壁特征,否则旋转为实体特征。 max.book118.com 旋转切除特征 旋转切除特征是在给定的基体上,按照设计需要进行旋转切除。旋转切除与旋转特征的基本要素、参数类型和参数含义完全相同,旋转切除特征的操作步骤: (1)设置基准面并绘制草图 在左侧的“FeatureManager设计树”中用鼠标选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。 (2)拉伸图形。 利用“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令,或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台/基体”图标 ,将上一步绘制的草图拉伸为深度为60的圆柱体。 (3)再次设置基准面并绘制草图 在左侧的“FeatureManager设计树”中用鼠标选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。 (4)执行旋转切除命令。 利用“插入”→“切除”→“旋转”菜单命令,或者单击“特
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