Solidworks 培训手册: 高级零件建模
SolidWorks® 培训手册: 高级零件建模
Solidworks高级培训手册 高级零件第一课 第一课 复杂外形建模 第一部分 在成功地学完这一课后,你将能够 解释扫描和放样之间的差异 创建一条通过一系列数据点的曲线 创建一个多厚度的抽壳 通过把草图投影到一个曲面上来创建一条空间曲线 创建变半径的圆角 通过扫描来创建凸台和剪切特征 螺纹建模 创建3D草图 高级零件·3
SolidWorks 高级培训手册 高级零件 第一课 第一课 复杂外形建模 第一部分 在成功地学完这一课后，你将能够： ¾ 解释扫描和放样之间的差异 ¾ 创建一条通过一系列数据点的曲线 ¾ 创建一个多厚度的抽壳 ¾ 通过把草图投影到一个曲面上来创建一条空间曲线 ¾ 创建变半径的圆角 ¾ 通过扫描来创建凸台和剪切特征 ¾ 螺纹建模 ¾ 创建3D草图 高级零件·3
Solidworks高级培训手册 高级零件第一课 介绍 本课我们将通过几个例子学 习创建复杂不规则外形的建 模技术,我们将会学到 扫描 高级圆角 3D草图 实例学习: 构造自由形态的外形特征需要一些与前面所学的拉伸和 旋转不同的技巧。在本例中,将设计本页顶端所示的塑料 瓶 瓶子 该零件建模过程中的一些关键步骤如下所示: 建模步骤 创建瓶子的基本形状 这可以通过扫描一个椭圆来完成,椭圆的两个轴由两条引 导线来控制。 为放置商标创建一条突起的轮廓线 先画出商标区域的外形轮廓草图,然后把它投影到瓶子的 表面,这条投影曲线将被用作扫描突起的轮廓线的扫描轨 加入瓶颈 从扫描出的瓶体的顶端,向上拉伸出一个简单的凸台 为瓶底加入变半径的圆角 瓶底的的圆角半径在左右两侧是0.375",而在前后面的 中央是0.25 抽壳 该瓶子具有两种不同的壁厚。瓶颈部分因为有螺纹,所以 要厚一些(0.060″),瓶体部分则要薄一些(0.020″) 螺纹建模 这是另一种扫描操作,要用到另一种扫描轨迹:螺旋线。 高级零件·5
SolidWorks 高级培训手册 高级零件 第一课 本课我们将通过几个例子学 习创建复杂不规则外形的建 模技术，我们将会学到： 介绍 实例学习: 瓶子 建模步骤 ¾ 扫描 ¾ 高级圆角 ¾ 3D 草图 构造自由形态的外形特征需要一些与前面所学的拉伸和 旋转不同的技巧。在本例中，将设计本页顶端所示的塑料 瓶。 该零件建模过程中的一些关键步骤如下所示： ¾ 创建瓶子的基本形状 这可以通过扫描一个椭圆来完成，椭圆的两个轴由两条引 导线来控制。 ¾ 为放置商标创建一条突起的轮廓线 先画出商标区域的外形轮廓草图，然后把它投影到瓶子的 表面，这条投影曲线将被用作扫描突起的轮廓线的扫描轨 迹。 ¾ 加入瓶颈 从扫描出的瓶体的顶端，向上拉伸出一个简单的凸台。 ¾ 为瓶底加入变半径的圆角 瓶底的的圆角半径在左右两侧是 0.375"，而在前后面的 中央是 0.25"。 ¾ 抽壳 该瓶子具有两种不同的壁厚。瓶颈部分因为有螺纹，所以 要厚一些（0.060"），瓶体部分则要薄一些（0.020"）。 ¾ 螺纹建模 这是另一种扫描操作，要用到另一种扫描轨迹：螺旋线。 高级零件·5
一课复杂外形建模一 SolidWorks高级培训手册 扫描和放样: 扫描和放样都可以创建出复 有何不同? 杂的形状,应该选用哪种方式 要根据具体的设计来决定。扫 描和放样之间也有一些区别, 这些区别将会影响到选择哪 种方法来建模,两者根本的差 别在于 扫描使用单一轮廓截面。 放样使用多个轮廓截面。 考虑右图所示塑料瓶的基本 特征,如果你的设计数据是瓶 子前面和侧面的两条曲线所 描述的外形,并且瓶子的所有 横截面的形状都是相似的,那 么就可以通过沿路径扫描的方式来创建这个特征,其中椭 圆形横截面的长轴和短轴将由引导线来控制。 如果你的设计数据是一系列的横截面,那么就可以使用放 样来创建这个特征。尤其是当横截面不相似时,这种方法 非常有用,当然此例不是这种情况。 从这开始吗? 从这开始吗? 使用扫描( Sweep) 使用放样(Loft) 在基础教程第四课,我们构造手轮的轮辐时介绍了扫描。 扫描 当时扫描路径是一条二维草图,扫描截面是沿扫描路径没 有变化的简单形状 扫描有时会比第四课的例子更复杂。扫描路径可能会是三 维曲线或者模型边线,扫描截面沿扫描路径运动可能会沿 引导线发生变化 下面介绍扫描中要用到的一些主要组成部分及其功能
第一课 复杂外形建模一 SolidWorks 高级培训手册 扫描和放样： 有何不同？ 扫描 扫描和放样都可以创建出复 杂的形状，应该选用哪种方式 要根据具体的设计来决定。扫 描和放样之间也有一些区别， 这些区别将会影响到选择哪 种方法来建模，两者根本的差 别在于： ¾ 扫描使用单一轮廓截面。 ¾ 放样使用多个轮廓截面。 考虑右图所示塑料瓶的基本 特征，如果你的设计数据是瓶 子前面和侧面的两条曲线所 描述的外形，并且瓶子的所有 横截面的形状都是相似的，那 么就可以通过沿路径扫描的方式来创建这个特征，其中椭 圆形横截面的长轴和短轴将由引导线来控制。 如果你的设计数据是一系列的横截面，那么就可以使用放 样来创建这个特征。尤其是当横截面不相似时，这种方法 非常有用，当然此例不是这种情况。 从这开始吗？ 从这开始吗？ 使用扫描（Sweep） 使用放样（Loft） 在基础教程第四课，我们构造手轮的轮辐时介绍了扫描。 当时扫描路径是一条二维草图，扫描截面是沿扫描路径没 有变化的简单形状。 扫描有时会比第四课的例子更复杂。扫描路径可能会是三 维曲线或者模型边线，扫描截面沿扫描路径运动可能会沿 引导线发生变化。 下面介绍扫描中要用到的一些主要组成部分及其功能： 6·高级零件
Solidworks高级培训手册 高级零件第一课 扫描的组成部分 扫描截面 扫描截面是一个轮廓草图,而且只能是一个单独轮廓,其 轮廓边界必须是闭环且不能出现自相交叉的情况。 引导线 扫描中可以有构造 实体形状所需的多 条引导线,引导线和 扫描截面之间一定 要建立穿透关联,扫 描时采用引导线来 们可以把引导线想 象是用来控制轮廓 参数的(例如半径)。 在右图中,引导线与扫描截面连接在一起,当扫描截面沿 路径扫描时,圆的半径将随着引导线的形状发生变化 扫描路径 扫描路径的端点决定扫描的长度,也就是说如果扫描路径 比引导线短,则扫描将在扫描路径的终点终止。 系统也利用扫描路径来决定扫描过程中各中间横截面的 位置,假设轮廓草图平面垂直于扫描路径: 方向/扭转控制选项中的随路径变化意味着扫描截面 始终与路径正交。 如果使用了保持法向不变选项,扫描过程中的中间截 面始终与截面的起始草图平面保持平行。 通过一系列 通过自由点的样条曲线命令能通过一系列点的X,Y,Z坐 的点创建 标创建一条三维曲线,可以在类似电子表格的对话框中直 一条曲线 接输入这些点的坐标,也可以从 ASCII文本文件中读入, ASCII文本文件的扩展名为*. SLDCRV或*.txt,曲线将 按照点的输入顺序或文件中所列的顺序依次通过这些点。 在哪里找到它 该命令位于插入菜单下的曲线,通过自由点的样条曲 输入点 线 如果事先没有创建一个包含这些点的文本文件,可以直接 在曲线文件对话框中输入这些点的坐标,输入之后可以把 这些点保存在文件里以备以后使用。输入方法如下: 生成在草图外的X、Y和Z坐标相对于基准面1坐标系进 行转换 高级零件·7
SolidWorks 高级培训手册 高级零件 第一课 扫描的组成部分 通过一系列 的点创建 一条曲线 在哪里找到它 输入点 注意 ¾ 扫描截面 扫描截面是一个轮廓草图，而且只能是一个单独轮廓，其 轮廓边界必须是闭环且不能出现自相交叉的情况。 ¾ 引导线 扫描中可以有构造 实体形状所需的多 条引导线，引导线和 扫描截面之间一定 要建立穿透关联，扫 描时采用引导线来 控制截面的形状，我 们可以把引导线想 象是用来控制轮廓 参数的（例如半径）。 在右图中，引导线与扫描截面连接在一起，当扫描截面沿 路径扫描时，圆的半径将随着引导线的形状发生变化。 ¾ 扫描路径 扫描路径的端点决定扫描的长度,也就是说如果扫描路径 比引导线短，则扫描将在扫描路径的终点终止。 系统也利用扫描路径来决定扫描过程中各中间横截面的 位置，假设轮廓草图平面垂直于扫描路径： ¾ 方向/扭转控制选项中的随路径变化意味着扫描截面 始终与路径正交。 ¾ 如果使用了保持法向不变选项，扫描过程中的中间截 面始终与截面的起始草图平面保持平行。 通过自由点的样条曲线命令能通过一系列点的 X，Y，Z 坐 标创建一条三维曲线，可以在类似电子表格的对话框中直 接输入这些点的坐标，也可以从 ASCII 文本文件中读入， ASCII 文本文件的扩展名为 *.SLDCRV 或 *.txt，曲线将 按照点的输入顺序或文件中所列的顺序依次通过这些点。 ¾ 该命令位于插入菜单下的曲线，通过自由点的样条曲 线。 如果事先没有创建一个包含这些点的文本文件，可以直接 在曲线文件对话框中输入这些点的坐标，输入之后可以把 这些点保存在文件里以备以后使用。输入方法如下： 生成在草图外的 X、Y 和 Z 坐标相对于基准面 1 坐标系进 行转换。 高级零件·7
课复杂外形建模一 SolidWorks高级培训手册 从文件中 双击左上单曲线文件 读入数据 元格(顶行, 点的下面),「点 系统将为第 个坐标点 打开一行,缺 省坐标值为 X=0.0 Y=0.0,Z=0.0,输入正确的值,使用键盘上的Tab键在单 元格之间移动或双击想输入坐标的单元格。 双击点#1之下的单元格,系统将加入新的一行,其坐标 值与上一个相同。如果需要,你可以在列表的中间插入 行,单击点列中的数字,使这一行高亮,然后按下插入按 钮 如果希望以后还使用这些数据,可以使用保存按钮把它保 存到一个文件中。如果正在编辑一个现有的文件,保存命 令将会覆盖原始文件,另存为命令会保存一个拷贝。 不必直接输入点的数据,我们可以从文件中读入数据。 此处的文件 Bottle from Front. sldcrv-记事本□回x 必须是一个文件(编()格式()帮助 ASCII文本|0.500in9.125n0000n 文件。在打-1.090in8500n0000n 开的ASr0.860in7.750ino.00n -0.760in7.000in0.000i 文本文件|0.810in60o0ino.0o0n 中,可以使|-1070n5250in0.000n 用空格键或1535in400in0000n Tab键在x,|2170m300 Y和Z列之-2250i2250ino.00i 间来回移 动,创建 ASCII文本文件的一种简单方法是使用 Windows附件中的 记事本 记住:曲线是在草图之外创建的,因此X,Y,Z坐标是相 编辑曲线 对于基准面1坐标系的 如果想要修改创建曲线的数据点,可以使用编辑定义命 令,与修改任何特征一样,编辑曲线的定义时,可以有如 下几种选择 找到一个替换文件来替换现在的数据文件。 编辑现有的点 编辑原始文件并再次读入
第一课 复杂外形建模一 SolidWorks 高级培训手册 双击左上单 元格(顶行， 点的下面)， 系统将为第 一个坐标点 打开一行，缺 省坐标值为 X=0.0 ， Y=0.0，Z=0.0，输入正确的值，使用键盘上的 Tab 键在单 元格之间移动或双击想输入坐标的单元格。 从文件中 读入数据 编辑曲线 双击点#1 之下的单元格，系统将加入新的一行，其坐标 值与上一个相同。如果需要，你可以在列表的中间插入一 行，单击点列中的数字，使这一行高亮，然后按下插入按 钮。 如果希望以后还使用这些数据，可以使用保存按钮把它保 存到一个文件中。如果正在编辑一个现有的文件，保存命 令将会覆盖原始文件，另存为命令会保存一个拷贝。 不必直接输入点的数据，我们可以从文件中读入数据。 此处的文件 必须是一个 ASCII 文本 文件。在打 开的 ASCII 文本文件 中，可以使 用空格键或 Tab 键在 X， Y和Z列之 间来回移 动，创建 ASCII 文本文件的一种简单方法是使用 Windows 附件中的 记事本。 记住：曲线是在草图之外创建的，因此 X，Y，Z 坐标是相 对于基准面 1 坐标系的。 如果想要修改创建曲线的数据点，可以使用编辑定义命 令，与修改任何特征一样，编辑曲线的定义时，可以有如 下几种选择： ¾ 找到一个替换文件来替换现在的数据文件。 ¾ 编辑现有的点。 ¾ 编辑原始文件并再次读入。 8·高级零件
Solidworks高级培训手册 高级零件第一课 步骤 打开一个新零件,单位设置为:英寸 1插入曲线 从插入下拉菜单中,选取曲线,通过自由点的样条曲线 将会出现曲线文件对话框 2选取文件 在曲线文件对话框中,点取浏览…,从目录中选取文件 Bottle from front. sldr,文件的内容被读入对话框, 并被分割为几列。 你可以设置浏览器,使它寻找曲线文件(米. sldr)或文 本文件(*.txt) 3加入曲线 点取确定按钮,把曲线加入零件中。在前视 图方向,可以看到一条通过文件中的点的光 滑样条曲线。在特征管理员设计树中,出现 了一个名为 Curve1的特征。 4创建第二条引导线 从插入下拉菜单中,选取曲线,通过自由点 的样条曲线 在曲线文件对话框中,点取浏览…,从目录 中选取文件 Bottle from side. sIdero,并 点取打开,点取确定按钮来创建第二条引导 线,该曲线代表侧视图中瓶子的形状 右图显示了在等轴测图方向时的两条引导 线 高级零件·9
SolidWorks 高级培训手册 高级零件 第一课 步骤 注意 打开一个新零件，单位设置为：英寸。 1 插入曲线 从插入下拉菜单中，选取曲线，通过自由点的样条曲线…， 将会出现曲线文件对话框。 2 选取文件 在曲线文件对话框中，点取浏览…，从目录中选取文件 Bottle from Front.sldcrv，文件的内容被读入对话框, 并被分割为几列。 你可以设置浏览器，使它寻找曲线文件（*.sldcrv）或文 本文件（*.txt）。 3 加入曲线 点取确定按钮，把曲线加入零件中。在前视 图方向,可以看到一条通过文件中的点的光 滑样条曲线。在特征管理员设计树中，出现 了一个名为 Curve1 的特征。 4 创建第二条引导线 从插入下拉菜单中，选取曲线，通过自由点 的样条曲线…。 在曲线文件对话框中，点取浏览…，从目录 中选取文件 Bottle from Side.sldcrv，并 点取打开，点取确定按钮来创建第二条引导 线，该曲线代表侧视图中瓶子的形状。 右图显示了在等轴测图方向时的两条引导 线。 高级零件·9
课复杂外形建模一 SolidWorks高级培训手册 5扫描路径 选取基准面1并打开一幅草图, 画一条从原点开始的竖直线,标 注这条直线的长度为9.125英 寸 这条直线将被用作扫描路径。 9.125 介绍: 入椭圆 画椭圆与画圆的方法类似,把光标置于椭圆中心位置,按 住鼠标左键并拖动以设定椭圆的长轴长度,释放鼠标键, 再按住鼠标左键并拖动椭圆外轮廓以设定椭圆的短轴长 度,释放鼠标键。 意 要完整定义一个椭圆,必须标注尺寸以定义长轴和短轴的 长度,同时还需定义长轴(或短轴)的方向,方法之一是 在长轴的末端和椭圆中心之间建立水平关联 在哪里找到它 从下拉菜单中,选取工具,草图绘制实体,椭圆 从草图绘制工具工具栏中,点取椭圆图标回。 10·高级零件
第一课 复杂外形建模一 SolidWorks 高级培训手册 5 扫描路径 选取基准面 1 并打开一幅草图， 画一条从原点开始的竖直线，标 注这条直线的长度为 9.125 英 寸。 这条直线将被用作扫描路径。 画椭圆与画圆的方法类似，把光标置于椭圆中心位置，按 住鼠标左键并拖动以设定椭圆的长轴长度，释放鼠标键， 再按住鼠标左键并拖动椭圆外轮廓以设定椭圆的短轴长 度，释放鼠标键。 要完整定义一个椭圆，必须标注尺寸以定义长轴和短轴的 长度，同时还需定义长轴（或短轴）的方向，方法之一是 在长轴的末端和椭圆中心之间建立水平关联。 ¾ 从下拉菜单中，选取工具，草图绘制实体，椭圆。 ¾ 从草图绘制工具工具栏中，点取椭圆图标 。 介绍： 插入椭圆 注意 在哪里找到它 10·高级零件
Solidworks高级培训手册 高级零件第一课 6扫描截面 选取基准面2,打开一幅草图。 从草图绘制工具工具栏中,点取 椭圆图标,绘制一个中心位于 原点的椭圆 7在扫描截面与引导线之间建 立关联 在引导线和扫描截面之间建立 穿透关联,引导线一定要在扫描 截面之前创建 打开加入几何关联对话框,选取 长轴的端点和第一条引导线并 加入穿透关联。在短轴和第二条 引导线之间重复这一过程。 在加入穿透关联时,应该先选取 点,然后再选取穿透草图平面的引导线。 8完整定义 由于长轴上的穿透关联已经定义了其尺寸和方向,所以不 必再进一步约束它了。如果没有使用关联,而是只用标注 尺寸来控制长轴的大小,那么就还需采用其它方法来控制 其方向。 9退出草图 扫描截面已经被完整定义了,现在可以退出草图,准备扫 描基体特征 扫描 扫描至少需要使用两个图元(一个扫描截面和一条扫描路 径)来创建一个凸台或剪切,扫描截面(通常为一个封闭 的草图)是沿着扫描路径移动的零件横截面,扫描路径(通 常为一个开环直线或曲线)用于定义扫描截面在空间的方 向 其它的图元可以用来进一步定义扫描。一条或一条以上的 引导线定义扫描截面沿着扫描路径移动时的外形轮廓,以 下是几种可选的扫描截面。 封闭轮廓 多轮廓 薄壁特征
SolidWorks 高级培训手册 高级零件 第一课 6 扫描截面 选取基准面 2，打开一幅草图。 从草图绘制工具工具栏中，点取 椭圆图标 ，绘制一个中心位于 原点的椭圆。 7 在扫描截面与引导线之间建 立关联 在引导线和扫描截面之间建立 穿透关联，引导线一定要在扫描 截面之前创建。 打开加入几何关联对话框，选取 长轴的端点和第一条引导线并 加入穿透关联。在短轴和第二条 引导线之间重复这一过程。 在加入穿透关联时，应该先选取 点，然后再选取穿透草图平面的引导线。 8 完整定义 由于长轴上的穿透关联已经定义了其尺寸和方向，所以不 必再进一步约束它了。如果没有使用关联，而是只用标注 尺寸来控制长轴的大小，那么就还需采用其它方法来控制 其方向。 9 退出草图 扫描截面已经被完整定义了，现在可以退出草图，准备扫 描基体特征。 扫描至少需要使用两个图元（一个扫描截面和一条扫描路 径）来创建一个凸台或剪切，扫描截面（通常为一个封闭 的草图）是沿着扫描路径移动的零件横截面，扫描路径（通 常为一个开环直线或曲线）用于定义扫描截面在空间的方 向。 扫描 其它的图元可以用来进一步定义扫描。一条或一条以上的 引导线定义扫描截面沿着扫描路径移动时的外形轮廓，以 下是几种可选的扫描截面。 高级零件·11
课复杂外形建模一 SolidWorks高级培训手册 扫描对话框 扫描对话框中包含三种类型的对象选 择列表:扫描截面,扫描路径和引导⊙③ 线,还有其它一些选项用来决定系统 轮廓和路径① 在扫描时如何定义截面的方向 c 这个对话框分为五部分: 轮廓和扫路径 选项 选项 向/扭转控制) 随路径变化 引导线 厂保持相切0 结束处/起始处相切 厂高级光 薄壁特征 引导线C) 起始处/结束效相切 厂特征QD 10扫描对话框 点击插入,基本体,扫描…,进 入扫描对话框 引导夤习 11轮廓和路径 点击扫描截面框,选取椭圆。点 击扫描路径,选取竖直直线。这 时在图形区域中的每一个所选项 旁边出现一个标注。 12引导线 切换到引导线部分,点击引导线 框并选取图中所示两条曲线 当扫描一个复杂的形状时,可以 点取显示截面按钮来预览将要 创建的中间截面轮廓。当系统计 算中间截面轮廓时,它显示一个 滚动盒列出轮廓的数目,你可以 按向上或向下的箭头来改变这 个滚动盒中的数字,以显示其中 的任何一个截面轮廓
第一课 复杂外形建模一 SolidWorks 高级培训手册 扫描对话框中包含三种类型的对象选 择列表：扫描截面，扫描路径和引导 线，还有其它一些选项用来决定系统 在扫描时如何定义截面的方向。 扫描对话框 这个对话框分为五部分： ¾ 轮廓和扫路径 ¾ 选项 ¾ 引导线 ¾ 结束处/起始处相切 ¾ 薄壁特征 10 扫描对话框 点击插入，基本体，扫描…，进 入扫描对话框。 11 轮廓和路径 点击扫描截面框，选取椭圆。点 击扫描路径，选取竖直直线。这 时在图形区域中的每一个所选项 旁边出现一个标注。 12 引导线 切换到引导线部分，点击引导线 框并选取图中所示两条曲线。 当扫描一个复杂的形状时，可以 点取显示截面按钮来预览将要 创建的中间截面轮廓。当系统计 算中间截面轮廓时，它显示一个 滚动盒列出轮廓的数目，你可以 按向上或向下的箭头来改变这 个滚动盒中的数字，以显示其中 的任何一个截面轮廓。 12·高级零件