SolidWorks 2015三维设计及工程图应用最新章节_赵建国著

2.3 草图绘制实例

SolidWorks 没有提供单独的草图绘制模块，进行草图训练时必须进入零件设计模式，然后在零件设计模式下单击“草图”标签中的“草图绘制”按钮，进入草图状态。

【例2-1】绘制法兰轮廓（如图2-57所示，该图形为完全约束）。

图2-57 法兰轮廓

分析该轮廓由四段对称圆弧和四段切线组成，且上下、左右对称，所以可以先绘制出1/4，其余部分用镜像工具绘出。其过程如下：

（1）进入零件设计模式。单击“新建”按钮，在打开的“新建”对话框中双击“零件”按钮，进入零件设计模式。

（2）进入草图绘制状态。在特征设计树下选择“前视基准面”，单击命令管理器中的“草图”标签，打开“草图”工具栏，然后单击“中心线”按钮（在按钮下），系统进入草图状态，如图2-58所示。

（3）画对称线。过原点绘制一条水平线，双击鼠标左键结束直线段的绘制，再过原点绘制一条竖直中心线，双击鼠标左键结束直线段的绘制，如图2-59（a）所示。单击“确定”按钮，结束画中心线命令。

（4）绘制两圆弧。单击“圆心/起/终点画弧”按钮，将φ48 圆弧的圆心定在原点，终点定在竖直中心线上；将R10圆弧的圆心和其起点定在水平中心线上，画出两圆弧，如图2-59（b）所示。

图2-58 绘制中心线草图状态

（5）画切线。单击“直线”按钮，单击两弧端点，用直线连接两圆弧，如图2-59（c）所示。

图2-59 绘制实体

（6）使直线与圆弧相切。单击“添加几何关系”按钮（在“显示/删除几何关系”按钮下），选择圆弧 1 与直线，在属性设置中选择“ 相切”；同理，选择圆弧 2 与直线，添加相切关系，如图2-60所示。

图2-60 选择直线与圆弧两实体时弹出的快捷菜单

提示： 也可用交叉窗口方式框选两实体，在弹出的快捷菜单（如图 2-60 所示）中选择要添加的几何关系（如图 2-61 所示）。也可按下 Ctrl 键不放，选择要添加几何关系的两对象。几何关系图标的“显示/关闭”，可通过选择“视图”→“草图几何关系”菜单命令来控制。

（7）左右镜向复制。按键盘左上角的 Esc 键，取消当前对象的选择，单击“镜向实体”按钮，以交叉窗口方式（从右向左拖拉）框选草图右部，如图 2-62 所示，在鼠标图标显示时，单击鼠标右键，完成要镜向实体的选择。若选择实体后，移动了光标，并使鼠标图标消失时，需在控制区“镜向”属性管理器中单击“镜向点”下的方框，切换到选择对称线。单击竖直中心线（作为镜向线），在鼠标图标显示时，再单击鼠标右键（或单击“确定”按钮），完成镜向，结果如图2-63所示。

（8）上下镜向复制。按 Enter 键，重复镜向命令，选择草图上部，以水平中心线作为镜向线，镜向复制出全图，如图2-64所示。现在圆弧和切线都是蓝色显示，缺少尺寸标注。

（9）标注尺寸。单击“智能尺寸”按钮，选择右边小圆弧，移动光标到合适位置单击，将尺寸数值改为10后单击“确定”按钮；同理标注上圆弧，将其尺寸数值改为24；选择左右两圆弧，标注出其中心距，将其尺寸数值改为 52，结果如图 2-65 所示。现在圆弧和切线都是黑色显示，已完全定位。

图2-61 添加几何关系

图2-62 框选草图右部

图2-63 左右镜向复制

图2-64 上下镜向复制

图2-65 标注尺寸

（10）修改尺寸标注属性。光标移到 R24 尺寸上，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“显示选项”→“显示成直径”命令，将标注R24变为φ48。

（11）保存图形。单击“保存”按钮，将零件名命名为“法兰”后保存。

【例2-2】绘制钩子轮廓（如图2-66所示，该图形为完全约束）。

图2-66 钩子轮廓

分析该钩子轮廓可知，它是由一个圆、五段圆弧和两段直线组成的，圆弧与圆弧间、圆弧与直线间均是相切关系。图中有两个定位尺寸 36 和 4，这样可以分析出已知线段（φ11、R11、R26、R50）、中间线段（R12）与连接线段（R3 和两切线）。根据平面图形的作图步骤画出各线段，然后添加几何关系，标注尺寸，完成草图绘制。其过程如下：

（1）用“中心线”按钮、“圆”按钮，画出如图2-67所示的图形，圆心在原点。

（2）用“圆心/起/终点画弧”按钮画出R11和R50圆弧，如图2-68所示，圆心在原点。

图2-67 画定位中心线和φ11的圆

图2-68 画已知圆弧R11和R50

（3）用“圆心/起/终点画弧”按钮画出R26和R12圆弧，如图2-69所示，圆心在中心线上。

（4）用“3点圆弧”按钮画出R3连接圆弧，如图2-70所示。

图2-69 画已知圆弧R26和中间圆弧R1

图2-70 画连接圆弧R3

（5）单击“直线”按钮画出两连接直线，如图2-71所示。

（6）添加几何约束关系。用交叉窗口方式框选两邻接实体，在弹出的快捷菜单中选择“ 相切”（或单击“添加几何关系”按钮添加几何约束关系），如图2-72所示。

（7）单击“智能尺寸”按钮标注出其尺寸，如图2-66所示。

图2-71 画两连接直线

图2-72 添加几何约束关系

绘制时让相接的圆弧、线段端点重合，同时注意光标提示，使初步绘制的草图尺寸与给定的尺寸大致相等，不要相差太大，以免添加约束时草图轮廓产生突变。若产生突变，可按“Ctrl+Z”组合键，取消突变的几何关系，然后用光标拖动结合点，使其与给定的图形相差不大时，再次添加几何关系。

若绘制的草图较为复杂，也可边绘制，边标注尺寸和添加几何关系，具体参见例2-4。

通过以上两绘制实例可知，绘制草图前，应先分析草图，如果对称，则尽量用对称工具。绘制草图时，一般要先从原点开始绘制定位中心线，将它作为绘制草图的基准；应一次将草图轮廓画好，尽量少用编辑命令；画已知圆弧可单击“圆心/起/终点画弧”按钮，画连接圆弧则单击“三点圆弧”按钮或“圆角”按钮。

【例2-3】绘制平面图形（如图2-73所示）。

图2-73 平面图形

分析该平面图形可知，它是由一个 77×32 的圆角矩形和 17 个小圆组成的，其中小圆成等距布局，中间空缺一个，因此，中间小圆可用线性阵列完成。其绘制过程如下：

（1）单击“矩形”按钮绘制出矩形，并用“智能尺寸”按钮标注出尺寸，如图 2-74所示。

（2）单击“圆角”按钮对四个角绘制圆角，圆角半径为6mm，如图2-75所示。

图2-74 绘制矩形

图2-75 圆角

图2-76 绘制小圆

（3）单击“圆”按钮绘制出左下角φ6 的小圆，并单击“智能尺寸”按钮标注出尺寸，如图2-76所示。

（4）单击“草图”工具栏中的“线性草图阵列”按钮，此时光标变为，将光标移动到小圆上（此时光标又变为），单击选取小圆，此时图形中沿 X 轴阵列出一黄色小圆，如图2-77所示。

（5）将“线性阵列”属性管理器设置成如图2-78所示，此时，图形显示如图2-79所示。

图2-77 默认阵列效果

图2-78 设置“线性阵列”属性

图2-79 线性阵列的3行6列效果

（6）单击“线性阵列”属性管理器最下面的“可跳过的实例”将其展开，并单击其下的列表框，将其激活。此时图形中每个阵列出的小圆中心均显示出一个红色的点，如图2-80所示。

（7）将光标移动到第 2 行第 3 列的小圆点上单击，此时手形光标变为，“可跳过的实例”中出现（3，2），如图2-81所示。

图2-80 选择“可跳过的实例”

图2-81 可跳过的实例

（8）单击“确定”按钮，完成线性草图阵列。此时阵列出的小圆均为蓝色，呈欠定义状态，如图2-82所示。

（9）选择“工具”→“标注尺寸”→“完全定义草图”菜单命令，单击“完全定义草图”属性管理器中的“计算”按钮（如图 2-83 所示），草图完全定义（可以看到草图尺寸并未增加）。单击“确定”按钮完成“完全定义草图”。

图2-82 线性阵列后的欠定义图形

图2-83 “完全定义草图”属性管理器

【例2-4】绘制外棘轮轮廓草图（如图2-84所示，该图形为完全约束）。

分析该外棘轮轮廓可知，它是由中间一个圆、六个 U 形槽、外边六个圆弧和十二段直线组成的。其中，六个U形槽中分R2.5与R3.5两组（圆弧与直线间是相切关系），上面三个的圆心在同一高度。外边六个圆弧给出了圆心，但没有给出半径，是由与之相连的直线定形。外边线段与点画线是垂直关系。六个 U 形槽均匀分布，外边六个圆弧和十二段直线也是均匀分布的，所以绘制时可采用圆周阵列的方法。进一步观察可以看出对称关系，可用镜向方法绘制。因此，绘制时先根据平面图形的作图步骤画出点画线、圆弧、直线组成的基本图形，并添加几何关系、标注尺寸，然后镜向、阵列，最后绘制中间的圆，完成草图绘制。其过程如下：