SOLIDWORKS曲面·钣金·焊接设计从入门到精通最新章节_CAD.CAM.CAE技术联盟著

3.2 草绘特征

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。

3.2.1 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。

1．拉伸凸台／基体特征

拉伸凸台／基体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。

草图是定义拉伸的基本轮廓，是拉伸特征最基本的要素，通常要求拉伸的草图是一个封闭的二维图形，并且不能有自相交叉的现象。

拉伸方向是指定拉伸特征的方向，有正、反两个方向。

终止条件是指拉伸特征在拉伸方向上的终止位置。

2．拉伸凸台／基体特征的操作步骤

【操作步骤】

（1）执行命令。打开源文件“3.6.SLDPRT”。在草图编辑状态下选择“插入”→“凸台／基体”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸凸台／基体”按钮，此时系统出现如图3-17所示的“凸台-拉伸”属性管理器。

（2）设置终止条件。在终止条件下拉列表中选择终止条件，如图3-18所示。不同的终止条件，拉伸效果不同。SOLIDWORKS提供了8种形式的终止条件：给定深度、完全贯穿、成形到下一面、成形到一顶点、成形到一面、到离指定面指定的距离、成形到实体、两侧对称。

图3-17 “凸台-拉伸”属性管理器

图3-18 终止条件下拉列表

☑ 给定深度。从草图的基准面以指定的距离拉伸特征，也可以拖动箭头调整拉伸距离，如图3-19所示。

☑ 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，如图3-20所示。

☑ 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，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-21所示。

图3-19 给定深度

图3-20 完全贯穿

图3-21 成形到下一面

☑ 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，如图3-22所示。

☑ 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，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-23所示。

☑ 到离指定面指定的距离。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，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-24所示。

图3-22 成形到一顶点

图3-23 成形到一面

图3-24 到离指定面指定的距离

☑ 成形到实体。从草图的基准面拉伸特征到指定的实体，如图3-25所示。

☑ 两侧对称。从草图的基准面向两个方向对称拉伸指定的距离，如图3-26所示。

图3-25 成形到实体

图3-26 两侧对称

（3）设置拔模拉伸。单击“拔模开关”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。选中“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。图3-27所示为薄壁特征复选框及其拉伸图形。

3．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。

图3-28所示为“切除-拉伸”属性管理器。从中可以看出，其参数与“凸台-拉伸”属性管理器中的参数基本相同，只是增加了“反侧切除”复选框，该选项是指移除轮廓外的所有实体。

【操作步骤】

（1）执行命令。打开源文件“3.7.SLDPRT”。在草图编辑状态下选择“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸切除”按钮，此时系统出现“切除-拉伸”属性管理器，如图3-28所示。

（2）设置属性管理器。按照设计需要对“切除-拉伸”属性管理器进行参数设置，然后单击“切除-拉伸”属性管理器中的“确定”按钮。

下面以图3-29为例，说明“反侧切除”复选框拉伸切除的特征效果。图3-29（a）所示为绘制的草图轮廓；图3-29（b）所示为没有选择“反侧切除”复选框的拉伸切除特征；图3-29（c）所示为选择“反侧切除”复选框的拉伸切除特征。

图3-27 薄壁特征复选框及其拉伸图形

图3-28 “切除-拉伸”属性管理器

图3-29 “反侧切除”复选框的拉伸切除特征

3.2.2 旋转特征

1．旋转凸台／基体特征

旋转特征命令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。

2．旋转凸台／基体特征的操作步骤

【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）执行命令。选择“插入”→“凸台／基体”→“旋转”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“旋转凸台／基体”按钮，此时系统出现“旋转”属性管理器。

（3）设置旋转类型。在旋转类型下拉列表中选择旋转类型。选择如下不同的旋转类型，草图的旋转效果也不同。

☑ 给定深度：草图向一个方向旋转指定的角度。

☑ 成形到一顶点：从草图基准面生成旋转到所指定的顶点。

☑ 成形到一面：从草图基准面生成旋转到在面／基准面中所指定的曲面。

☑ 到离指定面指定的距离：从草图基准面生成旋转到在面／基准面中所指定曲面的指定等距。

☑ 两侧对称：草图以所在平面为中面分别向两个方向旋转相同的角度。

注意：

（1）实体旋转轮廓可以是一个或多个交叉或非交叉草图。

（2）薄壁或曲面旋转特征的草图轮廓可包含多个开环的或闭环的相交轮廓。

（3）在旋转中心线内为旋转特征标注尺寸时，将生成旋转特征的半径尺寸。如果在旋转中心线外为旋转特征标注尺寸，则将生成旋转特征的直径尺寸。

（4）薄壁特征旋转。选中“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。

☑ 单向。草图从基准面沿方向1或方向2生成旋转特征，如图3-30所示。

☑ 两侧对称。草图从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，如图3-31所示。

☑ 两个方向。草图从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在“旋转”属性管理器中添加阶梯的值，如图3-32所示。

图3-30 单向

图3-31 两侧对称

图3-32 双向

图3-33所示为“薄壁特征”复选框及其旋转特征图形。

图3-33 “薄壁特征”复选框及其旋转特征图形

注意：

在旋转特征时，旋转轴一般为中心线，但也可以是直线或一条边线。如果图中含有两条以上的中心线或者旋转轴为其他类型的线，则必须指定旋转轴。

（5）确认旋转图形。单击“旋转”属性管理器中的“确定”按钮，实体旋转完毕。

3．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，这里不再赘述，请参考旋转特征的相应介绍。

【操作步骤】

（1）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

（2）绘制草图。选择“工具”→“草图绘制实体”→“圆”菜单命令，或者单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为60.00 mm的圆。

（3）拉伸图形。选择“插入”→“凸台／基体”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸凸台／基体”按钮，将上一步绘制的草图拉伸为60.00mm深度的圆柱体，结果如图3-34所示。

（4）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

（5）绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮和“中心线”按钮，绘制草图并标注尺寸。标注的草图如图3-35所示。

图3-34 拉伸的图形

图3-35 标注的草图

（6）执行旋转切除命令。选择“插入”→“切除”→“旋转”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“旋转切除”按钮。

（7）设置属性管理器。此时系统弹出“切除-旋转”属性管理器，按照图3-36所示进行设置。

（8）确认旋转切除特征。单击“切除-旋转”属性管理器中的“确定”按钮，实例图形如图3-37所示。

图3-36 “切除-旋转”属性管理器

图3-37 实例图形

注意：

使用旋转特征和旋转切除特征命令绘制的草图轮廓必须是封闭的。如果草图轮廓不是封闭图形，系统会出现如图3-38所示的系统提示框，提示是否将草图封闭。若单击“是”按钮，可将草图封闭，生成实体特征；若单击“否”按钮，则不封闭草图，生成薄壁特征。

图3-38 系统提示框

3.2.3 扫描特征

扫描特征是指通过沿着一条路径移动轮廓或者截面来生成基体、凸台与曲面。扫描特征遵循以下规则：

（1）对于基体或者凸台扫描特征，扫描轮廓必须是闭环的；对于曲面，扫描轮廓可以是闭环的，也可以是开环的。

（2）路径可以为开环或闭环。

（3）路径可以是一张草图、一条曲线或者一组模型边线中包含的一组草图曲线。

（4）路径的起点必须位于轮廓的基准面上。

扫描特征包括3个基本参数，分别是扫描轮廓、扫描路径与引导线。其中，扫描轮廓与扫描路径是必需的参数。

扫描方式通常有不带引导线的扫描方式、带引导线的扫描方式与薄壁特征的扫描方式。下面介绍带引导线扫描的操作步骤。

【操作步骤】

（1）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

（2）绘制路径草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮，以原点为起点绘制一条长度为90.00mm的竖直中心线，如图3-39所示，然后退出草图绘制状态。

（3）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

（4）绘制引导线草图。单击“草图”面板中的“样条曲线”按钮，绘制如图3-40所示的图形并标注尺寸，然后退出草图绘制状态。

（5）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

（6）绘制轮廓草图。单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为40.00mm的圆，添加截面轮廓与引导线端点的重合几何关系，如图3-41所示，然后退出草图绘制状态。

图3-39 绘制路径草图

图3-40 绘制引导线草图

图3-41 绘制轮廓草图

（7）执行扫描命令。选择“插入”→“凸台／基体”→“扫描”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“扫描”按钮，执行扫描命令。

（8）设置属性管理器。此时系统弹出如图3-42所示的“扫描”属性管理器。在“轮廓”一栏中选择如图3-41所示的圆1；在“路径”一栏中选择如图3-41所示的直线2；在“引导线”一栏中选择如图3-41所示中的样条曲线3，按照图示进行设置。

（9）确认扫描特征。单击“扫描”属性管理器中的“确定”按钮，扫描特征完毕，结果如图3-43所示。

图3-42 “扫描”属性管理器

图3-43 葫芦

3.2.4 放样特征

放样特征是通过两个或者多个轮廓按一定顺序过渡生成实体特征。放样可以是基体、凸台、切除或曲面。

在生成放样特征时，可以使用两个或多个轮廓生成放样，仅第一个或最后一个轮廓可以是点，也可以这两个轮廓均为点。对于实体放样，第一个和最后一个轮廓必须是由分割线生成的模型面或面，或者是平面轮廓或曲面。

放样特征与扫描特征不同的是，放样特征不需要有路径，就可以生成实体。

放样特征遵循以下规则。

（1）创建放样特征至少需要两个以上的轮廓。放样时，对应的点不同，产生的效果也不同。如果要创建实体特征，轮廓必须是闭合的。

（2）创建放样特征时，引导线可有可无。需要引导线时，引导线必须与轮廓接触。加入引导线的目的是为了控制轮廓根据引导线的变化，有效地控制模型的外形。

放样特征包括两个基本参数，分别是轮廓与引导线。下面介绍引导线放样方式。

【操作步骤】

（1）设置基准面。在FeatureManager设计树中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

（2）绘制草图。单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为30.00mm的圆，如图3-44所示，然后退出草图绘制状态。

（3）设置视图方向。单击“视图（前导）”工具栏中的“等轴测”按钮，将视图以等轴测方向显示。

（4）添加基准面。在FeatureManager设计树中选择“右视基准面”，然后单击“特征”面板“参考几何体”下拉列表中的“基准面”按钮，此时系统弹出“基准面”属性管理器，如图3-45所示。在“偏移距离”一栏中输入60.00mm，单击“基准面”属性管理器中的“确定”按钮，添加一个新的基准面，如图3-46所示。