实验二 SolidWorks草绘特征和放置特征操作

• 实验目的
• 掌握基本零件建模的一般步骤和方法
• 掌握SolidWorks草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、放样的操作方法。
• 掌握放置（应用）特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特征、筋的操作方法
• 实验内容

完成下列下列零件造型

• 实验步骤

连接件设计

完成如图1所示模型。

(1) 单击【新建】按钮，新建一个零件文件。

(2) 选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，如图2所示。

图1 连接件

图2 草图

(3) 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“54mm”，单击【确定】按钮，如图3所示。

    

图3  “拉伸”特征

(4) 单击【基准面】按钮，出现【基准面】属性管理器，单击【两面夹角】按钮，在【角度】文本框内输入“120°”，单击【确定】按钮，建立新基准面，如          图4所示。

    

图4  “两面夹角”基准面

说明：SolidWorks可使用工具栏中的【基准面】按钮，建立所需的基准面，常用建立基准面的方法有【通过/直线/点】、【点和平行面】、【两面夹角】、【平行】、【垂直于曲线】和【曲面切平面】等。

 

(5) 选取基准面1，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，单击【正视于】按钮，绘制草图，如图5所示。

 

图5  草图

(6) 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“12mm”，单击【确定】按钮，如图6所示。

  

图6  “拉伸”特征

• 选取基体上表面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，使用中心线工具在上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线。

 

 

 

 

 

 

 

• 单击【等距实体】按钮，出现【等距实体】属性管理器，在【等距距离】文本框内输入“8mm”，在图形区域选择中心线，在属性管理器中选中【添加尺寸】、【选择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】按钮，标注尺寸，完成草图，如图7所示。

 

图7  运用“等距实体”绘制草图 

(8) 单击【拉伸切除】按钮，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮，如图8所示。

    

图8  “切除-拉伸”特征

(9) 单击【倒角】按钮，出现【倒角】属性管理器，选择“边线1”和“边线2”，选中【角度距离】单选按钮，在【距离】文本框内输入“5mm”，在【角度】文本框内输入“45°”，单击【确定】按钮，如图9所示。

  

图9  “倒角”特征

至此完成连接件设计。

方形烟灰缸设计

完成如图10所示模型。

(1) 单击【新建】按钮，新建一个零件文件。

(2) 选取上视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，如图11所示。

图10  方形烟灰缸

11  草图

(3) 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“26mm”，单击【拔模开/关】按钮，在【拔模角度】文本框内输入“18°”，单击【确定】按钮，如图12所示。

    

图12  “拉伸”特征

(4) 选取基体上表面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，选中上表面，单击【等距实体】按钮，出现【等距实体】属性管理器，在【等距距离】文本框内输入“8mm”，选中【添加尺寸】、【选择链】复选框，单击【确定】按钮，完成草图，如图13所示。

 

图13  草图

(5) 单击【拉伸切除】按钮，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“20mm”，单击【确定】按钮，如图14所示。

   

图14  “切除-拉伸”特征

(6) 选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，如图15(a)所示。单击【拉伸切除】按钮，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项，选择方向2标签，同样终止条件选择【完全贯穿】，单击【确定】按钮，如图16(b)所示。

 

                          (a) 草图               (b) “切除-拉伸”特征

图15  “切除-拉伸”特征 

(7) 单击【圆角】按钮，出现【圆角】属性管理器，在【半径】文本框内输入“2”，选取欲设圆角平面，单击【确定】按钮，如图16所示。

(8) 单击【抽壳】按钮，出现【抽壳】属性管理器，在【移出的面】中，选择“面1”，在【厚度】文本框内输入“1mm”，单击【确定】按钮，如图17所示。

 

图16  “圆角”特征

 

图17  “抽壳”特征

至此完成方形烟灰缸设计。

 

瓶子造型

完成图20的瓶子造型

分析：

• 瓶子外形为复杂曲面，各水平截面为椭圆，并且相似，可以采用扫描形成；
• 瓶子中心沿垂直于地面的直线方向，所以路径为垂直于轮廓草图的直线；
• 沿扫描路径外形变化，所以使用引导线控制外形。
• 使用拉伸凸台形成瓶口
• 使用抽壳特征完成瓶子内空。

结论：

• 扫描轮廓为椭圆，在上视基准面上建立草图；
• 路径为直线，在前视基准面上建立草图；
• 引导线为样条曲线，分别在前视基准面和右视基准面上建立草图；
• 最后有4个草图，来建立扫描特征

 

 

• 单击【新建】按钮，新建一个零件文件。
• 选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，过原点绘制直线，如图21所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

         图20 瓶子         图21 路径草图

• 重新选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，使用样条曲线工具完成草图22，注意样条曲线下方端点与原点在同一水平线上。
• 选取右视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，使用样条曲线工具完成草图23，注意样条曲线下方端点与原点在同一水平线上。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图22 草图2                        图23 草图3。

 

• 选取上视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，点击菜单工具—草图绘制实体—椭圆，选中草图2和草图3的端点作为长短轴端点作椭圆，完成草图4，如图24所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图24  草图4椭圆

• 单击【扫描】按钮，出现【扫描】属性管理器，【轮廓】选择草图4，【路径】选择草图1，【引导线】选择草图2、3，单击【确定】按钮，如图25所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图25 扫描

• 取扫描顶面，绘制草图，以中心为圆心，作圆，如图26所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图26 草图5

• 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“10mm”，单击【确定】按钮，如图27所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图27 拉伸

• 单击【抽壳】按钮，出现【抽壳】属性管理器，在【移出的面】中，选择“面1”，在【厚度】文本框内输入“2mm”，单击【确定】按钮，如图28所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

图28 抽壳

• 单击视图工具栏中的剖视按钮，选择前视基准面作剖视平面，察看瓶子的内部结构，如图29所示，完成后再点击返回完整视图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图29 剖视

 

 

 

 

支座造型

完成支座零件，如图30

设计意图：

• 零件关于中心面对称
• 顶端孔的位置从零件底面开始测量
• 底板上的孔为柱孔，关于中心面左右对称

 

图30 支座

 

• 在前视基准面内使用中心线、直线和圆工具作草图，如图31

两圆同心，在原点

两斜线上端点捕捉到大圆。

 

 

 

 

 

图21 草图1

• 添加几何关系

在草图工具栏中点击添加几何关系图标按钮，选中中心线和矩形两侧边，点击“对称”按钮，“确定”。

 

 

 

 

 

 

 

在草图工具栏中点击添加几何关系图标按钮，选择一条斜线和大圆，点击“相切”按钮，“确定”。

 

 

 

 

 

 

 

在草图工具栏中点击添加几何关系图标按钮，选择另一条斜线和大圆，点击“相切”按钮，“确定”。

 

 

 

 

 

 

 

 

• 按图标注尺寸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 选择草图拉伸

选择矩形作为拉伸轮廓，深度为55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

选择中间轮廓拉伸，拉伸深度为10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

选择圆环轮廓拉伸，深度为32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 做筋板草图

在右视基准面上使用直线工具作草图，注意捕捉实体端点。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 筋特征

点击筋特征工具，设置筋宽度为10，选择平行于草图方向，“确定”

支座完成。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 异型孔特征

点击异型孔向导特征，选择“柱孔”类型，大小选择“M6”，然后点击“位置”选项卡，在基体上表面选择位置，如图，完成孔特征。

 

 

在特征管理设计树中打开“异型孔”特征，选中3D草图，点击“编辑草图”，在草图中标注孔中心点的位置。

 

• 镜像孔特征

点击镜像特征，选择孔特征，以右视基准面为镜像面，完成特征镜像。

 

 

• 思考题
• SolidWorks零件模型的第一个特征可是拉伸切除、拉伸凸台/基体、旋转切除、圆角、旋转凸台/基体中的哪些特征？
• 建立扫描特征必需的参数有什么？
• 扫描和放样都可以建立复杂的形状，选用哪种方式要根据具体的设计来决定，两者的根本区别在于？