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设计达人们,学习时间到了!SOLIDWORKS 高级教程,一步一步非常详细,只要认真看,必然学的会!

发表时间: 2023-06-20 11:14:08

作者: 广州宇喜资讯科技有限公司

利用SolidWorks软件,零件在建模操作中的关键流程

1) 捕获设计意图。工业设计中提供的仅是遥控器的设计概念或草绘轮廓,用户可以将相关图像文件插入至草图中,图像的轮廓线在建模过程中可以起到引导的作用。

2) 分型线与拔模角。按照一般的设计惯例,在建模前我们都会指定零件的分型线,以及使用参考曲面来定义它的拔模角。对于绝大多数的自由曲面零件来说,用户必须在零件上创建拔模。一般来说用户不会在本地特征创建完毕后再来插入拔模特征。

3) 样条曲线。消费产品一般都要求有平滑、曲率连续的形状,而使用直线或者圆弧来建模是根本达不到要求的,样条曲线就可以用来创建这些曲面形状。

4) 放样曲面与扫描曲面。遥控器的部分形状将通过一系列草图轮廓以及引导线放样生成,另外的部分则是通过引导曲线扫描得到。

5) 填充曲面修补缝隙。并不是所有曲面通过放样与扫描就可以得到的,零件的剩下部分将通过曲面填充来得到。

6) 缝合。曲面创建完毕后,可以直接缝合生成一个实体。

7) 镜向。镜向缝合后的实体。

8) 设计更改。对模型进行评估后,更改其内部曲线。


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步骤 1 创建新零件。使用模板 “Part_IN” 新建零件,并命名为 “Remote_Control”。



步骤 2  侧视草图。在右视基准面 (RightPlane)上新建草图。如图所示绘制一条水平直线,它将作为后面步骤的参考线。


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步骤 3 草图图片。选择下拉菜单的 【工具】/ 【草图绘制工具】/ 【草图图片】。相关图片文件位于本章练习文件夹的 “Remote Control\Sketches from ID” 中。选取图片“Remote-side-view.tif”,单击 【打开】。插入后的图片看起来非常大,宽度都超过了1,000mm。


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步骤 4  调整图片大小。确定 【锁定高宽比例】已被勾选,为宽度尺寸指定一个合适的近似值 146mm。使用拖曳以及缩放尺寸工具细调图片。


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步骤 5  透明度。展开透明度选项区,选择 【用户定义】,单击图片中的白色背景区域来重定义透明颜色。设置 【透明度】为 1.00。单击 【确定】。退出草图,命名为 “Side View Sketch”。


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步骤 6  上视草图。在上视基准面 (TopPlane)上新建草图。


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插入图片 “Remote-top-view.tif”。同样图片显得非常大,并且还旋转了一个角度。旋转图片,输入【角度】为 90°。确定 【锁定高宽比例】已被勾选,为宽度尺寸指定一个合适的近似值 146mm。根据前面草图中的参考直线,使用拖曳以及缩放尺寸工具细调图片,调整后结果如图8 所示。展开透明度选项区,单击图片中的白色背景区域来重定义透明颜色。设置 【透明度】为 1.00。退出草图,命名为 “Top View Sketch”。


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步骤 7  绘制分型线。在右视基准面 (RightPlane)上新建草图。使用 【转换实体引用】 来复制 “Side View Sketch” 中的参考线至当前草图中。使用【切线弧】与 【直线】命令,绘制分型线。


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步骤 8 标注尺寸。隐藏 “Side View Sketch”,不要太在意图示中的尺寸,用户自己标注的尺寸大小可能会不一样,这仅仅是为了部分约束草图。


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步骤 9 套合样条曲线。单击样条曲线工具栏中的 【套合样条曲线】。清除 【闭合的样条曲线】复选框。右键单击直线并选择 【选择链】。系统将自动创建一条样条曲线,并且将原始草图实体转换成构造几何体。执行了前面的操作后草图实体会带有【套合样条曲线】的约束符号 。


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步骤 10 修改尺寸。如图所示修改分型线几何体相应尺寸,样条曲线也随之更新。退出草图,命名为 “Side Parting Line”。


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步骤 11 拉伸曲面。拉伸分型线草图,深度超出未来模型的最外侧边缘即可。距离设为 40mm 比较合理。这里只需拉伸一个方向即可,因为在下面步骤中我们还将使用镜向命令来生成对称几何体。


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步骤 12 隐藏曲面。在图形区域,右键单击拉伸曲面并在弹出的快捷菜单中选择【隐藏】 ,隐藏曲面将有利于我们在下个步骤中的草图绘制。

步骤 13 绘制上视方向分型线 (4 点样条曲线)样条曲线的两个端点与“Side View Sketch” 中参考直线的端点分别重合。两个端点处的样条曲线控标垂至于“Side View Sketch” 中的参考直线。显示样条曲线曲率梳,调整各型值点的位置基本与草图图片轮廓线重合,完毕后退出草图,命名为 “Top Parting Line”。


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步骤 14 显示曲面。显示步骤 12 中隐藏的分型面。

步骤 15 隐藏两个草图图片。

步骤 16 剪裁分型面。单击 【剪裁曲面】,【剪裁类型】选择 【标准】。【剪裁工具】选择 “TopParting Line”草图。


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步骤 17 直纹曲面。单击曲面工具栏中的 【直纹曲面 。在本例中,我们需要创建一个沿着分型曲面边界并与上视基准面 (Top Plane)成 3° 拔模角的曲面,该面在之后的步骤中将用来定义零件的几何外形。【类型】选择【锥削到向量】。【距离】输入 12mm,这个距离值并不是很重要,只要它的值足够大且方便我们操作即可。【参考向量】选择上视基准面(Top Plane),并单击 【反向】。【角度】设为 3.00°。


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步骤 18 等距面。创建一个平行于上视基准面 (Top Plane)的等距面,命名为 “Plane1”,它被用来绘制按键区域。在本例中,等距距离为 12.2mm。由于图片缩放操作的影响,用户的操作结果可能会有点差异。


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步骤 19 新建草图。在 “Plane1” 平面上新建一幅草图。草绘 3 点样条曲线作为按键区域外侧轮廓。样条曲线的两个端点与 “Side ViewSketch” 草图中参考直线的端点分别重合。两个端点处的样条曲线控标垂直于 “Side ViewSketch” 中的参考直线。显示样条曲线曲率梳,调整各型值点的位置基本与草图图片轮廓线重合,完毕后退出草图。命名为“Keypad Outline”。


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步骤 20 第一条轮廓曲线。在右视基准面 (Right Plane)上新建草图,命名为“Loft Profile1”。该轮廓为 2 点样条曲线,通过以下几个步骤来完成:

1)  草绘样条曲线,其中一个端点与引导线 (步骤18 中创建)端点重合,且位于直纹曲面边角处。

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2)  在样条曲线与直纹曲面边线间添加相切约束,这样当我们放样曲面时就可以保证曲面 3° 的拔模角。


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3)  通过样条曲线另一端绘制一条构造线,且与曲线相切,在构造线与步骤 17 所创建的等距面间标注一个角度尺寸,设定角度为 2.00°。


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4)  显示曲率梳及草图图片。调整样条曲线控标的长度直至满意为止。


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5)  退出草图。


步骤 21 第二条轮廓曲线。重复前面步骤,在右视基准面 (Right Plane)上新建草图,命名为 “LoftProfile2.”。完成如图 26 所示遥控器前端轮廓曲线。这次使用 5° 的角度。


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步骤 22 等距面。创建一个平行于前视基准面 (Front Plane)的等距面,等距距离为 19mm,并命名为 “Plane2”。它将用于第三条草图轮廓曲线的创建。


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步骤 23 第三条轮廓曲线。在 “Plane2” 上新建草图,视图切换至前视状态。

绘制一条 2 点样条曲线。 在样条曲线端点与引导线以及直纹曲面边线间分别添加【穿透】约束。绘制两条构造线相切于样条曲线,并如图 28 所示标注相应角度尺寸。显示样条曲线曲率梳,调整样条曲线控标的长度直至满意为止。此处,草图图片起不到任何引导作用,所以只能根据设计人员自身的理解来进行调整。退出草图,命名为 “Loft Profile3”。 


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步骤 24 放样曲面。选取前面三条轮廓曲线。【起始 / 结束约束】均选择 【垂直于轮廓】。引导线选择 “Keypad Outline” 草图 (步骤 19)和直纹曲面边线 (步骤 17)。边线的相切类型选择【与面相切】。 “Keypad Outline” 草图的相切类型选择【无】。单击 【确定】。


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步骤 25 观察结果。切换至前视视图方向,观察图中圈出部分曲面形状,看上去并不是很圆滑。


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步骤 26 添加放样截面。右键单击放样后曲面,从弹出的快捷菜单中选择 【添加放样截面】。系统将自动生成一个横截面以及一条穿越曲面的轮廓曲线。用户通过拖曳操作可以移动和旋转这个横截面。


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步骤 27 使用所选基准面。在 PropertyManager 中,选取 【使用所选基准面】复选框。选择前视基准面 (Front Plane),单击 【确定】。


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步骤 28 显示草图。在下个步骤中我们将编辑新生成的放样截面,先将 “Loft Profile2” 和“Keypad Outline” 显示出来。


步骤 29 编辑新放样截面草图。观察草图约束,假如曲线端点与引导线以及直纹曲面边线间尚未建立 【穿透】约束,手工添加这些约束。绘制两条构造线分别相切于样条曲线,在本草图构造线与第二个轮廓草图中的构造线间分别添加【平行】约束。显示曲率梳并调整样条曲线形状直至满意为止。


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步骤 30 重建。退出草图并重建放样曲面。


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步骤 31 隐藏放样曲面。

步骤 32 显示草图。显示之前用于创建放样曲面的草图 ,注意不要显示在步骤 26 中添加的截面。


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步骤 33 中心线放样。选取图示 3 条截面曲线。【开始 /结束约束】项均选择 【垂直于轮廓】。【引导线】选择带平行线条曲面的上边线。边线相切项选 【与面相切】。【中心线参数】选择 “Keypad Outline”。


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步骤 34 比较结果。使用中心线放样这种方式得到的曲面看起来很不错。右键单击中心线放样曲面,选择【面】/ 【曲率】。隐藏中心线放样曲面,显示步骤 30中生成的放样曲面,同样显示面曲率。


步骤 35 清理。删除步骤 30 中创建的放样曲面,包括在步骤 26 中添加的截面草图。同时隐藏步骤 17 创建的直纹面。


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步骤 36 直纹曲面。创建第二个直纹曲面,同样是 3° 的拔模角,方向与前个直纹曲面相反。该面在之后的建模过程中将作为一个参考面。


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步骤 37 样条曲线在右视基准面 (Right Plane)上新建草图。显示侧视草图图片 “Remote-side-view”。创建一条 5 点样条曲线,在两个端点与直纹曲面边角点间分别添加【重合】约束,在样条曲线与直纹曲面边线间分别添加 【相切】约束。

步骤 38 等距面。创建一个平行于前视基准面 (Front plane)的等距面,等距距离为 44.5mm,用它作为扫描轮廓的草图面。命名为 “Plane3”。


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步骤 39 绘制扫描路径。在右视基准面 (Right plane)上新建草图,绘制一条经过原点的水平直线。直线其中一个端点与样条曲线端点重合,另一个端点与 “Plane3” 重合。退出草图。命名为 “Sweep Path”。


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步骤 40 绘制扫描轮廓。在 “Plane3” 上新建草图。


步骤 41 扫描曲面。选取轮廓、路径和引导线生成扫描曲面。


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步骤 42 剪裁曲面。使用 “Plane3” 作为剪裁工具来剪裁带有 3° 拔模角的参考曲面。保留下来的曲面部分将作为填充曲面的参考曲面。


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步骤 43 拉伸曲面作为第二个参考曲面。在右视基准面 (Right Plane)上新建草图。使用【转换实体引用】 来转换引导线至当前激活草图中。绘制一条垂直的构造线,端点与 “Plane3” 重合,然后用它来剪裁转换后的曲线。拉伸曲面,方向如图所示,拉伸深度为 12mm,不使用拔模。


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步骤 44 填充曲面。单击 【填充曲面】。【边线设定】选择 【相切】,并选取 【应用到所有边线】复选框。选取3 个曲面的边线。单击 【确定】。


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步骤 45 缝合曲面。【误差分析】仅适用于两个相邻面的公共曲线, 因此,为了测量填充曲面与相邻曲面间的误差,用户必须先将它们缝合起来。


步骤 46 误差分析。选择下拉菜单的 【工具】/ 【误差分析】,或者单击 “工具 ” 工具栏中的【误差分析】 。选取填充曲面与扫描曲面相接处的边线。 单击 【计算】。


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步骤 47 重复操作。清除选择列表中的边线,每次选取另两条边线中的一条,然后单击 【计算】。


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步骤 48 删除缝合曲面特征。在这里缝合曲面仅是为了误差分析的需要。

步骤 49 隐藏与显示曲面。隐藏参考曲面并显示放样曲面。


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步骤 50 斑马条纹。单击 “ 视图 ” 工具栏中的【斑马条纹】 。评估曲面品质以及平滑度,对于填充曲面部分需要特别的留意,观察它是如何过步骤 48 删除缝合曲面特征。在这里缝合曲面仅是为了误差分析的需要。

步骤 49渡至扫描曲面的。


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步骤 51 单击 【通过参考点的曲线】。去除勾选 【闭环曲线】复选框,选取如图所示两个顶点,单击 【确定】。


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步骤 52 平面区域。单击曲面工具栏中的 【平面区域】 。选取步骤 42 中新建的曲线以及放样曲面的边界。单击【确定】。


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步骤 53 结果。前步骤生成的平面区域正好封闭了放样曲面的开口。


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步骤 54缝合曲面。将平面曲面和扫描,放样和填充曲面缝合在一起。最初,不使用【缝隙控制】单击 【确定】会出现一条消息,“ 此选择面与曲面无法被缝合成一个曲面 ”。因为表面之间的间隙过大而不能允许的缝合操作。选中缝隙 <1> 和的缝隙 <2> 的复选框,然后单击 【确定】。这将为这些缝隙改变公差,从而缝合成功。

步骤 55 相交。单击 【相交】。选择右视基准面 ( Right Plane)和缝合曲面体。在 PropertyManager. 属性中点击【相交】。


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步骤 56要排除的区域。仅此一个区域,我们不希望排除他,因此在 【要排除的区域】中不选中任何区域。

步骤 57选项。确认 【合并结果】复选框被选中。勾选 【消耗曲面】 并单击【确定】。

步骤 58结果。生成的实体看起来与曲面没什么区别,但是 FeatureManager 特征树中已显示了零件中存在的实体。


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步骤 59  镜向。选取平面曲面 (作为 【镜向面 / 基准面】镜向实体。展开【要镜向的实体】列表框,并选取零件中的实体。选择 【合并实体】复选框,单击 【确定】。


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转自:机械工人之家

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