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SolidWorks®高级教程:草图实体和几何关系

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:相对于2D草图而言,3D草图中少了很多可用的实体和草图几何关系。如图9-7所示,光标后的符号表示正在绘制的草图与XY平面平行,但红色的坐标线表明这仅是参考指示,并没有添加几何关系。步骤10 添加几何关系和尺寸选择前视基准面和第二条直线,添加几何关系。步骤15 绘制一个圆如图9-14所示,绘制一个圆心在原点的圆,并与3D草图的一个端点添加几何关系。

SolidWorks®高级教程:草图实体和几何关系

相对于2D草图而言,3D草图中少了很多可用的实体和草图几何关系。但是,有一些几何关系,如【平行YZ】、【平行ZX】、【沿Z】等,只能在3D草图中应用。由于3D草图环境中不止有两个维度,这些关系可以通过使实体与模型的坐标轴对齐,来完全定义它的方向。

知识卡片

3D草图

● CommandManager:【草图】/【草图】978-7-111-34714-9-Chapter09-6.jpg/【3D草图】978-7-111-34714-9-Chapter09-7.jpg

● 菜单:【插入】/【3D草图】。

操作步骤

步骤1 新建零件

使用模板“Part MM”新建一个零件,命名为“Spring”。

步骤2 创建新的3D草图

单击“3D草图”978-7-111-34714-9-Chapter09-8.jpg,从下拉菜单中选择【插入】/【3D草图】,打开一幅新草图。

步骤3 绘制中心线

在草图工具栏中单击“中心线”978-7-111-34714-9-Chapter09-9.jpg,按Tab键,直到光标显示为YZ符号。如图9-5所示,从原点开始沿Y轴978-7-111-34714-9-Chapter09-10.jpg绘制大约3mm长的中心线,保持该线在模型空间中与Y轴重合;沿Z轴978-7-111-34714-9-Chapter09-11.jpg绘制第二条大约3mm长的中心线,保持该线在模型空间中与Z轴重合;分别标注中心线的尺寸为3.25mm和3mm。

978-7-111-34714-9-Chapter09-12.jpg

9-5 中心线

步骤4 绘制第一条直线

单击“直线”978-7-111-34714-9-Chapter09-13.jpg,按Tab键,直到光标显示为XY符号。

如图9-6所示,从第二条中心线的终点开始沿X轴978-7-111-34714-9-Chapter09-14.jpg绘制大约10mm长的直线,保持该线在模型空间中与X轴重合。

步骤5 绘制第二条直线

绘制第二条直线,长度大约3mm,与水平线的夹角约45°。如图9-7所示,光标后的符号978-7-111-34714-9-Chapter09-15.jpg表示正在绘制的草图与XY平面平行,但红色的坐标线表明这仅是参考指示,并没有添加几何关系。我们将在步骤10中添加【平行】几何关系。

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9-6 绘制第一条直线

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9-7 绘制第二条直线

步骤6 切换草图平面

按Tab键,切换到YZ平面。如图9-8所示,沿Z轴978-7-111-34714-9-Chapter09-18.jpg绘制大约3mm长的直线,保持该直线在模型空间中与Z轴重合。

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9-8 切换草图平面

步骤7 查看多视口

在等轴测视图中不能清楚显示3D草图,当用户拖动草图对象时就很难知道移动的距离,多视口有助于解决此问题。

在标准视图工具栏中单击【视图定向】978-7-111-34714-9-Chapter09-20.jpg,然后单击【四视图】978-7-111-34714-9-Chapter09-21.jpg,如图9-9所示。

978-7-111-34714-9-Chapter09-22.jpg

9-9 多视口

步骤8 拖动端点

拖动两条直线的公共端点,在多视口中,很清楚地显示第二条带角度的直线偏离了前视基准面,如图9-10所示。

提示

标准正交视图也可以用来限制拖拽动作。例如在前视图中,用户只能拖曳实体在X和Y方向移动。

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9-10 拖动端点

步骤9 单一视图

进入【视图定向】978-7-111-34714-9-Chapter09-24.jpg,单击【单个视图】978-7-111-34714-9-Chapter09-25.jpg回到一个视图。

步骤10 添加几何关系和尺寸

选择前视基准面和第二条直线,添加【平行】几何关系。选择前视基准面和第三条直线的终点,该直线与Z轴平行,添加【在平面上】几何关系。如图9-11所示,标注尺寸。

978-7-111-34714-9-Chapter09-26.jpg(www.xing528.com)

9-11 添加几何关系和尺寸

步骤11 添加圆角

单击【绘制圆角】978-7-111-34714-9-Chapter09-27.jpg,分别添加半径为2mm和1.25mm的圆角,如图9-12所示。

提示

在2D草图中,是无法添加这样不同方向的多个圆角的。

步骤12 退出3D草图

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9-12 添加圆角

创建弹簧扫描路径的下一部分是一条有变螺距和直径的螺旋曲线。螺旋曲线需要一个草图圆来定义曲线的起始直径和起始位置。将先在螺旋曲线起始处创建一个平面,并绘制所需的草图圆,然后用螺旋属性来定义螺旋曲线。

知识卡片

螺旋线/涡状线

【螺旋线/涡状线】用于创建一条基于一个圆和定义数值(如螺距、圈数和高度)的3D曲线或2D涡状线。操作方法

● CommandManager:【特征】/【曲线】978-7-111-34714-9-Chapter09-29.jpg/【螺旋线/涡状线】978-7-111-34714-9-Chapter09-30.jpg

● 菜单:【插入】/【曲线】/【螺旋线/涡状线】。

步骤13 创建一个基准面

如图9-13所示,右键单击前视基准面,单击【自动调整大小】,并【重建】零件。这将重新调整平面边界的大小以适应周围的几何体。创建一个平行于前视基准面并且通过3D草图一个端点的基准面。

提示

创建基准面的快捷键:选择平面以使其在图形区域预览可见。按住Ctrl键并拖动平面的边框,将会创建该平面的一个副本,然后在Property Manager中定义平面的更多参数。

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9-13 创建一个基准面

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9-14 绘制一个圆

步骤14 新建草图

在创建的基准面上插入一幅新草图。

步骤15 绘制一个圆

如图9-14所示,绘制一个圆心在原点的圆,并与3D草图的一个端点添加【重合】几何关系。

下面将利用该圆创建一条螺旋线,该圆定义了螺旋线的中心和起始直径。

技巧

在选择圆心时,系统将自动添加与3D草图【重合】几何关系。

步骤16 创建一条可变螺距的螺旋线

选择圆,单击“螺旋线/涡状线”978-7-111-34714-9-Chapter09-33.jpg。如图9-15所示,设定【起始角度】为90°,设定旋转方向为【逆时针】。

可以使用螺旋线Property Manager中的第一个下拉框来选择定义方式,以及是否使用涡

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9-15 可变螺距的螺旋线

状线。下面来定义弹簧螺旋线的【螺距】和【圈数】。定义的螺旋线的螺距和直径是变化的,因此选择【可变螺距】来修改曲线的这些参数。在一张表格中定义整个曲线的螺距,以及各圈的直径。表格的第一行显示为灰色(不可编辑),因为这些参数由草图圆决定。而高度值不能编辑,因为选择的曲线定义方式为【螺距和圈数】,它的值将由表格中添加的其他值来驱动。在【区域参数】中设定【圈数】、【直径】和【螺距】,见表9-2。

9-2 区域参数数值

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表9-2的前两行表示从第0圈到第4圈的螺距固定为2mm,直径为6.5mm。第4圈到第5圈曲线则过渡至螺距为1.25mm,直径为4.5mm,然后一直保持这些参数直到第7.5圈。预览将随着值和标签的变化而更新,以反映螺旋线的尺寸定义情况。用户还可以直接在图形区域的标签上更改这些值。

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9-16 完成的螺旋线

【反向】复选框控制螺旋线从草图面出发的方向。在本例中,方向为正Z方向。从顶部草图圆开始的【起始角度】设定为90°,设定旋转方向为【逆时针】。单击【确定】,隐藏“基准面1”。完成的螺旋线如图9-16所示。

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