SolidWorks 2018中文版完全自学手册

978-7-115-50940-6
作者: 许玢 李德英 等
译者:
编辑: 俞彬

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本书全面讲述了SolidWorks 2018体建模、装配建模、曲面造型、钣金设计和工程图以及装配动画相关实例,内容完整,实例丰富,可以帮助读者快速掌握SolidWorks 2018功能,提高CAD设计能力。

图书摘要



SolidWorks 2018中文版完全自学手册


许玢 李德英 等 编著





人民邮电出版社

北京

图书在版编目(CIP)数据

SolidWorks 2018中文版完全自学手册 / 许玢等编著. --北京:人民邮电出版社,2019.6

ISBN 978-7-115-50940-6

Ⅰ.①S… Ⅱ.①许… Ⅲ.①计算机辅助设计-应用软件-手册 Ⅳ.①TP391.72-62

中国版本图书馆CIP数据核字(2019)第042422号

◆编 著 许玢 李德英 等

责任编辑 俞 彬

责任印制 马振武

◆ 人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号

邮编 100164  电子邮件 315@ptpress.com.cn

网址 http://www.ptpress.com.cn

北京隆昌伟业印刷有限公司印刷

◆ 开本:787×1092   1/16

印张:32.75

字数:899千字  2019年6月第1版

印数:1-2 500册  2019年6月北京第1次印刷

定价:89.00元

读者服务热线:(010)81055410 印装质量热线:(010)81055316

反盗版热线:(010)81055315

广告经营许可证:京东工商广登字20170147号

内容提要

本书通过200多个实例由浅入深、从易到难地讲述了SolidWorks 2018的知识精髓,抛砖引玉地讲解了SolidWorks 2018在机械设计和工业设计中的应用。

本书按知识结构分为14章,包括SolidWorks 2018入门、草图绘制、基础特征建模、附加特征建模、特征编辑、特征管理、模型显示、曲线创建、曲面创建、钣金设计、焊接设计、装配体设计、工程图的绘制和SolidWorks Routing布线与管道设计等。

随书赠送丰富的教学资源,包括书中所有实例的源文件和结果文件,以及实例操作过程的视频教学文件。

本书适合作为各类学校和培训机构相关专业学员学习SolidWorks软件的辅导书,也可以作为机械设计和工业设计相关人员的学习参考书。

前言

SolidWorks是由著名的三维CAD软件开发供应商SolidWorks公司发布的三维机械设计软件,可以最大限度地释放机械、模具、消费品设计师的创造力,使他们只需花费同类软件所需时间的一小部分即可设计出更好、更有吸引力、更有创新力、在市场上更受欢迎的产品。SolidWorks已成为目前市场上扩展性最佳的软件产品,也是唯一集三维设计、分析、产品数据管理、多用户协作以及模具设计、线路设计等功能于一体的软件。

为了适应SolidWorks软件市场日新月异的变化,满足广大三维软件用户的需求,本书综合多位老师的丰富经验,从基础讲解软件,知识讲解与实例并重,使读者能更全面地了解SolidWorks软件的使用。

本书特色

本书有以下5大特色。

·作者专业:本书作者有多年的计算机辅助设计领域工作经验和教学经验。作者总结多年的设计经验以及教学心得,历时多年精心编著,力求全面细致地展现出SolidWorks在工业设计应用领域的各种功能和使用方法。

·实例丰富:本书中有很多实例本身就是工程设计项目案例,并且经过作者精心提炼和改编,不仅保证了读者能够学好知识点,更重要的是能帮助读者掌握实际的操作技能。

·提升技能:本书从全面提升SolidWorks设计能力的角度出发,结合大量的案例来讲解如何利用SolidWorks进行工程设计,真正让读者掌握计算机辅助设计并能够独立完成各种工程设计。

·内容全面:本书在有限的篇幅内,包罗了SolidWorks常用功能的讲解,内容涵盖了草图绘制、零件建模、曲面造型、钣金设计、焊接设计、装配建模、动画制作、工程图、布线与管道设计、运动仿真、有限元分析等知识。“秀才不出屋,能知天下事”,读者只要有本书在手,SolidWorks知识全精通。本书不仅有透彻的讲解,还有丰富的实例,实例的演练能够帮助读者找到一条学习SolidWorks的捷径。

·知行合一:结合大量的工业设计实例详细讲解SolidWorks知识要点,让读者在学习案例的过程中潜移默化地掌握SolidWorks软件操作技巧,同时培养工程设计实践能力。

本书的组织结构和主要内容

本书以SolidWorks 2018中文版本为演示平台,全面介绍SolidWorks软件从基础到实例的知识,帮助读者从入门走向精通。

全书分为14章,各章内容如下。

·第1章主要介绍SolidWorks 2018入门。

·第2章主要介绍草图绘制基础。

·第3章主要介绍基础特征建模。

·第4章主要介绍附加特征建模。

·第5章主要介绍特征编辑。

·第6章主要介绍特征管理。

·第7章主要介绍模型显示。

·第8章主要介绍曲线创建。

·第9章主要介绍曲面创建。

·第10章主要介绍钣金设计。

·第11章主要介绍焊接设计。

·第12章主要介绍装配体设计。

·第13章主要介绍工程图的绘制。

·第14章主要介绍SolidWorks Routing布线与管道设计。

配套资源使用说明

本书除利用传统的纸面讲解外,还随书赠送丰富的学习资源。扫描“资源下载”二维码,即可获得下载方式。下载资源中包含全书讲解实例和练习实例的源文件素材,以及所有实例操作的视频文件。

为了方便读者,本书以二维码的形式提供了全书“视频”教程,扫描“云课”二维码,即可播放全书视频,也可扫描正文中的二维码观看对应章节的视频。

提示:关注:“职场研究社”公众号,回复关键词“50940”,即可获得所有资源的获取方式。

致谢

本书由华东交通大学教材基金资助,主要由华东交通大学机电工程学院许玢和李德英编写,沈晓玲、贾雪艳、黄志刚、孟飞参与编写了部分章节,其中许玢编写了第1~5章,李德英编写了第6~8章,沈晓玲编写了第9~10章,贾雪艳编写了第11~12,黄志刚编写了第13章,孟飞编写了第14章。此外,李兵、李志尊、闫聪聪、杨雪静、左昉、王艳池、王培合、孙立明、卢园、孟培、王玉秋、胡仁喜、王敏、甘勤涛、张日晶、王义发、王玮、康士廷等也为本书的编写提供了大量帮助,对他们的付出,表示真诚的感谢。

由于编者水平有限,疏漏之处在所难免,读者可以发邮件给本书责任编辑(renruichi@ptpress.com.cn)提出宝贵意见。

编者

2019.1

第1章 SolidWorks 2018入门

SolidWorks应用程序是一套机械设计自动化软件,它采用了大家所熟悉的Microsoft Windows图形用户界面。使用这套简单易学的工具,机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图,并运用特征与尺寸绘制模型实体、装配体及详细的工程图。

除了进行产品设计外,SolidWorks还集成了强大的辅助功能,可以对设计的产品进行三维浏览、运动模拟、碰撞和运动分析、受力分析等。

知识点

SolidWorks 2018简介

文件管理

SolidWorks工作环境设置

·工具栏的定制

·系统的基本设置

1.1 SolidWorks的设计思想

SolidWorks 2018是一套机械设计自动化软件,它采用了大家所熟悉的MicrosoftWindows®图形用户界面。使用这套简单易学的工具,机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图。

利用SolidWorks 2018不仅可以生成二维工程图,而且可以生成三维零件,并可以利用这些三维零件生成二维工程图及三维装配体,如图1-1所示。

1.1.1 三维设计的3个基本概念

1.实体造型

实体造型就是在计算机中用一些基本元素来构造机械零件的完整几何模型。传统的工程设计方法是设计人员在图纸上利用几个不同的投影图来表示一个三维产品的设计模型,图纸上还有很多人为的规定、标准、符号和文字描述。对于一个较为复杂的部件,要用若干张图纸来描述。尽管这样,图纸上还是密布着各种线条、符号和标记等。工艺、生产和管理等部门的人员再去认真阅读这些图纸,理解设计意图,通过不同视图的描述想象出设计模型的每一个细节。这项工作非常艰苦,由于一个人的能力有限,设计人员不可能保证图纸的每个细节都正确。尽管经过层层设计主管的检查和审批,图纸上的错误仍然总是在所难免。

对于过于复杂的零件,设计人员有时只能采用代用毛坯,边加工设计边修改,经过长时间的艰苦工作后才能给出产品的最终设计图纸。所以,传统的设计方法严重影响着产品的设计制造周期和产品质量。

利用实体造型软件进行产品设计时,设计人员可以在计算机上直接进行三维设计,在屏幕上能够见到产品的真实三维模型,所以这是工程设计方法的一个突破。在产品设计中的一个总趋势就是:产品零件的形状和结构越复杂,更改越频繁,采用三维实体软件进行设计的优越性越突出。

当零件在计算机中建立模型后,工程师就可以在计算机上很方便地进行后续环节的设计工作,如部件的模拟装配、总体布置、管路铺设、运动模拟、干涉检查以及数控加工与模拟等。所以,它为在计算机集成制造和并行工程思想指导下实现整个生产环节采用统一的产品信息模型奠定了基础。

大体上有6类完整的表示实体的方法。

·单元分解法。

·空间枚举法。

·射线表示法。

·半空间表示法。

·构造实体几何(CSG)。

·边界表示法(B-rep)。

只有后两种方法能正确地表示机械零件的几何实体模型,但仍有不足之处,构造实体几何的体素不支持表面含有自由曲面的实体,模型不能直接用于NC加工与有限元分析等后继处理;边界表示法生成个别形体的过程相当复杂、不直观,不可能由用户直接操作。

2.参数化

传统的CAD绘图技术都用固定的尺寸值定义几何元素,输入的每一条线都有确定的位置。要想修改图面内容,只有删除原有线条后重画。而新产品的开发设计需要多次反复修改,进行零件形状和尺寸的综合协调和优化。对于定型产品的设计,需要形成系列,以便针对用户的生产特点提供不同吨位、功率、规格的产品型号。参数化设计可使产品的设计图随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化而自动修改图形。

参数化设计一般是指设计对象的结构形状比较定型,可以用一组参数来约束尺寸关系。参数的求解较为简单,参数与设计对象的控制尺寸有着明显的对应关系,设计结果的修改受到尺寸的驱动。生产中最常用的系列化标准件就属于这一类型。

3.特征

特征是一个专业术语,它兼有形状和功能两种属性,包括特定几何形状、拓扑关系、典型功能、绘图表示方法、制造技术和公差要求。特征是产品设计与制造者最关注的对象,是产品局部信息的集合。特征模型利用高一层次的具有过程意义的实体(如孔、槽、内腔等)来描述零件。

基于特征的设计是把特征作为产品设计的基本单元,并将机械产品描述成特征的有机集合。

特征设计有突出的优点,在设计阶段就可以把很多后续环节要使用的有关信息放到数据库中。这样便于实现并行工程,使设计绘图、计算分析、工艺性审查到数控加工等后续环节工作都能顺利完成。

1.1.2 设计过程

在SolidWorks系统中,零件、装配体和工程都属于对象,且采用了自顶向下的设计方法创建对象,图1-2显示了这种设计过程。

图1-2所示的层次关系充分说明在SolidWorks系统中,零件设计是核心;特征设计是关键;草图设计是基础。

草图指的是二维轮廓或横截面。对草图进行拉伸、旋转、放样或沿某一路径扫描等操作后即生成特征,如图1-3所示。

特征是指可以通过组合生成零件的各种形状(如凸台、切除、孔等)及操作(如圆角、倒角、抽壳等),图1-4给出了几种特征。

1.1.3 设计方法

零件是SolidWorks系统中最主要的对象。传统的CAD设计方法是由平面(二维)到立体(三维),如图1-5(a)所示。工程师首先设计出图纸,工艺人员或加工人员根据图纸还原出实际零件。然而在SolidWorks系统中却是工程师直接设计出三维实体零件,然后根据需要生成相关的工程图,如图1-5(b)所示。

此外,SolidWorks系统的零件设计的构造过程类似于真实制造环境下的生产过程,如图1-6所示。

装配件是若干零件的组合,是SolidWorks系统中的对象,通常用来实现一定的设计功能。在SolidWorks系统中,用户先设计好所需的零件,然后根据配合关系和约束条件将零件组装在一起,生成装配件。使用配合关系,可相对于其他零部件来精确地定位零部件,还可定义零部件如何相对于其他的零部件移动和旋转。通过继续添加配合关系,还可以将零部件移到所需的位置。配合会在零部件之间建立几何关系,例如共点、垂直、相切等。每种配合关系对于特定的几何实体组合有效。

图1-7所示是一个简单的装配体,由顶盖和底座2个零件组成。设计、装配过程如下。

(1)设计出两个零件。

(2)新建一个装配体文件。

(3)将两个零件分别拖入新建的装配体文件中。

(4)使顶盖底面和底座顶面重合,顶盖底一个侧面和底座对应的侧面重合,将顶盖和底座装配在一起,从而完成装配工作。

工程图就是常说的工程图纸,是SolidWorks系统中的对象,用来记录和描述设计结果,是工程设计中的主要档案文件。

用户根据设计好的零件和装配件,按照图纸的表达需要,通过SolidWorks系统中的命令,生成各种视图、剖面图、轴测图等,然后添加尺寸说明,得到最终的工程图。图1-8显示了一个零件的多个视图,它们都是由实体零件自动生成的,无需进行二维绘图设计,这也体现了三维设计的优越性。此外,当对零件或装配体进行修改时,对应的工程图文件也会相应地修改。

1.2 SolidWorks 2018简介

SolidWorks公司推出的SolidWorks 2018在创新性、使用的方便性以及界面的人性化等方面都得到了增强,性能和质量进行了大幅度的完善,同时开发了更多SolidWorks新设计功能,使产品开发流程发生根本性的变革;支持全球性的协作和连接,增强了项目的广泛合作。

SolidWorks 2018在用户界面、草图绘制、特征、成本、零件、装配体、SolidWorks Enterprise PDM、Simulation、运动算例、工程图、出详图、钣金设计、输出和输入以及网络协同等方面都得到了增强,至少比原来的版本增强了250个使用功能,使用户使用更方便。本节将介绍SolidWorks 2018的一些基本知识。

1.2.1 启动SolidWorks 2018

SolidWorks 2018安装完成后,就可以启动该软件了。在Windows操作环境下,单击界面左下角的“开始”→“所有程序”→“SolidWorks 2018”命令,或者双击桌面上SolidWorks 2018的快捷方式图标,都可以启动该软件。SolidWorks 2018的启动画面如图1-9所示。

启动画面消失后,系统进入SolidWorks 2018的初始界面,初始界面中只有几个菜单栏和“快速访问”工具栏,如图1-10所示,用户可在设计过程中根据自己的需要打开其他工具栏。

1.2.2 新建文件

单击“快速访问”工具栏中的“新建”按钮,或单击菜单栏中的“文件”→“新建”命令,弹出“新建SOLIDWORKS文件”对话框,如图1-11所示,其按钮的功能如下。

·“零件”按钮:双击该按钮,可以生成单一的三维零部件文件。

·“装配体”按钮:双击该按钮,可以生成零件或其他装配体的排列文件。

·“工程图”按钮:双击该按钮,可以生成属于零件或装配体的二维工程图文件。

例如:单击“零件”按钮,再单击“确定”按钮,可进入完整的用户界面。

在SolidWorks 2018中,“新建SOLIDWORKS文件”对话框有两个版本可供选择、一个是高级版本;另一个是新手版本。

高级版本在“模板”选项卡上显示各文件类型按钮,当选择某一文件类型时,模板预览出现在预览框中。在该版本中,用户可以保存模板,也可以添加自己的选项卡,还可以选择Tutorial选项卡来访问指导教程模板,如图1-11所示。

在如图1-11所示的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中单击“新手”按钮,即进入新手版本的“新建SOLIDWORKS文件”对话框,如图1-12所示。该版本中使用较简单的对话框,提供零件、装配体和工程图文档的说明。

1.2.3 SolidWorks用户界面

新建一个零件文件后,进入SolidWorks 2018用户界面,如图1-13所示。其中包括菜单栏、工具栏、特征管理区、图形区和状态栏等。

装配体文件和工程图文件与零件文件的用户界面类似,在此不再赘述。

菜单栏包含了所有SolidWorks的命令,工具栏可根据文件类型(零件、装配体或工程图)来调整和放置并设定其显示状态。SolidWorks用户界面底部的状态栏可以提供设计人员正在执行的功能的有关信息。下面介绍该用户界面的一些基本功能。

1.菜单栏

菜单栏显示在标题栏的下方,默认情况下菜单栏是隐藏的,只显示“快速访问”工具栏,如图1-14所示。

要显示菜单栏,需要将光标移动到按钮上或单击它,显示的菜单栏如图1-15所示。若要始终保持菜单栏可见,需要单击“图钉”按钮更改为“钉住”状态,其中最关键的功能集中在“插入”菜单和“工具”菜单中。

通过单击工具栏按钮旁边的下拉按钮,可以打开带有附加功能的菜单。这样可以通过工具栏访问更多的命令。例如,“保存”按钮的下拉菜单包括“保存”“另存为”和“保存所有”命令,如图1-16所示。

SolidWorks的菜单项对应于不同的工作环境,其相应的菜单以及其中的命令也会有所不同。在以后的应用中会发现,当进行某些任务操作时,不起作用的菜单会临时变灰,此时将无法应用该菜单。

如果选择保存文档提示,则当文档在指定间隔(分钟或更改次数)内保存时,将出现“未保存的文档通知”提示框,如图1-17所示。其中,包含“保存文档”和“保存所有文档”命令,它将在几秒后淡化消失。

2.工具栏

SolidWorks中有很多可以按需要显示或隐藏的内置工具栏。单击菜单栏中的“视图”→“工具栏”→“自定义”命令,弹出如图1-18(a)所示菜单。或者直接在工具栏区域右击,弹出“工具栏”菜单,如图1-18(b)所示。单击“自定义”命令,在打开的“自定义”对话框中勾选“视图”复选框,会出现浮动的“视图”工具栏,可以自由拖曳将其放置在需要的位置上,如图1-18所示。

此外,还可以设定哪些工具栏在没有文件打开时可显示,或者根据文件类型(零件、装配体或工程图)来放置工具栏并设定其显示状态(自定义、显示或隐藏)。例如,保持“自定义”对话框的打开状态,在SolidWorks用户界面中,可对工具栏按钮进行如下操作。

·从工具栏上一个位置拖曳到另一位置。

·从一工具栏拖曳到另一工具栏。

·从工具栏拖曳到图形区中,即从工具栏上将之移除。

有关工具栏命令的各种功能和具体操作方法将在后面的章节中作具体的介绍。

在使用工具栏或工具栏中的命令时,将鼠标指针移动到工具栏按钮附近,会弹出消息提示,显示该工具的名称及相应的功能,如图1-19所示,显示一段时间后,该提示会自动消失。

3.状态栏

状态栏位于SolidWorks用户界面顶端的水平区域,提供了当前窗口中正在编辑内容的状态,以及指针位置坐标、草图状态等信息。典型信息如下。

·“重建模型”按钮:在更改了草图或零件而需要重建模型时,“重建模型”按钮会显示在状态栏中。

·草图状态:在编辑草图过程中,状态栏中会出现5种草图状态,即完全定义、过定义、欠定义、没有找到解、发现无效的解。在考虑零件完成之前,应该完全定义草图。

4.FeatureManager设计树

“FeatureManager设计树”位于SolidWorks用户界面的左侧,是SolidWorks中比较常用的部分,它提供了激活的零件、装配体或工程图的大纲视图,从而可以很方便地查看模型或装配体的构造情况,或查看工程图中不同的图纸和视图。

“FeatureManager设计树”和图形区是动态链接的。在使用时可以在任何窗格中选择特征、草图、工程视图和构造几何线。“FeatureManager设计树”可以用来组织和记录模型中各个要素之间的参数信息和相互关系,以及模型、特征和零件之间的约束关系等,几乎包含了所有设计信息。“FeatureManager设计树”如图1-20所示。

“FeatureManager设计树”的功能主要有以下几个方面。

·以名称来选择模型中的项目,即可通过在模型中选择其名称来选择特征、草图、基准面及基准轴。SolidWorks在这一项中很多功能与Window操作界面类似,例如在选择的同时按住Shift键,可以选择多个连续项目;在选择的同时按住Ctrl键,可以选择非连续项目。

·确认和更改特征的生成顺序。在“FeatureManager设计树”中利用拖曳项目可以重新调整特征的生成顺序,这将更改重建模型时特征重建的顺序。

·通过双击特征的名称可以显示特征的尺寸。

·如要更改项目的名称,在名称上双击选择该名称,然后输入新的名称即可,如图1-21所示。

·压缩和解除压缩零件特征和装配体零部件,在装配零件时是很常用的,同样,如要选择多个特征,在选择的时候按住Ctrl键。

·右击清单中的特征,然后选择父子关系,以便查看父子关系。

·右击,在设计树中还可显示特征说明、零部件说明、零部件配置名称、零部件配置说明等项目。

·将文件夹添加到“FeatureManager设计树”中。

“对FeatureManager设计树”的熟练操作是应用SolidWorks的基础,也是应用SolidWorks的重点,由于其功能强大,不能一一列举,在后几章会多次用到,只有在学习的过程中熟练应用设计树的功能,才能加快建模的速度和效率。

5.PropertyManager标题栏

PropertyManager标题栏一般会在初始化时使用,PropertyManager为其定义命令时自动出现。编辑草图并选择草图特征进行编辑时,所选草图特征的PropertyManager将自动出现。

激活PropertyManager时,“FeatureManager设计树”会自动出现。欲扩展“FeatureManager设计树”,可以在其中单击文件名称左侧的“+”按钮。“FeatureManager设计树”是透明的,不会影响对其下面模型的修改。

1.3 文件管理

除了上面讲述的新建文件外,常见的文件管理工作还有打开文件、保存文件、退出系统等,下面简要介绍。

1.3.1 打开文件

在SolidWorks 2018中,可以打开已存储的文件,对其进行相应的编辑和操作。打开文件的操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“文件”→“打开”命令,或单击“快速访问”工具栏中的“打开”按钮,执行打开文件命令。

(2)系统弹出如图1-22所示的“打开”对话框,在该对话框的“文件类型”下拉列表框中选择文件的类型,选择不同的文件类型,对话框会显示文件夹中对应文件类型的文件。单击“显示预览窗口”按钮,选择的文件就会显示在对话框的“预览”窗口中,但是并不打开该文件。

选择需要的文件后,单击对话框中的“打开”按钮,就可以打开选择的文件,对其进行相应的编辑和操作。

在“文件类型”下拉列表框中,并不限于SolidWorks类型的文件,还可以调用其他软件(如ProE、Catia、UG等)所形成的图形并对其进行编辑,图1-23所示是“文件类型”下拉列表框。

1.3.2 保存文件

已编辑的图形只有保存后,才能在需要时打开该文件对其进行相应的编辑和操作。保存文件的操作步骤如下。

单击菜单栏中的“文件”→“保存”命令,或单击“快速访问”工具栏中的“保存”按钮,执行保存文件命令,此时系统弹出如图1-24所示的“另存为”对话框。在该对话框的左侧列表框中选择文件要存放的磁盘及其要存放的文件夹,在“文件名(N)”文本框中输入要保存的文件名称,在“保存类型(T)”下拉列表框中选择所保存文件的类型。通常情况下,在不同的工作模式下,系统会自动设置文件的保存类型。

在“保存类型”下拉列表框中,并不限于SolidWorks类型的文件,如“*.SLDPRT”“*.SLDASM”和“*.slddrw”。也就是说,SolidWorks不但可以把文件保存为自身的类型,还可以保存为其他类型的文件,方便其他软件对其调用并进行编辑。

在如图1-24所示的“另存为”对话框中,可以在文件保存的同时备份文件。保存备份文件,需要预先设置保存的文件目录。设置备份文件保存目录的步骤如下。

单击菜单栏中的“工具”→“选项”命令,系统弹出如图1-25所示的“系统选项—备份/恢复”对话框,单击“系统选项”选项卡中的“备份/恢复”选项,在“备份文件夹”文本框中可以修改保存备份文件的目录。

1.3.3 退出SolidWorks 2018

在文件编辑并保存完成后,就可以退出SolidWorks 2018系统。单击菜单栏中的“文件”→“退出”命令,或单击系统操作界面右上角的“退出”按钮,可直接退出。

如果对文件进行了编辑而没有保存文件,或者在操作过程中,不小心执行了退出命令,会弹出系统“SOLIDWORKS”提示框,如图1-26所示。如果要保存修改过的文档,则单击“全部保存(S)将保存所有修改的文档”选项,系统会保存修改后的文件,并退出SolidWorks系统。

如果不保存对文件的修改,则单击“不保存(N)将丢失对为保存文档所作的所有修改”选项,系统不保存修改后的文件,并退出SolidWorks系统。单击“取消”按钮,则取消退出操作,返回原来的操作界面。

1.4 工作环境设置

要熟练地使用一套软件,必须先认识软件的工作环境,然后设置适合自己的使用环境,这样可以使设计工作更加便捷。SolidWorks软件同其他软件一样,可以根据自己的需要显示或隐藏工具栏,以及添加或删除工具栏中的命令按钮,还可以根据需要设置零件、装配体和工程图的工作界面。

1.4.1 设置工具栏

SolidWorks系统默认的工具栏是比较常用的,SolidWorks有很多工具栏,由于图形区的限制,不能显示所有的工具栏。在建模过程中,用户可以根据需要显示或隐藏部分工具栏,其设置方法有两种,下面将分别介绍。

1.利用菜单命令设置工具栏

利用菜单命令添加或隐藏工具栏的操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“自定义”命令,或在工具栏区域右击,在弹出的快捷菜单中单击“自定义”命令,此时系统弹出“自定义”对话框,如图1-27所示。

(2)单击该对话框中的“工具栏”选项卡,此时会出现系统所有的工具栏,勾选需要打开的工具栏复选框。

(3)确认设置。单击该对话框中的“确定”按钮,在图形区中会显示选择的工具栏。

如果要隐藏已经显示的工具栏,取消对工具栏复选框的勾选,然后单击“确定”按钮,此时在图形区中将会隐藏取消勾选的工具栏。

2.利用鼠标右键设置工具栏

利用鼠标右键添加或者隐藏工具栏的操作步骤如下。

(1)在工具栏区域右击,系统会出现“工具栏”快捷菜单,如图1-28所示。

(2)单击需要的工具栏,前面复选框的颜色会加深,则图形区中将会显示选择的工具栏;如果单击已经显示的工具栏,前面复选框的颜色会变浅,则图形区中将会隐藏选择的工具栏。

隐藏工具栏还有一个简便的方法,即先选择界面中不需要的工具栏,用鼠标左键将其拖到图形区中,此时工具栏上会出现标题栏。图1-29所示是拖至图形区中的“注解”工具栏,然后单击工具栏右上角“关闭”按钮,则操作界面中会隐藏该工具栏。

1.4.2 设置工具栏命令按钮

系统默认工具栏中,并没有包括平时所用的所有命令按钮,用户可以根据自己的需要添加或删除命令按钮。

设置工具栏中命令按钮的操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“自定义”命令,或在工具栏区域右击,在弹出的快捷菜单中单击“自定义”命令,此时系统弹出“自定义”对话框。

(2)单击该对话框中的“命令”选项卡,此时出现“命令”选项卡的“类别”选项组和“按钮”选项组,如图1-30所示。

(3)在“类别”选项组中选择工具栏,此时会在“按钮”选项组中出现该工具栏中所有的命令按钮。

(4)在“按钮”选项组中,单击选择要增加的命令按钮,然后按住鼠标左键拖曳该按钮到要放置的工具栏上,然后松开鼠标左键。

(5)单击该对话框中的“确定”按钮,则工具栏上会显示添加的命令按钮。

如果要删除无用的命令按钮,只要打开“自定义”对话框的“命令”选项卡,然后在要删除的按钮上用鼠标左键拖曳到图形区,即可删除该工具栏中的命令按钮。

例如,在“草图”工具栏中添加“椭圆”命令按钮。先单击菜单栏中的“工具”→“自定义”命令,打开“自定义”对话框,然后单击“命令”选项卡,在“类别”选项组中选择“草图”工具栏。在“按钮”选项组中单击“椭圆”按钮,按住鼠标左键将其拖到“草图”工具栏中合适的位置,然后松开鼠标左键,该命令按钮即可添加到工具栏中。图1-31所示为添加命令按钮前后“草图”工具栏的变化情况。

技巧荟萃

对工具栏添加或删除命令按钮时,对工具栏的设置会应用到当前激活的SOLIDWORKS文件类型中。

1.4.3 设置快捷键

除了可以使用菜单栏和工具栏执行命令外,SolidWorks软件还允许用户通过自行设置快捷键来执行命令,其操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“自定义”命令,或在工具栏区域单击鼠标右键,在快捷菜单中单击“自定义”选项,此时系统弹出“自定义”对话框。

(2)单击“自定义”对话框中的“键盘”选项卡,如图1-32所示。

(3)在“命令”选项组选择要设置快捷键的命令。

(4)在“快捷键”选项组中输入要设置的快捷键。

(5)单击“自定义”对话框中的“确定”按钮,快捷键设置成功。

技巧荟萃

(1)如果设置的快捷键已经被使用过,则系统会提示该快捷键已被使用,必须更改要设置的快捷键。

(2)如果要取消设置的快捷键,在“键盘”选项卡中选择“快捷键”选项组中设置的快捷键,然后单击对话框中的“移除快捷键”按钮,则该快捷键就会被 取消。

1.4.4 设置背景

在SolidWorks中,可以更改操作界面的背景及颜色,以设置个性化的用户界面。设置背景的操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“选项”命令,此时系统弹出“系统选项—颜色”对话框。

(2)在“系统选项—颜色”对话框的“系统选项”选项卡的左侧列表框中选择“颜色”选项,如图1-33所示。

(3)在“颜色方案设置”列表框中选择“视区背景”选项,然后单击“编辑”按钮,此时系统弹出如图1-34所示的“颜色”对话框,在其中选择设置的颜色,然后单击“确定”按钮。可以使用该方式,设置其他选项的颜色。

(4)单击“系统选项—颜色”对话框中的“确定”按钮,系统背景颜色设置成功。

在如图1-33所示对话框的“背景外观”选项组中,单击下面4个不同的单选项,可以得到不同的背景效果,用户可以自行设置,在此不再赘述。图1-35所示为一个设置好背景颜色的零件图。

1.4.5 设置实体颜色

系统默认的绘制模型实体的颜色为灰色。在零部件和装配体模型中,为了使图形有层次感和真实感,通常需要改变实体的颜色。下面以螺栓为例来说明设置实体颜色的步骤。图1-36(a)所示为系统默认颜色的零件模型,图1-36(b)所示为设置颜色后的零件模型。

(1)选择实体凸台为颜色设置的对象,在所选区域内右击“外观”按钮,选择“凸台”选项,如图1-37所示。

(2)单击得出图1-38所示的“颜色”属性管理器,选择所需要更换的颜色。单击“确定”按钮,完成实体颜色的设置,如图1-36(b)所示。

在零件模型和装配体模型中,除了可以对特征的颜色进行设置外,还可以对面进行设置。首先在图形区中选择面,然后右击,在弹出的快捷菜单中进行设置,步骤与设置特征颜色类似。

在装配体模型中还可以对整个零件的颜色进行设置,一般在特征管理器中选择需要设置的零件,然后对其进行设置,步骤与设置特征颜色类似。

技巧荟萃

对于单个零件而言,设置实体颜色渲染实体,可以使模型更加接近实际情况,更逼真。对于装配体而言,设置零件颜色可以使装配体具有层次感,方便观测。

1.4.6 设置单位

在三维实体建模前,需要设置好系统的单位,系统默认的单位为MMGS(毫米、克、秒),可以使用自定义的方式设置其他类型的单位系统以及长度单位等。

下面以修改长度单位的小数位数为例,说明设置单位的操作步骤。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“选项”命令。

(2)系统弹出“文档属性—单位”对话框,单击该对话框中的“文档属性”选项卡,然后在左侧列表框中选择“单位”选项,如图1-39所示。

(3)将该对话框中“基本单位”选项组中“长度”选项的“小数”设置为无,然后单击“确定”按钮。图1-40所示为设置单位前后的图形比较。

1.5 SolidWorks术语

在学习使用一个软件之前,需要对这个软件中常用的一些术语进行简单的了解,从而避免对一些语言理解上的歧义。

1.文件窗口

SolidWorks文件窗口有两个窗格,如图1-41所示。

窗口的左侧窗格包含以下项目。

·“FeatureManager设计树”列出零件、装配体或工程图的结构。

·属性管理器提供了绘制草图及与SolidWorks 2018应用程序交互的另一种方法。

·ConfigurationManager提供了在文件中生成、选择和查看零件及装配体的多种配置的方法。窗口的右侧窗格为图形区域,此窗格用于生成和操纵零件、装配体或工程图。

2.控标

控标允许用户在不退出图形区域的情形下,动态地拖曳和设置某些参数,如图1-42所示。

3.常用模型术语

常用模型术语如图1-43所示。

·顶点:顶点为两个或多个直线或边线相交之处的点。顶点可选作绘制草图、标注尺寸以及许多其他用途。

·面:面为模型或曲面的所选区域(平面或曲面),模型或曲面带有边界,可帮助定义模型或曲面的形状。例如,矩形实体有6个面。

·原点:模型原点显示为灰色,代表模型的(0,0,0)坐标。当激活草图时,草图原点显示为红色,代表草图的(0,0,0)坐标。尺寸和几何关系可以加入模型原点,但不能加入到草图原点。

·平面:平面是平的构造几何体。平面可用于绘制草图、生成模型的剖面视图以及用于拔模特征中的中性面等。

·轴:轴为穿过圆锥面、圆柱体或圆周阵列中心的直线。插入轴有助于建造模型特征或阵列。圆角:圆角为草图内或曲面或实体上的角或边的内部圆形。

·特征:特征为单个形状,如与其他特征结合则构成零件。有些特征如凸台和切除,则由草图生成。有些特征如抽壳和圆角,则为修改特征而成的几何体。

·几何关系:几何关系为草图实体之间或草图实体与基准面、基准轴、边线或顶点之间的几何约束,可以自动或手动添加这些项目。

·模型:模型为零件或装配体文件中的三维实体几何体。

·自由度:没有由尺寸或几何关系定义的几何体可自由移动。在二维草图中,有3种自由度:沿X和Y轴移动以及绕Z轴旋转(垂直于草图平面的轴)。在三维草图中,有6种自由度:沿X、Y和Z轴移动,以及绕X、Y和Z轴旋转。

·坐标系:坐标系为平面系统,用来给特征、零件和装配体指定笛卡儿坐标。零件和装配体文件包含默认坐标系;其他坐标系可以用参考几何体定义,用于测量工具以及将文件输出到其他文件格式。

第2章 草图绘制基础

SolidWorks的大部分特征是由二维草图绘制开始的,草图绘制在该软件使用中占有重要地位,本章将详细介绍草图的绘制与编辑方法。

草图一般是由点、线、圆弧、圆和抛物线等基本图形构成的封闭或不封闭的几何图形,是三维实体建模的基础。一个完整的草图包括几何形状、几何关系和尺寸标注3方面的信息。能否熟练掌握草图的绘制和编辑方法,决定了能否快速三维建模,能否提高工程设计的效率,能否灵活地把该软件应用到其他领域。

知识点

草图绘制的基本知识

草图绘制

草图编辑

尺寸标注

2.1 草图绘制的基本知识

本节主要介绍如何开始绘制草图,熟悉“草图”控制面板,认识绘图光标和锁点光标,以及退出草图绘制状态。

2.1.1 进入草图绘制

绘制二维草图,必须进入草图绘制状态。草图必须在平面上绘制,这个平面可以是基准面,也可以是三维模型上的平面。由于开始进入草图绘制状态时,没有三维模型,因此必须指定基准面。

绘制草图必须认识草图绘制的工具,图2-1所示为常用的“草图”控制面板。绘制草图可以先选择绘制的平面,也可以先选择草图绘制实体。下面结合实例分别介绍两种方式的操作步骤。

1.选择草图绘制实体

以选择草图绘制实体的方式进入草图绘制状态的操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“插入”→“草图绘制”命令,或单击“草图”控制面板中的“草图绘制”按钮,或直接单击“草图”控制面板中要绘制的草图实体,此时图形区显示系统默认基准面,如图2-2所示。

(2)单击选择图形区3个基准面中的一个,确定要在哪个平面上绘制草图实体。

(3)单击“前导视图”工具栏中的“正视于”按钮,旋转基准面,方便绘图。

2.选择草图绘制基准面

以选择草图绘制基准面的方式进入草图绘制状态的操作步骤如下。

(1)在特征管理区中选择要绘制的基准面,即前视基准面、右视基准面和上视基准面中的一个面。

(2)单击“前导视图”工具栏中的“正视于”按钮,旋转基准面。

(3)单击“草图”控制面板上的按钮,或单击要绘制的草图实体,进入草图绘制状态。

2.1.2 退出草图绘制

草图绘制完毕后,可立即建立特征,也可以退出草图绘制再建立特征。有些特征的建立,需要多个草图,比如扫描实体等,因此需要了解退出草图绘制的方法。退出草图绘制的方法主要有4种,下面结合实例分别介绍。

(1)使用菜单方式。单击菜单栏中的“插入”→“退出草图”命令,退出草图绘制状态。

(2)利用工具栏图标按钮方式。单击“快速访问”工具栏中的“重建模型”按钮,或单击“草图”控制面板上的“退出草图”按钮,退出草图绘制状态。

(3)利用快捷菜单方式。在图形区右击,弹出如图2-3所示的快捷菜单,单击“退出草图”按钮,退出草图绘制状态。

(4)利用图形区确认角落的按钮。在绘制草图的过程中,图形区右上角会显示如图2-4所示的确认提示按钮,单击上面的按钮,退出草图绘制状态。

单击确认角落下面的按钮,弹出系统提示框,提示用户是否丢弃对草图的更改,如图2-5所示,然后根据需要单击其中的按钮,系统自动退出草图绘制状态。

2.1.3 草图绘制工具

“草图”工具栏如图2-1所示,有些草图绘制按钮没有在该工具栏中显示,用户可以利用1.2.2节介绍的方法设置相应的命令按钮。“草图”工具栏主要包括4大类,分别是:草图绘制、实体绘制、标注几何关系和草图编辑工具。其中各命令按钮的名称与功能分别如表2-1~表2-4所示。

表2-1 草图绘制命令按钮

2.1.4 绘图光标和锁点光标

在绘制草图实体或者编辑草图实体时,光标会根据所选择的命令,在绘图时变为相应的形状,以方便用户了解绘制或编辑该类型的草图。

绘图光标的类型与功能如表2-5所示。

表2-5 绘图光标的类型与功能

为了提高绘制图形的效率,SolidWorks软件提供了自动判断绘图位置的功能。在执行绘图命令时,光标会在图形区自动寻找端点、中心点、圆心、交点、中点以及其上任意点,这样提高了光标定位的准确性和快速性。

光标在相应的位置,会变成相应的图形,成为锁点光标。锁点光标可以在草图实体上形成,也可以在特征实体上形成。需要注意的是在特征实体上的锁点光标,只能在绘图平面的实体边缘产生,在其他平面的边缘不能产生。

锁点光标的类型在此不再赘述,用户可以在实际使用中慢慢体会,很好的利用锁点光标,可以提高绘图的效率。

2.2 草图绘制

本节主要介绍“草图”控制面板中草图绘制工具的使用方法。由于SolidWorks中大部分特征都需要先建立草图轮廓,因此本节的学习非常重要。

2.2.1 绘制点

单击“点”命令后,在图形区中的任何位置,都可以绘制点,绘制的点不影响三维建模的外形,只起参考作用。

单击“异型孔向导”命令后,“点”命令用于决定产生孔的数量。

“点”命令可以生成草图中两不平行线段的交点以及特征实体中两个不平行边缘的交点,产生的交点作为辅助图形,用于标注尺寸或添加几何关系,并不影响实体模型的建立。下面结合实例分别介绍不同类型点的操作步骤。

1.绘制一般点

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“点”命令,或单击“草图”控制面板中的“点”按钮,光标变为绘图光标形状。

(2)在图形区单击,确认绘制点的位置,此时“点”命令继续处于激活位置,可以继续绘制点。

图2-6所示为使用绘制点命令绘制的多个点。

2.生成草图中两不平行线段的交点

以如图2-7所示为例,生成图中直线1和直线2的交点,其中图2-7(a)为生成交点前的图形,图2-7(b)为生成交点后的图形。

(1)打开随书资源中的源文件“X:\源文件\ch2\2.4.SLDPRT”,如图2-7(a)所示。

(2)在草图绘制状态按住Ctrl键,单击选择如图2-7(a)所示的直线1和直线2。

(3)单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“点”命令,或单击“草图”控制面板中的“点”按钮,此时生成交点后的图形如图2-7(b)所示。

3.生成特征实体中两个不平行边缘的交点

以如图2-8所示为例,生成面A中直线1和直线2的交点,其中图2-8(a)为生成交点前的图形,图2-8(b)为生成交点后的图形。

(1)打开随书资源中的源文件“X:\源文件\ch2\2.5.SLDPRT”,如图2-8(a)所示。

(2)选择如图2-8(a)所示的面A作为绘图面,然后进入草图绘制状态。

(3)按住Ctrl键,选择如图2-8(a)所示的边线1和边线2。

(4)单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“点”命令,或单击“草图”控制面板中的“点”按钮,此时生成交点后的图形如图2-8(b)所示。

2.2.2 绘制直线与中心线

直线与中心线的绘制方法相同,单击不同的命令,按照类似的操作步骤,在图形区绘制相应的图形即可。

直线分为3种类型,即水平直线、竖直直线和任意角度直线。在绘制过程中,不同类型的直线的显示方式不同,下面将分别介绍。

·水平直线:在绘制直线过程中,笔形光标附近会出现水平直线图标符号,如图2-9所示。

·竖直直线:在绘制直线过程中,笔形光标附近会出现竖直直线图标符号,如图2-10所示。

·任意角度直线:在绘制直线过程中,笔形光标附近会出现任意直线图标符号,如图2-11所示。

在绘制直线的过程中,光标上方显示的参数,为直线的长度和角度,可供参考。一般在绘制中,首先绘制一条直线,然后标注尺寸,直线也随着改变长度和角度。

绘制直线的方式有两种:拖动式和单击式。拖动式就是在绘制直线的起点,按住鼠标左键开始拖曳鼠标,直到直线终点放开。单击式就是在绘制直线的起点处单击一下,然后在直线终点处单击一下。

下面以绘制如图2-12所示的中心线和直线为例,介绍中心线和直线的绘制步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“中心线”命令,或单击“草图”控制面板中的“中心线”按钮,开始绘制中心线。

(2)在图形区单击确定中心线的起点1,然后移动光标到图中合适的位置,由于图中的中心线为竖直直线,所以当光标附近出现符号时,单击确定中心线的终点2。

(3)按Esc键,或在图形区右击,在弹出的快捷菜单中单击“选择”命令,退出中心线的绘制。

(4)单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“直线”命令,或单击“草图”面板中的“直线”按钮,开始绘制直线。

(5)在图形区单击确定直线的起点3,然后移动光标到图中合适的位置,由于直线34为水平直线,所以当光标附近出现符号时,单击确定直线34的终点4。

(6)重复以上绘制直线的步骤,绘制其他直线段,在绘制过程中要注意光标的形状,以确定是水平、竖直或者任意直线段。

(7)按Esc键,或者在图形区右击,在弹出的快捷菜单中单击“选择”命令,退出直线的绘制,绘制的中心线和直线如图2-12所示。

在执行绘制直线命令时,系统弹出“插入线条”属性管理器,如图2-13所示,在“方向”选项组中有4个单选项,默认是单击“按绘制原样”单选项。单击不同的单选项,绘制直线的类型不一样。单击“按绘制原样”单选项以外的任意一项,均会要求输入直线的参数。如单击“角度”单选项,则弹出“插入线条”属性管理器,如图2-14所示,要求输入直线的参数。设置好参数以后,单击直线的起点就可以绘制出所需要的直线。

在“插入线条”属性管理器的“选项”选项组中有4个复选框,勾选不同的复选框,可以分别绘制构造线、无限长直线、中点线和添加了尺寸标注的直线。

在“线条属性”属性管理器的“参数”选项组中有2个文本框,分别是长度文本框和角度文本框。通过设置这两个参数可以绘制一条直线。

2.2.3 绘制圆

当单击“圆”命令时,系统弹出“圆”属性管理器,如图2-15所示。从属性管理器中知道,可以通过两种方式来绘制圆:一种是绘制基于中心的圆,另一种是绘制基于周边的圆。下面结合实例分别介绍绘制圆的不同方法。

1.绘制基于中心的圆

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆”命令,或单击“草图”面板中的“圆”按钮,开始绘制圆。

(2)在图形区选择一点并单击以确定圆的圆心,如图2-16(a)所示。

(3)移动光标拖出一个圆,在合适位置单击确定圆的半径,如图2-16(b)所示。

(4)单击“圆”属性管理器中的“确定”按钮,完成圆的绘制,如图2-16(c)所示。

图2-16所示为基于中心的圆的绘制过程。

2.绘制基于周边的圆

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“周边圆”命令,或单击“草图”面板中的“周边圆”按钮,开始绘制圆。

(2)在图形区单击确定圆周边上的一点,如图2-17(a)所示。

(3)移动光标拖出一个圆,然后单击确定周边上的另一点,如图2-17(b)所示。

(4)完成拖曳时,光标变为如图2-17(b)所示形状时,右击确定圆,如图2-17(c)所示。

(5)单击“圆”属性管理器中的“确定”按钮,完成圆的绘制。

图2-17所示为基于周边的圆的绘制过程。

圆绘制完成后,可以通过拖曳修改圆草图。通过鼠标左键拖曳圆的周边可以改变圆的半径,拖曳圆的圆心可以改变圆的位置。同时,也可以通过如图2-15所示的“圆”属性管理器修改圆的属性,通过属性管理器中“参数”选项修改圆心坐标和圆的半径。

2.2.4 绘制圆弧

绘制圆弧的方法主要有4种,即圆心/起/终点画弧、切线弧、三点圆弧与直线命令绘制圆弧。下面结合实例分别介绍这4种绘制圆弧的方法。

1.圆心/起/终点画弧

圆心/起/终点画弧方法是先指定圆弧的圆心,然后顺序拖曳光标指定圆弧的起点和终点,确定圆弧的大小和方向。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“圆心/起/终点画弧”命令,或单击“草图”控制面板中的“圆心/起/终点画弧”按钮,开始绘制圆弧。

(2)在图形区单击确定圆弧的圆心,如图2-18(a)所示。

(3)在图形区合适的位置单击,确定圆弧的起点,如图2-18(b)所示。

(4)拖曳光标确定圆弧的角度和半径,并单击确认,如图2-18(c)所示。

(5)单击“圆弧”属性管理器中的“确定”按钮,完成圆弧的绘制。

图2-18所示为用“圆心/起/终点”方法绘制圆弧的过程。

圆弧绘制完成后,可以在“圆弧”属性管理器中修改其属性。

2.切线弧

切线弧是指生成一条与草图实体相切的弧线。草图实体可以是直线、圆弧、椭圆和样条曲线等。

(1)打开随书资源中的源文件“X:\源文件\ch2\2.10.SLDPRT”。

(2)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“切线弧”命令,或单击“草图”控制面板中的“切线弧”按钮,开始绘制切线弧。

(3)在已经存在草图实体的端点处单击,此时系统弹出“圆弧”属性管理器,如图2-19所示,光标变为形状。

(4)拖曳光标确定绘制圆弧的形状,并单击确认。

(5)单击“圆弧”属性管理器中的“确定”按钮,完成切线弧的绘制,图2-20所示为绘制的直线切线弧。

在绘制切线弧时,系统可以从指针移动推理是需要画切线弧还是画法线弧。存在4个目的区,具有如图2-21所示的8种切线弧。沿相切方向移动指针将生成切线弧,沿垂直方向移动将生成法线弧。可以通过返回到端点,然后向新的方向移动在切线弧和法线弧之间进行切换。

技巧荟萃

绘制切线弧时,光标拖曳的方向会影响绘制圆弧的样式,因此在绘制切线弧时,光标最好沿着产生圆弧的方向拖曳。

3.三点圆弧

三点圆弧是通过起点、终点与中点的方式绘制圆弧。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“三点圆弧”命令,或单击“草图”控制面板中的“三点圆弧”按钮,开始绘制圆弧,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定圆弧的起点,如图2-22(a)所示。

(3)拖曳光标确定圆弧结束的位置,并单击确认,如图2-22(b)所示。

(4)拖曳光标确定圆弧的半径和方向,并单击确认,如图2-22(c)所示。

(5)单击“圆弧”属性管理器中的“确定”按钮,完成三点圆弧的绘制。

图2-22所示为绘制三点圆弧的过程。

选择绘制的三点圆弧,可以在“圆弧”属性管理器中修改其属性。

4.“直线”命令绘制圆弧

“直线”命令除了可以绘制直线外,还可以绘制连接在直线端点处的切线弧,使用该命令,必须首先绘制一条直线,然后才能绘制圆弧。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“直线”命令,或单击“草图”控制面板中的“直线”按钮,首先绘制一条直线。

(2)在不结束绘制直线命令的情况下,将光标稍微向旁边拖曳,如图2-23(a)所示。

(3)将光标拖回至直线的终点,开始绘制圆弧,如图2-23(b)所示。

(4)拖曳光标到图中合适的位置,并单击确定圆弧的大小,如图2-23(c)所示。

图2-23所示为使用直线命令绘制圆弧的过程。

直线转换为绘制圆弧的状态,必须先将光标拖回至终点,然后拖出才能绘制圆弧。也可以在此状态下右击,此时系统弹出快捷菜单,如图2-24所示,单击“转到圆弧”命令即可绘制圆弧。同样在绘制圆弧的状态下,单击快捷菜单中的“转到直线”命令,绘制直线。

2.2.5 绘制矩形

绘制矩形的方法主要有5种:边角矩形、中心矩形、三点边角矩形、三点中心矩形以及平行四边形命令绘制矩形。下面结合实例分别介绍绘制矩形的不同方法。

1.“边角矩形”命令绘制矩形

用“边角矩形”命令绘制矩形的方法是标准的矩形草图绘制方法,即指定矩形的左上与右下的端点确定矩形的长度和宽度。

以绘制如图2-25所示的矩形为例,说明采用“边角矩形”命令绘制矩形的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“矩形”命令,或单击“草图”控制面板中的“矩形”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定矩形的一个角点1。

(3)移动光标,单击确定矩形的另一个角点2,矩形绘制完毕。

在绘制矩形时,既可以移动光标确定矩形的角点2,也可以在确定第一角点时,不释放鼠标,直接拖曳光标确定角点2。

矩形绘制完毕后,按住鼠标左键拖曳矩形的一个角点,可以动态地改变矩形的尺寸。“矩形”属性管理器如图2-26所示。

2.“中心矩形”命令绘制矩形

用“中心矩形”命令绘制矩形的方法是指定矩形的中心与右上的端点确定矩形的中心和4条边线。

下面以绘制如图2-27所示的矩形为例,说明采用“中心矩形”命令绘制矩形的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“中心矩形”命令,或单击“草图”控制面板中的“中心矩形”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定矩形的中心点1。

(3)移动光标,单击确定矩形的一个角点2,矩形绘制完毕。

3.“三点边角矩形”命令绘制矩形

“三点边角矩形”命令是通过制定3个点来确定矩形,前面两个点来定义角度和一条边,第3点来确定另一条边。

下面以绘制如图2-28所示的矩形为例,说明采用“三点边角矩形”命令绘制矩形的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“三点边角矩形”命令,或单击“草图”控制面板中的“三点边角矩形”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定矩形的边角点1。

(3)移动光标,单击确定矩形的另一个边角点2。

(4)继续移动光标,单击确定矩形的第3个边角点3,矩形绘制完毕。

4.“三点中心矩形”命令绘制矩形

“三点中心矩形”命令是通过制定3个点来确定矩形。

下面以绘制如图2-29所示的矩形为例,说明采用“三点中心矩形”命令绘制矩形的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“三点中心矩形”命令,或单击“草图”控制面板中的“三点中心矩形”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定矩形的中心点1。

(3)移动光标,拖曳并旋转以设定中心线的一半长度。

(4)移动光标,单击确定矩形的一个角点3,矩形绘制完毕。

5.“平行四边形”命令绘制矩形

“平行四边形”命令既可以生成平行四边形,也可以生成边线与草图网格线不平行或不垂直的矩形。

下面以绘制如图2-30所示的矩形为例,说明采用“平行四边形”命令绘制矩形的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“平行四边形”命令,或单击“草图”控制面板中的“平行四边形”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定矩形的第一个点1。

(3)移动光标,在合适的位置单击,确定矩形的第二个点2。

(4)移动光标,在合适的位置单击,确定矩形的第三个点3,矩形绘制完毕。

矩形绘制完毕后,按住鼠标左键拖曳矩形的一个角点,可以动态地改变平行四边的尺寸。

在绘制完矩形的点1与点2后,按住Ctrl键,移动光标可以改变平行四边形的形状,然后在合适的位置单击,可以完成任意形状的平行四边形的绘制。图2-31所示为绘制的任意形状的平行四边形。

2.2.6 绘制多边形

“多边形”命令用于绘制边数为3~40之间的等边多边形,下面结合实例介绍绘制多边形的方法。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“多边形”命令,或单击“草图”控制面板中的“多边形”按钮,此时光标变为形状,弹出的“多边形”属性管理器如图2-32所示。

(2)在“多边形”属性管理器中,输入多边形的边数。也可以接受系统默认的边数,在绘制完多边形后再修改多边形的边数。

(3)在图形区单击,确定多边形的中心。

(4)移动光标,在合适的位置单击,确定多边形的形状。

(5)在“多边形”属性管理器中选择是内切圆模式还是外接圆模式,然后修改多边形辅助圆直径以及角度。

(6)如果还要绘制另一个多边形,单击该属性管理器中的“新多边形”按钮,然后重复第(2)~第(5)步即可。绘制的多边形如图2-33所示。

技巧荟萃

多边形有内切圆和外接圆两种方式,两者的区别主要在于标注方法的不同。内切圆是表示圆中心到各边的垂直距离,外接圆是表示圆中心到多边形端点的距离。

2.2.7 绘制椭圆与部分椭圆

椭圆是由中心点、长轴长度与短轴长度确定的,三者缺一不可。下面结合实例分别介绍椭圆和部分椭圆(即椭圆弧)的绘制方法。

1.绘制椭圆

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“椭圆”命令,或单击“草图”控制面板中的“椭圆”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区合适的位置单击,确定椭圆的中心。

(3)移动光标,在光标附近会显示椭圆的长半轴R和短半轴r。在图中合适的位置单击,确定椭圆的长半轴R。

(4)移动光标,在图中合适的位置单击,确定椭圆的短半轴r,此时弹出“椭圆”属性管理器,如图2-34所示。

(5)在“椭圆”属性管理器中修改椭圆的中心坐标,以及长半轴和短半轴的大小。

(6)单击“椭圆”属性管理器中的“确定”按钮,完成椭圆的绘制,如图2-35所示。

椭圆绘制完毕后,按住鼠标左键拖曳椭圆的中心和4个特征点,可以改变椭圆的形状。通过“椭圆”属性管理器可以精确地修改椭圆的位置和长、短半轴。

2.绘制部分椭圆

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“部分椭圆”命令,或单击“草图”控制面板中的“部分椭圆”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区合适的位置单击,确定椭圆弧的中心。

(3)移动光标,在光标附近会显示椭圆的长半轴R和短半轴r。在图中合适的位置单击,确定椭圆弧的长半轴R。

(4)移动光标,在图中合适的位置单击,确定椭圆弧的短半轴r。

(5)绕圆周移动光标,确定椭圆弧的范围,此时会弹出“椭圆”属性管理器,根据需要设定椭圆弧的参数。

(6)单击“椭圆”属性管理器中的“确定”按钮,完成椭圆弧的绘制。

图2-36所示为绘制部分椭圆的过程。

2.2.8 绘制抛物线

抛物线的绘制方法是,先确定抛物线的焦点,然后确定抛物线的焦距,最后确定抛物线的起点和终点,下面结合实例介绍绘制抛物线和操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“抛物线”命令,或单击“草图”控制面板中的“抛物线”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区中合适的位置单击,确定抛物线的焦点。

(3)移动光标,在图中合适的位置单击,确定抛物线的焦距。

(4)移动光标,在图中合适的位置单击,确定抛物线的起点。

(5)移动光标,在图中合适的位置单击,确定抛物线的终点,此时会弹出“抛物线”属性管理器,根据需要设置属性管理器中抛物线的参数。

(6)单击“抛物线”属性管理器中的“确定”按钮,完成抛物线的绘制。

图2-37所示为绘制抛物线的过程。

按住鼠标左键拖曳抛物线的特征点,可以改变抛物线的形状。拖曳抛物线的顶点,使其偏离焦点,可以使抛物线更加平缓;反之,抛物线会更加尖锐。拖曳抛物线的起点或者终点,可以改变抛物线一侧的长度。

如果要改变抛物线的属性,在草图绘制状态下,选择绘制的抛物线,此时会弹出“抛物线”属性管理器,按照需要修改其中的参数,就可以修改相应的属性。

2.2.9 绘制样条曲线

系统提供了强大的样条曲线绘制功能,样条曲线至少需要两个点,并且可以在端点指定相切,下面结合实例介绍绘制样条曲线的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“样条曲线”命令,或单击“草图”控制面板中的“样条曲线”按钮,此时光标变为形状。

(2)在图形区单击,确定样条曲线的起点。

(3)移动光标,在图中合适的位置单击,确定样条曲线上的第二点。

(4)重复移动光标,确定样条曲线上的其他点。

(5)按Esc键,或者双击退出样条曲线的绘制。

图2-38所示为绘制样条曲线的过程。

样条曲线绘制完毕后,可以通过以下方式,对样条曲线进行编辑和修改。

1.样条曲线属性管理器

“样条曲线”属性管理器如图2-39所示,在“参数”选项组中可以实现对样条曲线的各种参数进行修改。

2.样条曲线上的点

选择要修改的样条曲线,此时样条曲线上会出现点,按住鼠标左键拖曳这些点就可以实现对样条曲线的修改,图2-40所示为样条曲线的修改过程,图2-40(a)为修改前的图形,图2-40(b)为修改后的图形。

3.插入样条曲线型值点

确定样条曲线形状的点称为型值点,即除样条曲线端点以外的点。在样条曲线绘制以后,还可以插入一些型值点。右击样条曲线,在弹出的快捷菜单中单击“插入样条曲线型值点”命令,然后在需要添加的位置单击即可。

4.删除样条曲线型值点

若要删除样条曲线上的型值点,则单击选择要删除的点,然后按Delete键即可。

样条曲线的编辑还有其他一些功能,如显示样条曲线控标、显示拐点、显示最小半径与显示曲率检查等,在此不一一介绍,用户可以右击,选择相应的功能,进行练习。

技巧荟萃

系统默认显示样条曲线的控标。单击“样条曲线工具”工具栏中的“显示样条曲线控标”按钮,可以隐藏或者显示样条曲线的控标。

2.2.10 绘制草图文字

草图文字可以在零件特征面上添加,用于拉伸和切除文字,形成立体效果。文字可以添加在任何连续曲线或边线组中,包括由直线、圆弧或样条曲线组成的圆或轮廓。下面结合实例介绍绘制草图文字的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图绘制实体”→“文字”命令,或单击“草图”控制面板中的“文字”按钮,系统弹出“草图文字”属性管理器,如图2-41所示。

(2)在图形区中选择一边线、曲线、草图或草图线段,作为绘制文字草图的定位线,此时所选择的边线显示在“草图文字”属性管理器的“曲线”选项组中。

(3)在“草图文字”属性管理器的“文字”文本框中输入要添加的文字“SOLIDWORKS 2018”。此时,添加的文字显示在图形区曲线上。

(4)如果不需要系统默认的字体,则取消对“使用文档字体”复选框的勾选,然后单击“字体”按钮,此时系统弹出“选择字体”对话框,如图2-42所示,按照需要进行设置。

(5)设置好字体后,单击“选择字体”对话框中的“确定”按钮,然后单击“草图文字”属性管理器中的“确定”按钮,完成草图文字的绘制。

技巧荟萃

(1)在草图绘制模式下,双击已绘制的草图文字,在系统弹出的“草图文字”属性管理器中,可以对其进行修改。

(2)如果曲线为草图实体或一组草图实体,而且草图文字与曲线位于同一草图内,那么必须将草图实体转换为几何构造线。

图2-43所示为绘制的草图文字,图2-44所示为拉伸后的草图文字。

2.3 草图编辑

本节主要介绍草图编辑工具的使用方法,如圆角、倒角、等距实体、裁减、延伸、镜像、移动、复制、旋转与修改等。

2.3.1 绘制圆角

绘制圆角工具是将两个草图实体的交叉处剪裁掉角部,生成一个与两个草图实体都相切的圆弧,此工具在二维和三维草图中均可使用。下面结合实例介绍绘制圆角的操作步骤。

(1)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“圆角”命令,或单击“草图”控制面板中的“绘制圆角”按钮,此时系统弹出“绘制圆角”属性管理器,如图2-45所示。

(2)在“绘制圆角”属性管理器中,设置圆角的半径。如果顶点具有尺寸或几何关系,勾选“保持拐角处约束条件”复选框,将保留虚拟交点。如果不勾选该复选框,且顶点具有尺寸或几何关系,将会询问是否想在生成圆角时删除这些几何关系。

(3)设置好“绘制圆角”属性管理器后,单击选择如图2-46(a)所示的直线1和2、直线2和3、直线3和4、直线4和1。

(4)单击“绘制圆角”属性管理器中的“确定”按钮,完成圆角的绘制,如图2-46(b)所示。

技巧荟萃

SolidWorks可以将两个非交叉的草图实体进行倒圆角操作。执行完“圆角”命令后,草图实体将被拉伸,边角将被圆角处理。

2.3.2 绘制倒角

绘制倒角工具是将倒角应用到相邻的草图实体中,此工具在二维和三维草图中均可使用。倒角的选择方法与圆角相同。“绘制倒角”属性管理器中提供了倒角的两种设置方式,分别是“角度距离”设置倒角方式和“距离—距离”设置倒角方式。下面结合实例介绍绘制倒角的操作步骤。

(1)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“倒角”命令,或单击“草图”控制面板中的“绘制倒角”按钮,此时系统弹出“绘制倒角”属性管理器,如图2-47所示。

(2)在“绘制倒角”属性管理器中,单击“角度距离”单选项,按照如图2-47所示设置“倒角方式”和“倒角参数”,然后选择如图2-49(a)所示的直线1和直线4。

(3)在“绘制倒角”属性管理器中,单击“距离—距离”单选项,按照如图2-48所示设置“倒角方式”和“倒角参数”,然后选择如图2-49(a)所示的直线2和直线3。

(4)单击“绘制倒角”属性管理器中的“确定”按钮,完成倒角的绘制,如图2-49(b)所示。

以“距离—距离”设置方式绘制倒角时,如果设置的两个距离不相等,选择不同草图实体的次序不同,绘制的结果也不相同。如图2-50所示,设置D1=10、D2=20。图2-50(a)所示为原始图形;图2-50(b)所示为先选择左侧的直线,后选择右侧直线形成的倒角;图2-50(c)所示为先选择右侧的直线,后选择左侧直线形成的倒角。

2.3.3 等距实体

等距实体工具是按特定的距离等距一个或多个草图实体、所选模型边线、模型面。例如样条曲线或圆弧、模型边线组、环等之类的草图实体。下面结合实例介绍等距实体的操作步骤。

(1)在草图绘制状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“等距实体”命令,或单击“草图”控制面板中的“等距实体”按钮

(2)系统弹出“等距实体”属性管理器,按照实际需要进行设置,如图2-51所示。

(3)单击选择要等距的实体对象。

(4)单击“等距实体”属性管理器中的“确定”按钮,完成等距实体的绘制。

“等距实体”属性管理器中各选项的含义如下。

·“等距距离”文本框:设定数值以特定距离来等距草图实体。

·“添加尺寸”复选框:勾选该复选框将在草图中添加等距距离的尺寸标注,这不会影响到包括在原有草图实体中的任何尺寸。

·“反向”复选框:勾选该复选框将更改单向等距实体的方向。

·“选择链”复选框:勾选该复选框将生成所有连续草图实体的等距。

·“双向”复选框:勾选该复选框将在草图中双向生成等距实体。

·“顶端加盖”复选框:勾选该复选框将通过选择双向并添加一顶盖来延伸原有非相交草图实体。

图2-52所示为按照如图2-51所示的“等距实体”属性管理器进行设置后,选择中间草图实体中任意一部分得到的图形。

图2-53所示为在模型面上添加草图实体的过程,图2-53(a)为原始图形,图2-53(b)为等距实体后的图形。执行过程为:先选择如图2-53(a)所示的模型的上表面,然后进入草图绘制状态,再单击“等距实体”命令,设置参数为单向等距距离,距离为10mm。

技巧荟萃

在草图绘制状态下,双击等距距离的尺寸,然后更改数值,就可以修改等距实体的距离。在双向等距中,修改单个数值就可以更改两个等距的尺寸。

2.3.4 转换实体引用

转换实体引用是通过已有的模型或者草图,将其边线、环、面、曲线、外部草图轮廓线、一组边线或一组草图曲线投影到草图基准面上。通过这种方式,可以在草图基准面上生成一或多个草图实体。使用该命令时,如果引用的实体发生更改,那么转换的草图实体也会相应的改变。下面结合实例介绍转换实体引用的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.22.SLDPRT”。

(2)在特征管理器的树状目录中,选择要添加草图的基准面,本例选择基准面1,然后单击“草图”控制面板中的“草图绘制”按钮,进入草图绘制状态。

(3)按住Ctrl键,选择如图2-54(a)所示的边线1、2、3、4以及圆弧5。

(4)单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“转换实体引用”命令,或单击“草图”控制面板中的“转换实体引用”按钮,执行转换实体引用命令。

(5)退出草图绘制状态,转换实体引用后的图形如图2-54(b)所示。

2.3.5 草图剪裁

草图剪裁是常用的草图编辑命令。执行草图剪裁命令时,系统弹出“剪裁”属性管理器,如图2-55所示,根据剪裁草图实体的不同,可以选择不同的剪裁模式,下面结合实例介绍不同类型的草图剪裁模式。

·强劲剪裁:通过将光标拖过每个草图实体来剪裁草图实体。

·边角:剪裁两个草图实体,直到它们在虚拟边角处相交。

·在内剪除:选择两个边界实体,然后选择要裁剪的实体,剪裁位于两个边界实体外的草图实体。

·在外剪除:剪裁位于两个边界实体内的草图实体。

·剪裁到最近端:将一草图实体裁减到最近端交叉实体。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.23.SLDPRT”,如图2-56(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“剪裁”命令,或单击“草图”控制面板中的“剪裁实体”按钮,此时光标变为形状,并在左侧特征管理器弹出“剪裁”属性管理器。

(3)在“剪裁”属性管理器中选择“剪裁到最近端”选项。

(4)依次单击如图2-56(a)所示的A处和B处,剪裁图中的直线。

(5)单击“剪裁”属性管理器中的“确定”按钮,完成草图实体的剪裁,剪裁后的图形如图2-56(b)所示。

2.3.6 草图延伸

草图延伸是常用的草图编辑工具,利用该工具可以将草图实体延伸至另一个草图实体。下面结合实例介绍草图延伸的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.24.SLDPRT”,如图2-57(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“延伸”命令,或单击“草图”控制面板中的“延伸实体”按钮,光标变为形状,进入草图延伸状态。

(3)单击如图2-57(a)所示的直线。

(4)按Esc键,退出延伸实体状态,延伸后的图形如图2-57(b)所示。

在延伸草图实体时,如果两个方向都可以延伸,而只需要单一方向延伸时,单击延伸方向一侧的实体部分即可实现,在执行该命令过程中,实体延伸的结果在预览时会以红色显示。

2.3.7 分割草图

分割草图是将一连续的草图实体分割为两个草图实体,以方便进行其他操作。反之,也可以删除一个分割点,将两个草图实体合并成一个单一草图实体。下面结合实例介绍分割草图的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.25.SLDPRT”,如图2-58(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“分割实体”命令,或单击“草图”控制面板中的“分割实体”按钮,进入分割实体状态。

(3)单击如图2-58(a)所示的圆弧的合适位置,添加一个分割点。

(4)按Esc键,退出分割实体状态,分割后的图形如图2-58(b)所示。

在草图编辑状态下,如果欲将两个草图实体合并为一个草图实体,单击选中分割点,然后按Delete键即可。

2.3.8 镜像草图

在绘制草图时,经常要绘制对称的图形,这时可以使用镜像实体命令来实现,“镜向”属性管理器如图2-59所示。

在SolidWorks 2018中,镜像点不再仅限于构造线,它可以是任意类型的直线。SolidWorks提供了两种镜像方式:一种是镜像现有草图实体;另一种是在绘制草图时动态镜像草图实体。下面结合实例分别介绍。

1.镜像现有草图实体

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.26.SLDPRT”,如图2-60(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“镜向”命令,或单击“草图”控制面板中的“镜像实体”按钮,此时系统弹出“镜向”属性管理器。

(3)单击该属性管理器中的“要镜向的实体”列表框,使其变为粉红色,然后在图形区框选如图2-60(a)所示的直线左侧图形。

(4)单击属性管理器中的“镜向点”列表框,使其变为粉红色,然后在图形区选择如图2-60(a)所示的直线。

(5)单击“镜向”属性管理器中的“确定”按钮,草图实体镜像完毕,镜像后的图形如图2-60(b)所示。

2.动态镜像草图实体

(1)在草图绘制状态下,先在图形区中绘制一条中心线,并选择它。

(2)单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“动态镜像”命令,或单击“草图”控制面板中的“动态镜像实体”按钮,此时对称符号出现在中心线的两端。

(3)单击“草图”控制面板中的“直线”按钮,在中心线的一侧绘制草图,此时另一侧会动态地镜像出绘制的草图,如图2-61所示。

(4)草图绘制完毕后,再次单击“草图”控制面板中的“直线”按钮,即可结束该命令的使用。

2.3.9 线性草图阵列

线性草图阵列是将草图实体沿一个或两个轴复制生成多个排列图形。单击该命令时,系统弹出“线性阵列”属性管理器,如图2-62所示。下面结合实例介绍线性草图阵列的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.28.SLDPRT”,如图2-63(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“线性阵列”命令,或单击“草图”控制面板中的“线性草图阵列”按钮

(3)此时系统弹出“线性阵列”属性管理器,单击“要阵列的实体”列表框,然后在图形区中选择如图2-63(a)所示的直径为10mm的圆弧,其他设置如图2-62所示。

(4)单击“线性阵列”属性管理器中的“确定”按钮,结果如图2-63(b)所示。

2.3.10 圆周草图阵列

圆周草图阵列是将草图实体沿一个指定大小的圆弧进行环状阵列。单击该命令时,系统弹出的“圆周阵列”属性管理器如图2-64所示。下面结合实例介绍圆周草图阵列的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.29.SLDPRT”,如图2-65(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“圆周阵列”命令,或单击“草图”控制面板中的“圆周草图阵列”按钮,此时系统弹出“圆周阵列”属性管理器。

(3)单击“圆周阵列”属性管理器的“要阵列的实体”列表框,然后在图形区中选择如图2-65(a)所示的圆弧外的三条直线,在“参数”选项组的列表框中选择圆弧的圆心,在(数量)文本框中输入8。

(4)单击“圆周阵列”属性管理器中的“确定”按钮,阵列后的图形如图2-65(b)所示。

2.3.11 移动草图

“移动”草图命令是将一个或多个草图实体进行移动。单击该命令时,系统弹出“移动”属性管理器,如图2-66所示。在“移动”属性管理器中,“要移动的实体”列表框用于选择要移动的草图实体;“参数”选项组中的“从/到”单选项用于指定移动的开始点和目标点,是一个相对参数;如果在“参数”选项组中单击“X/Y”单选项,则弹出新的对话框,在其中输入相应的参数即可以设定的数值生成相应的目标。

2.3.12 复制草图

“复制”草图命令是将一个或多个草图实体进行复制。单击该命令时,系统弹出“复制”属性管理器,如图2-67所示。“复制”属性管理器中的参数与“移动”属性管理器中参数意义相同,在此不再赘述。

2.3.13 旋转草图

“旋转”草图命令是通过选择旋转中心及要旋转的度数来旋转草图实体。单击该命令时,系统弹出“旋转”属性管理器,如图2-68所示。下面结合实例介绍旋转草图的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.30.SLDPRT”,如图2-69(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“旋转”命令,或单击“草图”控制面板中的“旋转实体”按钮

(3)此时系统弹出“旋转”属性管理器,单击“要旋转的实体”列表框,在图形区中选择如图2-69(a)所示的矩形,在(基准点)列表框中选择矩形的左下端点,在(角度)文本框中输入-60度。

(4)单击“旋转”属性管理器中的“确定”按钮,旋转后的图形如图2-69(b)所示。

2.3.14 缩放草图

“缩放实体比例”命令是通过基准点和比例因子对草图实体进行缩放,也可以根据需要在保留原缩放对象的基础上缩放草图。执行该命令时,系统弹出“比例”属性管理器,如图2-70所示。下面结合实例介绍缩放草图的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.31.SLDPRT”,如图2-71(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“缩放比例”命令,或单击“草图”控制面板中的“缩放实体比例”按钮。此时系统弹出“比例”属性管理器。

(3)单击“比例”属性管理器的“要缩放比例的实体”列表框,在图形区选择如图2-71(a)所示的矩形,在(基准点)列表框中选择矩形的左下端点,在(比例因子)文本框中输入0.8,缩放后的结果如图2-71(b)所示。

(4)勾选“复制”复选框,在(复制数)文本框中输入5,结果如图2-71(c)所示。

(5)单击“比例”属性管理器中的“确定”按钮,草图实体缩放完毕。

2.3.15 伸展草图

“伸展实体”命令,是通过基准点和坐标点对草图实体进行伸展。执行该命令时,系统弹出“伸展”属性管理器,如图2-72所示。下面结合实例介绍伸展草图的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.32.SLDPRT”,如图2-73(a)所示。

(2)在草图编辑状态下,单击菜单栏中的“工具”→“草图工具”→“伸展实体”命令,或单击“草图”控制面板中的“伸展实体”按钮。此时系统弹出“伸展”属性管理器。

(3)单击“伸展”属性管理器的“要绘制的实体”列表框,在图形区中选择如图2-73(a)所示的矩形,在(基准点)列表框中选择矩形的左下端点,单击基点然后单击草图设定基准点,拖曳以伸展草图实体;当用户放开鼠标左键时,实体伸展到该点并且PropertyManager将关闭。

(4)勾选“X/Y”复选框,为Delta X和Delta Y设定值以伸展草图实体,如图2-73(b)所示,单击“重复”按钮以相同距离伸展实体,伸展后的结果如图2-73(c)所示。

(5)单击“伸展”属性管理器中的“确定”按钮,草图实体伸展完毕。

2.4 尺寸标注

SolidWorks 2018是一种尺寸驱动式系统,用户可以指定尺寸及各实体间的几何关系,更改尺寸将改变零件的尺寸与形状。尺寸标注是草图绘制过程中的重要组成部分。SolidWorks虽然可以捕捉用户的设计意图,自动进行尺寸标注,但由于各种原因有时自动标注的尺寸不理想,此时用户必须自己进行尺寸标注。

2.4.1 度量单位

在SOLIDWORKS 2018中可以使用多种度量单位,包括埃、纳米、微米、毫米、厘米、米、英寸、英尺。设置单位的方法在第1章中已讲述,这里不再赘述。

2.4.2 线性尺寸的标注

线性尺寸用于标注直线段的长度或两个几何元素间的距离,下面结合实例介绍线性尺寸的标注的操作步骤。

(1)标注直线长度尺寸。

① 打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.33.SLDPRT”,如图2-74所示。

② 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

③ 将光标放到要标注的直线上,这时光标变为形状,要标注的直线以红色高亮度显示。

④ 单击,则标注尺寸线出现并随着光标移动,如图2-75(a)所示。

⑤ 将尺寸线移动到适当的位置后单击,则尺寸线被固定下来。

⑥ 如果在“系统选项”对话框的“系统选项”选项卡中勾选了“输入尺寸值”复选框,则当尺寸线被固定下来时会弹出“修改”属性管理器,如图2-75(b)所示。

⑦ 在“修改”属性管理器中输入直线的长度,单击“确定”按钮,完成标注。

⑧ 如果没有勾选“输入尺寸值”复选框,则需要双击尺寸值,打开“修改”属性管理器对尺寸进行修改。

(2)标注两个几何元素间距离。

① 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

② 单击拾取第一个几何元素。

③ 标注尺寸线出现,不用管它,继续单击拾取第二个几何元素。

④ 这时标注尺寸线显示为两个几何元素之间的距离,移动光标到适当的位置。

⑤ 单击鼠标左键,将尺寸线固定下来。

⑥ 在“修改”属性管理器中输入两个几何元素间的距离,单击“确定”按钮,完成标注。

2.4.3 直径和半径尺寸的标注

下面结合实例介绍SolidWorks对圆标注直径尺寸、对圆弧标注半径尺寸的操作步骤。

(1)对圆进行直径尺寸标注。

① 打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.34.SLDPRT”,如图2-76所示。

② 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

③ 将光标放到要标注的圆上,这时光标变为形状,要标注的圆以红色高亮度显示。

④ 单击鼠标左键,则标注尺寸线出现,并随着光标移动。

⑤ 将尺寸线移动到适当的位置后,单击将尺寸线固定下来。

⑥ 在“修改”属性管理器中输入圆的直径,单击“确定”按钮,完成标注。

(2)对圆弧进行半径尺寸标注。

① 打开随书资源的原始文件“X:原始文件\ch2\2.34.SLDPRT”,如图2-76所示。

② 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

③ 将光标放到要标注的圆弧上,这时光标变为形状,要标注的圆弧以红色高亮度显示。

④ 单击鼠标左键,则标注尺寸线出现,并随着光标移动。

⑤ 将尺寸线移动到适当的位置后,单击将尺寸线固定下来。

⑥ 在“修改”属性管理器中输入圆弧的半径,单击“确定”按钮,完成标注。

2.4.4 角度尺寸的标注

角度尺寸标注用于标注两条直线的夹角或圆弧的圆心角。下面结合实例介绍角度尺寸标注的操作步骤。

(1)标注两条直线夹角。

① 绘制两条相交的直线,如图2-77所示。

② 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

③ 单击拾取第一条直线。

④ 标注尺寸线出现,不用管它,继续单击拾取第二条直线。

⑤ 这时标注尺寸线显示为两条直线之间的角度,随着光标的移动,系统会显示3种不同的夹角角度,如图2-77所示。

⑥ 单击鼠标,将尺寸线固定下来。

⑦ 在“修改”属性管理器中输入夹角的角度值,单击“确定”按钮,完成标注。

(2)标注圆弧圆心角。

① 绘制圆弧,如图2-78所示。

② 单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,此时光标变为形状。

③ 单击拾取圆弧的一个端点。

④ 单击拾取圆弧的另一个端点,此时标注尺寸线显示这两个端点间的距离。

⑤ 继续单击拾取圆心点,此时标注尺寸线显示圆弧两个端点间的圆心角。

⑥ 将尺寸线移到适当的位置后,单击将尺寸线固定下来,标注结果如图2-78所示。

⑦ 在“修改”属性管理器中输入圆弧的角度值,单击“确定”按钮,完成标注。

⑧ 如果在第⑤步中拾取的不是圆心点而是圆弧,则将标注两个端点间圆弧的长度。

2.5 几何关系

几何关系为草图实体之间或草图实体与基准面、基准轴、边线或顶点之间的几何约束。

表2-6说明了可为几何关系选择的实体以及所产生的几何关系的特点。

表2-6 几何关系说明

2.5.1 添加几何关系

利用“添加几何关系”工具可以在草图实体之间或草图实体与基准面、基准轴、边线或顶点之间生成几何关系。下面结合实例介绍添加几何关系的操作步骤。

(1)打开随书资源中的原始文件“X:\原始文件\ch2\2.36.SLDPRT”,如图2-79(a)所示。

(2)单击“草图”控制面板中的“添加几何关系”按钮,或单击菜单栏中的“工具”→“几何关系”→“添加”命令。

(3)在草图中单击要添加几何关系的实体。

(4)此时所选实体会在“添加几何关系”属性管理器的“所选实体”列表框中显示,如图2-80所示。

(5)信息栏显示所选实体的状态(完全定义或欠定义等)。

(6)如果要移除一个实体,在“所选实体”列表框中右击该项目,在弹出的快捷菜单中单击“删除”命令即可。

(7)在“添加几何关系”选项组中单击要添加的几何关系类型(相切或固定等),这时添加的几何关系类型就会显示在“现有几何关系”列表框中。

(8)如果要删除添加了的几何关系,在“现有几何关系”列表框中右击该几何关系,在弹出的快捷菜单中单击“删除”命令即可。

(9)单击“确定”按钮后,几何关系添加到草图实体间,如图2-79(b)所示。

2.5.2 自动添加几何关系

使用SolidWorks的自动添加几何关系后,在绘制草图时光标会改变形状以显示可以生成哪些几何关系。图2-81显示了不同几何关系对应的光标指针形状。

将自动添加几何关系作为系统的默认设置,其操作步骤如下。

(1)单击菜单栏中的“工具”→“选项”命令,打开“系统选项”对话框。

(2)在“系统选项”选项卡的左侧列表框中单击“几何关系/捕捉”选项,然后在右侧区域中勾选“自动几何关系”复选框,如图2-82所示。

(3)单击“确定”按钮,关闭对话框。

技巧荟萃

所选实体中至少要有一个项目是草图实体,其他项目可以是草图实体,也可以是一条边线、面、顶点、原点、基准面、轴或从其他草图的线或圆弧映射到此草图平面所形成的草图曲线。

2.5.3 显示/删除几何关系

利用“显示/删除几何关系”工具可以显示手动和自动应用到草图实体的几何关系,查看有疑问的特定草图实体的几何关系,并可以删除不再需要的几何关系。此外,还可以通过替换列出的参考引用来修正错误的实体。

如果要显示/删除几何关系,其操作步骤如下。

(1)单击“草图”控制面板中的“显示/删除几何关系”按钮,或单击菜单栏中的“工具”→“几何关系”→“显示/删除几何关系”命令。

(2)在弹出的“显示/删除几何关系”属性管理器的列表框中执行显示几何关系的准则,如图2-83所示。

(3)在“几何关系”选项组中执行要显示的几何关系。在显示每个几何关系时,高亮显示相关的草图实体,同时还会显示其状态。在“实体”选项组中也会显示草图实体的名称、状态,如图2-83所示。

(4)勾选“压缩”复选框,压缩或解除压缩当前的几何关系。

(5)单击“删除”按钮,删除当前的几何关系;单击“删除所有”按钮,删除当前执行的所有几何关系。

2.6 综合实例——拨叉草图

本实例绘制的拨叉草图如图2-84所示。首先绘制构造线构建大概轮廓,然后对其进行修剪和倒圆角操作,最后标注图形尺寸,完成草图的绘制。

绘制步骤

①新建文件。

单击“快速访问”工具栏中的“新建”按钮,在弹出如图2-85所示的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中单击“零件”按钮,然后单击“确定”按钮,创建一个新的零件文件。

②创建草图。

(1)在左侧的“FeatureMannger设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面。单击“草图”控制面板中的“草图绘制”按钮,进入草图绘制状态。

(2)单击“草图”控制面板中的“中心线”按钮,弹出“插入线条”属性管理器,如图2-86所示。单击“确定”按钮,绘制中心线,如图2-87所示。

(3)单击“草图”控制面板中的“圆”按钮,弹出如图2-88所示的“圆”属性管理器。分别捕捉两竖直直线和水平直线的交点为圆心(此时鼠标指针变成形状),单击“确定”按钮,绘制圆,如图2-89所示。

(4)单击“草图”控制面板中的“圆心/起/终点画弧”按钮,弹出如图2-90所示“圆弧”属性管理器,分别以第(3)步绘制圆的圆心绘制两圆弧,单击“确定”按钮,如图2-91所示。

(5)单击“草图”控制面板中的“圆”按钮,弹出“圆”属性管理器。分别在斜中心线上绘制三个圆,单击“确定”按钮,绘制圆,如图2-92所示。

(6)单击“草图”控制面板中的“直线”按钮,弹出“插入线条”属性管理器,绘制直线,如图2-93所示。

③添加约束。

(1)单击“草图”控制面板中的“添加几何关系”按钮,弹出“添加几何关系”属性管理器,如图2-94所示。选择第(3)步中绘制的两个圆,在该属性管理器中单击“相等”按钮,使两圆相等,如图2-95所示。

(2)同第(1)步,分别使两圆弧和两小圆相等,结果如图2-96所示。

(3)选择小圆和直线,在该属性管理器中选择“相切”按钮,使小圆和直线相切,如图2-97所示。

(4)重复上述步骤,分别使直线和圆相切。

(5)选择4条斜直线,在该属性管理器中选择“平行”按钮,结果如图2-98所示。

④编辑草图。

(1)单击“草图”控制面板中的“绘制圆角”按钮,弹出如图2-99所示的“绘制圆角”属性管理器,输入圆角半径为10mm,选择视图中左边的两条直线,单击“确定”按钮,结果如图2-100所示。

(2)重复“绘制圆角”命令,在右侧创建半径为2的圆角,结果如图2-101所示。

(3)单击“草图”控制面板中的“剪裁实体”按钮,弹出如图2-102所示的“剪裁”属性管理器,选择“剪裁到最近端”选项,剪裁多余的线段,单击“确定”按钮,结果如图2-103所示。

⑤标注尺寸。

单击“草图”控制面板中的“智能尺寸”按钮,选择两竖直中心线,在弹出的“修改”属性管理器中修改尺寸为76。同理标注其他尺寸,结果如图2-84所示。

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