第4章实体特征.

1-1第4章实体特征所谓特征就是生成一些基本模型元素的操作，如生成球体、圆柱、长方体等，将这些基本模型元素进行布尔运算，就可以得到各种复杂的模型。在本章中将分类介绍特征命令的使用，使读者对特征命令的使用和SolidWorks建模过程有比较深刻的了解。1-24.1基体特征新建了一个空白的零件文件后，零件的第一个特征必然是要生成一个实体，有了基本的实体后就可以在这个实体上进行添加或删除材料，以生成相对复杂的模型。在SolidWorks里建立特征一般遵循如下的步骤：（1）选择绘制草图平面；（2）在基准面上绘制草图；（3）应用特征命令。上述步骤概括为“先选面，后绘图，再应用特征”。绘制草图平面可以是零件中的三个默认基准面、模型上的平面或参考基准面。根据模型的结构和应用的命令特征，草图可以是开环、闭环、自相交叉或非自相交叉的。有些特征是在草图的基础上进行操作的，如拉伸凸台特征和拉伸切除特征；有些是在现有模型的元素，如点、线、面上操作的，如圆角特征。1-34.1.1拉伸凸台/基体“拉伸凸台/基体”特征的建模过程可以理解为，一个草图沿着给定方向移动一段距离，草图所扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素。拉伸的方式有多种，可以是单向拉伸、双向拉伸、两侧对称拉伸等。下面介绍【拉伸凸台/基体】特征命令的操作步骤：1。单向拉伸2。编辑已有特征3．在现有特征上生成新的特征1-44.1.2旋转凸台/基体“旋转凸台特/基体”特征一般用于旋转体的建模，建模过程可以理解为，一个草图绕一条直线旋转一定角度，草图所扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素。根据草图与旋转轴位置的不同，可以生成不同的实体模型。下面分几种情况，演示一下其操作步骤：1。生成球体模型2．不同的旋转类型3．生成环形模型1-54.1.3扫描“扫描”特征通过沿着一条路径移动轮廓（截面）来生成基体，建模过程可以理解为，将一块木板穿在钢丝上，从钢丝一端滑至另一端，木板扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素。“扫描”特征比较复杂，至少需要两个草图，并且草图平面不能平行（包括重合）。应用过程中应遵循以下规则：对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的；路径可以为开环或闭环，可以是一张草图、一条曲线或一组模型边线中包含的一组草图曲线。路径的起点必须位于轮廓的基准面上。不论是截面、路径或所形成的实体，都不能出现自相交叉的情况。引导线必须与轮廓或轮廓草图中的点重合。1．简单扫描2．带引导线扫描1-64.1.4放样凸台/基体放样通过在轮廓之间进行过渡生成特征。可以使用两个或多个轮廓生成放样，对于多个轮廓生成放样，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。下面分情况介绍“放样”特征的使用。1．简单放样2．使用中心线放样1-74.1.5实例灵活运用上述介绍的特征，就可以得到一些复杂的模型，本小节通过一个实例给读者展示上述几种特征的综合运用。下心盘是一个结构比较规则的模型，利用“拉伸凸台/基体”特征和“旋转特征”就能完成该模型的大部分建模。1-84.2切除特征切除特征的使用与基体特征相似。所不同的是，基体特征通过添加材料，即将不同的实体进行叠加生成模型，如可以生成凸台、基体等；切除特征通过删除材料，即用一个实体减去另一个实体来生成模型，可以生成槽、孔等。所以，本节结合实例讲解切除特征的使用，一方面复习使用基体特征，另一方面使读者体会如何灵活的运用这些特征命令生成零件模型。1-94.2.1拉伸切除“拉伸切除”特征的使用与“拉伸凸台/基体”特征的使用相似，其建模过程可以理解为，一个草图沿着给定方向移动一段距离，在现有的实体模型中减去该草图所扫略过的空间即为所要生成模型结构。“拉伸切除”特征同“拉伸凸台/基体”特征一样，其使用方法很灵活，选择不同的起始与终止条件，可以生成各种不同的模型效果。好的使用方法可以给设计带来很大的方便，也更有利于体现设计的意图和后期对模型的修改。1-104.2.2旋转切除“旋转切除”特征的使用与“旋转凸台/基体”特征的使用相似，需要先绘制用于旋转切除的草图轮廓和中心线，通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来移除材料。1-114.2.3放样切除“放样切除”特征的使用与“放样凸台”特征的操作步骤是一样的，所不同的是前者在现有模型上减去材料来生成模型。下面以“使用引导线的放样”介绍该特征的使用方法。1-124.2.4扫描切除“扫描切除”特征用于在现有模型上减去材料来生成模型。“扫描切除”特征的使用与“扫描（凸台）”特征的使用相似，成形方式也一样。“扫描切除”特征需要至少两个草图，即轮廓草图和路径草图。1-134.2.5异型孔向导“异型孔向导”用于在现有模型面上生成各种类型的孔，孔的“类型”和“位置”可以在属性管理器中定义。当使用异形孔向导生成一孔时，孔的类型和大小出现在“特征设计树”中。孔的位置可以用过现有草图实体进行定位，也可以通过添加尺寸和几何关系来约束孔的位置。1-144.3辅助特征辅助特征用于生成模型上的细节，也就是对模型进行一些细节的修饰，如圆角、倒角，以及模型上文字等，使用相应的特征命令来完成这些结构的建模，可以简化建模过程，提高零部件的性能，而且能美化模型的外观。1-154.3.1圆角“圆角”特征用于在现有模型上生成内圆角或者外圆角。使用“圆角”特征需要为该特征选择边线或者面，对于选择的面，将在该面的边线上生成圆角。“圆角”特征不需要草图，直接在现有的模型边线或者面上进行操作，也可以作用在特征上。下面介绍该特征的使用步骤。１．等半径圆角２．面圆角1-164.3.2倒角“倒角”特征用于在现有模型上生成内倒角或者外倒角。使用“倒角”特征需要为该特征选择边线或者面，对于选择的面，将在该面的边线上生成倒角。“倒角”特征不需要草图，直接在现有的模型边线或者面上进行操作。下面介绍该特征的使用步骤。1．距离角度2．距离-距离1-174.3.3筋“筋”特征用于生成模型上的一些加强筋或支撑板结构。筋是从开环或闭环绘制的轮廓所生成的特殊类型拉伸特征，在轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料，可使用单一或多个草图生成筋。1-184.3.4拔模拔模是指以指定的角度斜削模型中所选的面，其应用之一可使模具零件更容易脱出模具。可以在现有的零件上插入“拔模”特征，实现拔模角度还可以在拉伸（“拉伸凸台/基体”或者“拉伸切除”）特征时进行拔模。“拔模”特征需要在模型上为要拔模的面设定拔模角度和拔模的中性面，本节介绍“拔模”特征的使用方法。1-194.3.5抽壳“抽壳”特征用来掏空零件，可以生成厚度不变的薄壁零件，也可以使用多个厚度来进行“抽壳”特征。可以为“抽壳”特征选择移除的面，那么所选择的面敞开，在剩余的面上生成薄壁特征；如果没有选择模型上的任何面，则可抽壳一实体零件。下面介绍“抽壳”特征的使用方法。1。移除面2。不移除面1-204.3.6包覆利用“包覆”特征可以将草图包覆到平面或非平面上，包覆特征支持轮廓选择和草图重用。通常包覆特征用的比较多的情况是包覆文字。1。包覆文字2。包覆草图1-214.3.7圆顶“圆顶”特征用于在现有的模型上生成一个圆顶结构，根据设定的参数，可以形成不同的圆顶效果。“圆顶”特征一般多用于造型方面，如手机的按键。圆顶特征可以生成凸顶和凹顶。1-224.4特征的复制如果零件上有多个相同的结构，并且按一定的顺序排列，如法兰盘上的螺钉孔，如果重复使用特征去生成这些结构，不但要花费大量的时间，而且会增加零件的复杂程度，更不有利于后期修改零件。通过特征的复制，可以轻松解决上述遇到的问题。在Solidworks里，用于复制的特征有【镜向】特征和各种“阵列”特征。1-234.4.1线性阵列“线性阵列”特征可以实现在一个（或者两个）方向阵列已有特征，使用该特征，需要指定阵列方向、线性阵列间距、实例总数和欲复制的特征，复制的特征之间的距离相等。下面介绍“线性阵列”特征的使用方法。1。一个方向阵列2。两个方向阵列1-244.4.2圆周阵列“圆周阵列”特征用于在一个圆周上复制已有特征。需要为“圆周阵列”选择“阵列轴”和阵列特征间的角度。1-254.4.3镜向“镜向”特征用来沿面或基准面生成特征的镜向，即以所选的面或基准面，对称生成一个特征(或多个特征)的复制。1-264.4.4表格驱动的阵列.“表格驱动的阵列”通过指定欲生成实例的X-Y的坐标值来复制源特征。使用该特征，需要建立一个坐标系，此坐标系的原点作为表格阵列的原点，X和Y轴定义阵列发生于的基准面；然后为每个欲生成的实例指定坐标值。为了便于计算坐标值，坐标系的原点一般位于源特征的中心。1。手动输入表格2。插入表格1-274.4.5曲线驱动的阵列“曲线驱动的阵列”特征，使得欲复制的特征沿着选择的曲线生成阵列。定义“曲线驱动的阵列”特征，可以使用任何草图线段，或沿平面的面的边线。实际使用中使用的不多，本节仅介绍一个方向的阵列。1-284.4.6草图驱动的阵列“草图驱动的阵列”特征使用草图中的草图点来指定特征阵列，源特征在整个阵列扩散到草图中的每个点。对于孔或其他特征，可以运用由草图驱动的阵列。需要为该特征绘制一系列的点，来指定阵列的实例的位置。1-294.4.7填充阵列“填充阵列”特征实现在所选平面或平面区域内，以设定的方式来填充源特征。参数控制“阵列布局”方式，可以生成钣金穿孔式阵列或通常用于增强美观度的同轴心形阵列。可以使用用户自定义的特征或者系统预定义的切割形状来填充区域。本节以使用预定义的割形状的填充阵列为例，来介绍该特征的使用步骤。1-304.5参考几何体在SolidWorks里，参考几何体指“基准面”、“基准轴”、“坐标系”和“点”，本节将介绍这几种参考几何体的生成方法和应用实例。在零件建模过程中，仅仅使用三个基准面与模型上的面作为草图绘制平面是不能完全满足建模要求的；另外合理地使用参考几何体能够简化操作步骤，并且能够生成一些比较特殊或者复杂的结构。1-314.5.1基准面前面章节里，对于零件的建模都或多或少地需要插入基准面。通过设定欲生成的基准面的参数，可以在模型空间的指定位置生成基准面，可以使用基准面来绘制草图，生成模型的剖面视图，用于拔模特征中的中性面，等等。本节介绍如何生成基准面。1-324.5.2基准轴“基准轴”特征可以生成一条参考轴线，可以在生成草图几何体时或在圆周阵列中使用基准轴。基准轴与临时轴的作用相似，每一个圆柱和圆锥面都有一条轴线，临时轴是由模型中的圆锥和圆柱隐含生成的。当临时轴不能满足建模需求时，就需要建立基准轴。1。基准轴2。临时轴1-334.5.3坐标系“坐标系”命令用来在零件中插入一个新的坐标系，以用于某些特征的使用或者特殊的分析需要。使用“坐标系”命令需要指定坐标系的原点和坐标轴的方向。1-344.5.4参考点参考几何体中，“点”命令的使用很少。单击【特征】标签下【参考几何体】按钮，弹出“参考几何体”列表，单击【点】命令（或者单击【插入】/【参考几何体】/【点…】命令），弹出“点”属性管理器，点的生成方式根据各图标很容易理解。在建模过程中，利用模型上或者草图里点或边线的元素，都可以实现参考“点”的功能，因此该命令很少使用，这里不作详细介绍。1-354.6实例：斜楔灵活运动上述介绍的各命令，就基本能满足零件建模的使用。建模过程应根据零件结构，绘制合理的草图和选择合适的特征命令。使用SolidWorks进行三维建模，读者务必牢记：先选面，后绘图。本节演示的“斜楔”模型如图所示。1-364.7小结本章介绍了SolidWorks里特征命令的基本使用方法，通过对本章的学习，应能够完成一些基本零件的建模。读者务必牢记SolidWorks的操作流程：先选面，后绘图，在应用特征。SolidWorks是一款参数化三维设计软件，零件建模的每一个步骤和参数都被记录下来，并且“特征设计树”里的特征和模型上的结构是一一对应的，因此，无论何时，都可以对零件的任何特征进行编辑。需要注意的是，当特征之间有参考联系时，修改“特征设计树”里前面的特征，可能会对后面的特征产生错误的影响。灵活地绘制草图和使用特征命令，能够简化操作步骤，提