Solidworks曲线曲面设计.doc

第5章曲线曲面设计
随着现代制造业对外观、功能、实用设计等角度的要求的提高,曲线曲面造型越来越被广大工业领域的产品设计所引用,这些行业主要包括电子产品外形设计行业、航空航天领域以及汽车零部件业等等。
在本章中以介绍曲线、曲面的基本功能为主,其中曲线部分主要介绍常用的几种曲线的生成方法。在SolidWorks2006中,可以使用以下方法来生成3D曲线:投影曲线、组合曲线、螺旋线和涡状线、分割线、通过模型点的样条曲线、通过 XYZ 点的曲线等。
曲面是一种可用来生成实体特征的几何体。本章主要介绍在曲面工具栏上常用到的曲面工具,以及对曲面的修改方法,如延伸曲面、剪裁、解除剪裁曲面、圆角曲面、填充曲面、移动/复制缝合曲面等。
在学****曲线造型之前,需要先掌握三维草图绘制的方法,它是生成曲线、曲面造型的基础。
三维草图概述
SolidWorks2006中可以直接绘制三维草图,绘制的三维草图可以作为扫描路径、扫描引线、放样路径或放样的中心线等。
所有的2D绘图工具都可以用来生成2D草图,不同的是,有些工具如曲面上的样条曲线只有在3D中可用。
在绘制三维草图时,建立自定义坐标系是不可或缺的,下面先来介绍自定义坐标系的生成方法,然后介绍三位草图的生成步骤。
自定义坐标系
除了系统默认的坐标系外,SolidWorks2006还允许用户自定义坐标系。此坐标系将同测量、质量特性等工具一起使用。
要建立自定义的坐标系,可以采用下面的操作步骤:
(1)单击“参考几何体”工具栏上的(坐标系)按钮,或选择菜单栏中的“插入”|“参考几何体”|“坐标系”命令,会出现如图5-1所示的“坐标系”PropertyManager设计树。
(2)在“坐标系”PropertyManager设计树中,单击图标右侧的“原点”显示框,然后在零件或装配体中选择一个点或系统默认的原点,实体的名称便会显示在“原点”显示框中。
(3)在X、Y、Z轴的显示框中单击按钮,然后选定以下实体作为所选轴的方向,此时所选的项目将显示在对应的方框中。
在实际操作过程中,可以使用下面实体中的特征作为临时轴:
²        “顶点”:临时轴与所选的点对齐。
²        “直边线或草图直线”:临时轴与所选的边线或直线平行。
²        “曲线边线或草图实体”:临时轴与选择的实体所选位置对齐。
图5-1 “坐标系”设计树
(4)如果要反转轴的方向,单击(反向)按钮即可。
(5)如果在步骤(3)中没有选择轴的方向,则系统会使用默认的方向作为坐标轴的方向。
(6)定义好坐标系后,单击(确定)按钮关闭“坐标系”PropertyManager设计树,此时新定义的坐标系将显示在模型上。
绘制步骤
绘制三维草图可按下面的操作步骤进行:
(1)在开始绘制三维草图之前,单击“视图”工具栏上的(标准视图)按钮,在其下拉列表中选择(等轴测)按钮,如图5-2所示。
图5-2 “视图”工具栏
提示:在等轴测视图下X、Y、Z方向均可见,可以方便的生成三维草图。
或者单击绘图区域左下角的按钮,在其上拉列表中选择(等轴测)按钮,如图5-3所示,亦可将视图的X、Y、Z方向可见。
(2)单击“草图绘制”工具栏上的(三维草图)按钮,系统默认地打开一张三维草图。
或者选择一个基准面,然后单击“草图”工具栏中的3D草图命令,或者选择菜单栏中的“插入”|“基准面上的3D草图”命令,在正视于视图中添加一个3D草图。
图5-3 “视图”工具栏
3D草图与2D草图的不同之处在于:
²        在3D中绘制草图时,可以捕捉主要方向(X、Y或Z),并且绘制过程中通过右键选项可以分别应用约束沿X、沿Y和沿Z,这些是对整体坐标系的约束。
²        在基准面上绘制草图时,可以捕捉到基准面的水平或垂直方向,并且约束将应用于水平和垂直。这些是对基准面、平面等的约束。
²        在2D草图中,可绘制一条平行于模型边线的线,并添加几何关系。但是,平行和重合指的是投影边线,而不是实际边线,直线的端点与实际模型边线不重合,也不是其平行线。而在3D草图绘制中,没有这种投影。如果您添加平行关系到红色的3D草图中,则它在3D空间中平行,如图5-4所示。

图5-4 2D与3D草绘图中的区别
(3)在绘制三维草图时,系统会以模型中默认的坐标系进行绘制。如果要改变三维草图的坐标系,单击所需的草图绘制工具,按住Ctrl键,然后单击一个基准面或一个用户自定义的坐标系即可。
(4)在使用三维草图绘制工具在基准面上绘图时,系统会提供一个图形化的助手(即空间控标)帮助保持方向。
(5)在空间绘制直线或样条曲线时,空间控标就会显示出来。使用空间控标也