SOLIDWORKS高級曲面建模

利用SolidWorks軟件,零件在建模操作中的關(guān)鍵流程

1) 捕獲設(shè)計意圖。工業(yè)設(shè)計中提供的僅是遙控器的設(shè)計概念或草繪輪廓,用戶可以將相關(guān)圖像文件插入至草圖中,圖像的輪廓線在建模過程中可以起到引導的作用。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

2) 分型線與拔模角。按照一般的設(shè)計慣例,在建模前我們都會指定零件的分型線,以及使用參考曲面來定義它的拔模角。對于絕大多數(shù)的自由曲面零件來說,用戶必須在零件上創(chuàng)建拔模。一般來說用戶不會在本地特征創(chuàng)建完畢后再來插入拔模特征。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

3) 樣條曲線。消費產(chǎn)品一般都要求有平滑、曲率連續(xù)的形狀,而使用直線或者圓弧來建模是根本達不到要求的,樣條曲線就可以用來創(chuàng)建這些曲面形狀。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

4) 放樣曲面與掃描曲面。遙控器的部分形狀將通過一系列草圖輪廓以及引導線放樣生成,另外的部分則是通過引導曲線掃描得到。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

5) 填充曲面修補縫隙。并不是所有曲面通過放樣與掃描就可以得到的,零件的剩下部分將通過曲面填充來得到。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

6) 縫合。曲面創(chuàng)建完畢后,可以直接縫合生成一個實體。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

7) 鏡向。鏡向縫合后的實體。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

8) 設(shè)計更改。對模型進行評估后,更改其內(nèi)部曲線。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

SOLIDWORKS高級曲面建模-1文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

步驟 1?創(chuàng)建新零件。使用模板 “Part_IN” 新建零件,并命名為 “Remote_Control”。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/49677.html

步驟 2?側(cè)視草圖。在右視基準面 (RightPlane)上新建草圖。如圖所示繪制一條水平直線,它將作為后面步驟的參考線。

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步驟 3?草圖圖片。選擇下拉菜單的 【工具】/ 【草圖繪制工具】/ 【草圖圖片】。相關(guān)圖片文件位于本章練習文件夾的 “Remote Control\Sketches from ID” 中。選取圖片“Remote-side-view.tif”,單擊 【打開】。插入后的圖片看起來非常大,寬度都超過了1,000mm。

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步驟 4?調(diào)整圖片大小。確定 【鎖定高寬比例】已被勾選,為寬度尺寸指定一個合適的近似值 146mm。使用拖曳以及縮放尺寸工具細調(diào)圖片。

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步驟 5?透明度。展開透明度選項區(qū),選擇 【用戶定義】,單擊圖片中的白色背景區(qū)域來重定義透明顏色。設(shè)置 【透明度】為 1.00。單擊 【確定】。退出草圖,命名為 “Side View Sketch”。

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步驟 6?上視草圖。在上視基準面 (TopPlane)上新建草圖。

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插入圖片 “Remote-top-view.tif”。同樣圖片顯得非常大,并且還旋轉(zhuǎn)了一個角度。旋轉(zhuǎn)圖片,輸入【角度】為 90°。確定 【鎖定高寬比例】已被勾選,為寬度尺寸指定一個合適的近似值 146mm。根據(jù)前面草圖中的參考直線,使用拖曳以及縮放尺寸工具細調(diào)圖片,調(diào)整后結(jié)果如圖8 所示。展開透明度選項區(qū),單擊圖片中的白色背景區(qū)域來重定義透明顏色。設(shè)置 【透明度】為 1.00。退出草圖,命名為 “Top View Sketch”。

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步驟 7?繪制分型線。在右視基準面 (RightPlane)上新建草圖。使用 【轉(zhuǎn)換實體引用】 來復制 “Side View Sketch” 中的參考線至當前草圖中。使用【切線弧】與 【直線】命令,繪制分型線。丟塔游戲網(wǎng)www.diuta.com

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步驟 8?標注尺寸。隱藏 “Side View Sketch”,不要太在意圖示中的尺寸,用戶自己標注的尺寸大小可能會不一樣,這僅僅是為了部分約束草圖。

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步驟 9?套合樣條曲線。單擊樣條曲線工具欄中的 【套合樣條曲線】。清除 【閉合的樣條曲線】復選框。右鍵單擊直線并選擇 【選擇鏈】。系統(tǒng)將自動創(chuàng)建一條樣條曲線,并且將原始草圖實體轉(zhuǎn)換成構(gòu)造幾何體。執(zhí)行了前面的操作后草圖實體會帶有【套合樣條曲線】的約束符號 。

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步驟 10?修改尺寸。如圖所示修改分型線幾何體相應尺寸,樣條曲線也隨之更新。退出草圖,命名為 “Side Parting Line”。

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步驟 11?拉伸曲面。拉伸分型線草圖,深度超出未來模型的最外側(cè)邊緣即可。距離設(shè)為 40mm 比較合理。這里只需拉伸一個方向即可,因為在下面步驟中我們還將使用鏡向命令來生成對稱幾何體。

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步驟 12?隱藏曲面。在圖形區(qū)域,右鍵單擊拉伸曲面并在彈出的快捷菜單中選擇【隱藏】 ,隱藏曲面將有利于我們在下個步驟中的草圖繪制。

步驟 13 繪制上視方向分型線 (4 點樣條曲線)樣條曲線的兩個端點與“Side View Sketch” 中參考直線的端點分別重合。兩個端點處的樣條曲線控標垂至于“Side View Sketch” 中的參考直線。顯示樣條曲線曲率梳,調(diào)整各型值點的位置基本與草圖圖片輪廓線重合,完畢后退出草圖,命名為 “Top Parting Line”。

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步驟 14?顯示曲面。顯示步驟 12 中隱藏的分型面。

步驟 15?隱藏兩個草圖圖片。

步驟 16?剪裁分型面。單擊 【剪裁曲面】,【剪裁類型】選擇 【標準】。【剪裁工具】選擇 “TopParting Line”草圖。

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步驟 17?直紋曲面。單擊曲面工具欄中的 【直紋曲面 。在本例中,我們需要創(chuàng)建一個沿著分型曲面邊界并與上視基準面 (Top Plane)成 3° 拔模角的曲面,該面在之后的步驟中將用來定義零件的幾何外形。【類型】選擇【錐削到向量】。【距離】輸入 12mm,這個距離值并不是很重要,只要它的值足夠大且方便我們操作即可。【參考向量】選擇上視基準面(Top Plane),并單擊 【反向】。【角度】設(shè)為 3.00°。

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步驟 18?等距面。創(chuàng)建一個平行于上視基準面 (Top Plane)的等距面,命名為 “Plane1”,它被用來繪制按鍵區(qū)域。在本例中,等距距離為 12.2mm。由于圖片縮放操作的影響,用戶的操作結(jié)果可能會有點差異。

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步驟 19?新建草圖。在 “Plane1” 平面上新建一幅草圖。草繪 3 點樣條曲線作為按鍵區(qū)域外側(cè)輪廓。樣條曲線的兩個端點與 “Side ViewSketch” 草圖中參考直線的端點分別重合。兩個端點處的樣條曲線控標垂直于 “Side ViewSketch” 中的參考直線。顯示樣條曲線曲率梳,調(diào)整各型值點的位置基本與草圖圖片輪廓線重合,完畢后退出草圖。命名為“Keypad Outline”。

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步驟 20?第一條輪廓曲線。在右視基準面 (Right Plane)上新建草圖,命名為“Loft Profile1”。該輪廓為 2 點樣條曲線,通過以下幾個步驟來完成:

1) 草繪樣條曲線,其中一個端點與引導線 (步驟18 中創(chuàng)建)端點重合,且位于直紋曲面邊角處。

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2) 在樣條曲線與直紋曲面邊線間添加相切約束,這樣當我們放樣曲面時就可以保證曲面 3° 的拔模角。

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3) 通過樣條曲線另一端繪制一條構(gòu)造線,且與曲線相切,在構(gòu)造線與步驟 17 所創(chuàng)建的等距面間標注一個角度尺寸,設(shè)定角度為 2.00°。

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4) 顯示曲率梳及草圖圖片。調(diào)整樣條曲線控標的長度直至滿意為止。

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5) 退出草圖。

步驟 21?第二條輪廓曲線。重復前面步驟,在右視基準面 (Right Plane)上新建草圖,命名為 “LoftProfile2.”。完成如圖 26 所示遙控器前端輪廓曲線。這次使用 5° 的角度。

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步驟 22?等距面。創(chuàng)建一個平行于前視基準面 (Front Plane)的等距面,等距距離為 19mm,并命名為 “Plane2”。它將用于第三條草圖輪廓曲線的創(chuàng)建。

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步驟 23?第三條輪廓曲線。在 “Plane2” 上新建草圖,視圖切換至前視狀態(tài)。

繪制一條 2 點樣條曲線。 在樣條曲線端點與引導線以及直紋曲面邊線間分別添加【穿透】約束。繪制兩條構(gòu)造線相切于樣條曲線,并如圖 28 所示標注相應角度尺寸。顯示樣條曲線曲率梳,調(diào)整樣條曲線控標的長度直至滿意為止。此處,草圖圖片起不到任何引導作用,所以只能根據(jù)設(shè)計人員自身的理解來進行調(diào)整。退出草圖,命名為 “Loft Profile3”。

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步驟 24?放樣曲面。選取前面三條輪廓曲線。【起始 / 結(jié)束約束】均選擇 【垂直于輪廓】。引導線選擇 “Keypad Outline” 草圖 (步驟 19)和直紋曲面邊線 (步驟 17)。邊線的相切類型選擇【與面相切】。 “Keypad Outline” 草圖的相切類型選擇【無】。單擊 【確定】。

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步驟 25?觀察結(jié)果。切換至前視視圖方向,觀察圖中圈出部分曲面形狀,看上去并不是很圓滑。

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步驟 26?添加放樣截面。右鍵單擊放樣后曲面,從彈出的快捷菜單中選擇 【添加放樣截面】。系統(tǒng)將自動生成一個橫截面以及一條穿越曲面的輪廓曲線。用戶通過拖曳操作可以移動和旋轉(zhuǎn)這個橫截面。

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步驟 27?使用所選基準面。在 PropertyManager 中,選取 【使用所選基準面】復選框。選擇前視基準面 (Front Plane),單擊 【確定】。

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步驟 28?顯示草圖。在下個步驟中我們將編輯新生成的放樣截面,先將 “Loft Profile2” 和“Keypad Outline” 顯示出來。

步驟 29 編輯新放樣截面草圖。觀察草圖約束,假如曲線端點與引導線以及直紋曲面邊線間尚未建立 【穿透】約束,手工添加這些約束。繪制兩條構(gòu)造線分別相切于樣條曲線,在本草圖構(gòu)造線與第二個輪廓草圖中的構(gòu)造線間分別添加【平行】約束。顯示曲率梳并調(diào)整樣條曲線形狀直至滿意為止。

SOLIDWORKS高級曲面建模-29

步驟 30?重建。退出草圖并重建放樣曲面。

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步驟 31?隱藏放樣曲面。

步驟 32 顯示草圖。顯示之前用于創(chuàng)建放樣曲面的草圖 ,注意不要顯示在步驟 26 中添加的截面。

SOLIDWORKS高級曲面建模-31

步驟 33?中心線放樣。選取圖示 3 條截面曲線。【開始 /結(jié)束約束】項均選擇 【垂直于輪廓】。【引導線】選擇帶平行線條曲面的上邊線。邊線相切項選 【與面相切】。【中心線參數(shù)】選擇 “Keypad Outline”。

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步驟 34?比較結(jié)果。使用中心線放樣這種方式得到的曲面看起來很不錯。右鍵單擊中心線放樣曲面,選擇【面】/ 【曲率】。隱藏中心線放樣曲面,顯示步驟 30中生成的放樣曲面,同樣顯示面曲率。

步驟 35?清理。刪除步驟 30 中創(chuàng)建的放樣曲面,包括在步驟 26 中添加的截面草圖。同時隱藏步驟 17 創(chuàng)建的直紋面。www.pudiu.com

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步驟 36?直紋曲面。創(chuàng)建第二個直紋曲面,同樣是 3° 的拔模角,方向與前個直紋曲面相反。該面在之后的建模過程中將作為一個參考面。

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步驟 37?樣條曲線在右視基準面 (Right Plane)上新建草圖。顯示側(cè)視草圖圖片 “Remote-side-view”。創(chuàng)建一條 5 點樣條曲線,在兩個端點與直紋曲面邊角點間分別添加【重合】約束,在樣條曲線與直紋曲面邊線間分別添加 【相切】約束。

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步驟 38?等距面。創(chuàng)建一個平行于前視基準面 (Front plane)的等距面,等距距離為 44.5mm,用它作為掃描輪廓的草圖面。命名為 “Plane3”。

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步驟 39?繪制掃描路徑。在右視基準面 (Right plane)上新建草圖,繪制一條經(jīng)過原點的水平直線。直線其中一個端點與樣條曲線端點重合,另一個端點與 “Plane3” 重合。退出草圖。命名為 “Sweep Path”。

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步驟 40?繪制掃描輪廓。在 “Plane3” 上新建草圖。

步驟 41?掃描曲面。選取輪廓、路徑和引導線生成掃描曲面。

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步驟 42?剪裁曲面。使用 “Plane3” 作為剪裁工具來剪裁帶有 3° 拔模角的參考曲面。保留下來的曲面部分將作為填充曲面的參考曲面。

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步驟 43?拉伸曲面作為第二個參考曲面。在右視基準面 (Right Plane)上新建草圖。使用【轉(zhuǎn)換實體引用】 來轉(zhuǎn)換引導線至當前激活草圖中。繪制一條垂直的構(gòu)造線,端點與 “Plane3” 重合,然后用它來剪裁轉(zhuǎn)換后的曲線。拉伸曲面,方向如圖所示,拉伸深度為 12mm,不使用拔模。

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步驟 44?填充曲面。單擊 【填充曲面】。【邊線設(shè)定】選擇 【相切】,并選取 【應用到所有邊線】復選框。選取3 個曲面的邊線。單擊 【確定】。

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步驟 45?縫合曲面。【誤差分析】僅適用于兩個相鄰面的公共曲線, 因此,為了測量填充曲面與相鄰曲面間的誤差,用戶必須先將它們縫合起來。

步驟 46?誤差分析。選擇下拉菜單的 【工具】/ 【誤差分析】,或者單擊 “工具 ” 工具欄中的【誤差分析】 。選取填充曲面與掃描曲面相接處的邊線。 單擊 【計算】。

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步驟 47?重復操作。清除選擇列表中的邊線,每次選取另兩條邊線中的一條,然后單擊 【計算】。

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步驟 48?刪除縫合曲面特征。在這里縫合曲面僅是為了誤差分析的需要。

步驟 49?隱藏與顯示曲面。隱藏參考曲面并顯示放樣曲面。

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步驟 50?斑馬條紋。單擊 “ 視圖 ” 工具欄中的【斑馬條紋】 。評估曲面品質(zhì)以及平滑度,對于填充曲面部分需要特別的留意,觀察它是如何過渡至掃描曲面的。

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步驟 51?單擊 【通過參考點的曲線】。去除勾選 【閉環(huán)曲線】復選框,選取如圖所示兩個頂點,單擊 【確定】。

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步驟 52?平面區(qū)域。單擊曲面工具欄中的 【平面區(qū)域】 。選取步驟 42 中新建的曲線以及放樣曲面的邊界。單擊【確定】。

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步驟 53?結(jié)果。前步驟生成的平面區(qū)域正好封閉了放樣曲面的開口。

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步驟 54?縫合曲面。將平面曲面和掃描,放樣和填充曲面縫合在一起。最初,不使用【縫隙控制】單擊 【確定】會出現(xiàn)一條消息,“ 此選擇面與曲面無法被縫合成一個曲面 ”。因為表面之間的間隙過大而不能允許的縫合操作。選中縫隙 <1> 和的縫隙 <2> 的復選框,然后單擊 【確定】。這將為這些縫隙改變公差,從而縫合成功。

步驟 55?相交。單擊 【相交】。選擇右視基準面 ( Right Plane)和縫合曲面體。在 PropertyManager. 屬性中點擊【相交】。

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步驟 56?要排除的區(qū)域。僅此一個區(qū)域,我們不希望排除他,因此在 【要排除的區(qū)域】中不選中任何區(qū)域。

步驟 57?選項。確認 【合并結(jié)果】復選框被選中。勾選 【消耗曲面】 并單擊【確定】。

步驟 58?結(jié)果。生成的實體看起來與曲面沒什么區(qū)別,但是 FeatureManager 特征樹中已顯示了零件中存在的實體。

SOLIDWORKS高級曲面建模-50

 

步驟 59?鏡向。選取平面曲面 (作為 【鏡向面 / 基準面】鏡向?qū)嶓w。展開【要鏡向的實體】列表框,并選取零件中的實體。選擇 【合并實體】復選框,單擊 【確定】。

SOLIDWORKS高級曲面建模-51

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