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文档简介

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 SolidWorks高级曲面教程SolidWorks高级曲面教程 SolidWorks高级曲面教程关于本课程.2第一章了解曲面.21.1实体和曲面.21.2使用曲面的原因.11第二章曲面入门.142.1基本曲面建模.14第三章实体曲面混合建模.223.1概述.223.2使用曲面编辑实体实例.223.3曲面作为构造几何体实例.263.4面的复制.29第四章修补与编辑输入的几何体.324.1输入数据.324.2修补与编辑输入的几何体.33第五章高级曲面建模.415.1高级

2、曲面建模实例.41第六章接合与修补.616.1复杂的接合实例.616.2光滑修补.686.3自由形(任意多边形).716.4边角融合.77第七章主模型技术.857.1主模型技术的概述.857.2曲面主模型的实例.867.3实体主模型实例.94 1 SolidWorks 高级曲面教程关于本课程前提条件机械设计基础使用Windows操作系统经验已经学习了SolidWorks在线教程和基础教程教程设计原则基于过程或任务的方法,不专注于单项特征和软件功能使用本教程在教室指导下,在培训中进行。边演示,边练习关于文档的注意点本教程使用约定小四、黑色字体表明是SolidWorks软件的命令或选项第一章了解曲

3、面本章内容要点:理解实体与曲面的异同点创建拉伸曲面与平面剪裁曲面与解除剪裁曲面缝合曲面由曲面生成实体在实体或曲面中删除面理解NURBS曲面以及ISO-参数(U-V)曲线的属性熟悉常见的曲面类型了解典型的曲面建模操作模式1.1实体和曲面在SolidWorks中,实体和曲面是非常相似的。实体和曲面包含的是两类不同的信息,更确切的说是包括两类实体(entity)。1)几何信息:几何纤细描述的是形状,例如物体的扁平或者翘曲、直线形或者弯曲状。点代表了空间中特定且唯一的一个位置。2)拓扑信息:拓扑信息描述的是关系,例如:实体的内部和外部,一般来说是通过面来定义的哪些边相交于哪些顶点。哪些面的分界线形成哪

4、些边线。哪些边是两个相邻面的共同边线。实体:对于一个实体,其中任意一条边线同时属于且只属于两个面;在一个曲面 2 SolidWorks高级曲面教程实体中,其中一条边线可以仅属于一个面。左图:不能生成一个实体,因为边线被四个面拥有。步骤一:拉伸实体创建新的零件,选择Part_IN模板。在上视基准面上绘制一个草图,圆心和原点重合,直径为1in,点击特征工具栏上的拉伸按钮,拉伸高度为1in。保存零件为Solid。生成了三个面,两个端面和一个连接的圆柱面。步骤二:拉伸曲面使用模板Part_IN创建另外一个零件。在上视基准面上绘制一个草图,圆心和原点重合,直径为1in。单击曲面工具栏上拉伸曲面按钮,或者

5、插入,曲面,拉伸曲面,高度为1in。保存零件为Surface。步骤三:纵向平铺窗口单击窗口,纵向平铺两个零件窗口。 3 SolidWorks高级曲面教程步骤三:创建平面区域在零件Surface上的上视基准面上创建一个草图,绘制一个正方形,中心位于原点,边与圆柱面边线相切。单击曲面工具栏上的平面区域按钮,生成一个平面。 4 SolidWorks高级曲面教程步骤四:剪裁曲面单击曲面工具栏上的剪裁曲面按钮,选择标准,裁剪工具下选择圆柱面,选择保留选择,当鼠标在平面区域生成的面上移动时,可以发现高亮显示需要保留的面。确定,裁剪后如下。步骤五:创建第二平面区域 5 SolidWorks高级曲面教程切换到

6、等轴测视图,单击平面区域按钮,选择顶部的圆柱面的圆形边线,确定。步骤六:结果步骤五得到的结果和步骤四得到的结果一致,但步骤五只需要一个操作步骤。和第一个零件相比,虽然外观相似,但是一个是实体,而现在是三个曲面的组合。步骤七:解除剪裁曲面解除裁剪曲面,选择步骤五中创建的平面区域,预览视图,可以发现系统自动创建由圆形边生成的矩形面。单击取消,退出解除剪裁曲面操作。使用曲面:在曲面环境下的操作类似于在实体环境下的操作,但也有很大差异。曲面列在特征管理器的设计树下也有个曲面文件夹(类似实体文件夹),它们可以被隐藏或者删除。对于曲面,我们不能像对待实体那样进行布尔型运算。在实体环境中,假设在现有实体上添

7、加一个基体,可以通过简单的绘制草图并拉伸来实现,SolidWorks会自动那些新生成的面,并且将新特征生成的实体合并到现有的实体中。对于曲面中那些相互交叉的面,只能对它们进行手工裁剪或缝合。 6 SolidWorks高级曲面教程步骤八:缝合曲面单击曲面工具栏上的缝合曲面,选择图形区域中的3个曲面实体,单击确定。现在曲面实体文件夹中只有一个曲面,由缝合曲面特征来命名。步骤九:曲面转实体单击曲面工具栏上的加厚按钮;或单击插入,凸台/基体,加厚。勾选从闭合的体积生成实体,单击确定。这时曲面实体文件夹没有了曲面,而实体文件夹开始有了一个加厚1实体。注意:1)尝试加厚曲面,当曲面是完全封闭曲面体积时,从

8、闭合的体积生成选项采可用;2)使用检查实体命令可以亮显曲面的开环边线;3)在任何显示模式下显示模型边线,查看边线颜色是否同工具,选项,系统选项,颜色,曲面/开环边线中所设置的一样。 7 SolidWorks高级曲面教程步骤十:对比两个零件选择窗口,横向平铺,使得两个零件窗口横向平铺。分别用工具,质量特性来查看两个零件,体积都是0.785in3。步骤十一:删除面切换到Solid零件窗口,单击曲面工具栏上的删除面,选择圆柱面及顶面。在选项中选择删除,单击确定。可以看到原先的实体文件夹中的实体已经不存在了,而曲面实体文件夹中有 8 SolidWorks高级曲面教程一个实体:删除面1。参数化:在Sol

9、idWorks中所有的曲面都可以通过一系列的曲线网格来描述,可以称之为为ISO参数或者UV曲线。沿着4边曲面的某条边线方向的曲线为U曲线,而另一个垂直方向的曲线为V曲线。参数就是这些边线上各点位置的数字描述,在0与1间取值。可以通过工具,草图工具,面部曲线命令来查看UV网格。曲面类型:1)代数曲面:可以用简单的代数公式来描述。包括平面、球面、圆柱面、圆锥面和环面等。代数曲面中的UV曲线都是一些直线、圆弧或圆周。2)直纹曲面:直纹曲面上的每一个点都有直线穿过,且直线位于面上。3)可展曲面:可展曲面是直纹曲面的子集,可以在没有被拉伸的状态下自由伸 9 SolidWorks高级曲面教程展。这类曲面包

10、括平面、圆柱面及圆锥面等。4)NURBS曲面:NURBS(非均匀有理B样条)作为一种曲面技术被广泛应用在CAD行业以及计算机绘图软件中。NURBS曲面通过参数化的UV曲线来定义,这些UV曲线都是样条线,这些样条线之间的插值形成NURBS曲面。代数曲面、直纹曲面和可展曲面都可归为解析曲面中的一类,而NURBS曲面通常被称为数值曲面。带有正交曲线网格的曲面往往都是4边曲面,而实际上,SolidWorks模型曲面中也有不是4边的曲面,以下两种情况会导致这种情况的产生:1)一条或者多条边的长度为零,并且某个方向的曲线交于一点,该点通常被称为奇点,该曲面被称为退化曲面。2)将一个原始的4边曲面裁剪成所需

11、的形状,然后再对它进行抽壳操作,系统先等距原始的4边曲面,然后对它进行再次剪裁,所以一般不会产生问题。步骤十二:运用面部曲线还是在Solid零件下,选择圆形面,单击工具,草图工具,面部曲线。通过 10 SolidWorks 高级曲面教程面部曲线的预览可以知道它的原始面是一个矩形面,通过后来的操作的裁剪操作才得到了现在看到的圆形面。单击取消,退出该命令。步骤十三:解除裁剪曲面该面是从拉伸圆获得的,但是通过解除裁剪曲面操作,从预览来看仍旧是一个矩形面。步骤十四:关闭零件关闭,且不保存零件。1.2使用曲面的原因为何在高级曲面建模中还要学习创建简单的圆柱体?原因如下:1)实体其实就是一些遵循特殊规则的

12、曲面集。为了创建实体,现在手工创建曲面的整个过程,在SolidWorks的后台同样在重复相同的操作。2)对于同样的几何模型,曲面建模比实体建模需要更多的时间。但是不是所有的模型都可以用实体建模来完成,所以曲面建模仍旧是非常必须且重要的工具与手段。3)CAD中关于曲面的术语及概念从本质上来说与实体模型是一致的,运用这些概念将有利于更好地去理解曲面与实体,不管是导入的还是自建的几何体都可以被巧妙地运用。为什么要使用曲面: 11 SolidWorks高级曲面教程使用实体建模方式有些外形很难创建;曲面建模可以创建单个面而不是一次性生成所有面;曲面可以作为参考几何体;曲面特征有时候比实体特征更为有效。当

13、使用实体特征比曲面特征可以更简单、更有效地得到最终结果时,不宜使用曲面特征;尽量避免得到一个开放的曲面,因为曲面通常只是通过实体的中间爱你步骤。混合建模:SolidWorks允许用户在操作过程中充分结合实体建模和曲面建模的优点。实体曲面混合建模是最好的一种建模方法,通常会用到利用曲面实体修改实体或者实体转化为曲面修改后再转换为实体的技术。利用曲面来替换现有实体中的单个或者多个面利用曲面作为构造几何体,如特征终止条件中的成形到一面选项利用曲面对现有实体进行切割或造型操作利用曲面来分割实体,并且生成两个或者多个实体模型曲面操作流程:1)使用图片:可以使用手绘草图、现有实物的数码图像或者物理模型的扫

14、描的3D数据。草图图片可以使用数码图像,用作轮廓轨迹或者可见的参考。草图图片应该在建模过程中一开始便插入并使用,还应该对引用了图片的草图名称做相应的修改,以便突出参考作用。含有草图图片的草图特征不需要其含有任何的草图几何体,同一幅草图图片可以插入到多个独立的草图特征中,这些草图基准面相互间可以成直角关系,这是非常有用的。2)规划草图:创建复杂零件前,规划草图是非常有用的。如关键特征或部位、总体尺寸、驱动轮廓或者草图图片的尺寸参考。图像如果用透视会使从数码图像上获取精确尺寸变得困难。尖锐转角也需要注意,通常建模是从尖锐边线开始的,但实际结果的零件上都是圆角边线,因此需要推断出圆角边线在到圆角前的

15、虚拟交线。图像最好使用高对比度和高聚焦。3)识别对称和边线:将草图图片的中心定位到位于原点附近的产品中心。对称可能无法彻底完成,但这样建模方便以后插入装配体并进行装配。确定并生成零件的固定边线将有利于用户最初的模型创建,将使相关的边线更易于创建生成的投影曲线。两个相互垂直的草图图片可以描述出一条边,投影曲线便通过这两个草图来生成。使用3D样条曲线同样可以创建出一条3D边线。4)轮廓边线:对称平面上的曲线可以被用作创建模型的起始点。即使这些边线不是零件上的硬边线,也可以作为轮廓边线使用。 12 SolidWorks高级曲面教程4)识别功能表面:如果构建的模型有任何功能表面,那么定义和使用一个起始

16、位置通常会很容易。功能表面,例如一个瓶颈,它必须是圆的,或者必须有平的基座或者基脚,或者是一个匹配到其他零件特定形状的面,或是一个适合引出标注尺寸的面。5)频繁检查模型工具,检查实体;或者编辑,重建模型等命令。或者CTR+Q重建所有模型。6)设计树:曲面模型有许多复杂的面,可以创建一些特定的文件夹,把描述零件的某个细节或者区域都放到同一个文件夹中,并根据需要命名,以表达具体的意思。7)清除创建的曲面和实体,如果不需要,可以在实体文件夹和曲面实体文件夹中选择删除,这样可以在特征树上有个删除特征,可以编辑和修改。 13 SolidWorks高级曲面教程第二章曲面入门本章内容要点:创建旋转曲面创建扫

17、描曲面圆角曲面创建延展曲面2.1基本曲面建模曲面建模中的许多命令和实体建模中的命令非常类似,例如实体建模中有插入,凸台/基体,拉伸命令,而曲面中为插入,曲面,拉伸曲面等。步骤一:打开Bezel零件打开零件Bezel,设计树中包含几个草图和一个基准面。步骤二:拉伸曲面选择草图SketchforExtrudedSurface(其的基准面为右视基准面),单击曲面工具栏上的拉伸曲面按钮,设置终止条件为两侧对称,拉伸深度为90mm。步骤三:套合样条曲线编辑草图SketchforRevolvedSurface,单击工具,样条曲线工具,套合样条曲线。参数框下清除闭合的样条曲线,使用约束选项,并选取图形区域的

18、直线及圆弧段,单击确定。 14 SolidWorks高级曲面教程步骤四:旋转曲面单击曲面工具栏上的旋转曲面按钮,设置角度为360度,单击确定。步骤五:套合样条曲线编辑草图SweepPath,单击工具,样条曲线工具,套合样条曲线。使用约束选项,并选取图形区域的直线和圆弧段,单击确定。确认草图修改,退出草图。步骤六:套合样条曲线编辑草图SweepProfile,单击工具,样条曲线工具,套合样条曲线,选取直线和圆弧段,不勾选闭合的样条曲线,使用约束选项,确定。确认草图修改,退出草图。步骤七:扫描曲面单击曲面工具栏上的扫描曲面按钮,轮廓选择草图SweepProfile,路径选择SweepPath,单击

19、确定。注意:已经在曲面实体文件夹中隐藏了刚开始创建的两个曲面。 15 SolidWorks高级曲面教程步骤八:绘制新草图在前视基准面上绘制草图如下,注意有一条水平的构造线,长度为65mm。水平构造线步骤九:拉伸曲面 16 SolidWorks高级曲面教程单击曲面工具栏上的拉伸曲面按钮,设置终止条件为成形到一顶点。步骤十:相互裁剪单击曲面工具栏上的剪裁曲面按钮,在裁剪类型框中单击相互,在剪裁工具框中选择生成的三个曲面。单击移除选择,选择如图中所示的曲面部分将被删除。单击确定,完成剪裁。步骤十一:检查曲面实体文件夹单击设计树上的曲面实体文件夹,选中曲面剪裁1曲面,发现多个曲面变成一体。步骤十二:第

20、二次剪裁单击曲面工具栏上的剪裁曲面按钮,在裁剪类型框中单击相互,在裁剪工具框中选择曲面剪裁1曲面和曲面扫描曲面。单击保留选择,选择如图中所示的曲面部分将被保留。单击确定,完成操作。 17 SolidWorks高级曲面教程步骤十三:第三次相互裁剪单击曲面工具栏上的剪裁曲面按钮,在剪裁类型框中单击相互,在剪裁工具框中选择第二次裁剪的曲面和旋转曲面。单击移除选择,选择如图中所示的曲面部分将被删除。单击确定,完成剪裁。步骤十四:查看结果三次剪裁的结果如图。单击曲面实体文件夹可以发现,只剩下了一个曲面实体。 18 SolidWorks高级曲面教程步骤十四:创建圆角曲面圆角和实体圆角可以使用同一个命令。但

21、是两者之间有一定的差异性,取决于曲面是否分离,是否连续,或者是否缝合。如果曲面已经缝合,则可以选择边线来执行圆角操作,同实体一样。如果实体尚未缝合,则在曲面间使用面圆角。执行圆角操作后,将自动缝合。执行面圆角操作时,由于方向性的问题,注意选择箭头方向。单击曲面工具栏上的圆角,半径为3mm,选择如图两个边线,确定。步骤十五:加厚选择曲面工具栏上的加厚按钮,设置厚度为1mm,厚度方向为曲面实体的内侧。步骤十六:查看剖面视图单击图形区域上的剖面视图按钮,查看剖面视图。以默认的前视面为剖面,点击尺寸递增按钮,移动查看。使用了偏移操作,使得零件的底边并不平整。 19 SolidWorks高级曲面教程步骤

22、十七:延展曲面单击曲面工具栏上的延展曲面按钮,选择延展方向参考的面为底部圆角间的平面,选择零件的底面的最外侧边线为要延展的边线,单击转延展方向,向内延展。设置延展距离为5mm,单击确定。步骤十八:使用曲面切除单击插入,切除,使用曲面切除,选择延展曲面作为切割工具,注意方向,把曲面上部的小部分实体切除。确认退出对话框。步骤十九:隐藏延展曲面在设计树上选择延展曲面,在弹出的命令栏中选择隐藏。 20 SolidWorks高级曲面教程步骤二十:添加完整圆角单击曲面工具栏上的圆角按钮,选择完整圆角,选择以下三组面。确定,生成圆角。步骤二十一:保存并关闭零件 21 SolidWorks高级曲面教程第三章实

23、体曲面混合建模本章内容要点:使用曲面编辑实体实体与曲面间的相互转换利用曲面作为构造几何体复制实体模型外表面应用于曲面建模3.1概述混合建模包含了两种不同的建模方法:实体建模可以用来创建棱柱形或者带有平直端的几何外形;另一种是曲面建模,适用于一次性创建一个面的情况。如果使用其中的一种建模方法建模,建模过程将变得很艰难而且效率很低,因此将两者结合起来使用是最好的选择。一般条件下,可以讲混合建模分成以下几类:1)利用曲面修改实体:可以使用替换面、使用曲面切除等命令,也包括特征的终止条件如成形到一面、到指定面的制定的距离。也可以使用曲面的圆角在实体中操作。2)实体与曲面间的相互转换:可以使用删除面(实

24、体转换为曲面)、加厚(曲面转换为实体)、缝合曲面以及等距面(复制实体面)等。3)曲面作为构造几何体:可以使用交叉曲线,用一个面去剪裁另一个曲面,生成直纹曲面以确定在分型线周围的拔模角度参考,或者在曲面圆角命令中作为相切参考。4)直接由曲面创建实体:通过加厚,可以讲开环曲面直接转换为实体。3.2使用曲面编辑实体实例步骤一:打开零件Guitar_Body步骤二:拉伸至曲面选取草图GuitarBodyOutline,单击特征工具栏上的拉伸凸台/基体按钮,使用成形到实体的终止条件,在图形区域选择曲面实体TopSurfaceKnit。确定,完成操作。步骤三:编辑特征编辑拉伸特征,并将终止条件改为给定深度

25、,设置深度为4in。 22 SolidWorks高级曲面教程步骤四:绘制草图在拉伸实体的断面上(非草图所在面)创建一个草图,选取端面,单击转换实体引用,将实体边线转换为草图实体。步骤五:切除至一面单击特征工具栏上的拉伸切除按钮,选择终止条件为成形到实体,选择 23SolidWorks高级曲面教程曲面TopSurfaceKnit。步骤六:隐藏曲面更好的查看图形,可以隐藏曲面TopSurfaceKnit。步骤七:压缩特征切除拉伸1步骤八:使用曲面切除单击特征工具栏上的使用曲面切除按钮,或者插入,切除,使用曲面切除,选择曲面实体TopSurfaceKnit。注意箭头所指方向为切除方向,单击确定。步骤

26、九:压缩使用曲面切除1步骤十:替换面单击曲面工具栏上的替换面按钮,在上侧的替换的目标面框中选择实体表面(端面),在下侧的替换曲面框中选择曲面TopSurfaceKnit。单击确定。步骤十一:压缩替换面1步骤十二:实体转换为曲面单击曲面工具栏上的删除面按钮,使用删除选项,选择端面。 24SolidWorks高级曲面教程单击确定,实体转换为曲面。步骤十三:剪裁曲面使用剪裁曲面按钮,选择相互,选择删除面1和TopSurfaceKnit两个曲面,选择保留,选择底部和曲面TopSurfaceKnit的中间部分。确定,完成操作。步骤十四:加厚生成实体单击曲面工具栏上的加厚按钮,选择闭合的曲面,选择从闭合的

27、体积生成实体选项,单击确定。 25 SolidWorks高级曲面教程步骤十五:保存并关闭零件虽然以上都能生成同样的实体,但是可以通过工具,特征统计工具,可以发现每种做法的时间是不同的,效率是有差别的。可以发现成形到实体、替换面和剪裁、缝合然后加厚的效率是依次递减的。3.3曲面作为构造几何体实例创建扫描特征,需要创建一个轮廓和一个扫描路径。本例中的扫描是通过一条路径扫描一个圆而来,扫描路径是两个参考面交叉形成的曲线。步骤一:打开零件WroughtIron步骤二:隐藏实体在实体上右键,选择隐藏。步骤三:编辑草图编辑草图spline_grid,绘制样条线如图,共有4个型值点。选择水平构造线和样条线,

28、镜向样条线。步骤四:标注尺寸标注尺寸链,以水平构造线为基准,向上标注点的尺寸为32,54mm。步骤五:旋转曲面以竖直尺寸链上的0基准的中心线为轴,单击旋转曲面按钮,设置角度 26 SolidWorks高级曲面教程为360度,单击确定。步骤六:创建扫描路径选择前视基准面,创建草图,选择旋转曲面草图中的竖直中心线(轴),单击转换实体引用,确认退出草图。步骤七:绘制扫描轮廓在上视基准面上绘制草图,从扫描路径底部端点绘制一条水平直线,标注尺寸65mm。确认退出草图。步骤八:扫描曲面单击曲面工具栏上的扫描曲面按钮,分别选取水平直线草图为轮廓,竖直线草图为路径。选项中选择沿路径扭转,定义方式为旋转,1圈,

29、具体见上右 27 SolidWorks高级曲面教程图。步骤九:交叉曲线按住CTR键,同时选择旋转曲面和扫描曲面,单击交叉曲线按钮(工具,草图工具,交叉曲线),自动生成一个3D草图,并进入编辑状态。确认退出草图。步骤十:隐藏曲面实体隐藏两个曲面实体。步骤十一:显示旋转实体在实体文件夹中选择实体,单击显示。步骤十二:绘制扫描轮廓选择3D草图的顶部端点附近,单击创建草图,自动在交叉曲线的顶端创建了一个基准面,并以此基准面绘制一个圆,圆心与端点重合,直径为6mm。步骤十三:实体扫描选择圆草图为轮廓,3D草图为路径,进行实体扫描,选中与结束端面对齐和合并结果选项。步骤十四:圆周阵列单击特征工具栏上的圆周

30、阵列按钮,选择底部实体上的小圆柱面的临时轴(单击视图,临时轴),等距复制6个扫描特征。单击确定,完成圆周阵列操作。单击视图,关闭临时轴。步骤十五:保存并关闭特征 28 SolidWorks高级曲面教程3.4面的复制在混合建模中经常需要复制实体面,可以用等距曲面或缝合曲面。步骤一:打开零件Handle_Grip孔没有全部切除步骤二:等距曲面 29 SolidWorks高级曲面教程单击曲面工具栏上的等距曲面按钮,选择两个沉头孔的面,等距尺寸输入0mm,实际是复制曲面。步骤三:延伸曲面单击曲面工具栏上的延伸曲面按钮,选择其中一个复制的面,设置终止条件为距离,输入数值为6mm。在延伸类型选项框中选择同

31、一曲面。单击确定。步骤四:再次延伸曲面重复步骤三的步骤,选择另外一个复制面。步骤五:使用曲面切除单击插入,切除,使用曲面切除,选取第一个延伸曲面作为切除工具,注意方向,切除小部分的实体。确定,退出操作。步骤六:再次曲面切除同步骤五,选择第二个延伸曲面做切除。 30 SolidWorks高级曲面教程步骤七:删除曲面实体在曲面实体文件夹中选择两个曲面,右键单击,选择删除实体,确定。步骤八:保存并关闭零件 31 SolidWorks高级曲面教程第四章修补与编辑输入的几何体本章内容要点:了解影响CAD数据在不同系统间转换的因素从其他数据源输入实体和曲面几何体使用输入诊断命令来诊断与修复输入几何体中存在

32、的问题使用曲面建模技术手动修复与编辑输入的几何体4.1输入数据当一个模型从一个CAD系统导入到另一个系统时,这个转换过程可能会出错,一个系统的特征在另一个系统中无法找到可以相匹配的特征。输入数据,一般是为了得到一个想要的实体模型。对于输入的曲面实体,前面章节介绍的实体曲面混合建模技术是非常有用的,这些技术包括:1)替换面2)使用曲面切除3)终止条件中的成形到一面或到离指定面指定的距离4)构造几何体生成交叉曲线或者作为一个设计工具的参考如果允许,不要将线框几何体作为转换的对象。输入的样条曲线、直线段、圆弧、草图点以及实体边界曲线都会占用很大一部分系统资源。如果用户选择输入某种类型的文件格式,需要

33、考虑这些文件格式本身存在的优缺点。对于实体模型的文件格式,一般会优先选择Parasolid、ACIS以及STEP格式,因为相对于IGES格式来说,这些格式在转换过程中更不容易出错。Parasolid格式是SolidWorks的建模内核,SolidWorks可以直接读取Parasolid格式文件而不需要转换操作,因此如果Parasolid格式是在可以选择的范围内,用这种格式来导入到SolidWorks是最佳选择。虽然Parasolid文件格式支持基于Parasolid的系统间实体数据的转换操作,但是这些数据仅仅定义了实体模型本身(面、边以及顶点),并没有包含实体创建过程中的历史数据。输入数据出错

34、的原因:理解这些内在原因对于以后检查输入错误并最终修复操作有很大的帮助。其中一个主要的原因就是不同的CAD系统使用了不同的数学表示或运算规则。当我们发送或者接收一个3D模型时,正是由于这些差异造成了各个系统间的互操作性问题,具体原因如下:1)精度不同:所有的CAD系统不可能使用相同的精度运算,在发送系统中圆整数值可能会导致接收系统中转换的数值精度小于实体缝合所需要的精度要求,进而导致实体缝合操作的失败。2)转换特征映射失败:并不是所有CAD系统都支持相同的特征的,假如接受系统中并不支持所输入的3D实体,那么转换可能失败,也可能是转换后的实体与原始模型没有严格匹配。 32 SolidWorks高

35、级曲面教程3)丢失实体:不同系统间的转换有时会产生面片丢失的现象,假如形成的缺口过大,那么系统自动修复工具就有可能不能修复该缺口,导致实体转换失败。数据出错引发的问题:1)出现缺口:重合点或重合边处的局部裂缝大于接收系统的建模精度,导致出现缺口。局部裂缝同样会出现在面与面之间的交线处。2)面、边变形:包括自交叉、裂缝以及多重细小边线。修补模型:1)改变模型输入的类型:一般来说可以选择多种文件格式,当这种格式得不到满意的结果的话,可以选择另外一种格式。2)改变精度:个别系统的输入方法可以调整其缝合精度。当输入的数据精度超出系统默认的精度范围时,通过降低默认精度,可以使模型自动缝合起来。或输出时调

36、高精度,以便于该模型导入到其他系统中。3)输入为曲面:如果自动修复不能形成一个实体,可以将该模型输入为曲面,然后修补其中的错误面,缝合,加厚,最后生成一个实体。4)延伸曲面:当现有曲面太短以至于不能与相邻面结合时,可以延伸该曲面至缝合操作允许的范围之内。5)剪裁曲面:对超出的曲面进行剪裁。6)删除曲面:有些曲面很难修补,可以直接删除这些问题曲面,然后用一个更为合适的曲面来取代这些曲面。7)填充曲面:可以用填充曲面命令来创建平面或非平面上的面片来封闭模型缺口。操作流程:可以参照如下的流程,导入数据。1)尽量使用那些有利于数据转换的选项,包括输出系统以及接收系统中的选项。2)运行输入诊断进一步清理

37、输入的数据。3)在SolidWorks中手动填充、修补存在的裂缝缺口,并最终缝合生成实体。FeatureWorks插件:大多数输入实体的特征树上仅包含一个特征,FeatureWorks插件为用户提供了一种识别特征并能将零件细分成多个单独的特征。一般来说,棱柱状的零件比自由形态的消费品零件,更有可能被FeatureWorks所识别,生成特征的几率会大很多。4.2修补与编辑输入的几何体步骤一:打开零件baseframe.stp步骤二:自动新建零件(或提示选择模板,Part_MM)步骤三:输入诊断系统会提示用户是否运行输入诊断,单击否,取消输入诊断。 33SolidWorks高级曲面教程步骤四:重建

38、模型时验证单击工具,选项,系统选项,性能,勾选重建模型时验证(启用高级实体检查)选项,单击确定。按CTR+Q,确认没有出现错误提示。然后清除重建模型时验证(启用高级实体检查)选项。步骤五:检查选择菜单工具,检查,单击检查,结果发现有3处残缺面。单击结果清单中的面,相应的面会在图形区域高亮显示。通过工具,检查可以发现零件的错误,但不能自动修复。步骤六:输入诊断右键单击特征输入1,选择输入诊断命令。结果识别出三个错误面,当鼠标停留在错误符号上时,系统会显示出每个错误的具体错误信息。步骤七:尝试愈合所有单击尝试愈合所有按钮,输入诊断修复了两个错误,一个未能自动修复。一般情况下,可以点击该按钮,让系统

39、自动修复,提高效率。 34SolidWorks高级曲面教程单击确定,退出输入诊断命令。步骤八:剩下的错误面剩下的错误面是一个单独的三边面片,该面在之前的检查中已经被找出。步骤九:删除面单击曲面工具栏上的删除面按钮,使用删除选项将该面直接删除。零件由实体转换为曲面实体。注意:下图右图中的边线的颜色,表明其是开环。 35 SolidWorks高级曲面教程步骤十:填充曲面单击曲面工具栏上的填充曲面按钮,选择缺口的三条边线,在边线处选择相切以及应用到所有边线,单击确定。但是可以发现,得到的曲面品质很差。 36 SolidWorks高级曲面教程步骤十一:放样曲面压缩前一个填充曲面,露出缺口。单击曲面工具

40、栏上的放样曲面按钮,在轮廓上选择两条边(相较于同一个顶点),在起始/结束约束选项框的开始约束和结束约束都选择与面相切,相切长度为默认数值1;在引导线框中选择另外剩下的一条边,引导线感应类型中选择整体,边线相切类型中选择与面相切。单击确定,完成放样,可以发现曲面质量比填充曲面要好。步骤十二:缝合曲面生成实体单击缝合曲面按钮,将放样曲面和原先的曲面实体缝合起来,勾选尝试形成实体,生成一个实体模型。 37SolidWorks高级曲面教程步骤十三:移除凸台和沉头孔由于一些特征需要移除,但是特征树中没有相关的对应特征,可以采用一种自动化的操作方法。希望删除图中的小凸台、通孔及相应的沉头孔。步骤十四:删除

41、面单击删除面按钮,选取所有删除特征影响的面,共有9个面。选择删除 38SolidWorks高级曲面教程并修补选项,单击确定。注意:可以不勾选显示预览,提高速度。步骤十五:查看结果可以发现用删除面命令生成的面非常的完整平滑。步骤十六:编辑特征删除面2编辑删除面2,将选项删除并修补改为删除。发现更改后生成了一个曲面实体,留下了两个缺口。步骤十七:删除孔选择孔边界,然后按Delete键,系统将提示删除特征还是删除孔。选择删除孔,确定操作。步骤十八:解除剪裁曲面旋转视图到后面的一个沉头孔方向,选择孔边线,单击曲面工具栏上的解除剪裁曲面按钮,使用默认选项,单击确定。 39 SolidWorks高级曲面教

42、程步骤十九:加厚实体选择曲面工具栏上的加厚按钮,将曲面实体转换为实体。步骤二十:保存并关闭零件 40 SolidWorks高级曲面教程第五章高级曲面建模本章内容要点:创建拉伸曲面、直纹曲面、放样曲面以及平面区域通过剪裁修改曲面创建填充曲面曲面转换成实体使用曲面交叉创建3D曲线5.1高级曲面建模实例本例中的遥控器模型的关键流程如下:1)捕获设计意图工业设计中提供的仅是遥控器的设计概念和草绘轮廓。用户可以将相关的图像文件插入到草图中,图像的轮廓线在建模过程中可以起到引导线的作用。2)分型线与拔模角按照一般的设计惯例,在建模前都会指定零件的分型线,并使用参考曲面定义它的拔模角。对于绝大多数的自由曲面

43、零件来说,用户必须在零件上创建拔模。通常,用户不会在本地特征创建完毕后再插入拔模特征。3)样条曲线消费产品一般要求有平滑、曲率连续的形状,仅使用直线或者圆弧来创建模型时根本达不到要求的,而使用样条曲线可以达到创建复杂曲面的要求。4)放样曲面和扫描曲面遥控器的部分形状将通过一系列草图轮廓以及引导线放样而成,其他部分则通过引导曲线扫描而来。5)填充曲面修补缝隙零件的剩余部分将通过曲面填充得到,以补充放样和扫描曲面未能生成的地方。6)缝合曲面创建完毕后,可以直接缝合生成实体。7)镜向镜向缝合的实体。8)设计更改对模型进行评估,修改其内部曲线。步骤一:创建零件Remote_Control使用模板Par

44、t_MM,创建零件,并保存为Remote_Control。步骤二:创建侧视草图在右视基准面上创建草图,绘制一条水平直线,作为以后步骤的参考线。步骤三:插入草图图片 41SolidWorks高级曲面教程单击工具,草图工具,草图图片,选取AdvancedSurfaceModelingsLesson05CaseStudyRemoteControlSketchesfromID文件夹下的Remotesideview图片文件,单击打开,插入后的图片非常大,大约是1075mm。步骤四:调整图片大小确定锁定高宽比例已经被勾选,为宽度尺寸指定一个合适的值:150mm左右。使用拖拽以及缩放尺寸工具来调整图片。步骤

45、五:设置透明度展开透明度选项去,选择用户定义,单击图片中的白色背景区域来重定义透明颜色,设置透明度为1,如图所示。单击确定,完成操作。确认,退出草图。步骤六创建上视草图在上视面上创建草图,单击工具,草图工具,草图图片,选取AdvancedSurfaceModelingsLesson05CaseStudyRemoteControlSketchesfromID文件夹下的图片Remotetopview,打开,插入图片。图片很大,且旋转了一个角度。旋转图片,输入角度为90度,勾选选项锁定高宽比例,并为宽度尺寸指定一个合适的数值:150mm左右。展开透明度选项去,选择用户定义,单击图片中的白色背景区域来

46、重定义透明颜色,设置透明度为1,如图所示。单击确定,完成操作。确认,退出草图。使用拖拽以及缩放尺寸工具来调整图片,最后图片结果如图。 42SolidWorks高级曲面教程步骤七:绘制分型线在右视基准面上创建草图。选择草图1中的水平直线,单击转换实体引用复制该直线。使用切线弧与直线命令,修改绘制草图如下,作为分型线。步骤八:标注尺寸隐藏草图1,标注尺寸。因为图片插入的差异性,不要太在意和图中尺寸完全一致。步骤九:套合样条曲线单击工具,样条曲线工具,套合样条曲线,清除闭合的样条曲线复选框。右键单击直线,并单击选择链命令,自动创建样条曲线,并且原始草图实体转换为 43 SolidWorks高级曲面教

47、程构造线。草图实体会自动添加套合样条曲线的符号。修改分型线的构造线尺寸,则样条线随之变化。步骤十:拉伸曲面拉伸分型线草图,设置距离为40mm。步骤十一:隐藏曲面选择曲面,右键,选择隐藏。便于后面的草图绘制。步骤十二:绘制上视方向分型线选择上视面,创建草图,绘制一条4点样条线。样条线的两个端点与草图1的水平直线端点重合,且其控标垂直于草图1中的参考直线(选择某一端点控标的箭头,然后选择草图1参考线,在属性框中选择垂直)。其余两点基本保证与草图2的图片轮廓相吻合,调整各点的位置。确认,退出草图。步骤十三:剪裁分型面显示分型面,以便剪裁。单击剪裁曲面按钮,选择标准剪裁类型,剪裁工具选择上视方向分型线

48、,单击保留选择,选取分型线内部需要的曲面。单击确认退出。 44 SolidWorks高级曲面教程步骤十四:创建直纹曲面一般而言,可以将直纹曲面看成由无数的线段连接曲面相对侧边线的相应点组成的;直纹曲面不需要创建草图。需要创建一个沿着分型面曲面并与上视面成3度拔模角的曲面。单击曲面工具栏上的直纹曲面按钮,设置参数如下: 45 SolidWorks高级曲面教程类型:锥削到向量;距离为12mm;参考向量为上视面,并单击反向;角度为3度;边线选择为剪裁曲面的外边线。单击确定,完成操作。步骤十五:创建两个等距基准面创建一个平行于上市基准面的等距面,用来绘制按键区域。选择上视面,单击曲面工具栏上的参考几何

49、体下的基准面按钮,输入12.2mm,确定。选择前视基准面,创建基准面,输入19mm,确定。步骤十六:创建3点样条曲线作为按键区域的外侧轮廓在基准面1上创建草图,绘制一个3点的样条线,其两个端点与草图1的参考线端点重合,它们的端点控标垂直于草图1的参考直线。标注尺寸如下图的右图。尺寸19mm是点与参考直线间的距离。 46 SolidWorks高级曲面教程步骤时期:创建第一条轮廓曲线在右视基准面上创建草图,绘制一个2点的样条线。其一个端点与步骤十六中的引导线一个端点重合;另一个端点与位于直纹曲面的边角处的端点重合。在样条曲线与直纹曲面边线间添加相切约束,保证放样时曲面形成3度的拔模角。通过样条曲线

50、的另一端点绘制一条构造线,与曲线相切。构造线与步骤十五中的第一个基准面成2度角。调整曲率,使得大致符合要求为止。确认退出草图。步骤十八:创建第二条轮廓线重复前述步骤十七的操作过程,在右视基准面上创建草图如下。步骤十九:创建第三条轮廓曲线 47 SolidWorks高级曲面教程选择基准面2(步骤十五)上创建草图,并切换视图到前视。绘制一个2点样条线,在样条线端点与引导线以及直纹曲面边线间分别添加穿透关系。绘制两条分别相切于样条线的构造线,标注角度如下。步骤二十:放样曲面单击曲面工具栏上的放样曲面按钮,选择前面的3条轮廓线;起始/结束 48 solidWorks高级曲面教程约束均选择垂直于轮廓。引

51、导线选择步骤十六的草图和直纹曲面的边线,边线的相切类型选择与面相切。单击确定。步骤二十一:查看结果可以用斑马纹和曲率来查看曲面的质量。可以发现不是很圆滑。步骤二十二:添加放样截面右键单击放样曲面,选择添加放样截面,系统自动生成一个横截面和一条穿越曲面的轮廓曲线。通过拖拽可以移动和旋转这个横截面。步骤二十三:使用所选基准面勾选使用所选基准面,选择前视基准面,单击确定。步骤二十四:编辑新放样草图为了编辑新生成的放样草图,先显示第二条轮廓曲线草图。编辑新的放样草图,曲线端点可以与引导线和直纹曲面的边线添加穿透关系。添加两条分别相切与样条曲线的构造线,并与第二条轮廓的各自对应的构造线添加平行关系。确认

52、,退出草图。并隐藏其他草图。 49 SolidWorks高级曲面教程步骤二十五:创建直纹曲面创建第二个iwen曲面,设置拔模角为3度,参考基准面为上视面,方向与第一个直纹曲面相反。步骤二十六:创建5点样条曲线在右视基准面上创建草图,显示侧视草图图片(草图1)。绘制一个5点样条曲线,两个端点与直纹曲面的边角点添加重合约束,样条曲线与直纹曲面边线添加相切关系。调整其他点,与图形尽可能吻合。确认,退出草图,作为第二条引导线。 50 SolidWorks高级曲面教程步骤二十七:创建基准面选择前视面,创建基准面,偏距距离为44.5mm。步骤二十八:绘制扫描路径在右视基准面上创建草图,绘制一条经过原点的水

53、平直线。直线的一个端点与样条线重合,另一个端点与基准面3(步骤二十七)重合。确认退出草图。步骤二十九:绘制扫描轮廓在基准面3上创建草图,扫描轮廓为部分椭圆。1)单击草图工具栏上的部分椭圆按钮,椭圆弧长度近似为四分之一。2)在椭圆圆心与短轴的端点添加水平约束。3)在椭圆圆心与短轴端点间绘制一条水平构造线,再在椭圆圆心与椭圆弧端点间绘制一条构造线。短轴端点椭圆弧端点椭圆弧端点和长轴端点重合4)在椭圆弧的端点与直纹曲面的底边线添加穿透关系。5)在椭圆圆弧另一个端点与长轴端点间添加重合约束。再添加该端点与引导线 51 SolidWorks高级曲面教程间的穿透关系。步骤三十:扫描曲面单击曲面工具栏上的扫

54、描曲面按钮,选取轮廓、路径,第二条引导线和边线作为引导线,生成扫描曲面。步骤三十一:剪裁曲面使用基准面3剪裁带有3度拔模角的直纹曲面(第二个),保留下来的曲面部分作为填充曲面的参考曲面。(放样曲面已被隐藏)步骤三十二:拉伸曲面作为第二个参考面在右视面上创建草图,选择引导线单击转换实体引用,创建草图实体。 52 SolidWorks 高级曲面教程绘制一条竖直的构造线,端点与基准面3重合,然后用它来剪裁转换后的实体曲线,保留最侧面的部分实体。拉伸曲面,深度为12mm。步骤三十三:填充曲面单击曲面工具栏上的填充曲面,选择三条边线,边线设定选择相切,勾选应用到所有边线选项,单击确定。步骤三十四:缝合曲

55、面 53 SolidWorks高级曲面教程单击缝合曲面按钮,选择填充曲面、扫描曲面、拉伸参考曲面和剪裁曲面,单击确定。步骤三十五:误差分析单击工具,误差分析,选取填充曲面与扫描曲面相交处的边线,单击计算。清除边线,重复计算其余两条边线。单击确定,退出命令。注意:分开计算边线,结果更准确。步骤三十六:压缩缝合曲面特征压缩或删除该特征。该特征仅是为了进行误差分析。步骤三十七:隐藏与显示曲面隐藏参考曲面,显示放样曲面。步骤三十八:斑马条纹单击视图,显示,斑马条纹,查看曲面情况。步骤三十九:创建通过参考点的曲线单击插入,曲线,通过参考点的曲线,选择图示两个顶点,生成曲线。 54 SolidWorks

56、高级曲面教程步骤四十:创建平面区域单击曲面工具栏上的平面区域按钮,选择创建的曲线及放样的边界,单击确定。步骤四十一:缝合曲面单击曲面工具栏上的缝合曲面按钮,选择平面区域、放样曲面、扫描曲面以及填充曲面缝合起来。步骤四十二:创建另一个平面区域在右视基准面上创建一个大的矩形(超出零件轮廓),单击平面区域按钮,单击确定。步骤四十三:剪裁曲面单击剪裁曲面按钮,选择标准,以缝合曲面为裁剪工具,保留零件轮廓内部 55 SolidWorks高级曲面教程的曲面。步骤四十四:缝合曲面选择缝合曲面与剪裁曲面,缝合成一个整体,并勾选尝试生成实体选项,生成了一个实体。步骤四十五:镜向实体单击特征工具栏上的镜向按钮,选

57、取实体的平面部分(步骤四十二),展开要镜向的实体,并选择零件实体,选择合并实体选项,单击确定。步骤四十六:动态修改特征 56 SolidWorks高级曲面教程查看零件,对需要修改的地方进行修改。步骤四十七:绘制圆弧在右视基准面上创建草图,使用3点圆弧绘制一条圆弧,并标注如下。端点与平面上的两个点重合。确认退出草图。步骤四十八:创建基准面创建一个平行于前视基准面的基准面,基准面与步骤四十七的圆心重合。步骤四十九:创建第二条圆弧在新创建的基准面4上新建草图,绘制圆心/起/终点画弧。圆弧端点与平面边线添加穿透关系,圆弧中心与右视面重合,在圆弧上添加一个点,该点与第一条圆弧穿透。 57 SolidWo

58、rks高级曲面教程确认,退出草图。步骤五十:填充曲面单击曲面工具栏上的填充曲面按钮,选择顶部平面区域的两条边线,选择接触;在约束曲线中选择前面创建的两个圆弧草图。在选项框中选择合并结果。单击确定。原来的平面即被新创建的填充面所取代。当所有的边线都同属于一个实体模型时,可以使用填充曲面命令来实现替换实体面的目的。步骤五十一:创建拉伸切除草图在右视基准面上创建草图,绘制一条与轮廓相切的直线,将直线分为两段,左侧为构造线。调整直线角度,使之与遥控器底部相交。步骤五十二:贯穿切除单击特征工具栏上的拉伸切除按钮,完全贯穿自动选择,两侧切除,向外切除部分实体。 58 SolidWorks高级曲面教程步骤五

59、十三:创建圆顶特征单击插入,特征,圆顶,创建一个内凹的圆顶特征(单击反向),深度为1.65mm。步骤五十四:保存并关闭零件 59 SolidWorks高级曲面教程 60 SolidWorks高级曲面教程第六章接合与修补本章内容要点:各形状间的光滑接合在填充曲面、放样曲面以及边界曲面中设置曲率连续通过剪裁及再建几何体修补模型面有效地利用相切使用自由形(任意多边形)特征6.1复杂的接合实例X复杂的接合在曲面建模中是一种非常困难的操作。复杂接合实例包括T、K以及Y型交叉。操作流程:将接合各种形状的分离管件并最终生成一个完整的自行车架。1)剪裁管件以适应接合为接合做准备,需要确定每个管件剪裁成什么形状

60、以及需要减去多少面积。接合过渡区太短,可能产生褶皱,太长了又需要添加更多的面块至接合处。2)剪裁每个实体生成明显的边界接合过程必须分成几个部分来完成,因为不可能在一个特征中将所有实体接合起来。3)放样生成一个封闭边界分割的边界用来创建简单的放样曲面,然后用此放样曲面生成一个封闭边界以用于复杂的修补操作。这种简单的放样通常以相邻管件的边界作为轮廓,并设成曲率过渡。有时还需要使用引导线或者中间轮廓来得到正确的形状。4)填充修补使用填充曲面命令可以理想地完成一些不规则形状的修补任务。多数情况下,在使用填充曲面命令时,边线设定使用曲率选项生成的修补面是最好的。在曲率选项不行的情况下,选择相切。步骤一:

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