特征建模课件.ppt

第3章 特征建模l3.1 零件建模的基本概念lSolidWorks是基于特征的实体造型软件基于特征”这个术语的意思是零件模型的构造是由各种特征来生成的，零件的设计过程就是特征的累积过程l所谓特征是指可以用参数驱动的实体模型通常，特征应满足如下条件：l1.特征必须是一个实体或零件中的具体构成之一l2.特征能对应于某一形状l3.特征应该具有工程上的意义l4.特征的性质是可以预料的l改变与特征相关的形状与位置的定义，可以改变与模型相关的那些形位关系对于某个特征既可以将其与某个已有的零件相联结，也可以把它从某个已有的零件中删除掉，还可以与其他多个特征共同组合创建新的实体特征建模3.2 零件特征分析l任何复杂的机械零件，从特征的角度看，都可以看成是由一些简单的特征所组成，所以可以把它们叫做组合体l组合体按其组成方式可以分为特征叠加、特征切割和特征相交3种基本形式l在零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由哪几个特征组成，明确各个特征的形状，它们之间的相对位置和表面连接关系；然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模l一个复杂的零件，可能是由许多个简单特征经过相互之间的叠加、切割或相交组合而成。

零件建模时，特征的生成顺序很重要不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的造型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用 特征建模3.3 零件三维实体建模的基本过程l一个零件的建模过程，实际上就是许多个简单特征相互之间叠加、切割或相交的操作过程按照特征的创建顺序，构成零件的特征可分为基本特征和构造特征，因此一个零件的实体建模的基本过程可以由如下几个步骤组成：l1.进入零件设计模式，分析零件特征，并确定特征创建顺序l2.创建与修改基本特征l3.创建与修改其他构造特征l4.所有特征完成之后，存储零件模型特征建模3.4 基础特征建模l基础特征建模是三维实体最基本的绘制方式，可以构成三维实体的基本造型基础特征建模相当于二维草图中的基本图元基础特征建模主要包括拉伸特征、拉伸切除特征、旋转特征、旋转切除特征、扫描特征与放样特征等l3.4.1 拉伸特征l拉伸特征是SolidWorks中最基础的特征之一，也是最常用的特征建模工具拉伸特征是将一个二维平面草图，按照给定的数值沿与平面垂直的方向拉伸一段距离形成的特征 特征建模l1拉伸特征的操作步骤l（1）执行拉伸命令。

l在草图编辑状态下，利用“插入”“凸台/基体”“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”工具栏上的“拉伸凸台/基体”图标按钮 ，此时系统出现“拉伸”属性管理器；l（2）设置属性管理器l按照设计需要对“拉伸”属性管理器进行参数设置，然后单击属性管理器中的“确定”图标按钮 特征建模l2拉伸特征的终止条件l不同的终止条件，拉伸效果是不同的SolidWorks提供了8种形式的终止条件，在“终止条件”一栏的下拉菜单中可以选用需要的拉伸类型l（1）给定深度l从草图的基准面以指定的距离拉伸特征 l（2）完全贯穿l从草图的基准面拉伸特征直到贯穿视图中所有现有的几何体 l（3）成形到下一面l从草图的基准面拉伸特征到相邻的下一面，以生成特征下一面必须在同一零件上，该面既可以可以是平面也可以是曲面l（4）成形到一顶点l从草图基准面拉伸特征到一个平面，这个平面平行于草图基准面且穿越指定的顶点特征建模l（5）成形到一面l从草图的基准面拉伸特征到所选的面以生成特征，该面既可以可以是平面也可以是曲面l（6）到指定面指定距离l从草图的基准面拉伸特征到距离某面特定距离处以生成特征，该面既可以可以是平面也可以是曲面l（7）成形到实体l从草图的基准面拉伸特征到指定的实体。

l（8）两侧对称l从草图的基准面向两个方向对称拉伸特征 特征建模l3拔模拉伸l在拉伸形成特征时，SolidWorks提供了拉伸为拔模特征的功能单击“拔模开关”图标按钮，在“拔模角度”一栏中输入需要的拔模角度还可以利用“向外拔模”复选框，选择是向外拔模还是向内拔模l4薄壁特征拉伸l在拉伸形成特征时，SolidWorks提供了拉伸为薄壁特征的功能如果选中“拉伸”属性管理器中的“薄壁特征”复选框，可以拉伸为薄壁特征，否则拉伸为实体特征薄壁特征基体通常用作钣金零件的基础特征建模3.4.2 拉伸切除特征l拉伸切除特征是SolidWorks中最基础的特征之一，也是最常用的特征建模工具拉伸切除是在给定的基体上，按照设计需要进行拉伸切除l拉伸切除特征的操作步骤如下：l（1）执行拉伸切除命令l在草图编辑状态下，利用“插入”“切除”“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”工具栏上的“拉伸切除”图标按钮，此时系统出现“切除-拉伸”属性管理器l（2）设置属性管理器l按照设计需要对“拉伸”属性管理器进行参数设置，然后单击属性管理器中的“确定”图标按钮特征建模3.4.3 旋转特征l旋转特征命令是通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来生成特征。

旋转轴和旋转轮廓必须位于同一个草图中，旋转轴一般为中心线，旋转轮廓必须是一个封闭的草图，不能穿过旋转轴，但是可以与旋转轴接触l旋转特征应用比较广泛，是比较常用的特征建模工具l1旋转特征的操作步骤l（1）绘制旋转轴和旋转轮廓l在草图绘制状态下，绘制旋转轴和旋转轮廓草图l（2）执行旋转命令l利用“插入”“凸台/基体”“旋转”菜单命令，或者单击“特征”工具栏上的“旋转凸台/基体”图标按钮 ，此时系统出现“旋转”属性管理器，各栏的注释特征建模l（3）设置属性管理器l按照设计需要对“拉伸”属性管理器中的各栏参数进行设置l（4）确认旋转图形l单击属性管理器中的“确定”图标按钮 ，实体旋转完毕l2旋转类型l不同的旋转类型，旋转效果是不同的SolidWorks提供了3种形式的终止条件，在“旋转类型”一栏的下拉菜单中可以选用需要的旋转类型l（1）单向l从草图基准面以单一方向生成旋转特征 特征建模l（2）两侧对称l从草图基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征，两个方向的旋转角度相同，旋转轮廓草图位于旋转角度的中央 l（3）双向l从草图基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征，两个方向旋转角度为属性管理器中设定的值。

l3薄壁特征旋转l在旋转形成特征时，SolidWorks提供了旋转为薄壁特征的功能如果选中“旋转”属性管理器中的“薄壁特征”复选框，可以旋转为薄壁特征，否则旋转为实体特征 特征建模3.4.4 旋转切除特征l旋转切除特征是在给定的基体上，按照设计需要进行旋转切除旋转切除与旋转特征的基本要素、参数类型和参数含义完全相同，旋转切除特征的操作步骤：l（1）设置基准面并绘制草图l在左侧的“FeatureManager设计树”中用鼠标选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面l（2）拉伸图形l利用“插入”“凸台/基体”“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台/基体”图标 ，将上一步绘制的草图拉伸为深度为60的圆柱体特征建模l（3）再次设置基准面并绘制草图l在左侧的“FeatureManager设计树”中用鼠标选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面l（4）执行旋转切除命令l利用“插入”“切除”“旋转”菜单命令，或者单击“特征”工具栏中的“旋转切除”图标 l（5）设置属性管理器l此时系统弹出 “切除-旋转”属性管理器，按照图示进行设置l确认旋转切除特征，单击“切除-旋转”属性管理器中的“确定”图标按钮 。

特征建模3.4.5 扫描特征l扫描特征是指通过沿着一条路径移动轮廓或者截面来生成基体、凸台与曲面扫描特征遵循以下规则：l1.对于基体或者凸台扫描特征，扫描轮廓必须是闭环的；对于曲面扫描特征轮廓可以是闭环的，也可以是开环的l2.路径可以为开环或闭环路径可以是一张草图、一条曲线或者一组模型边线中包含的一组草图曲线l3.路径的起点必须位于轮廓的基准面上l4.扫描特征包括三个基本参数：扫描轮廓、扫描路径与引导线其中扫描轮廓与扫描路径是必须的参数l5.扫描方式通常有：不带引导线的扫描方式、带引导线的扫描方式与薄壁特征的扫描方式特征建模3.4.6 放样特征l放样特征是通过两个或者多个轮廓按一定顺序过渡生成实体征放样可以是基体、凸台、切除或曲面l在生成放样特征时，可以使用两个或多个轮廓生成放样，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”对于实体放样，第一个和最后一个轮廓必须是由分割线生成的模型面或面、或是平面轮廓或曲面l放样特征与扫描特征不同的是，放样特征不需要有路径，就可以生成实体l放样特征遵循以下规则：l1.创建放样特征，至少需要两个以上的轮廓放样时，对应的点不同，产生的效果也不同。

如果要创建实体特征，轮廓必须是闭合的l2.创建放样特征时，引导线可有可无需要引导线时，引导线必须与轮廓接触加入引导线的目的，是为了控制轮廓根据引导线的变化，有效的控制模型的外形l3.放样特征包括两个基本参数：轮廓与引导线特征建模3.5 附加特征建模l附加特征建模是指对已经构建好的模型实体，对其进行局部修饰，以增加美观并避免重复性的工作l在SolidWorks中附加特征建模主要包括：圆角特征、倒角特征、抽壳特征、筋特征、圆顶特征、拔模特征、特型特征、圆周阵列特征、线性阵列特征、镜像特征、孔特征与异型孔特征等l3.5.1 圆角特征l圆角特征用于在零件上生成一个内圆角或外圆角面使用该命令可以为一个面的所有边线、所选的多组面、所选的边线或边线环生成圆角l圆角主要有几下几种类型：等半径圆角、多半径圆角、圆形角圆角、逆转圆角、变半径圆角、面圆角、完整圆角特征建模l生成圆角特征遵循以下规则：l1.在添加小圆角之前添加较大圆角当有多个圆角会聚于一个顶点时，先生成较大的圆角l2.在生成圆角前先添加拔模如果要生成具有多个圆角边线及拔模面的铸模零件，在大多数的情况下，应在添加圆角之前添加拔模特征l3.最后添加装饰用的圆角。

在大多数其它几何体定位后再添加装饰圆角如果先添加装饰圆角，则系统需要花费比较长的时间重建零件l4.尽量使用一个单一圆角操作来处理需要相同半径圆角的多条边线，这样可以加快零件重建的速度 特征建模3.5.2 倒角特征l倒角特征是在所选的边线、面或顶点上生成一倾斜面在设计中是一种工艺设计，为了去除锐边l1“角度距离”倒角l“角度距离”倒角是指通过设置倒角一边的距离和角度来对边线和面进行倒角在绘制倒角的过程中，箭头所指的方向为倒角的距离边l2“距离距离”倒角l“距离距离”倒角是指通过设置倒角两侧距离的长度，或者通过“相等距离”复选框指定一个距离值进行倒角的方式l3“顶点”倒角l“顶点”倒角是指通过设置每侧的三个距离值，或者通过“相等距离”复选框指定一个距离值进行倒角的方式特征建模3.5.3 拔模特征l拔模特征是以指定的角度斜削模型中所选的面拔模特征是模具设计中常采用的方式，其应用之一可使型腔零件更容易脱出模具可以在现有的零件上插入拔模，或者在拉伸特征时进行拔模，也可以将拔模应用到实体或曲面模型l1中性面拔模l在中性面拔模中，中性面不仅是确定拔模的方向，而且也是作为拔模的参考基准使用中性面拔模可拔模一些外部面、所有外部面、一些内部面、所有内部面、相切的面或者内部和外部面组合。

l2分型线拔模l分型线拔模可以对分型线周围的曲面进行拔模，分型线可以是空间曲线如果要在分型线上拔模，可以首先插入一条分割线来分离要拔模的面，也可以使用现有的模型边线，然后再指定拔模方向，也就是指定移除材料的分型线一侧l3阶梯拔模l阶梯拔模为分型线拔模的变体阶梯拔模用为拔模方向的基准面旋转而生成一个面，这将产生小面，代表阶梯特征建模3.5.4 抽壳特征l抽壳特征用来掏空零件，使所选择的面敞开，在剩余的面上生成薄壁特征如果执行抽壳命令时没有选择模型上的任何面，可以生成一闭合、掏空的实体模型，也可使用多个厚度来抽壳模型l1去除模型面抽壳l去除模型面抽壳是指执行。