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1、第6章 实体特征高级应用,SolidWorks提供的特征命令是有限的，但如果能灵活使用，将完成各种复杂的零件模型。另一方面，如何使用特征命令，以及出现错误时如何解决等问题，都是大部分初学者以及中级用户经常遇到的难题，本章将介绍实体特征的高级应用和常见错误的解决方案。,6.1 拉伸开始、终止条件详解,“拉伸凸台/基体”特征和“拉伸切除”特征的操作步骤和选项是相似的，二者区别在于前者为添加材料，后者减去材料，本节的讲解主要以“拉伸凸台/基体”特征为例。拉伸特征的开始、终止条件都有多种类型，如果组合使用，就可以生成多种不同的模型效果。,6.1.1 开始条件,在SolidWorks里面，为拉伸开始条件
2、提供了“草图基准面”、“曲面/面/基准面”、“顶点”和“等距”4中类型。下面分别介绍。设定开始条件在“拉伸”属性管理器里“从”选项下，单击“开始条件”列表的下三角按钮，弹出类型列表，即可选择需要的类型。 1。草图基准面 2。曲面/面/基准面 3。顶点 4。等距,6.1.2 终止条件,当为一个轮廓应用拉伸特征或者编辑已有拉伸特征时，将弹出“拉伸”属性管理器，在该管理器下可以设定拉伸的终止类型。“方向1”和“方向2”选项下的设置一样，欲使用某类型，单击“终止条件”列表框的下三角按钮，弹出“终止条件”列表，选择需要的类型。如果要使用“方向2”选项，勾选“方向2”选项前的复选框，即可激活该选项。在So
3、lidWorks里，提供了8种“终止条件”类型，下面分别介绍这些类型的功能。 1。给定深度 2。完全贯穿 3。成形到一点 4。成形到下一面 5。成形到一面 6。其他类型,6.1.3 拉伸方向,拉伸特征默认的方向为垂直于草图绘制平面，如果需要，也可以为拉伸指定方向，可以使用草图线段或者模型边线来指定方向。,6.1.4 基准面,将拉伸的开始、终止条件组合使用，可以得到多种不同的模型结构。在建模过程中，经常需要插入基准面作为参考，下面举几个例子来演示如何灵活使用基准面来建模。这里仅仅演示基准面作用，因此在尺寸上不作严格限制。,6.1.5 实例：车刀头,本节向读者演示一个车刀刀头的建模过程。本例的模型
4、如图所示，这里如果不使用基准面来辅助建模，就比较困难。,6.2放样,对于比较复杂的模型，特别是截面变化的模型，可以使用“带引导线的放样”或者使用多个轮廓来完成，前者多用于截面形状按一定规律变化，且变化缓慢的模型建模。很多模型，用这两种方案都可以解决。,6.2.1 带引导线放样,引导线在放样中的作用和扫描中引导线的作用类似，使用方法也一样。放样轮廓之间在过渡过程中会沿着引导线发生变化。这里以一个放样花瓶为例介绍带引导线放样的使用方法。,6.2.2 多个轮廓的放样,对于一些复杂的模型，可以利用多个草图轮廓来控制模型的尺寸，利用多个轮廓生成放样，需要建立多个参考基准面，草图轮廓仅第一个或最后一个可以
5、是点，也可以这两个轮廓均为点。下面以一个多轮廓放样吊钩为例介绍该种放样的使用方法。,6.3 扫描,“扫描”特征用于生成截面沿路径变化的模型，该命令的属性管理器里包含丰富的选项，通过使用不同的选项组合，可以生成多种扫描效果。“扫描”特征多应用在弹簧和螺纹外形的建模上，本节介绍“扫描”特征在弹簧建模上的应用。,6.3.1 扭转扫描,草图轮廓在沿着路径移动的过程中，如果再对草图旋转，就可以形成一些复杂的模型，如U型弹簧。该方法多用于造型设计，下面介绍该方法的操作步骤。 1。U型弹簧 2。普通弹簧,6.3.2 螺旋线/涡状线,“螺旋线/涡状线”命令用于生成各类螺旋线和涡状线，以供扫描特征之用。使用该命
6、令，需要指定一个基圆以定义螺旋线的直径，下面介绍该命令的使用方法。 1。恒定螺距 2。可变螺距,6.3.3 实例：发条和弹簧,“扫描”特征主要用于各类弹簧的建模，下面向读者演示几个实例的建模过程。 1。涡状线式 2。直弹簧,6.4 薄壁零件,在实际的建模过程中，有些模型结构如箱体、管、薄板等，均属于薄壁零件，在SolidWorks里面，根据壁厚的特点，可以使用抽壳命令、开环草图或者薄壁特征等方法来对这类零件进行建模。本节分别介绍这些方法在薄壁零件建模过程中的应用。,6.4.1 抽壳,前面章节介绍了“抽壳”特征的使用方法，本节将介绍多厚度抽壳的使用方法；另外如果在一个模型上既要应用“抽壳”特征，
7、也要添加“圆角”或者“倒角”特征，那么应用这些特征的顺序不同，也将影响操作的复杂程度，甚至会导致建模发生错误，本节将解决这个问题。 1。多厚度抽壳 2。带圆角或者倒角的抽壳,6.4.2 开环草图,在SolidWorks里，可以对于开环草图应用拉伸、旋转、扫描等特征，在相应的属性管理器下，“薄壁特征”将自动被激活，在该选项下可以设定壁厚，通常用于生成各种板壳零件。下面分别介绍开环草图在各实体特征下的使用。 1。“拉伸凸台/基体”特征 2。“旋转凸台/基体”特征,6.4.3 薄壁特征,在各用于生成基体类的特征属性管理器里，都有“薄壁特征”选项，激活该选项，设置相应的参数，可以生成一个薄壁特征，“薄
8、壁特征”广义上属于“抽壳”特征的范围。下面分别介绍。 1。“拉伸凸台/基体”特征 2。“旋转凸台/基体”特征 3。小结,6.4.4 实例：花瓶,本节以“6.2.1 带引导线的放样”节里的“放样花瓶”为例，通过两种方法来完善该花瓶的建模过程，然后比较两种方法区别。 1。使用薄壁特征 2。使用多厚度抽壳,6.5 特征复制,在SolidWorks里运用好特征的复制功能，将提高设计的效率。有时候复制的生成的特征并不是预想的结果，这就需要了解特征复制的过程，从而减少建模过程中的错误，或者当出现错误时候能够及时解决。本节将介绍特征复制的一些高级应用技巧。,6.5.1 随形阵列,通过随形阵列可以使得源特征在
9、阵列过程中改变其尺寸。本节的范例如图6-150所示，对于模型上的槽，在阵列过程中槽的长度要发生变化，这里可以使用“线性阵列”特征里的“随形变化”选项来完成。,6.5.2 “只阵列源”选项,“只阵列源”选项位于“线性阵列”属性管理器“方向2”选项下，用于只将源特征进行两个方向复制的阵列。如果取消对于“只阵列源”选项前的复选框的选择，那么阵列的过程为先将源特征沿“方向1”设置的参数进行阵列复制，再将“方向1”下阵列的所有实例沿“方向2”设定的参数进行阵列复制。下面通过几个实例来介绍“只阵列源”选项的使用。 1。例1:本例为在一条直线上沿两个方向来阵列特征。在一条直线上的阵列通常都是等距的，所以从模
10、型上无法区别阵列的结果，但两个方向的阵列的间距如果不相等，就可以观察出来。 2。例2:本例演示的内容为在一个平面上沿两个垂直方向来阵列特征。,6.6 特征复制机理剖析,在SolidWorks里面，通常用于复制的源特征为拉伸特征，拉伸特征有丰富的开始、终止条件，这些开始、终止条件将影响复制的结果。本节以拉伸特征为例，介绍特征被复制的过程。特征复制的过程是将特征的草图、开始与终止条件，均按照设置的参数进行复制，从而得到所需要的模型；但是对于终止条件与某个面相关的特征，如“成形到一面”，由于在镜向过程中，该目标面不被镜向，因此就使得复制的结果与欲得到的结果存在差异。本节以一些实例来说明这个问题，并给
11、出解决方案。,6.6.1 镜向实例,本节建立一个基座零件，基座零件是一个对称性零件，因此应用“镜向”命令来建模，可以简化操作步骤。但是在应用过程中，复制的特征结果可能与预想的会有差别。本例的模型如图所示，下面演示该模型的建模过程（该模型的建模过程尚未完成）。,6.6.2 镜向特征机理剖析,使用“镜向”命令复制特征的过程是将特征的草图、开始与终止条件，均按照设置的参数进行对称复制，从而得到所需要的模型。如“6.6.1 镜向实例”中步骤（6）、（7）所得到的结果，但是步骤（14）中所得到的镜向结果和预想的结果有差别，下面来分析其中的原因。 1。编辑源特征 2。机理剖析,6.6.3 圆周阵列实例,本
12、节的模型是圆珠笔里的用于笔芯伸缩的一个零件，模型如图6-191所示。该模型的建模过程中，需要用到终止条件为“成形到下一面”的拉伸特征和“圆周阵列”特征。下面演示该模型的建模过程。,6.6.4 圆周阵列特征机理剖析,使用“圆周阵列”命令复制特征的过程是将特征的草图、开始与终止条件，均按照设置的参数进行圆周复制，从而得到所需要的模型。如“6.6.3 圆周阵列实例”中步骤（11）、（12）所得到的结果，和预想的结果有差别，但通过步骤（13）的编辑，得到了预想的结果。下面来分析其中的原因。 1。编辑特征 2。机理剖析,6.7 多实体技术建模,在SolidWorks里，每一个基体特征都能生成一个实体，当
13、这些特征生成的模型之间既不交叉也不接合时，将作为单独的实体存在；当基体特征生成的模型之间交叉或者接合时，系统默认地在这些实体之间添加布尔“和”运算，将这些模型合并为一个实体，当然也可以取消合并；如果应用切除特征，将当前实体切割成不相连接的多个部分，那么这些不相连接的部分也将作为单独的实体存在。下面介绍多实体技术在零件建模中的应用。,6.7.1 多实体技术概述,零件文件现可包含多个实体，使用多实体技术可以简化建模步骤，加速零件的性能。例如，当设计辐条轮时，知道了轮缘和轮轴的要求，但不知道如何设计辐条时，就可以使用多实体零件生成轮缘和轮轴，然后再生成连接实体的辐条。本节对于多实体技术作如下介绍。
14、1。操作多实体零件 2。组织和管理实体 2。生成多实体零件,6.7.2 辐条轮建模,本节对于如图所示的辐条轮进行建模，建模的过程为先建立轮轴和轮缘，再建立辐条部分。该零件的建模过程使用了多实体技术。,6.7.3 组合实体,虽然零件在建模过程中，用到了多实体技术，但在最终的零件里通常须将这些实体进行组合，或者通过设置后续的基体特征属性管理器里“合并结果”选项来将这些实体进行合并，从而得到只有一个实体的零件。 通过“组合”命令里的“添加”选项将零件中的实体组合为一个实体，可以一次组合2个以上的实体，也可以将组合实体再进行组合。,6.7.5 桥接,桥接是在多实体环境中经常使用的技术，用于生成连接多个
15、实体的实体。在首先生成部分模型，然后生成连接几何体时，此技术很有用。下面演示该技术的使用方法。,6.7.6 局部操作,当想在多实体模型的某些部分进行操作，而在其他部分不进行操作时，可以使用局部操作来完成。例如，设计如图所示的双头量杯，需要在两个杯子上生成抽壳，但不需要在连接两个杯子的部件上生成抽壳，对于单一实体是不可能的，那么就可以在分开的实体上生成零件并进行特征操作。,6.7.7 组合特征,通过“组合”命令可以将多个实体结合来生成一个单一实体零件或者另一个多实体零件。组合特征包含“添加”、“删减”和“共同”三种操作类型。灵活使用这三种操作类型，可以简化操作步骤，提高零件的处理性能。本节先介绍
16、交叉实体技术，再介绍组合特征的操作类型 1。交叉实体 2。组合类型,6.8 圆角,“圆角”特征用于在已有零件的边线、面或者特征上添加圆角结构，SolidWorks提供了多种圆角类型，本节将介绍“变半径”圆角、“面圆角”和“圆角”属性管理器里“逆转参数”的使用方法，“逆转参数”用于生成逆转圆角。,6.8.1 变半径圆角,通过“圆角”属性管理器里“变半径”选项可以生成带可变半径值的圆角，当生成“变半径”圆角时，圆角边线上会出现控制点，通过控制点可以控制该处圆角的半径值。,6.8.2 完整圆角,通过“圆角”属性管理器里“完整圆角”选项可以生成相切于三个相邻面组（一个或多个面相切）的圆角。,6.8.3
17、 逆转圆角,逆转圆角需要通过“圆角”属性管理器里“逆转参数”选项来生成。对于三条相交于一点的边线应用“圆角”特征，那么在顶点处的圆角和边线上的圆角的过渡距离是由软件按照参数默认设置的，通常是相等的；当然也可以分别指定不同的过渡距离，这样生成的圆角，即为逆转圆角。,6.9 常见错误及解决方案,读者在使用SolidWorks中经常会遇到一些问题，如建模错误、草图过定义、无法生成特征等，本节通过范例来介绍SolidWorks用户在使用过程中经常遇到的一些问题，并提出解决的方案；本节还将介绍一些在建模中比较实用的技巧。,6.9.1 草图共享,在SolidWorks里可以将一个草图应用于不同的特征，实现
18、草图的共享，在“特征设计树”里，被共享的草图图标上有一个共享的符号（或者）。使用草图共享，可以在一定程度上提高设计的效率，也有利于后期对于零件的修改。下面以一个范例介绍共享草图的使用方法，本范例为一个沉孔结构的建模过程。,6.9.2 草图自相交叉,本节以“旋转凸台/基体”特征为例，介绍在建模过程出现交叉草图的解决方案。在使用“旋转凸台/基体”特征时，常见的错误除了草图自相交叉外，还有草图与旋转轴交叉和旋转轴线型问题，下面介绍该内容。 1。解决方案 2。小结 3。实例,6.9.3 自相交叉草图讨论,前面的部分章节中，在零件建模过程中，有时候草图出现了自相交叉的情况，使得建模发生了错误。但是在So
19、lidWorks里是允许存在自相交叉草图的，合理使用自相交叉草图还可以提高设计的效率，简化操作步骤，体现设计意图。本节将讨论自相交叉草图和非自相交叉草图的区别，从而学会判别草图是否为自相交叉草图。,6.9.4 零厚度几何体,如果实体模型的边线或顶点与相邻几何体连接不当，则将会产生零厚度的几何体，在SolidWorks里是不允许零厚度几何体的。 1。通常的错误信息有： 2。导致零厚度几何体的可能原因如下： 3。可能的修正措施： 4。范例,6.10 小结,本章介绍了在SolidWorks里进行零件建模的一些高级应用技巧和知识，每一个命令都有其特殊的功能之处，关于在于设计人员要熟记各命令的位置、选项和功能，充分理解命令的基本原理，此外还需要对模型的结构有充分的认识。这样在应用中遇到问题后，可以查阅相关的资料来解决问题，循序渐进地积累使用经验和技巧。SolidWorks的应用非常灵活，设计人员可以任意选择符合个人习惯的操作方法，目的在于不要局限于软件的操作上，而要专注于所设计的产品。,