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1、135第3章 基准特征的创建第三章 基准特征的创建基准特征也叫参考几何体，是SolidWorks一种重要工具，在设计过程中作为参考基准。基准特征包括基准面、基准轴、坐标系和点。使用基准特征可以定义曲面或实体的位置、形状或组成，如扫描、放样、镜向使用的基准面，圆周阵列使用的基准轴等。案例1：卡盘图 3-1 卡卡盘知识点 掌握特征基准面面的建立方法法 了解拉伸的终止止条件1.1模型分析析根据图3-1所所示，发现模型具具有以下几个个特点：1. 模型为四方体，可可以采用拉伸伸命令实现2. 中间挖空的部分分，可以采用用拉伸切除的的方式，对于于切除的斜面面，采用拉伸伸切除到一面面的终止条件件，为了达到到这
2、一目的，考考虑建立一个个基准面，这这个基准面就就是切除的终终止条件。于是，可以通过过以下分解思思路完成，如如图3-2所示。图 3-2 模模型分析1.2 操作步步骤 新建零件启动Soliddworkss，单击菜单单栏中的【新新建】按钮，建立一一个SoliidWorkks新文件。 文件模板系统自动激活【新新建Soliidworkks文件】对对话框，选择择【零件】模板板，如图3-3所示，单击击【确定】。图 3-3 新新建零件 保存文件按Ctrl+SS保存文件，如如图3-4所示，命名名为“卡盘”，单击【保存存】，系统将将自动添加文文件后缀“.sldpprt”。图 3-4 保保存文件 进入草图绘制状状态
3、在FeaturreManaager设计计树中单击【上视视基准面】，在在关联菜单中中单击【草图图绘制】，系系统进入草图图绘制状态中中，如图3-5所示。图 3-5 进进入草绘状态态 绘制草图按S键，出现SS工具栏，单击击【边角矩形形】下拉箭头头，选择【中中心矩形】命命令，绘制如如图3-6所示的草图图，定义两条相邻邻的边为【相相等】几何约约束关系，按S键，单击【智能能尺寸】按钮钮进行草图尺尺寸的标注，单单击【确定】按按钮，退出草草图。图 3-6 绘绘制草图 建立基体特征按S键，单击【拉拉伸凸台/基基体】按钮，激活【拉伸伸】属性管理理器对话框，在【深度】文本框中输入“35”并回车，其他保持默认，如图3
4、-7所示，单击【确定】按钮。图 3-7 建建立基体特征征 绘制草图单击模型上表面面，在关联菜菜单中单击【草草图绘制】，进进入草图绘制制状态，绘制如图3-8所示的草图，注注意几何约束束关系，单击击【确定】按按钮退出草图图。图 3-8 绘绘制草图 建立拉伸切除特特征按S键，从S工工具栏中单击击【拉伸切除除】按钮，激活【拉伸伸切除】属性管管理器对话框框，在【深度度】文本框中中输入“30”并回车，其其他保持默认认，如图3-9所示，单单击【确定】按按钮。图 3-9 建建立切除特征征 建立辅助草图单击模型上表面面，在关联菜菜单中单击【草草图绘制】，进进入草图绘制制状态，绘制制如图3-10所示示的草图，注注
5、意几何约束束关系，单击击【确定】按按钮退出草图图。图 3-10 建立辅助草草图 建立基准面按S键，从S工工具栏中单击击【参考几何何体】按钮 ，选择【基基准面】命令令，激活【基准面面】属性管理理器对话框，在激活的【参考考实体】文本本框中选择如如图3-11所示实体边线线和点， 单击【确定定】按钮。图 3-11 建立基准面面 转化实体引用单击模型上表面面，在关联菜菜单中单击【草草图绘制】，进进入草图绘制制状态，利用用【转化实体体引用】命令令、【镜向实实体】命令、【直直线】命令绘绘制如图3-12所示示的草图，注注意几何约束束关系，单击击【确定】按按钮退出草图图。图 3-12 转化实体引引用 建立拉伸切
6、除按S键，从S工工具栏中单击击【拉伸切除除】按钮，激激活【拉伸切切除】属性管管理器对话框框，单击【终终止条件】下下拉箭头，选选择【成形到到一面】选项项，在激活的的【面/平面】文本框框中选择如图图3-13所示的“基准面”，其他保持持默认，单击击【确定】按按钮。图 3-13 建立拉伸切切除 完成模型至此，完成“卡卡盘”的建模。如如图3-14所示，按CCtrl+SS保存文件。图 3-14 完成模型1.3 步骤点点评1. 对于步骤4：关关联工具栏是是在图形区域域中或FeaatureMManageer 设计树树单击项目时时出现的一个个工具栏，提提供与该项目目相关联的经经常使用的一一些命令。而快捷菜单就是
7、是“右键快捷键键”，一般说来来，快捷菜单单中包含关联联工具栏。所所不同的是，用用户右击对象象（或者已经经选中对象，然然后单击右键键）时，弹出出快捷菜单，快快捷菜单中的的工具更多。2. 对于步骤5：当当用户按键盘盘的S键时，SS工具栏出现现光标位置附附近，非常便便于选择工具具按钮，大大大提高了设计计效率。S工工具栏是SoolidWoorks20008才有的的新工具栏。3. 对于步骤6：基基体特征是FeatuureMannager 设计树中第第一个用户建建立的特征，此此时已经确定定了用户建立立的模型的空空间方位。因此建建议用户在建建立模型前认认真考虑使用用哪个默认基准面建立草草图，等轴测测效果更佳
8、，如如图3-155所示图 3-15 空间方位4. 对于步骤9：草草图不仅仅为为了建立特征征，还可以作作为参考点或或参考线为建建立后续特征征服务，甚至至可以为将来来零件装配提提供定位参考考。5. 对于步骤10：基准面的建建立往往应用用于不规则的的实体或特征征，尤其为复复杂的模型提提供了思路。6. 对于步骤11：在草图中，利利用转化实体体引用或等距距实体命令，提高了了建模效率，另另外它形成的的关联关系为为参数的修改改提供了便利利。7. 对于步骤12：建立此特征，方方法多种多样样，相比之下下，利用拉伸特征征是一种较简简单的方法。1.4 知识总总结-基准面面的建立基准面是参考几几何体的一种种，应用相当
9、当广泛，比如如草图的绘制制平面、镜向向特征、拔模模中性面、生生成剖面视图图等。草图需要绘制在在平面上，SSolidwworks草草图平面可以以是系统提供供了三个默认认基准面、模模型中的平面面以及用户自自建基准面。如如果用户在建建立草图时没没有合适的平平面，可以手手工建立适合合自己的基准准面。基准面面的建立方法法分为以下六六种：1. 【通过直线/点点】：通过空间三个个点，或者一一条直线和不不在其上的空空间点，如图图3-16所示示。图 3-16 【通过直线线/点】生成成基准面2. 【点和平行面】：通过一个空间点并平行于一个面，如图3-17所示。图 3-17 【点和平行行面】生成基基准面3. 【两面
10、夹角】：通过一条直直线并与一个个平面成指定定的角度，如如图3-188所示。图 3-18 【两面夹角角】生成基准准面4. 【等距距离】：平行于已知知平面生成等等距面，可以以同时生成多多个等距面。如如图3-199 所示。图 3-19 【等距距离离】生成基准准面5. 【垂直于曲线】：垂直于曲线生成基准面。如图3-20所示。此方法应用于弹簧的建立等。图 3-20 【垂直于曲曲线】生成基基准面6. 【曲面切平面】：生成相切于已知曲面的基准面，如图3-21所示。此方法应用于键槽的建立等。图 3-21 【曲面切平平面】生成基基准面1.5 练习习题图1习题图2案例2：星形块块图 3-22 星形块知识点 理解零
11、件建模思思路 掌握基准轴的建建立方法1.1模型分析析根据图3-222所示，发现现模型具有以以下几个特点点：1. 模型为星形体，周边的三角角形体围绕模模型的轴心成成圆周分布。2. 这个复杂的模型型实际由若干干个简单的拉拉伸体组成，此此时，只需要要分别做出三三个拉伸体，然然后可以采用用圆周阵列的的方法完成，如如图3-23所示。图 3-23 模型分析1.2 操作步步骤 建立零件启动Soliddworkss，单击菜单单栏中的【新新建】按钮，建建立一个SoolidWoorks新文文件。 文件模板系统自动激活【新新建Soliidworkks文件】对对话框，选择择【零件】模模板，如图33-24所示，单单击【
12、确定】。图 3-24 新建零件 保存文件按Ctrl+SS保存文件，如如图3-25所示，命命名为“星形块”，单击【保保存】，系统统将自动添加加文件后缀“.sldpprt”。图 3-25 保存文件 进入草图绘制状状态在FeaturreManaager设计计树中单击【上上视基准面】，在关联菜单中单击【草图绘制】，系统进入草图绘制状态中，如图3-26所示。图 3-26 进入草绘状状态 绘制草图单击【多边形】按钮，激活【多边边形】属性管管理器对话框框，【参数】选选项组下，在在【边数】文文本框中，输输入数值“8”并回车，单击【外接圆圆】单选按钮钮，其他保持持默认，绘制制如图3-27所示的草草图，并标注注尺
13、寸，单击击【确定】按按钮，退出草草图。图 3-27 绘制草图 建立基体特征按S键，单击【拉拉伸凸台/基基体】按钮，激激活【拉伸】属属性管理器对对话框，在【深深度】文本框框中输入“55”并回车，其其他保持默认认，如图3-28所示，单单击【确定】按按钮。图 3-28 建立基体特特征 绘制草图在FeaturreManaager设计计树中单击【上上视基准面】，在关联菜单中单击【草图绘制】，系统进入草图绘制状态中。单击【多边形】按按钮，激活【多多边形】属性性管理器对话话框，【参数数】选项组下下，在【边数数】文本框中中，输入数值值“8”，单击【外外接圆】单选选按钮，其他他保持默认，绘绘制如图3-29所示的
14、草草图，注意几几何约束关系系并标注尺寸寸，单击【确确定】按钮，退退出草图。图 3-29 草图绘制 建立拉伸曲面切换到【曲面】命令管理器器中，单击【拉伸伸曲面】按钮钮，激活【拉伸伸曲面】属性管管理器对话框框，在【深度度】文本框中中输入“27.5”并回车，其其他保持默认认，如图3-30所示，单单击【确定】按按钮。图 3-30 建立拉伸曲曲面 建立基准面按S键，从S工工具栏中单击击【参考几何何体】按钮 ，选择【基基准面】命令令，激活【基基准面】属性性管理器对话话框，在【参参考实体】文文本框中选择择如图3-31所示实体体边线和点， 单击【确定】按钮。图 3-31 建立基准面面 绘制草图在Featurr
15、eManaager设计计树中单击【上上视基准面】，在关联菜单中单击【草图绘制】，系统进入草图绘制状态中。按S键，从S工工具栏中单击击【直线】按按钮，绘制如如图3-32所示的草草图，单击【确确定】按钮退退出草图。图 3-32 绘制草图 建立拉伸特征按S键，从S工工具栏中单击击【拉伸凸台台/基体】按按钮，激活【拉拉伸】属性管管理器对话框框，单击【终终止条件】下下拉箭头，选选择【成形到到一面】选项项，在激活的的【面/平面】文本框框中选择如图图3-33所示的“基准面”，取消选中【合合并结果】，其他保持默认，单击【确定】按钮。图 3-33 建立拉伸特特征 建立基准面按S键，从S工工具栏中单击击【参考几何
16、何体】按钮 ，选择【基基准面】命令令，激活【基基准面】属性性管理器对话话框，在【参参考实体】文文本框中选择择如图3-34所示实体体边线和点， 单击【确定】按钮。图 3-34 建立基准面面 绘制草图在FeaturreManaager设计计树中单击【上上视基准面】，在关联菜单中单击【草图绘制】，系统进入草图绘制状态中。按S键，从S工工具栏中单击击【直线】按按钮，绘制如如图3-35所示的草草图，单击【确确定】按钮退退出草图图 3-35 绘制草图 建立拉伸特征按S键，从S工工具栏中单击击【拉伸凸台台/基体】按按钮，激活【拉拉伸】属性管管理器对话框框，单击【终终止条件】下下拉箭头，选选择【成形到到一面】
17、选项项，激活【面/平面】文本框框并选择如图3-36所示的“基准面”，取消选中【合合并结果】，其他保持默认，单击【确定】按钮。图 3-36 建立拉伸特特征 隐藏辅助面在前导工具栏中中，单击【隐藏/显示项目】，在下拉菜单单中单击【观阅基准面面】，使基准面面隐藏。在FeaturreManaager设计计树中单击【曲面面实体】前符符号，展开文文件夹，单击击【曲面-拉拉伸】，在关关联菜单中单单击【隐藏】按按钮，如图3-337所示。图 3-37 隐藏辅助面面 建立基准轴按S键，从S工工具栏中单击击【参考几何何体】按钮 ，选择【基基准轴】命令令，激活【基基准面】属性性管理器对话话框，单击如如图3-388所示
18、的图标标，展开特征征树，在【参参考实体】文文本框中选择择“前视基准面面”和“右视基准面面”， 单击【确定定】按钮。图 3-38 建立基准轴轴 圆周阵列实体单击【特征】命命令管理器中中的【线性阵阵列】下拉箭箭头，选择【圆圆周阵列】命命令，激活【圆圆周阵列】属属性管理器对对话框，激活活【阵列轴】文本框，选择“基准轴1”，在激活的【要阵列的实体】文本框中选择如图3-39所示两个实体，单击【确定】按钮。图 3-39 圆周阵列实实体 组合实体单击标准工具栏栏中的【插入】【特征】【组合】按钮钮，激活【属属性】属性管管理器对话框框，保持【操操作类型】选选项组下的【添添加】单选按按钮被选中，在在激活的【要组组
19、合的实体】文本框中选择如图3-40箭头所示的“17”个实体，单击【确定】按钮。图 3-40 组合实体 完成模型至此，完成模型型的建立，如如图3-411所示，按CCtrl+SS保存文件。图 3-41 完成模型1.3 步骤点点评1. 对于步骤8：建建立拉伸曲面面仅仅用作参参考，为后续建立的特特征提供了相相应的空间点点或线。2. 对于步骤10：捕捉已有的的空间点，绘绘制的三角形形线条变黑，说说明草图完全全定义，建议议草图的状态态为完全定义义，可以减少少不必要的麻麻烦。3. 对于步骤11：取消选中【合合并结果】，可可以把新建的的特征转变为实体状状态，SollidWorrks的多实实体功能非常常强大而且
20、操操作简单。如果此步和和步骤14保保持默认【合合并结果】，后后续的圆周阵阵列特征会遇遇到小小的麻麻烦。4. 对于步骤15：如要隐藏基准准面、基准轴轴或者草图等等，有多种方方法可以实现现，可以借助助前导工具栏栏中的【隐藏藏/显示项目】，也也可以通过选选择标准工具具栏中的【视视图】【隐藏所有有类型】命令令实现，还可可以右击相应应项目在快捷捷菜单中单击击【隐藏】按按钮。此类按按钮类似开关按钮钮，换句话说说，如果想显示相应的的项目，再次次单击按钮即即可实现。但是对于隐藏曲曲面，需要右右击相应曲面面在快捷菜单单中单击【隐隐藏】按钮。5. 对于步骤16：此基准轴的建立立通过【两平平面】的交线线生成，另外外
21、一种方法可可以利用【点点和面/基准面】选项项实现，如图图3-42所示示。图 3-42 基准轴的建建立6. 对于步骤17：圆周阵列命命令可以阵列列特征、面或或实体，针对对不同的场合合使用不同的的选项，在此此如果使用阵阵列特征的选选项，注定失失败。7. 对于步骤18：根据此零件件的特点，最最后需要把多多个实体组合合为单个实体体，根据不同同的零件设计计要求，有的的零件为单实体体，有的零件件为多实体，如如图3-433所示的密封圈圈为多实体零零件，因为此此零件由两种种材料组成。【组合】命令有有三种操作方方式：【添加加】选项相当当于布尔运算算的并集，【删删除】选项相相当于布尔运运算的减集，【共共同】选项相
22、相当于布尔运运算的交集。图 3-43 多实体零件件1.4 知识总总结-基准轴轴、坐标系、点1.4.1 基基准轴和基准面一样，基基准轴是一种种参考几何体体，主要服务务于其他特征征（比如圆周周阵列）或建建模中的某些些特殊用途（比比如弹簧的中中心轴线），如图3-44所示。圆柱和和圆锥面特征征都含有一条条轴线，在建建立圆柱或圆圆锥时系统会会自动生成基基于圆柱或圆圆锥的临时轴轴线，这个轴轴线称为临时时轴。基准轴和临时轴轴的作用相同同，用户可以以通过如下几几种方法建立立基准轴：图 3-44 基准轴1. 【一直线/边线线/轴】：通过一条条草图直线、边边线或轴。2. 【两平面】：通通过两个平面面，即两个平平面
23、的交线。3. 【两点/顶点】：通过两个个点货模型顶顶点，也可以以使中点。4. 【圆柱/圆锥面面】：通过圆柱柱面/圆锥面面得轴线。5. 【点和面/基准准面】：通过一个个点和一个面面（或基准面面），即通过过点并垂直于于给定的面或或基准面。1.4.2 点点是最基本的空空间几何对象象，通过点可可以辅助生成成线和面，另另外点也可以以用作空间定定位。创建参参考点的方式式5种方式，如如图3-455所示。图 3-45 参考点1. 【圆弧中心】：在所选圆弧弧或圆的中心心生成参考点点。2. 【面中心】：选选择平面或非非平面，在所所选面得引力力中心生成一一个参考点。3. 【交叉点】：在在两个所选实实体的交点处处生成一个参参考点。4. 【投影】：生成成一个从一个个实体投影到到另一个实体体的参考点。5. 【沿曲线距离或或多个参考点点】：沿边线线、曲线或草草图线段生成成一组参考点点。1.4.3 坐标系坐标系可以与测测量、质量属属性工具一同同使用，还可可以用作表格格驱动阵列的的基准。建立立坐标系的方方法非常简单单，如图3-46所示。图 3-46 坐标系1.5 练习1. 基准轴建立要求求：基准轴相相切于齿轮分分度圆并平行行于轴心，位位于两齿中间间，如习题图1所示。习题图12. 建立拉簧的基准准轴，如习题题图2所示。习题图23、建立底板的的坐标系，如如习题图3所所示。习题图3