SW草图变实体

STEP格式文件后，Pro/E、SolidWorks、UG、Inventor等通用三维设计软件
能实现文件交流。
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3.1 特征建模基础
2．基本特征和附加特征 根据形状特征在构造零件中所起的作用不同，可分为基本特征和附加特征 两类。 （1）基本特征 用来构造零件的基本几何形体，是最先构造的特征，也是后续特征的基础 例如拉伸、旋转、扫描都是基本特征的组成部分，反映了零件的主要性状，体 积（或质量）。 （2）附加特征 在基本特征的基础上对特征进行局部修饰，它们既可以附加在基本特征之 上，也可以附加在附加特征之上，反映了零件几何形状的细微结构。
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3.2 参考几何体
3.2.3 参考点就是空间中的一个点 1．参考点概述 参考点是一个几何点，主要被用做辅助建立其它特征的参考基准，用于创 建一个曲面造型，辅助创建基准面或基准轴，也可用作特征的空间定参考位。 2．创建参考点 依次执行“插入”|“参考几何体”|“参考点”命令按钮 ，弹出创建参考点 的控制面板，在所选面的几何中心位置处创建一个参考点，如图3-4所示。
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3.2 参考几何体
2．创建基准轴 依次执行“插入”|“参考几何体”|“基准轴”命令按钮 ，弹出创建基准轴 的控制面板，如图3-3所示创建一个与已知孔同轴线的基准轴。
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3.2 参考几何体
3．参数详解 图3-3中创建基准轴的参数详解如下：
“一直线/边线/轴” ：用于选择已有特征的边线或草图上的直线，作 为基准轴。
STEP提供了一种独立于任何一个CAX系统的中性机制来描述经历整个产品 生命周期的产品数据。它是一个关于产品数据计算机可理解的表示和交换的国
际标准。
（2）STEP分类
在STEP标准中将形状特征分为体特征、过渡特征和分布特征三类。
（3）STEP文件格式的应用
STEP文件能实现不同三维软件之前文件交流的载体格式，通过转换成
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3.1 特征建模基础
对于一个复杂的零件，其特征由许多个简单特征叠加而成。在进行产品建 模之前，先对其进行结构分析是非常重要的。首先要明确产品然后根据特征之间的主次关 系，理清特征建模的顺序。
同一个零件，不同的设计者可能用不同的方法实现模型的创建。但是，对 于最终的零件模型，要保证其体现设计思想、加工工艺思想和模型本身的鲁棒 性，使模型不仅易于修改，而且在修改时产生的关联错误也能快速修复。
特征建模基础 拉伸特征 扫描特征 边界特征 实体的显示控制
参考集合体 旋转特征 放样特征 工程特征
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3.1 特征建模基础
3.1.1 特征建模就是把特征“叠”起来
所谓特征是指可以用尺寸和参数驱动的三维几何体。通常，特征应满足如 下条件：
特征必须是零件或装配体中的具体构成之一。
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3.2 参考几何体
3．参数详解 图3-4中创建参考点的参数详解如下：
“圆弧中心” ：选择一段圆弧或圆，将其圆心作为参考点； “面中心” ：在所选面的轮廓重心处生成参考点； “交叉点” ：在两个所选实体（特征边线、曲线、草图线段和参考轴 ）的交叉点处生成参考点； “投影” ：选择一个已有点（特征边线、曲线端点、草图曲线段端点 等）作为投影对象，选择一个基准面、平面或者曲面作为投影面，从而将投影 对象投影到投影面上生成投影点。 “沿曲线距离” ：沿边线、曲线或者草图线段按照距离生成参考点。 “反转” ：用于更改轴的方向。
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3.2 参考几何体
3．创建基准面的条件 创建一个基准面至少需要两个条件才能正确构建基准面，如下：
需要一个创建基准面的参照。在“基准面”属性管理器中由3个参考选 择对话框可用定义基准面的参照。
需要基准面的生成条件，在“基准面”对话框中有10中约束条件。 选取一个参照“基准面”对话框中“第一参考”后的选项含义如下： “第一参考” ：选择第一参考来定义基准面。用户选择第一参考后，系统 将显示其它约束类型： “平行” ：用于生成一个与选定基准面平行的基准面； “垂直” ：用于生成一个与选定参考垂直的基准面； “重合” ：用于生成一个穿过选定参考的基准面； “投影” ：用于将单个对象（如点、定点、原点或坐标系）投影到空间曲 面上； “相切” ：用于生成一个与圆柱面、圆锥面、非圆柱面及空间面相切的基 准面；
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3.2 参考几何体
3．参数详解 图3-5中创建坐标系的参数详解如下：
“原点” ：用于在零件或装配体中选择一个特征点、中点、草图点或 者某个零件的原点作为新坐标系的原点；
X轴、Y轴、Z轴：用于在零件或装配体中选择边线、草图线段或者平 面，新坐标系的对应坐标轴将与所选边线或平面平行。只要知道两个坐标轴就 可用确定整个坐标系，第三个轴的方向将采用右手法则确定；
一直线/边线/轴：利用已有的草图直线、空间实体边线或者临时轴生 成基准轴。
两平面：使所选两空间平面的交线成为基准轴。 两点/顶点：将两个空间点（包括顶点、中点或者草图点）的连线作为 基准轴。 圆柱/圆锥面：将圆柱或圆锥面的临时轴线作为基准轴。 点和面/基准面：通过指定点并与指定面垂直的直线为基准轴。
特征能对应于某一形状。
特征应该具有工程上的意义。
特征的形状是可以预知的。
特征可以分为基本特征、辅助特征（也称附加特征，或过程特征）， 也包括参考几何体。
基本特征是最基本的几何特征造型，包括拉伸、旋转、扫描和放样等特征 造型工具。由于基本特征大部分是在草图的基础上形成的，因此又称为基于草 图的特征。二维草图轮廓经过特征操作即可生成基本特征，例如圆柱体特征就 是由一个圆轮廓草图作为截面，经过拉伸生成的基本特征。
垂直于曲线：过一点且垂直于一条边线或者曲线，创建一个基准面。
曲面切平面：与空间面或圆形曲面相切于一点创建一个基准面。
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3.2 参考几何体
2．创建基准面 依次执行“插入”|“参考几何体”|“基准面”命令按钮 ，弹出创建基准面 的控制面板，创建一个与已知平面距离为20mm的基准面，如图3-2所示。
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3.2 参考几何体
3.2.2 基准轴就是一根固定的线 基准轴就是一根固定的线，用户借助于它可以实现方便建模、快速生成新 特征等功能。 1．基准轴概述 基准轴常用于创建特征的基准，在创建基准面、圆周阵列或同轴装配中使 用基准轴。每一个圆柱和圆锥都有一条轴线。临时轴是由模型中的圆锥和圆柱 隐含生成的。可以设置默认为隐藏或显示所有临时轴。 通过以下参考对象可以创建基准轴：
“反转”复选框 ：用于更改基准面生成的方向； “要生成基准面数目” ：用于指定生成基准面的数量。
第二参考和第三参考这两部分内容与第一参考的选项相同。用户根据实际 需要选择第一参考，或者需要第二参考甚至还需要第三参考来定义基准面。
SolidWorks软件的全相关性使得创建的基准面所参考的对象与基准面是关 联的，当被参考对象发生参数变化后，基准面也会出现相应的变化。
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3.1 特征建模基础
3.1.4 如何按部就班地创建特征 零件特征创建的过程，实际上就是按照设计者所认定的方式将许多简单也 在叠加、切割或相交的过程。但在进行建模之前，必须理清设计思路，排除建 模顺序，这也是建模过程中不可或缺的一环。特征创建的基本步骤如下： （1）规划零件 分析零件的特征组成，特征之间的相互位置关系，特征的构造顺序及特征 的构造方法。 （2）创建基本特征 每个零件生成的第一个特征称为基体特征。基体特征一般选择构成零件基 体形态的主要特征和尺寸较大的特征。基体特征是构造后续特征的基础 （3）创建其他特征 在基体特征上逐一添加其他基本特征，最后添加辅加特征和操作特征。 （4）编辑修改特征 在特征造型的任何时候都可以修改特征，包括修改特征的形状、尺寸、位 置及特征的从属关系，也可以删除已经建立的特征。
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3.2 参考几何体
3.2.4 坐标系是有三个方向的点 1．坐标系概述 坐标系：可以与测量和质量属性工具一同使用，或者用作生成阵列的基准，也可用于将 SolidWorks 文件输出至 IGES、STL、ACIS、STEP、Parasolid、VRML 和 VDA，同时 还是零件输入装配体时的重要参考基准。 2．创建坐标系 依次执行“插入”|“参考几何体”|“坐标系”命令按钮 ，弹出创建坐标系的控制面板， 如图3-5所示创建一个与已知孔同轴线的基准轴。择坐标系原点，依次激活X轴、Y轴、Z轴选 项区，并依次在图形区选择相应的对象。
第3章 草图变实体
学习目标
特征是一种具有工程意义的参数化的三维几何模型，是三维 建模的基本单元。本章主要学习特征建模基础、拉伸特征、扫描 特征、边界特征、实体的显示控制、参考集合体、旋转特征、放 样特征和工程特征等以及轴承座特征建模实例，全面掌握草图变 实体的相关知识和绘图技能。
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知识要点
通过直线和点：过指定边线、轴或者草图线及一点或者通过指定的3点 创建一个基准面。
点和平行面：过指定点且平行于某基准面或面创建一个基准面。
两面夹角：过一条边线、轴线或草图线，并与一个面或基准面成一定 角度创建一个基准面。
等距：与某指定面或基准面平行，并相距指定距离创建一个基准面。 快捷方式：按住Ctrl同时拖动某基准面，输入距离值即可。
“两平面” ：用于选择实体特征的平面或基准面，从而将这两个平面 的交线作为作为基准轴。
“两点/顶点” ：用于选择已有的两个点，从而生成一条经过这两个点 的基准轴。
“圆柱/圆锥面” ：用于选择圆柱面或圆锥面，从而将圆柱或圆锥的旋 转轴线作为基准轴。
“点和面/基准面” ：用于选择一个已有点和一个基准面，将生成一个 经过该点并与所选基准面垂直的基准轴。
“反转” ：用于更改轴的方向。
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3.3 拉伸特征
拉伸特征是SolidWorks设计中，使用最多的一个建模特征，它由截面轮廓 草图经过拉伸而成，适合于构建等截面的实体特征或者有一定拔模斜度的实体 特征。拉伸又分为增加材料的“拉伸凸台/基体”特征命令 和切除材料的“拉伸 切除”特征命令 。
3.3.1 拉伸特征概述 拉伸特征命令可以实现实体或薄壁、凸台/基体、切除、曲面(S)特征的创 建。 3.3.2 “拉伸”就是把一个封闭轮廓拉出“厚度” 单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台/基体”命令按钮 ，选择拉伸轮廓草图 绘制面后进入草绘模式，或者选择已有草图，属性管理器中即可出现“凸台-拉 伸”属性管理器，如图3-6所示。
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3.2 参考几何体
设计基准是为模型创建提供参考、绘图平面等功能，辅助用户更加方便地 完成所需特征的创建。
3.2.1 基准面就是找来的一个面
基准面就是找来的一个面，用户在这个面上绘制草图，或者将其作为镜像 面使用，进而创建特征或编辑特征。
1．基准面概述
创建基准面：利用基准面绘制草图，创建扫描和放样特征，进行镜像操作 等，还可以生成模型的剖面视图。
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3.1 特征建模基础
3.1.3 特征都有哪些类型
1．STEP标准分类
（1）STEP介绍
随着工业自动化和计算机技术的不断发展，工业界迫切需要综合性的可靠 的信息交换机制来实现计算机辅助(CAX)系统之间的有效集成。国际标准化组 织(ISO)工业自动化与集成技术委员会(TC184)下属的第四分委会(SC4)开发了 STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)来适应这种要 求。标准编号为ISO 10303。
辅助特征是在已有基本特征上进行辅助的操作，如圆角特征、倒角特征、 抽壳特征等都是辅助特征。参考几何体也辅助特征的一种，是为建立其他特征 提供参考，并不参与模型的生成。
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3.1 特征建模基础
3.1.2 产品特征分析就是看看有些啥特征 一个复杂的零件，总是由一些简单的特征经过一定的方式组合而成的，可 以称之为组合体。组合体按其组成方式可用分为特征叠加、特征切割和特征相 交3种基本形式，分别如图3-1所示。
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3.2 参考几何体
“两面夹角” ：用于生成一个基准面，它通过一条边线、轴线或草图上的 线；并与一个圆弧面或基准面成一定角度；
“偏移距离” ：用于生成一个与某个基准面或选定实体面平行，并偏移指 定距离的基准面；
“两侧对称” ：用于在平面、参考基准面和3D草图基准面之间生成一个两 侧对称的基准面；