第3章 基准特征-参考几何体的创建

第3章基准特征－参考几何体的创建【教学提示】
所谓特征，就是在SolidWorks中可以用来参数驱动的实体模型，它是建模的最小单元。

SolidWorks的特征一般分为基础建模特征、附加建模特征、操作特征和基准特征。

本章讲述的基准特征是零件建模的参考特征，它的主要用途是为实体造型提供参考，也可以为绘制草图时的参考面。

草图、实体以及曲面都需要一个或多个基准来确定其空间/平面的具体位置。

基准可以分为：基准面、基准轴、坐标系以及参考点。

【教学要求】
理解“特征”的概念
掌握基准面的各种建立方法
掌握基准轴的各种建立方法
掌握基准点的各种建立方法
掌握坐标系的建立方法
3.1 创建基准面
SolidWorks建模的步骤有一定程序，其顺序分别为：
选择绘图平面、进入草图绘制、绘制草图、标注尺寸和添加几何关系、特征制作等，其中在选择绘图平面就有下列几个平面可选取：
默认的三个基准面
利用基准面命令所建立的基准面
直接由绘出零件的特征平面选取，进行绘制。

3.1.1 默认的三个基准面
在Solidworks内具有前视基准面、上视基准面、右视基准面等3个默认的正交基准面视图，用户可在此3个基准面上绘制草图，并使用各种基础特征创建三维实体模型。

SolidWorks默认的3个基准面视图如图3.1所示。

图3.1 标准基准平面
3.1.2 创建基准面
一般情况下，用户可以在这三个基准面上绘制草图，然后生成各种特征。

但是，有一些特殊地特征却需要更多不同基准面上创建的草图，这就需要创建基准面。

创建【基准面】的操作步骤如下：
(1)
︱【参考几何体】︱【基准面】命令，出现【基准面】属性管理器，如图3-2所示。

图3-2【基准面】属性管理器
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(2)在【选择】下，选择想生成的基准面类型及项目来生成基准面。

①【通过直线/点】。

生成一通过边线、轴、或草图线、及点、或通过三点的基准面，如图3-3所示。

图3-3 【通过直线/点】生成基准面
②【点和平行面】。

生成一通过平行于基准面或面的点的基准面，如图3-4所示。

图3-4 【点和平行面】生成基准面
③
【两面夹角】。

生成一基准面，它通过一条边线、轴线或草图线，并与一个
面或基准面成一定角度，如图3-5所示。

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图3-5 【两面夹角】生成基准面
④
【等距距离】。

生成平行于一个基准面或面，并等距指定距离的基准面，如
图3-6所示。

图3-6【等距距离】生成基准面
说明：Solidworks中提供一种快速地建立与已有基准面等距的基准面的方法。

按住<Ctrl>键选择已有基准面，鼠标指针变成。

拖动鼠标的同时，控制区出现【基准面】属性管理器，输入偏移距离，即可完成等距基准面的生成。

⑤【垂直于曲线】。

生成通过一个点且垂直于一边线或曲线的基准面，如图3-7所示。

图3-7 【垂直于曲线】生成基准面
⑥【曲面切平面】。

在空间面或圆形曲面上生成一基准面，如图3-8所示。

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图3-8 【曲面切平面】生成基准面
(3) 检查【参考实体】
中列出的项目是否与选择相对应。

(4)
单击【确定】按钮
，生成基准面，新的基准面出现在图形区域并列举在
FeatureManager 设计树中。

3.2 创建基准轴
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。

3.2.1 显示临时轴
每一个圆柱和圆锥体都有一条轴线。

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。

欲显示临时轴：
选择下拉菜单【视图】︱【临时轴】命令，如图3.9所示。

图3.9显示临时轴
3.2.2 创建基准轴
创建【基准轴】的操作步骤如下：
(1)
︱【参考几何体】︱【基准轴】命令，出现【基准轴】属性管理器，如图3-10所示。

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图3-10 【基准轴】属性管理器
(2) 在【选择】下，选择想生成的基准轴类型及项目来生成基准轴。

① 【一直线/边线/轴】。

选择一草图直线、边线，如图3-11所示。

图3-11【一直线/边线/轴】生成基准轴
② 【两平面】。

选择两个平面，如图3-12所示。

图3-12 【两平面】生成基准轴
③ 【两点/顶点】。

选择两个顶点、点或中点，如图3-13所示。

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图3-13 【两点/顶点】生成基准轴
④ 【圆柱/圆锥面】。

选择一圆柱或圆锥面，如图3-14所示。

图3-14 【圆柱/圆锥面】生成基准轴 ⑤ 【点和面/
选顶点、点、或中点而垂直于所选曲面或基准面。

如果曲面为非平面，点必须位于曲面上，如图3-15所示。

图3-15 【点和面/基准面】生成基准轴
(3) 检查【参考实体】
中列出的项目是否与选择相对应。

(4) 单击【确定
】
，生成基准轴，新的基准轴出现在图形区域并列举在FeatureManager 设计树中。

3.3 坐标系
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。

创建【坐标系】的操作步骤如下：
(1)
︱【参考几何体】︱【坐标系】命令，出现【坐标系】属性管理器，如图3-16所示。

图3-16【坐标系】属性管理器
(2)在【选择】下，选择生成坐标系的项目：
①【原点】。

在零件或装配体中选择一个顶点、点、中点或默认的原点，其名称
将会显示于【原点】方框中。

②【X、Y或Z轴】单击需定义方向的坐标轴框，然后选择轴的指向。

顶点、点或中点，与所选的点对齐。

线性边线或草图直线，与所选的边线或直线平行。

非线性边线或草图实体，与选择的实体上所选位置对齐。

平面，与所选面的法线方向对齐。

说明：如果需要改变选择，则右击图形区域并选取快捷菜单中的【清除选择】选项，或用鼠标选取要改变的项目，然后按Del键清除选择。

如果需要反转轴的方向，单击【反转】按钮。

(3)单击【确定
】，生成坐标系，新的坐标系出现在图形区域并列举在
FeatureManager设计树中。

创建坐标系的过程：
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定义模型顶点为坐标系的原点，如图3-17(a)所示。

选择<边线1>为X轴的正方向，如图3-17(b)所示。

选择<边线2>为Y轴的正方向，如图3-17(c)所示，单击【确定】，生成坐标系。

a. 设置坐标原点
b. 设置X轴
c. 设置Y轴
图3-17 建立坐标系
3.4 参考点
参考点主要被用来进行空间定位，可以用于创建一个曲面造型，辅助创建基准面或基准轴。

创建【参考点】的操作步骤如下：
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(1)
考几何体】︱【点】命令，出现【点】属性管理器，如图3-18所示。

图3-18 【点】属性管理器
(2)在【选择】下，选择想生成的点类型及项目来生成参考点。

①
3-19所示。

图3-19【圆弧中心】生成参考点
②
3-20所示。

图3-20 【面中心】生成参考点
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③
3-21所示。

图3-21 【交叉点】生成参考点
④
的实体及投影到的实体。

可将点、曲线的端点及草图线段、实体的顶点及曲面投影到基准面和平面或非平面。

点将垂直于基准面或面而被投影，如图3-22所示。

图3-22 【投影】生成参考点
⑤【沿曲线距离或多个参考点】
选择实体然后使用这些选项生成参考点。

【距离】。

从最近端点处开始您设定的距离生成参考点数，如图3-23所示。

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图3-23 【沿曲线距离】生成参考点
【百分比】。

从最近端点处开始按设定的百分比生成参考点数。

图3-24 按【百分比】生成参考点
【均匀分布】。

根据所选实体的总长度和参考点数在实体上生成均匀分布的参考点数。

图3-25 按【均匀分布】生成参考点
(3)检查【参考实体】中列出的项目是否与选择相对应。

(4)单击【确定】，生成参考点，新的点出现在图形区域并列举在FeatureManager
设计树中。

3.5 建立基准综合范例
在模型中建立基准面、基准轴和参考点，如图3-26所示。

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图3-26建立参考点、基准轴、基准面实例
分析：
(1) 参考点为圆弧面的面中心。

(2) 基准轴为过参考点，垂直与圆弧面的轴线。

(3) 基准面为过参考点，与圆弧面相切的平面。

其操作步骤如下：
(1) 打开文件
选择下拉菜单【文件】︱【打开】命令，在打开对话框中选择“Case3-1”，单击【打开】按钮，如图3-27所示。

图3-27 练习模型
(2) 建立参考点
① 单击【参考几何体】工具栏上的【点】
出现【点】属性管理器，单击【面
3-28所示。

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图3-28建立参考点②单击【确定】按钮。

(3)建立基准轴
①单击【参考几何体】工具栏上的【基准轴】
出现【基准轴】属性管理器，
单击【点和面/
1”，如图3-29所示。

图3-29建立基准轴
②单击【确定】按钮。

(4)建立基准面
①单击【参考几何体】工具栏上的【基准面】
出现【基准面】属性管理器，
单击【曲面切平面】按钮，在绘图区选取圆弧面和参考点“点1”，如图3-30所示。

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图3-30 建立基准面 (5) 存盘
3.6 小结
本章讲述了SolidWorks 系统下基准面、基准轴、坐标系和参考点的创建方法，使学生能够根据不同的情况具体法向，使用哪种参考基准。

使用比较合理的基准，能够为以后的建模提供许多方便，这需要学生在建模过程中不断总结积累。

3.7 习题
3.7.1 填空题
(1)
SolidWorks 的特征一般分为 、 、 和 。

(2)
基准可以分为： 、 、 以及 。

(3)
选择绘图平面有 、 、 几个平面可选取。

(4)
在Solidworks 内具有 、 、 等3个默认的正交基准面视图。

(5) 每一个圆柱和圆锥体都有一条轴线。

临时轴是由模型中的圆锥和圆柱 生成的。

3.7.2 选择题
(1) 下面哪种情况不能满足建立一个新基准面的条件？ 。

(A)一个面和一个距离 (B) 一个面和一个角度 (C) 一段螺旋线
(2)如果选择模型边线，然后单击草图绘制工具，SolidWorks将会：
(A) 生成一个垂直于所选边线的参考基准面(其原点在选择边线位置都会最近端)，然
后在新基准面上打开草图。

(B) 报告一个错误，表示必须先选择一个基准面或模型面才能生成草图
(C) 打开一个3D草图。

(D) 编辑选择的草图。

(3)Solidworks中按住键选择已有基准面，拖动鼠标完成等距基准面的生成。

(A) Ctrl (B) Alt (C) Shift
(4)以下哪一项不足以定义基准轴
(A) 两点/顶点(B)原点(C) 两平面(D) 圆柱/圆锥面
(5)坐标系功能与不相关联。

(A) 测量工具(B)质量特性(C) 工程视图属性(D) 截面属性
3.7.3 判断题
(1)利用SolidWorks创建的基准轴不会显示在FeatureManager设计树中。

(2)临时轴是在创建圆柱和圆锥体时隐含生成的。

(3)基准面有正反之分。

3.7.4 简答题
(1)在Solidworks中，提供了那几种建立基准平面的方法，简述其在建模过程中的应用
(2)在Solidworks中提供了那几种建立基准轴的方法，简述其在建模过程中的应用
(3)如何创建坐标系，简述其在SolidWorks中的应用。

3.7.5 上机题
建立基准面与基准轴
习题1 习题2 习题3
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习题4
习题5。