1.5 三維模型設計過程

SOLIDWORKS最基本的一項功能就是三維模型的設計,很多人知道SOLIDWORKS軟件就是從它的模型設計開始的。接下來以一個比較簡單的三維模型設計為例,詳細介紹使

用SOLIDWORKS軟件進行三維模型設計的過程,借此讓讀者盡快熟悉SOLIDWORKS軟件的一些常用操作,使讀者達到快速入門的目的,同時也是對本章內容的一個總結。

如圖1?42所示的模型實例,下面具體介紹在SOLIDWORKS中創建該模型的操作過程(設計過程中不考慮具體尺寸)。

(1)分析模型思路

三維模型設計基本思路:首先創建基礎結構,然后創建其余結構;首先創建加材料結構,然后創建減材料結構;首先創建主體結構,最后創建細節結構。

根據以上三維模型設計基本思路,再結合本例三維模型本身,具體設計過程如下。

步驟1　創建如圖1?43所示的底板基礎結構作為整個三維模型的基礎結構。

步驟2　創建如圖1?44所示的豎直圓柱凸臺(加材料過程)。

步驟3　創建如圖1?45所示的水平圓柱凸臺(加材料過程)。

步驟4　創建如圖1?46所示的豎直通孔(減材料過程)。

步驟5　創建如圖1?47所示的水平通孔(減材料過程)。

步驟6　創建如圖1?48所示的倒圓角(最后創建細節結構)。

(2)新建模型文件

三維模型設計首先要新建零件文件,同時還需要注意文件管理,也就是要新建工作目錄并在新建文件后正確設置工作目錄。

步驟1　新建工作目錄。在如圖1?49所示的位置創建工作目錄文件夾,重命名文件夾名稱為“三維模型設計”,作為保存模型文件的工作目錄。

步驟2　新建零件文件。在SOLIDWORKS快捷按鈕區中單擊“新建”按鈕,系統彈出“新建SOLIDWORKS文件”對話框,在對話框中單擊按鈕新建零件文件,單擊“確定”按鈕,系統進入零件設計環境。

步驟3　設置工作目錄。進入零件設計環境后不用做任何操作,在快捷按鈕區中單擊“保存”按鈕,系統彈出“另存為”對話框,在該對話框中選擇以上創建的工作目錄地址,如圖1?50所示,單擊“保存”按鈕,將當前文件保存到指定位置。

(3)創建三維模型

接下來按照以上分析的模型設計思路創建三維模型。

步驟1　創建如圖1?51所示的底板。這種底板結構(板塊狀的結構)需要使用“拉伸凸臺/基體”命令來創建。基本思路:首先選擇平面繪制合適的草圖;然后將草圖沿著與草圖平面垂直的方向拉伸,得到底板結構。

① 選擇命令。在“特征”選項卡區域單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕。

② 選擇草圖平面。在圖形區選擇如圖1?52所示的“上視基準面”為草圖平面。

③ 繪制拉伸草圖。在草圖平面繪制如圖1?53所示的中心矩形草圖,完成草圖繪制后直接單擊圖形區右上角的按鈕退出草圖環境。

④ 定義拉伸高度。完成草圖繪制后,在圖形區顯示拉伸凸臺預覽效果,使用鼠標拖動拉伸箭頭到合適高度,如圖1?54所示。

⑤ 完成拉伸凸臺創建。最后在圖形區右上角單擊按鈕完成拉伸凸臺創建。

步驟2　創建如圖1?55所示的豎直圓柱凸臺。這種圓柱凸臺結構需要使用“拉伸凸臺/基體”命令來創建。基本思路:首先選擇平面繪制合適的草圖;然后將草圖沿著與草圖平面垂直的方向拉伸,得到圓柱凸臺結構。

① 選擇命令。在“特征”選項卡區域單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕。

② 選擇草圖平面。選擇如圖1?56所示的底板上表面為草圖平面。

③ 繪制拉伸草圖。繪制草圖前需要將草圖平面擺正。方法是按空格鍵,系統彈出如圖1?57所示的“方向”對話框,在該對話框中單擊“正視于”按鈕,此時系統將選擇的草圖平面擺正,在草圖平面繪制如圖1?58所示的圓,完成草圖繪制后直接單擊圖形區右上角的按鈕退出草圖環境。

④ 定義拉伸高度。完成草圖繪制后,在圖形區顯示拉伸凸臺預覽效果,使用鼠標拖動拉伸箭頭到合適高度,如圖1?59所示。

⑤ 完成拉伸凸臺創建。最后在圖形區右上角單擊按鈕完成拉伸凸臺創建。

步驟3　創建如圖1?60所示的水平圓柱凸臺。這種圓柱凸臺結構需要使用“拉伸凸臺/基體”命令來創建。基本思路:首先選擇平面繪制合適的草圖;然后將草圖沿著與草圖平面垂直的方向拉伸,得到圓柱凸臺結構。

① 選擇命令。在“特征”選項卡區域單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕。

② 選擇草圖平面。在圖形區單擊如圖1?61所示的位置展開模型樹,在模型樹中選擇“前視基準面”為草圖平面。

說明:在建模過程中如果要從模型樹中選擇對象,但是模型樹沒有顯示時都可以按照這種方式在圖形區將模型樹展開,然后從模型樹中選擇即可。

③ 繪制拉伸草圖。在草圖平面繪制如圖1?62所示的圓,完成草圖繪制后直接單擊圖形區右上角的按鈕退出草圖環境。

④ 定義拉伸高度。完成草圖繪制后,使用鼠標拖動拉伸箭頭到合適高度。

⑤ 完成拉伸凸臺創建。最后在圖形區右上角單擊按鈕完成拉伸凸臺創建。

步驟4　創建如圖1?63所示的豎直通孔。這種豎直通孔結構需要使用“拉伸切除”命令來創建。基本思路:首先選擇平面繪制合適的草圖;然后將草圖沿著與草圖平面垂直的方向拉伸出來,并將其從已有的實體中“減去”,即可得到通孔。

① 選擇命令。在“特征”選項卡區域單擊“拉伸切除”按鈕。

② 選擇草圖平面。選擇如圖1?64所示的圓柱凸臺頂面為草圖平面。

③ 繪制拉伸草圖。在草圖平面繪制如圖1?65所示的圓,完成草圖繪制后直接單擊圖形區右上角的按鈕退出草圖環境。

④ 定義拉伸切除深度。完成草圖繪制后,使用鼠標拖動拉伸箭頭到如圖1?66所示的位置。此處為了保證貫通切除,需要調整拉伸深度超過之前創建的底板。

⑤ 完成拉伸切除創建。最后在圖形區右上角單擊按鈕完成拉伸切除創建。

步驟5　創建如圖1?67所示的水平通孔。這種水平通孔結構需要使用“拉伸切除”命令來創建。基本思路:首先選擇平面繪制合適的草圖;然后將草圖沿著與草圖平面垂直的方向拉伸出來,并將其從已有的實體中“減去”,即可得到通孔。

① 選擇命令。在“特征”選項卡區域單擊“拉伸切除”按鈕。

② 選擇草圖平面。在模型樹中選擇“前視基準面”為草圖平面。

③ 繪制拉伸草圖。在草圖平面繪制如圖1?68所示的圓,完成草圖繪制后直接單擊圖形區右上角的按鈕退出草圖環境。

④ 定義拉伸切除深度。完成草圖繪制后,使用鼠標拖動拉伸箭頭到如圖1?69所示的位置,此處為了保證貫通切除,需要調整拉伸深度超過之前創建的水平圓柱凸臺。

⑤ 完成拉伸切除創建。最后在圖形區右上角單擊按鈕完成拉伸切除創建。

步驟6　創建如圖1?70所示的圓角。在“特征”選項卡區域單擊“圓角”按鈕,選擇如圖1?71所示的兩條模型邊線,雙擊圓角上圓角半徑標簽,設置圓角半徑為5mm,最后在圖形區右上角單擊按鈕完成圓角創建。

完成三維模型設計后的模型樹如圖1?72所示,在模型樹中顯示模型的創建過程以及每一步所使用的命令工具,同時,模型樹也是將來對模型進行編輯的重要平臺。

(4)保存模型文件

完成模型設計后,在快捷按鈕區中單擊“保存”按鈕,系統將三維模型保存到前面設置的工作目錄中,如果沒有提前設置好工作目錄,此處需要臨時設置工作目錄。

總結:本小節詳細介紹了三維模型設計過程。本例介紹的模型設計思路是針對一般三維模型設計的,也是針對軟件初學者提出的一種設計思路,主要目的是想讓讀者盡快熟悉SOLIDWORKS三維模型設計操作,為以后進一步學習打好基礎。實際上,三維模型的設計還要考慮很多具體的設計因素,如草圖設計問題、設計方法與設計順序問題、設計效率與修改效率的問題、設計要求與規范性問題、設計標準的問題、面向裝配設計的問題、工程圖出圖的問題等,這些問題對于三維建模來講也是非常重要的,這些內容將在本書第3章“零件設計”中介紹。