CATIA基礎(chǔ)教程與全國(guó)信息化應(yīng)用能力考試指導(dǎo)-2

/第三章基準(zhǔn)特征的創(chuàng)立基準(zhǔn)特征也叫參考幾何體，是SolidWorks一種重要工具，在設(shè)計(jì)過(guò)程中作為參考基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)特征包括基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、坐標(biāo)系和點(diǎn)。使用基準(zhǔn)特征可以定義曲面或?qū)嶓w的位置、形狀或組成，如掃描、放樣、鏡向使用的基準(zhǔn)面，圓周陣列使用的基準(zhǔn)軸等。案例1：卡盤(pán)圖3-1卡盤(pán)知識(shí)點(diǎn)掌握特征基準(zhǔn)面的建立方法了解拉伸的終止條件1.1模型分析根據(jù)圖3-1所示，發(fā)現(xiàn)模型具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：模型為四方體，可以采用拉伸命令實(shí)現(xiàn)中間挖空的局部，可以采用拉伸切除的方式，對(duì)于切除的斜面，采用拉伸切除到一面的終止條件，為了到達(dá)這一目的，考慮建立一個(gè)基準(zhǔn)面，這個(gè)基準(zhǔn)面就是切除的終止條件。于是，可以通過(guò)以下分解思路完成，如圖3-2所示。圖3-2模型分析1.2操作步驟新建零件啟動(dòng)Solidworks，單擊菜單欄中的【新建】按鈕，建立一個(gè)SolidWorks新文件。文件模板系統(tǒng)自動(dòng)激活【新建Solidworks文件】對(duì)話(huà)框，選擇【零件】模板，如圖3-3所示，單擊【確定】。圖3-3新建零件保存文件按Ctrl+S保存文件，如圖3-4所示，命名為“卡盤(pán)〞，單擊【保存】，系統(tǒng)將自動(dòng)添加文件后綴“.sldprt〞。圖3-4保存文件進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【上視基準(zhǔn)面】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，系統(tǒng)進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)中，如圖3-5所示。圖3-5進(jìn)入草繪狀態(tài)繪制草圖按S鍵，出現(xiàn)S工具欄，單擊【邊角矩形】下拉箭頭，選擇【中心矩形】命令，繪制如圖3-6所示的草圖，定義兩條相鄰的邊為【相等】幾何約束關(guān)系，按S鍵，單擊【智能尺寸】按鈕進(jìn)行草圖尺寸的標(biāo)注，單擊【確定】按鈕，退出草圖。圖3-6繪制草圖建立基體特征按S鍵，單擊【拉伸凸臺(tái)/基體】按鈕，激活【拉伸】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【深度】文本框中輸入“35〞并回車(chē)，其他保持默認(rèn)，如圖3-7所示，單擊【確定】按鈕。圖3-7建立基體特征繪制草圖單擊模型上外表，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)，，繪制如圖3-8所示的草圖，注意幾何約束關(guān)系，單擊【確定】按鈕退出草圖。圖3-8繪制草圖建立拉伸切除特征按S鍵，從S工具欄中單擊【拉伸切除】按鈕，激活【拉伸切除】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【深度】文本框中輸入“30〞并回車(chē)，其他保持默認(rèn)，如圖3-9所示，單擊【確定】按鈕。圖3-9建立切除特征建立輔助草圖單擊模型上外表，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)，繪制如圖3-10所示的草圖，注意幾何約束關(guān)系，單擊【確定】按鈕退出草圖。圖3-10建立輔助草圖建立基準(zhǔn)面按S鍵，從S工具欄中單擊【參考幾何體】按鈕，選擇【基準(zhǔn)面】命令，激活【基準(zhǔn)面】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在激活的【參考實(shí)體】文本框中選擇如圖3-11所示實(shí)體邊線(xiàn)和點(diǎn)，單擊【確定】按鈕。圖3-11建立基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)化實(shí)體引用單擊模型上外表，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)，利用【轉(zhuǎn)化實(shí)體引用】命令、【鏡向?qū)嶓w】命令、【直線(xiàn)】命令繪制如圖3-12所示的草圖，注意幾何約束關(guān)系，單擊【確定】按鈕退出草圖。圖3-12轉(zhuǎn)化實(shí)體引用建立拉伸切除按S鍵，從S工具欄中單擊【拉伸切除】按鈕，激活【拉伸切除】屬性管理器對(duì)話(huà)框，單擊【終止條件】下拉箭頭，選擇【成形到一面】選項(xiàng)，在激活的【面/平面】文本框中選擇如圖3-13所示的“基準(zhǔn)面〞，其他保持默認(rèn)，單擊【確定】按鈕。圖3-13建立拉伸切除完成模型至此，完成“卡盤(pán)〞的建模。如圖3-14所示，按Ctrl+S保存文件。圖3-14完成模型1.3步驟點(diǎn)評(píng)對(duì)于步驟4：關(guān)聯(lián)工具欄是在圖形區(qū)域中或FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)單擊工程時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)工具欄，提供與該工程相關(guān)聯(lián)的經(jīng)常使用的一些命令。而快捷菜單就是“右鍵快捷鍵〞，一般說(shuō)來(lái)，快捷菜單中包含關(guān)聯(lián)工具欄。所不同的是，用戶(hù)右擊對(duì)象（或者已經(jīng)選中對(duì)象，然后單擊右鍵）時(shí)，彈出快捷菜單，快捷菜單中的工具更多。對(duì)于步驟5：當(dāng)用戶(hù)按鍵盤(pán)的S鍵時(shí)，S工具欄出現(xiàn)光標(biāo)位置附近，非常便于選擇工具按鈕，大大提高了設(shè)計(jì)效率。S工具欄是SolidWorks2008才有的新工具欄。對(duì)于步驟6：基體特征是FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中第一個(gè)用戶(hù)建立的特征，此時(shí)已經(jīng)確定了用戶(hù)建立的模型的空間方位。因此建議用戶(hù)在建立模型前認(rèn)真考慮使用哪個(gè)默認(rèn)基準(zhǔn)面建立草圖，等軸測(cè)效果更佳，如圖3-15所示圖3-15空間方位對(duì)于步驟9：草圖不僅僅為了建立特征，還可以作為參考點(diǎn)或參考線(xiàn)為建立后續(xù)特征效勞，甚至可以為將來(lái)零件裝配提供定位參考。對(duì)于步驟10：基準(zhǔn)面的建立往往應(yīng)用于不規(guī)則的實(shí)體或特征，尤其為復(fù)雜的模型提供了思路。對(duì)于步驟11：在草圖中，利用轉(zhuǎn)化實(shí)體引用或等距實(shí)體命令，提高了建模效率，另外它形成的關(guān)聯(lián)關(guān)系為參數(shù)的修改提供了便利。對(duì)于步驟12：建立此特征，方法多種多樣，相比之下，利用拉伸特征是一種較簡(jiǎn)單的方法。1.4知識(shí)總結(jié)-基準(zhǔn)面的建立基準(zhǔn)面是參考幾何體的一種，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比方草圖的繪制平面、鏡向特征、拔模中性面、生成剖面視圖等。草圖需要繪制在平面上，Solidworks草圖平面可以是系統(tǒng)提供了三個(gè)默認(rèn)基準(zhǔn)面、模型中的平面以及用戶(hù)自建基準(zhǔn)面。如果用戶(hù)在建立草圖時(shí)沒(méi)有適宜的平面，可以手工建立適合自己的基準(zhǔn)面?；鶞?zhǔn)面的建立方法分為以下六種：【通過(guò)直線(xiàn)/點(diǎn)】：通過(guò)空間三個(gè)點(diǎn)，或者一條直線(xiàn)和不在其上的空間點(diǎn)，如圖3-16所示。圖3-16【通過(guò)直線(xiàn)/點(diǎn)】生成基準(zhǔn)面【點(diǎn)和平行面】：通過(guò)一個(gè)空間點(diǎn)并平行于一個(gè)面，如圖3-17所示。圖3-17【點(diǎn)和平行面】生成基準(zhǔn)面【兩面夾角】：通過(guò)一條直線(xiàn)并與一個(gè)平面成指定的角度，如圖3-18所示。圖3-18【兩面夾角】生成基準(zhǔn)面【等距距離】：平行于平面生成等距面，可以同時(shí)生成多個(gè)等距面。如圖3-19所示。圖3-19【等距距離】生成基準(zhǔn)面【垂直于曲線(xiàn)】：垂直于曲線(xiàn)生成基準(zhǔn)面。如圖3-20所示。此方法應(yīng)用于彈簧的建立等。圖3-20【垂直于曲線(xiàn)】生成基準(zhǔn)面【曲面切平面】：生成相切于曲面的基準(zhǔn)面，如圖3-21所示。此方法應(yīng)用于鍵槽的建立等。圖3-21【曲面切平面】生成基準(zhǔn)面1.5練習(xí)習(xí)題圖1習(xí)題圖2案例2：星形塊圖3-22星形塊知識(shí)點(diǎn)理解零件建模思路掌握基準(zhǔn)軸的建立方法1.1模型分析根據(jù)圖3-22所示，發(fā)現(xiàn)模型具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：模型為星形體，周邊的三角形體圍繞模型的軸心成圓周分布。這個(gè)復(fù)雜的模型實(shí)際由若干個(gè)簡(jiǎn)單的拉伸體組成，此時(shí)，只需要分別做出三個(gè)拉伸體，然后可以采用圓周陣列的方法完成，如圖3-23所示。圖3-23模型分析1.2操作步驟建立零件啟動(dòng)Solidworks，單擊菜單欄中的【新建】按鈕，建立一個(gè)SolidWorks新文件。文件模板系統(tǒng)自動(dòng)激活【新建Solidworks文件】對(duì)話(huà)框，選擇【零件】模板，如圖3-24所示，單擊【確定】。圖3-24新建零件保存文件按Ctrl+S保存文件，如圖3-25所示，命名為“星形塊〞，單擊【保存】，系統(tǒng)將自動(dòng)添加文件后綴“.sldprt〞。圖3-25保存文件進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【上視基準(zhǔn)面】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，系統(tǒng)進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)中，如圖3-26所示。圖3-26進(jìn)入草繪狀態(tài)繪制草圖單擊【多邊形】按鈕，激活【多邊形】屬性管理器對(duì)話(huà)框，【參數(shù)】選項(xiàng)組下，在【邊數(shù)】文本框中，輸入數(shù)值“8〞并回車(chē)，單擊【外接圓】單項(xiàng)選擇按鈕，其他保持默認(rèn)，繪制如圖3-27所示的草圖，并標(biāo)注尺寸，單擊【確定】按鈕，退出草圖。圖3-27繪制草圖建立基體特征按S鍵，單擊【拉伸凸臺(tái)/基體】按鈕，激活【拉伸】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【深度】文本框中輸入“55〞并回車(chē)，其他保持默認(rèn)，如圖3-28所示，單擊【確定】按鈕。圖3-28建立基體特征繪制草圖在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【上視基準(zhǔn)面】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，系統(tǒng)進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)中。單擊【多邊形】按鈕，激活【多邊形】屬性管理器對(duì)話(huà)框，【參數(shù)】選項(xiàng)組下，在【邊數(shù)】文本框中，輸入數(shù)值“8〞，單擊【外接圓】單項(xiàng)選擇按鈕，其他保持默認(rèn)，繪制如圖3-29所示的草圖，注意幾何約束關(guān)系并標(biāo)注尺寸，單擊【確定】按鈕，退出草圖。圖3-29草圖繪制建立拉伸曲面切換到【曲面】命令管理器中，單擊【拉伸曲面】按鈕，激活【拉伸曲面】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【深度】文本框中輸入“27.5〞并回車(chē)，其他保持默認(rèn)，如圖3-30所示，單擊【確定】按鈕。圖3-30建立拉伸曲面建立基準(zhǔn)面按S鍵，從S工具欄中單擊【參考幾何體】按鈕，選擇【基準(zhǔn)面】命令，激活【基準(zhǔn)面】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【參考實(shí)體】文本框中選擇如圖3-31所示實(shí)體邊線(xiàn)和點(diǎn)，單擊【確定】按鈕。圖3-31建立基準(zhǔn)面繪制草圖在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【上視基準(zhǔn)面】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，系統(tǒng)進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)中。按S鍵，從S工具欄中單擊【直線(xiàn)】按鈕，繪制如圖3-32所示的草圖，單擊【確定】按鈕退出草圖。圖3-32繪制草圖建立拉伸特征按S鍵，從S工具欄中單擊【拉伸凸臺(tái)/基體】按鈕，激活【拉伸】屬性管理器對(duì)話(huà)框，單擊【終止條件】下拉箭頭，選擇【成形到一面】選項(xiàng)，在激活的【面/平面】文本框中選擇如圖3-33所示的“基準(zhǔn)面〞，取消選中【合并結(jié)果】，其他保持默認(rèn)，單擊【確定】按鈕。圖3-33建立拉伸特征建立基準(zhǔn)面按S鍵，從S工具欄中單擊【參考幾何體】按鈕，選擇【基準(zhǔn)面】命令，激活【基準(zhǔn)面】屬性管理器對(duì)話(huà)框，在【參考實(shí)體】文本框中選擇如圖3-34所示實(shí)體邊線(xiàn)和點(diǎn)，單擊【確定】按鈕。圖3-34建立基準(zhǔn)面繪制草圖在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【上視基準(zhǔn)面】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【草圖繪制】，系統(tǒng)進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)中。按S鍵，從S工具欄中單擊【直線(xiàn)】按鈕，繪制如圖3-35所示的草圖，單擊【確定】按鈕退出草圖圖3-35繪制草圖建立拉伸特征按S鍵，從S工具欄中單擊【拉伸凸臺(tái)/基體】按鈕，激活【拉伸】屬性管理器對(duì)話(huà)框，單擊【終止條件】下拉箭頭，選擇【成形到一面】選項(xiàng)，激活【面/平面】文本框并選擇如圖3-36所示的“基準(zhǔn)面〞，取消選中【合并結(jié)果】，其他保持默認(rèn)，單擊【確定】按鈕。圖3-36建立拉伸特征隱藏輔助面在前導(dǎo)工具欄中，單擊【隱藏/顯示工程】，在下拉菜單中單擊【觀閱基準(zhǔn)面】，使基準(zhǔn)面隱藏。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)中單擊【曲面實(shí)體】前符號(hào)，展開(kāi)文件夾，單擊【曲面-拉伸】，在關(guān)聯(lián)菜單中單擊【隱藏】按鈕，如圖3-37所示。圖3-37隱藏輔助面建立基準(zhǔn)軸按S鍵，從S工具欄中單擊【參考幾何體】按鈕，選擇【基準(zhǔn)軸】命令，激活【基準(zhǔn)面】屬性管理器對(duì)話(huà)框，單擊如圖3-38所示的圖標(biāo)，展開(kāi)特征樹(shù)，在【參考實(shí)體】文本框中選擇“前視基準(zhǔn)面〞和“右視基準(zhǔn)面〞，單擊【確定】按鈕。圖3-38建立基準(zhǔn)軸圓周陣列實(shí)體單擊【特征】命令管理器中的【線(xiàn)性陣列】下拉箭頭，選擇【圓周陣列】命令，激活【圓周陣列】屬性管理器對(duì)話(huà)框，激活【陣列軸】文本框，選擇“基準(zhǔn)軸1〞，在激活的【要陣列的實(shí)體】文本框中選擇如圖3-39所示兩個(gè)實(shí)體，單擊【確定】按鈕。圖3-39圓周陣列實(shí)體組合實(shí)體單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的【插入】│【特征】│【組合】按鈕，激活【屬性】屬性管理器對(duì)話(huà)框，保持【操作類(lèi)型】選項(xiàng)組下的【添加】單項(xiàng)選擇按鈕被選中，在激活的【要組合的實(shí)體】文本框中選擇如圖3-40箭頭所示的“17〞個(gè)實(shí)體，單擊【確定】按鈕。圖3-40組合實(shí)體完成模型至此，完成模型的建立，如圖3-41所示，按Ctrl+S保存文件。圖3-41完成模型1.3步驟點(diǎn)評(píng)對(duì)于步驟8：建立拉伸曲面僅僅用作參考，為后續(xù)建立的特征提供了相應(yīng)的空間點(diǎn)或線(xiàn)。對(duì)于步驟10：捕捉已有的空間點(diǎn)，繪制的三角形線(xiàn)條變黑，說(shuō)明草圖完全定義，建議草圖的狀態(tài)為完全定義，可以減少不必要的麻煩。對(duì)于步驟11：取消選中【合并結(jié)果】，可以把新建的特征轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)體狀態(tài)，SolidWorks的多實(shí)體功能非常強(qiáng)大而且操作簡(jiǎn)單。如果此步和步驟14保持默認(rèn)【合并結(jié)果】，后續(xù)的圓周陣列特征會(huì)遇到小小的麻煩。對(duì)于步驟15：如要隱藏基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸或者草圖等，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，可以借助前導(dǎo)工具欄中的【隱藏/顯示工程】，也可以通過(guò)選擇標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的【視圖】│【隱藏所有類(lèi)型】命令實(shí)現(xiàn)，還可以右擊相應(yīng)工程在快捷菜單中單擊【隱藏】按鈕。此類(lèi)按鈕類(lèi)似開(kāi)關(guān)按鈕，換句話(huà)說(shuō)，如果想顯示相應(yīng)的工程，再次單擊按鈕即可實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于隱藏曲面，需要右擊相應(yīng)曲面在快捷菜單中單擊【隱藏】按鈕。對(duì)于步驟16：此基準(zhǔn)軸的建立通過(guò)【兩平面】的交線(xiàn)生成，另外一種方法可以利用【點(diǎn)和面/基準(zhǔn)面】選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)，如圖3-42所示。圖3-42基準(zhǔn)軸的建立對(duì)于步驟17：圓周陣列命令可以陣列特征、面或?qū)嶓w，針對(duì)不同的場(chǎng)合使用不同的選項(xiàng)，在此如果使用陣列特征的選項(xiàng)，注定失敗。對(duì)于步驟18：根據(jù)此零件的特點(diǎn)，最后需要把多個(gè)實(shí)體組合為單個(gè)實(shí)體，根據(jù)不同的零件設(shè)計(jì)要求，有的零件為單實(shí)體，有的零件為多實(shí)體，如圖3-43所示的密封圈為多實(shí)體零件，因?yàn)榇肆慵蓛煞N材料組成?！窘M合】命令有三種操作方式：【添加】選項(xiàng)相當(dāng)于布爾運(yùn)算的并集，【刪除】選項(xiàng)相當(dāng)于布爾運(yùn)算的減集，【共同】選項(xiàng)相當(dāng)于布爾運(yùn)算的交集。圖3-43多實(shí)體零件1.4知識(shí)總結(jié)-基準(zhǔn)軸、坐標(biāo)系、點(diǎn)1.4.1基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)面一樣，基準(zhǔn)軸是一種參考幾何體，主要效勞于其他特征（比方圓周陣列）或建模中的某些特殊用途（比方彈簧的中