智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課程設(shè)計(jì) Chapter6

智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)課設(shè)——實(shí)體特征編輯蔡正陽(yáng)2025/3/3學(xué)習(xí)目標(biāo)SolidWorks的大部分特征創(chuàng)建后都需要對(duì)其進(jìn)行編輯和操作。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)鏡像特征、陣列特征、拔模特征、圓頂特征、縮放比例和組合編輯以及廢紙簍實(shí)例，全面掌握特征的編輯與操作的相關(guān)知識(shí)和繪圖技能。知識(shí)要點(diǎn)鏡像特征拔模特征縮放比例陣列特征圓頂特征組合編輯SolidWorks2015軟件不僅在草圖中提供了“鏡像”命令用作鏡像草圖圖元，在實(shí)體中也有“鏡像”命令用作鏡像實(shí)體特征，甚至裝配體中也有“鏡像”命令用作鏡像零部件。1.1鏡像操作步驟在“特征”工具欄中單擊“鏡像”命令按鈕，彈出“鏡像”屬性面板。在“鏡像”屬性面板中選擇待復(fù)制的特征和鏡像點(diǎn)后，單擊確認(rèn)即可完成特征的鏡像，如圖4-1所示。1.鏡像特征1.2特征的復(fù)制與鏡像的差異特征的復(fù)制和鏡像都是在源實(shí)體特征的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的一模一樣的特征，但是它們對(duì)于特征的修改和是否聯(lián)動(dòng)卻很有差異：鏡像出來(lái)的實(shí)體沒(méi)有草圖，無(wú)法單獨(dú)編輯，只能對(duì)源特征進(jìn)行編輯從而使鏡像的特征也發(fā)生相應(yīng)的變化。復(fù)制后的特征與源特征并無(wú)關(guān)聯(lián)，可以直接修改復(fù)制后的特征，源特征不會(huì)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)變化。1.鏡像特征陣列指按線性或圓周陣列復(fù)制所選的特征。鏡像是繞面或基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面鏡像特征、面及實(shí)體。沿面或基準(zhǔn)面鏡像，生成一個(gè)特征（或多個(gè)特征）的復(fù)制。陣列對(duì)象特征可以生成線性陣列、圓周陣列、曲線驅(qū)動(dòng)陣列、填充陣列，或使用草圖點(diǎn)或表格坐標(biāo)生成陣列。2.1線性陣列特征線性陣列用作沿一個(gè)或兩個(gè)線性路徑以固定的間距復(fù)制出一個(gè)或多個(gè)新的特征。單擊特征工具欄中的“線性陣列”命令按鈕，或依次執(zhí)行“插入”→“陣列/鏡像”→“線性陣列”，即可激活線性陣列命令，彈出“線性陣列”面板，如圖4-2所示。2.陣列特征1．參數(shù)詳解線性陣列可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向同時(shí)陣列，一般情況下只會(huì)用沿著一個(gè)方向進(jìn)行陣列。（1）方向1陣列方向：為“方向1”陣列設(shè)定方向。選擇一條線性邊線、草圖直線、軸、或尺寸。如有必要，單擊“反向”命令按鈕來(lái)反轉(zhuǎn)變形方向。間距：為方向1設(shè)定陣列實(shí)例之間的間距實(shí)例數(shù)：為方向1設(shè)定陣列實(shí)例之間的數(shù)量。此數(shù)量包括原有特征或選擇（2）方向2以第二方向生成陣列。陣列方向：為“方向2”陣列設(shè)定方向。選擇一條線性邊線、草圖直線、軸、或尺寸。如有必要，單擊“反向”命令按鈕來(lái)反轉(zhuǎn)變形方向。間距：為方向2設(shè)定陣列實(shí)例之間的間距實(shí)例數(shù)：為方向2設(shè)定陣列實(shí)例之間的數(shù)量。此數(shù)量包括原有特征或選擇只陣列源：只使用源特征而不復(fù)制“方向1”的陣列實(shí)例在“方向2”中生成線性陣列。只陣列源選項(xiàng)已選中。僅源特征在“方向2”中復(fù)制。只陣列源選項(xiàng)已取消選中。整個(gè)線性陣列在“方向2”中復(fù)制。2.陣列特征（3）要陣列的特征/面實(shí)體/曲面實(shí)體要陣列的特征：使用用戶所選擇的特征作為源特征來(lái)生成陣列要陣列的面：使用構(gòu)成特征的面生成陣列。在圖形區(qū)域中選擇特征的所有面。這對(duì)于只輸入構(gòu)成特征的面而不是特征本身的模型很有用。當(dāng)使用要陣列的面時(shí)，陣列必須保持在同一面或邊界內(nèi)。它不能跨越邊界。例如，橫切整個(gè)面或不同的層（如凸起的邊線）將會(huì)生成一條邊界和單獨(dú)的面，阻止陣列延伸。要陣列的實(shí)體/曲面實(shí)體：使用用戶在多實(shí)體零件中選擇的實(shí)體生成陣列。帶有要陣列的實(shí)體的多實(shí)體零件（4）可跳過(guò)的實(shí)例：在用戶生成陣列時(shí)跳過(guò)用戶在圖形區(qū)域中選擇的陣列實(shí)例。當(dāng)用戶將鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)陣列實(shí)例上，單擊以選擇陣列實(shí)例。陣列實(shí)例的坐標(biāo)出現(xiàn)。若想恢復(fù)陣列實(shí)例，再次單擊實(shí)例。（5）選項(xiàng)隨形變化：允許重復(fù)時(shí)執(zhí)行陣列更改。幾何體陣列：只使用對(duì)特征的幾何體（面和邊線）來(lái)生成陣列，而不陣列和求解特征的每個(gè)實(shí)例。幾何體陣列可加速陣列的生成和重建。對(duì)于與模型上其他面共用一個(gè)面的特征，用戶不能使用幾何體陣列選項(xiàng)。延伸視象屬性：將SolidWorks的顏色、紋理和裝飾螺紋數(shù)據(jù)延伸給所有陣列實(shí)例。2.陣列特征2．操作步驟本例將詳述線性陣列沿著兩個(gè)方向生成特征，以及跳過(guò)實(shí)例，操作步驟如下：新建SolidWorks零件文件，拉伸創(chuàng)建長(zhǎng)方形草圖180×80mm2，拉伸厚度為10mm的基板。然后，在基板左上角拉伸切除直徑為10mm的圓孔，如圖4-3所示。2.陣列特征線性陣列。單擊特征工具欄中的“線性陣列”命令按鈕，在彈出的“線性陣列”面板中選擇長(zhǎng)棱邊為第一方向，設(shè)置間距為50mm，實(shí)例數(shù)為4。設(shè)置第二方向?yàn)樨Q直棱邊，設(shè)置間距為50mm，實(shí)例數(shù)為4。選擇切除-拉伸特征即圓孔作為要陣列的特征，生成陣列如圖4-4所示。2.陣列特征在零件左側(cè)特征樹(shù)中右擊線性陣列，在彈出的下拉菜單中選擇“編輯特征”命令按鈕，在彈出的“線性陣列”面板中單擊“可跳過(guò)的實(shí)例”選項(xiàng)區(qū)域，然后在圖形區(qū)域中單擊要跳過(guò)的實(shí)例，即可預(yù)覽出跳過(guò)的實(shí)例，如圖4-5所示。2.陣列特征2.2圓周陣列特征“圓周陣列”是使復(fù)制繞一個(gè)基準(zhǔn)軸進(jìn)行，圓周陣列面板如圖4-6所示。2.陣列特征1．參數(shù)詳解圓周陣列的大部分參數(shù)與線性陣列一致，其特有參數(shù)主要是陣列軸。（1）陣列軸陣列軸可以指定為如下特征：實(shí)體上的一條棱邊軸：臨時(shí)軸/基準(zhǔn)軸圓形邊線或草圖直線線性邊線或草圖直線圓柱面或曲面旋轉(zhuǎn)面或曲面陣列繞該軸生成特征。如有必要，單擊“反向”按鈕來(lái)改變圓周陣列的方向（2）角度尺寸通過(guò)“總角度”設(shè)置要生成圓周陣列每個(gè)實(shí)例之間的角度。（3）等間距等間距將角度設(shè)置為360°。2.陣列特征2．創(chuàng)建步驟單擊特征工具欄中的“圓周陣列”命令按鈕，在彈出的“圓周陣列”面板中選擇法蘭盤的圓孔面為旋轉(zhuǎn)軸參數(shù)，實(shí)例數(shù)為4，勾選“等間距”復(fù)選框，選擇切除-拉伸特征即圓孔作為要陣列的特征，生成陣列如圖4-7所示。2.陣列特征2.3表格驅(qū)動(dòng)的陣列“由表格驅(qū)動(dòng)的陣列”使用X-Y坐標(biāo)，可以指定特征陣列。使用X-Y坐標(biāo)的孔陣列是由表格驅(qū)動(dòng)陣列的一種常見(jiàn)應(yīng)用。但可以利用由表格驅(qū)動(dòng)陣列的方式來(lái)使用其它源特征（例如凸臺(tái)）。還可以保存和裝入特征陣列的X-Y坐標(biāo)，并將其應(yīng)用到新零件。在此，對(duì)表格驅(qū)動(dòng)陣列進(jìn)行介紹，創(chuàng)建表格驅(qū)動(dòng)陣列的操作步驟如下：創(chuàng)建坐標(biāo)系。表格驅(qū)動(dòng)實(shí)際上就是一組坐標(biāo)系數(shù)據(jù)形成的表格，創(chuàng)建表格驅(qū)動(dòng)之前須創(chuàng)建坐標(biāo)系。在菜單欄中依次“插入”→“參考幾何體”→“坐標(biāo)系”命令，在彈出的“坐標(biāo)系”面板中單擊長(zhǎng)方體右下角點(diǎn)為指標(biāo)原點(diǎn)，選擇水平、豎直棱邊分別為X軸、Y軸，完成坐標(biāo)系的創(chuàng)建，如圖4-8所示擊。2.陣列特征啟用“表格驅(qū)動(dòng)陣列”：依次單擊“特征”工具欄中的“線性陣列”下拉菜單中的“表格驅(qū)動(dòng)陣列”命令按鈕，在彈出的“由表格驅(qū)動(dòng)的陣列”對(duì)話框中進(jìn)行選擇坐標(biāo)系、要復(fù)制的特征、輸入表格中坐標(biāo)值等操作后，即可預(yù)覽出表格驅(qū)動(dòng)陣列特征的效果，設(shè)置完畢后，單擊“確定”按鈕，完成“表格驅(qū)動(dòng)陣列”的創(chuàng)建，如圖4-9所示。2.陣列特征2.4草圖驅(qū)動(dòng)的陣列使用草圖中的草圖點(diǎn)可以指定特征陣列。源特征通過(guò)陣列擴(kuò)散到草圖中的每個(gè)點(diǎn)。對(duì)于孔或其它特征，可以運(yùn)用由草圖驅(qū)動(dòng)的陣列。本例將詳述草圖驅(qū)動(dòng)生成特征，操作步驟如下：創(chuàng)建完成基體特征與待陣列的特征。繪制用作曲線驅(qū)動(dòng)陣列的草圖點(diǎn)，如圖4-10所。2.陣列特征2.5曲線驅(qū)動(dòng)的陣列曲線驅(qū)動(dòng)陣列是用曲線控制實(shí)體生成。1．參數(shù)詳解（1）曲線方法。通過(guò)轉(zhuǎn)換用戶如何使用為陣列方向所選擇的曲線來(lái)定義陣列的方向。選取以下選項(xiàng)之一：轉(zhuǎn)換曲線。從所選曲線原點(diǎn)到源特征的DeltaX和DeltaY的距離均為每個(gè)實(shí)例保留。等距曲線。每個(gè)實(shí)例從所選曲線原點(diǎn)到源特征的垂直距離均得以保留。（2）對(duì)齊方法。選取以下選項(xiàng)之一：與曲線相切。對(duì)齊為陣列方向所選擇的與曲線相切每個(gè)實(shí)例。對(duì)齊到源。對(duì)齊每個(gè)實(shí)例以與源特征的原有對(duì)齊匹配。2.陣列特征2．操作步驟其操作步驟如下：創(chuàng)建完成基體特征與待陣列的特征。繪制用作曲線驅(qū)動(dòng)陣列的草圖，如圖4-12所。2.陣列特征創(chuàng)建曲線驅(qū)動(dòng)陣列。單擊特征工具欄中的“草圖驅(qū)動(dòng)陣列”命令按鈕，在彈出的“曲線驅(qū)動(dòng)陣列”面板中設(shè)置陣列路徑曲線、要陣列的特征、陣列實(shí)例數(shù)、間距或勾選等間距，完成曲線驅(qū)動(dòng)陣列，如圖4-13所示。2.陣列特征拔模特征是以特定的角度逐漸縮放截面的特征，主要用于模具和鑄件的零件設(shè)計(jì)中。拔模可用在創(chuàng)建零件特征的的時(shí)候利用該特征面板自帶的拔模命令進(jìn)行拔模操作，如圖“拉伸凸臺(tái)/基體”、“筋”等命令自帶“拔?！碧卣?；也可對(duì)已有的特征進(jìn)行拔模操作，單擊“特征”工具欄中的“拔?！泵畎粹o，然后選擇要拔模的特征，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)即可。如圖4-17所示，對(duì)比拔模特征類型。3.拔模特征（1）拔模面板切換切換“添加”面板和“DraftXpert”面板：手工：控制在特征層次DraftXpert：自動(dòng)測(cè)試并找出拔模過(guò)程的錯(cuò)誤（2）DraftXpert選項(xiàng)“添加”：生成新的拔模特征“更改”：修改拔模特征（3）參數(shù)詳解“拔模”屬性面板如圖4-18所示，其參數(shù)詳解如下：“拔模類型”選項(xiàng)：選擇拔模類型，有“選擇中性面拔模”、“分型線拔?！薄ⅰ半A梯拔模”等；“拔模角度”選項(xiàng)：在文本框中輸入要生成拔模的角度；“中性面”選項(xiàng)：決定模具的拔模方向；“拔模面”選項(xiàng)：選擇被拔模的面；“要拔模的項(xiàng)目”選項(xiàng)：設(shè)置拔模的角度、方向等參數(shù)；“拔模分析”選項(xiàng)：核定拔模角度、檢查面內(nèi)角度，并找出零件的分型線、澆注面和出胚面等；“要更改的拔?！边x項(xiàng)：設(shè)置拔模角度、方向等參數(shù)；“現(xiàn)有拔?！边x項(xiàng)：根據(jù)角度、中性面或者拔模方向過(guò)濾所有拔模。3.拔模特征3.拔模特征圓頂是在已有實(shí)體的指定面上形成圓形的面。依次執(zhí)行“插入”→”特征”→“圓頂”命令，彈出“圓頂”對(duì)話框，創(chuàng)建圓頂?shù)膶?shí)例如圖4-19所示。4.圓頂特征在“圓頂”對(duì)話框中的“高度”框中輸入圓頂?shù)母叨龋瑔螕簟皥A頂面”框，單擊要圓頂?shù)拿?，若選定“反向”復(fù)選框，形成凹頂，如圖4-20所示。

圓頂主要用在形體造型上，如LED燈頭、手機(jī)按鍵、盲孔鉆尖角、子彈的造型等。4.圓頂特征通過(guò)“縮放比例”功能可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于零件或曲面模型的重心或模型原點(diǎn)來(lái)進(jìn)行縮放。在進(jìn)行縮放時(shí)，原草圖尺寸不變，但實(shí)際圖形隨著縮放進(jìn)行變化，生成工程圖的尺寸與縮放后的尺寸一致。給定比例大于1時(shí)放大，如給定比例小于1時(shí)縮小。5.1操作步驟執(zhí)行縮放比例命令操作步驟如下：依次執(zhí)行“插入”→“特征”→“縮放比例”命令，彈出如圖4-21所示的對(duì)話框。在對(duì)話框內(nèi)輸入比例值為0.8，選擇比例縮放點(diǎn)為重心，并勾選后單擊“確定”按鈕，完成縮放。5.縮放比例5.2參數(shù)詳解：還可選擇原點(diǎn)、坐標(biāo)系；：勾選，則實(shí)體沿X、Y、Z向均縮放比例均相同：取消勾選，則實(shí)體沿X、Y、Z向的縮放比均可分別設(shè)置，如圖22-所示?？s放比例命令常用在模具設(shè)計(jì)中。模具上產(chǎn)品型腔部分的加工要略微比從模具中生產(chǎn)出來(lái)的塑料件大些。這樣做是為了補(bǔ)償高溫的被頂出的塑料件冷卻后的收縮率。在通過(guò)塑料產(chǎn)品創(chuàng)建模具之前，模具設(shè)計(jì)者需要放大塑料產(chǎn)品來(lái)解決收縮率。5.縮放比例6.1組合實(shí)體在零件中存在多個(gè)實(shí)體的情況下，選擇下拉菜單中的“插入”→“特征”→“組合”命令，也可以單擊“特征”工具欄中的“組合”按鈕，進(jìn)行多實(shí)體的組合運(yùn)算。組合工具共包括三個(gè)選項(xiàng)，即添加、刪減、共同三種組合方式，如圖6-23所示。6.組合編輯1．添加在多實(shí)體零件中，可將多個(gè)實(shí)體組合來(lái)創(chuàng)建一個(gè)單一實(shí)體。組合添加創(chuàng)建實(shí)例如圖4-24所示。6.組合編輯2．刪減刪減就是指定一個(gè)主要實(shí)體，然后利用另一個(gè)實(shí)體減除主要實(shí)體的一部分。組合刪減創(chuàng)建實(shí)例如圖4-25所示。6.組合編輯3．共同共同就是保留多個(gè)實(shí)體相互重疊的部分，以交集的形式組合實(shí)體。組合共同創(chuàng)建實(shí)例如圖4-26所示。6.組合編輯6.2分割實(shí)體“分割實(shí)體”命令是利用草圖、基準(zhǔn)面或曲面將一個(gè)實(shí)體人為分為多個(gè)實(shí)體，形成多個(gè)實(shí)體后便于將每一個(gè)實(shí)體應(yīng)用于產(chǎn)品不同的部分?！胺指顚?shí)體”命令位于“插入”→“特征”→“分割”主菜單，也可以在特征工具欄找到“分割實(shí)體”按鈕。把一個(gè)零件分割成兩個(gè)零件操作步驟如下：創(chuàng)建待分割的零件模型。畫出用作分割零件的一個(gè)平面或曲面。在菜單欄中單擊“插入”命令，在彈出的下拉菜單中依次執(zhí)行“特征”→“分割”命令，彈出如圖7-27所示的對(duì)話框。單擊剪裁工具框，單擊剪裁面，雙擊產(chǎn)生實(shí)體框中的“1”和“2”，彈出保存文件對(duì)話框，將其保存成所希望的文件名。6.組合編輯如圖6-23所示，這里使用一個(gè)草圖直線作為分割工具，將零件中的一個(gè)實(shí)體分割為兩個(gè)實(shí)體，這兩個(gè)實(shí)體可以分別代表一個(gè)產(chǎn)品的兩個(gè)部分。在“分割”命令中，用戶可以單擊按鈕，將零件中的實(shí)體分別保存為單獨(dú)的零件。6.3移動(dòng)/復(fù)制實(shí)體使用“移動(dòng)/復(fù)制實(shí)體”工具，用戶可以對(duì)模型中任意實(shí)體進(jìn)行移動(dòng)，或者在移動(dòng)過(guò)程中建立實(shí)體的多個(gè)副本?！耙苿?dòng)/復(fù)制實(shí)體”命令位于“插入”→“特征”→“移動(dòng)/復(fù)制”主菜單，也可以在特征工具欄找到“移動(dòng)/復(fù)制實(shí)體”按鈕。用戶不僅可以使用移動(dòng)的距離參數(shù)、旋轉(zhuǎn)的角度參數(shù)來(lái)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)實(shí)體，而且，用戶還可以使用類似裝配體中的操作建立“配合關(guān)系”，利用“約束”來(lái)移動(dòng)實(shí)體的位置，如圖6-28所示。6.組合編輯6.4刪除實(shí)體“刪除實(shí)體/曲面”工具，用于刪除設(shè)計(jì)過(guò)程，而在最終結(jié)果中不再需要的實(shí)體或曲面實(shí)體?！皠h除實(shí)體/曲面”工具在FeatureManager特征樹(shù)中形成一個(gè)單獨(dú)的“刪除”特征，不影響實(shí)體在歷史中的計(jì)算過(guò)程和結(jié)果。如圖6-29所示，選擇下拉菜單中的“插入”→“特征”→“刪除實(shí)體”命令，或在“特征”工具欄單擊“刪除實(shí)體/曲面”按鈕，選擇要?jiǎng)h除的實(shí)體，可將零件中不需要的實(shí)體刪除，在FeatureManager特征樹(shù)中顯示“刪除實(shí)體”特征。6.組合編輯廢紙簍在日常生活中經(jīng)常使用。給垃圾一個(gè)歸屬，還環(huán)境一片干凈。廢紙簍在生活中發(fā)揮了微小確不能忽視的作用。本例將要完成廢紙簍的圖形繪制，完成后如圖4-30所示。本例主要建模步驟提醒及練習(xí)目標(biāo)：（1）旋轉(zhuǎn)（2）抽殼（3）線性陣列（4）圓周陣列7.上機(jī)實(shí)訓(xùn)——繪制廢紙簍啟動(dòng)SolidWorks，新建零件文件，保存，命名為“廢紙簍”。在“特征”工具欄中單擊“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”命令按鈕，選擇“前視基準(zhǔn)面”為繪圖平面，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征，如圖4-31所示。7.上機(jī)實(shí)訓(xùn)——繪制廢紙簍在“特征”工具欄中單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”命令按鈕