5.1 扫描特征

扫描是将一个草图轮廓沿着一条路径移动来生成特征的，包括简单扫描和引导线扫描。

5.1.1 扫描规则

1．扫描轮廓——使用草图定义扫描特征的截面

（1）对于实体扫描，草图轮廓必须是闭环的；对于曲面扫描草图轮廓既可以是闭环的，也可以是开环的。

（2）扫描轮廓要单独画在一张草图上。

（3）草图可以是嵌套或分离的，但不能违背零件和特征的定义。

（4）扫描截面的轮廓尺寸不能过大，否则可能导致扫描特征的交叉情况。

2．扫描路径——轮廓运动的轨迹

（1）扫描路径只能有一条，可以为开环的或闭环的。

（2）扫描路径可以是一个草图中包含的一条曲线、一组草图曲线或一组模型边线（首尾相连）。

（3）路径的起点必须位于轮廓的基准面上，或穿过基准面。

（4）不论是扫描轮廓、路径或所形成的实体，都不允许自相交叉。

3．引导线

（1）引导线要画在单独一张草图上，可以是草图曲线、模型边线或曲线。建议先画路径和引导线，后画轮廓。

（2）引导线必须和截面草图相交于一点。轮廓上的点最好与引导线有穿透关系而不是简单的重合关系。

（3）使用引导线的扫描依最短的引导线或扫描路径为准（最短原则），因此引导线应该比扫描路径短，这样便于对截面的控制。

5.1.2 简单扫描

简单扫描用来生成等截面的实体或曲面，仅由截面轮廓和路径来控制，路径控制轮廓的轨迹和方向。扫描特征的操作步骤如下：

步骤1 新建零件模型。单击“标准”工具栏的（新建）按钮，系统弹出“新建SolidWorks文件”对话框，选择（零件）。单击按钮，进入零件设计环境。

步骤2 绘制扫描路径。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“前视基准面”，如图5-1所示。进入草图绘制界面，绘制如图5-2所示的草图，作为扫描路径，单击（退出草图）命令。

步骤3 绘制截面草图。在FeatureManager中单击选择“右视基准面”，在关联工具栏中选择（草图绘制）命令。按空格键，在“方向”工具栏中选择（正视于），使草图平面平行于屏幕，绘制如图5-3所示的草图，作为截面草图。

步骤4 添加几何关系。按住Ctrl键选择“扫描路径”和圆心，在关联工具栏中选择（使穿透）几何关系，如图5-4所示，单击（退出草图）命令。

步骤5 单击常用特征工具栏上的（扫描）按钮，将FeatureManager切换到“扫描”属性管理器。

步骤6 设置属性管理器选项。单击“轮廓”栏，在图形区域中选择绘制的截面草图。单击“路径”栏，在图形区域中选择扫描路径，如图5-5所示。

步骤7 单击（确定）按钮，得到的零件模型如图5-6所示。

5.1.3 扫描特征属性

扫描特征都是在“扫描”属性管理器中设定的，下面介绍“扫描”属性管理器中部分选项含义。

（1）“轮廓和路径”选项组

“轮廓和路径”选项组如图5-7所示，其部分选项的含义如下。

• （轮廓）选项：设定用来生成扫描的草图轮廓（截面），扫面时应在图形区域中选取草图轮廓。

• （路径）选项：设定轮廓扫描的路径。

（2）“选项”选项组

“选项”选项组如图5-8所示。

• “轮廓方位/轮廓扭转”有6种类型，其部分选项的含义如下所述。

➢随路径变化：按截面相对于路径时刻处于同一角度扫描，如图5-9所示。

➢保持法向不变：扫描的截面在任何时刻都与开始时的截面保持平行，如图5-10所示。

➢随路径和每一引导线变化：扫描时如果引导线不只一条，选择该项扫描将随第一条引导线变化。

➢随第一和第二引导线变化：扫描时如果引导线不只一条，选择该项扫描将随第一条和第二条引导线同时变化。

➢沿路径扭转：扫描时沿路径扭转截面。在定义方式下按度数、弧度或旋转定义扭转。

➢以法向不变沿路径扭曲：通过将截面在沿路径扭曲时保持与开始截面平行而沿路径扭曲截面。

•选择“路径对齐类型”时，轮廓稳定下来，可以使路径上的轮廓对齐。“路径对齐类型”有4种类型。

➢无：垂直于轮廓而对齐轮廓，不进行纠正。

➢最小扭矩（只对于3D路径）：组织轮廓在随路径变化时自我相交。

➢方向向量：选择方向向量来对齐轮廓。

➢所有面：当路径包括相邻面时，使扫描轮廓在几何关系可能的情况下与相邻面相切。

•合并切面：若扫描截面具有相切的线段，选中“合并切面”复选框可以使所生成的扫描中相应曲面保持相切。

（3）“引导线”选项组

“引导线”选项组如图5-11所示，其部分选项的含义如下所述。

• （引导线）选项：在轮廓沿路径扫描时加以引导，使用时需要在图形区域选择引导线。

• （上移）或（下移）按钮：用来调整轮廓的顺序。

• “合并平滑的面”复选框：消除以改进带引导线扫描的性能，并在引导线或路径不是曲率连续的所有点处分割扫描。

• （显示截面）选项：显示扫描的截面数。

（4）“起始处和结束处相切”选项组

“起始处和结束处相切”选项组如图5-12所示，使得扫描垂直于起始点和结束点路径进行扫描。其部分选项的含义如下所述。

•无：没应用相切。

•路径相切：垂直于开始（终止）点沿路径而生成扫描。

5.1.4 使用引导线扫描

引导线是扫描特征的可选参数。为了使扫描的模型更具多样性，当扫描特征的中间截面要求变化时，通常会加入一条甚至多条引导线以控制轮廓的形状、大小和方向。

“轮廓方位/扭转”选项组中与引导线扫描的选项有“随路径和每一引导线变化”和“随第一和第二引导线变化”两种。一般的顺序为先画路径和引导线，再画草图轮廓。

1．随路径和每一引导线变化

使用路径与一条引导线扫描的操作步骤如下：

步骤1 新建零件模型。单击“标准”工具栏的（新建）按钮，系统弹出“新建SolidWorks文件”对话框，选择（零件）。单击按钮，进入零件设计环境。

步骤2 绘制扫描引导线。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“前视基准面”。进入草图绘制界面，绘制如图5-13所示的草图，作为扫描引导线，单击（退出草图）命令。

步骤3 绘制扫描路径。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“前视基准面”。进入草图绘制界面，绘制如图5-14所示的草图，作为扫描路径，单击（退出草图）命令。

步骤4 绘制扫描轮廓。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“上视基准面”，如图5-15所示，进入草图绘制界面。

按空格键，在“方向”工具栏中选择（正视于），使草图平面平行于屏幕，绘制如图5-16所示的草图，作为扫描轮廓。

步骤5 添加几何关系。按住Ctrl键选择“引导线”和引导线与轮廓的交点，在关联工具栏中选择（使穿透），如图5-17所示。

按住Ctrl键选择“路径”和轮廓的圆心，在关联工具栏中选择（使穿透），如图5-18所示。单击（退出草图）命令。

步骤6 单击常用特征工具栏上的（扫描）按钮，将FeatureManager切换到“扫描”属性管理器。

步骤7 设置属性管理器选项。单击“轮廓”栏，在图形区域中选择绘制的轮廓草图。单击“路径”栏，在图形区域中选择扫描路径，如图5-19所示。

步骤8 展开“引导线”选项组，单击“引导线”栏，在图形区域中选择绘制的引导线草图，如图5-20所示。

步骤9 单击（确定）按钮，得到的零件模型如图5-21所示。

2．随第一和第二引导线变化

在产品设计中常需要设计一些有曲线的造型，尤其是在限制某方向的宽度时，无法使用路径与一条引导线扫描，而必须使用两条或多条引导线。使用路径与两条引导线扫描的操作步骤如下：

步骤1 新建零件模型。单击“标准”工具栏的（新建）按钮，系统弹出“新建SolidWorks文件”对话框，选择（零件）。单击按钮，进入零件设计环境。

步骤2 绘制扫描引导线。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“前视基准面”。进入草图绘制界面，绘制如图5-22所示的草图，作为第一条引导线，单击（退出草图）命令。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“右视基准面”。进入草图绘制界面，绘制如图5-23所示的草图，作为第一条引导线，单击（退出草图）命令。

步骤3 绘制扫描路径。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“前视基准面”。进入草图绘制界面，绘制如图5-24所示的草图，作为扫描路径，单击（退出草图）命令。

注意

扫描路径在高度方向高于引导线。

步骤4 绘制扫描轮廓。单击“草图”工具栏上的（草图绘制）按钮，在绘图区选择“上视基准面”，如图5-25所示，进入草图绘制界面。按空格键，在“方向”工具栏中选择（正视于），使草图平面平行于屏幕，绘制如图5-26所示的草图，作为扫描轮廓。

步骤5 添加几何关系。按住Ctrl键选择“第一引导线”和引导线与轮廓的交点，在关联工具栏中选择（使穿透）命令，如图5-27所示。按住Ctrl键选择“第二引导线”和引导线与轮廓的交点，在关联工具栏中选择（使穿透）命令，如图5-28所示。按住Ctrl键选择“路径”和轮廓的圆心，在关联工具栏中选择（使穿透），如图5-29所示。单击（退出草图）命令。

步骤6 单击常用特征工具栏上的（扫描）按钮，将FeatureManager切换到“扫描”属性管理器。

步骤7 设置属性管理器选项。单击“轮廓”栏，在图形区域中选择绘制的轮廓草图。单击“路径”栏，在图形区域中选择扫描路径，如图5-30所示。

步骤8 展开“引导线”选项组，单击“引导线”栏，在图形区域中选择绘制的两条引导线草图，如图5-31所示。

步骤9 单击（确定）按钮，得到的零件模型如图5-32所示。

5.1.5 扫描切除

切除扫描特征属于切割特征。扫描切除特征的操作步骤如下：

步骤1 为如图5-33所示的螺栓建立扫描切除特征，以绘制螺纹。

步骤2 绘制扫描路径。选择如图5-34所示的平面，在关联工具栏中选择（草图绘制）命令。按空格键，在“方向”工具栏中选择（正视于），使草图平面平行于屏幕，绘制如图5-35所示的草图。执行“插入”菜单→“曲线”→命令，将FeatureManager切换到“螺旋线/涡状线”属性管理器。设置定义方式为“螺距和圈数”，恒定螺距为2mm，选中“反向”复选框，设置圈数为20、起始角度为180度，选中“顺时针”单选按钮，如图5-36所示。单击（确定）按钮，将绘制的螺旋线作为扫描路径，如图5-37所示。

步骤3 绘制截面草图。在FeatureManager中单击选择“上视基准面”，在关联工具栏中选择（草图绘制）命令。按空格键，在“方向”工具栏中选择（正视于），使草图平面平行于屏幕，绘制如图5-38所示的草图，作为截面草图。

步骤4 添加几何关系。按住Ctrl键选择“扫描路径”和圆心，在关联工具栏中选择（使穿透），如图5-39所示，得到如图5-40所示的草图，单击（退出草图）命令。

步骤5 单击常用特征工具栏上的（扫描切除）按钮，将FeatureManager切换到“切除-扫描”属性管理器。

步骤6 设置属性管理器选项。单击“轮廓”栏，在图形区域中选择绘制的截面草图。单击“路径”栏，在图形区域中选择“螺旋线/涡状线”，如图5-41所示。

步骤7 单击（确定）按钮，得到的零件模型如图5-42所示。