3.3 扫描特征

3.3.1 扫描概述

扫描特征是指由二维草绘平面沿一个平面或空间轨迹线扫描而成的一类特征。通过沿着一条路径移动轮廓（截面），可以生成基体、凸台、切除或曲面。应用扫描特征时需要遵循以下规则。

● 对于基体或凸台扫描特征，轮廓必须是闭环的；对于曲面扫描特征，轮廓则可以是闭环的，也可以是开环的。

● 路径可以为开环的或闭环的。

● 路径可以是一张草图中包含的一组草图曲线、一条曲线或一组模型边线。

● 路径的起点必须位于轮廓的基准面上。

● 不论是截面还是路径形成的实体，都不能出现自相交叉的情况。

SOLIDWORKS软件中，扫描特征有凸台/基体扫描（叠加）、切除扫描（切割）、引导线扫描3种形式。

3.3.2 凸台/基体扫描

凸台/基体扫描可以采用下面的操作完成。

01 在一个基准面上插入草绘平面，绘制一个闭环的非相交轮廓，即需要扫描的外形（轮廓），在另一个草图上绘制扫描路径，如图3-16所示。

02 单击“特征”控制面板上的“扫描”按钮。

03 此时，出现“扫描”属性管理器，同时在右侧的图形区域显示生成的扫描特征，如图3-17所示。在“轮廓和路径”选项组中选中“草图1”，然后在“路径”选项中选中“草图2”。

“切除—扫描”属性管理器中的选项说明如下。

1）“轮廓”：设定用来生成扫描的草图轮廓（截面）。扫描时应在图形区域或Feature-Manager中选取草图轮廓。基体或凸台扫描特征的轮廓应为闭环，而曲面扫描特征的轮廓可为开环或闭环。

2）“路径”：设定轮廓扫描的路径。扫描时应在图形区域或特征管理器中选取路径草图。路径可以是开环或闭环，也可以是包含在草图中的一组绘制的曲线、一条曲线或一组模型边线，但路径的起点必须位于轮廓的基准面上。

注意：不论是截面、路径或所形成的实体，都不能自相交叉。

3）方向/扭转控制：用来控制轮廓在沿路径扫描时的方向。其下包含的选项如下所述。

● 随路径变化：扫描时截面相对于路径方向仍时刻保持同一角度。

● 保持法向不变：扫描时截面时刻与开始截面平行。

● 随路径和第一引导线变化：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：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。

4）在“方向/扭转控制”下拉列表框中，选择“随路径变化”选项。

5）单击“确定”按钮，即可生成凸台/基体扫描。

另外，如果扫描截面具有相切的线段，勾选“保持相切”复选框，将使所生成的扫描中相应的曲面保持相切。保持相切的面可以是基准面、圆柱面或锥面。如果勾选“高级光顺”复选框，则扫描截面如果有圆形或椭圆形的圆弧，截面将被近似处理，生成更平滑的曲面。如果要生成薄壁特征扫描，则勾选“薄壁特征”复选框，即可激活薄壁选项，然后选择薄壁类型并设置薄壁厚度即可，基本方法与前面所介绍的基本一致，读者可以自行尝试修改。扫描特征设置及效果如图3-18所示。

1）对于“薄壁特征”类型的下拉菜单说明如下。

● 单向：使用厚度值以单一方向从轮廓生成薄壁特征。如有必要，可单击“反向”按钮。

● 两侧对称：以两个方向应用同一厚度值，从轮廓以双向生成薄壁特征。

● 双向：从轮廓以双向生成薄壁特征，为厚度和厚度设定单独数值。

2）对于“扫描”属性管理器中其他选项的补充说明如下。

● 路径对齐类型：该选项在“方向/扭转控制”中选择随路径变化时可用，表示当路径上出现少许波动和不均匀波动，使轮廓不能对齐时，可以将轮廓稳定下来。选择“无”表示垂直于轮廓而对齐轮廓，不进行纠正；“最小扭转（只对于3D路径）”表示阻止轮廓在随路径变化时自我相交；“方向向量”表示以方向向量所选择的方向对齐轮廓，并选择设定方向向量的实体；“所有面”表示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：勾选该复选框，如果扫描轮廓具有相切线段，可使所产生的扫描中的相应曲面相切。保持相切的面可以是基准面、圆柱面或锥面。扫描时，其他相邻面被合并，轮廓被近似处理。而且草图圆弧可以转换为样条曲线。

● 显示预览：勾选该复选框，可以显示扫描的上色预览。取消勾选则只显示轮廓和路径。

● 合并结果：勾选该复选框，可以将实体合并成一个实体。

● 与结束端面对齐：勾选该复选框，可以将扫描轮廓延伸到路径所碰到的最后面。扫描的面被延伸或缩短，以与扫描端点处的面匹配，而不要求额外的几何体。此选项常用于螺旋线。

3.3.3 切除扫描

若要生成切除扫描特征，可按如下步骤进行操作。

01 在一个基准面上绘制一个闭环且非相交的草图轮廓，使用草图、现有的模型边线或曲线生成轮廓将遵循的路径。

02 单击“特征”控制面板上的“切除—扫描”按钮。

03 此时，出现“扫描”属性管理器，同时在中央图形区域显示生成的扫描特征。

04 单击“轮廓”按钮，然后在图形区域选择轮廓草图。

05 单击“路径”按钮，然后在图形区域选择路径草图。如果预先选择了轮廓草图或路径草图，则草图名称将显示在对应的属性管理器方框内。

06 在“方向/扭转类型”下拉列表中选择扫描方式。

07 其他选项的设置同凸台/基体扫描特征操作相似。

08 单击“确定”按钮，即可完成切除扫描特征操作。

3.3.4 引导线扫描

1.生成引导线扫描

SOLIDWORKS软件不仅可以生成等截面的扫描，还可以生成随着路径变化截面也发生变化的扫描——引导线扫描。如果要利用引导线生成扫描特征，可按如下步骤进行操作。

01 生成引导线，可以使用任何草图曲线、模型边线或曲线作为引导线。

02 生成扫描路径，可以使用任何草图曲线、模型边线或曲线作为扫描路径。

03 绘制扫描轮廓。

04 在轮廓草图中的引导线与轮廓相交处添加穿透几何关系。穿透几何关系将使截面沿着路径改变大小和形状。截面受曲线的约束，但曲线不受截面的约束。

05 单击“特征”控制面板上的“扫描”按钮。在“基体—扫描”属性管理器中单击“轮廓”按钮，然后在图形区域选择轮廓草图。

06 单击“路径”按钮，在图形区域选择路径草图。如果勾选了“显示预览”复选框，此时在图形区域将显示不随引导线变化截面的扫描特征。

07 在“引导线”选项组中单击“引导线”按钮，随后在图形区域选择引导线。此时在图形区域将显示随着引导线变化截面的扫描特征。如果存在多条引导线，可以单击“上移”按钮或“下移”按钮来改变引导线的使用顺序。扫描路径和引导线的长度可能不同，如果引导线比扫描路径长，扫描将使用扫描路径的长度；如果引导线比扫描路径短，扫描将使用最短的引导线的长度。

08 单击“显示截面”按钮，然后单击微调框箭头，根据截面数量查看并修正轮廓。

09 在“选项”选项组的“轮廓方位”下拉列表框中可选择随路径变化、保持法线不变，在“轮廓扭转”下拉列表框中可选择无和随路径和第一引导线变化。

10 在“起始处和结束处相切”选项中可以设置起始或结束处的相切选项。

11 单击“确定”按钮，完成引导线扫描。如图3-19所示，路径为通过椭圆的竖直草图，引导线为样条曲线，轮廓为椭圆形。

2.选项说明

“扫描”属性管理器中的“引导线”选项板中各选项说明如下。

1）“引导线”：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。

2）“上移”或“下移”：用来调整引导线的顺序。选择一引导线并调整轮廓顺序。

3）合并平滑的面：不勾选该复选框，可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。

3.“起始处和结束处相切”选项板说明

“扫描”属性管理器中的“起始处和结束处相切”选项板中各选项说明如下。

1）起始处相切类型，其下拉列表框中包括如下选项。

● 无：没应用相切。

● 路径相切：垂直于开始点沿路径而生成扫描。

2）结束处相切类型，其下拉列表框中包括如下选项。

● 无：没应用相切。

● 路径相切：垂直于结束点沿路径而生成扫描。