3.4 放样特征

3.4.1 放样概述

放样是指由多个剖面或轮廓形成的基体、凸台或切除,通过在轮廓之间进行过渡来生成特征。放样可以是基体、凸台、切除或曲面,在SOLIDWORKS中,可以使用两个或多个轮廓生成放样。只有第一个或者最后一个轮廓可以是点,即对该点创建放样。对于所有实体放样,第一个或最后一个轮廓必须是由分割线生成的模型面、平面轮廓或曲面。单一3D草图中可以包含所有草图实体,包括引导线和轮廓。

通过单击“特征”控制面板上的“放样凸台/基体”按钮和“放样切割”按钮以及“曲面”控制面板上的“放样曲面”按钮,可以生成放样特征。放样特征需要连接多个面上的轮廓,这些面既可以平行,也可以相交,要确定这些平面就必须用到基准面。

在介绍凸台放样、引导线放样、中心线放样、分割线放样等放样操作之前,有必要介绍基准面的定义和生成过程。

基准面可以用在零件或装配体中,通过使用基准面可以绘制草图、生成模型的剖面视图、生成扫描和放样中的轮廓面等。

要生成基准面,可按如下步骤进行操作。

01 单击“特征”控制面板上的“基准面”按钮,打开“基准面”属性管理器。其中一些选项的含义如下。

● 第一参考:用来选取生成基准面的第一个参照条件。在此选项下有6个参照条件,分别为“平行”“垂直”“重合”“角度”“距离”“两侧对称”。在“距离”下有两个选项,分别为“反转等距”“要生成的基准面数”。

● 第二参考:用来选取生成基准面的第二个参照条件。在此选项下有6个参照条件,分别为“平行”“垂直”“重合”“角度”“距离”“两侧对称”。在“距离”下有两个选项,分别为“反转等距”“要生成的基准面数”。

● 第三参考:用来选取生成基准面的第三个参照条件。在此选项下有6个参照条件,分别为“平行”“垂直”“重合”“角度”“距离”“两侧对称”。在“距离”下有两个选项,分别为“反转等距”“要生成的基准面数”。

注意:在根据需要对其中的一个参考选项进行设置后,其余两个参考中的约束条件将会相应减少。

02 要生成多个基准面,单击“保持可见”按钮,“基准面”属性管理器将保持显示状态以继续进行操作,从而生成多个基准面。

03 单击“确定”按钮即可生成基准面,新的基准面便会出现在特征管理器中。

3.4.2 凸台放样

3.4.2 凸台放样

通过使用空间中两个或两个以上的不同面轮廓,可以生成最基本的放样特征。

1.生成放样

要生成空间轮廓的放样特征,可按如下步骤进行操作。

01 生成一个空间轮廓。生成的空间轮廓可以是模型面或模型边线,比如可以定义成现有模型的一个面。而且基准面之间不一定要平行。

02 建立一个新的基准面,用来放置另一个轮廓草图。

03 单击“特征”控制面板上的“放样凸台/基体”按钮。如果要生成切除放样特征,则选择“特征”控制面板上的“放样切割”按钮

04 在打开的“放样”属性管理器中单击每个轮廓上相应的点,按顺序选择空间轮廓和其他轮廓的面。此时被选轮廓显示在“轮廓”栏中,并在后面的图形区域显示生成的放样特征,如图3-20所示。

05 单击“上移”按钮或“下移”按钮可以改变轮廓的顺序,此项只针对两个以上轮廓的放样特征。

06 如果要在放样的开始处和结束处控制相切,则设置“起始/结束约束”选项。如图3-21所示,增加约束条件“垂直于轮廓”(即图中的圆与四边形),即可得到另一效果。

图3-20 凸台放样(无约束)

图3-21 凸台放样(有约束)

07 如果要生成薄壁放样特征,则勾选“薄壁特征”复选框,激活薄壁选项,然后选择薄壁类型,并设置薄壁厚度,如图3-22所示。

08 单击“确定”按钮,即可完成凸台放样操作,如图3-23所示。

图3-22 凸台放样(薄壁特征)

图3-23 薄壁放样

2.选项说明

“放样”属性管理器中的选项说明如下。

(1)“轮廓”选项组

该选项组决定用来生成放样的轮廓,选择要连接的草图轮廓、面或边线。放样根据轮廓选择的顺序而生成,对于每个轮廓,都需要选择想要放样路径经过的点。

其中的“上移”按钮或“下移”按钮用来调整轮廓的顺序。放样时选择一轮廓并调整轮廓顺序,如果放样预览显示不理想,可以重新选择或组序草图以在轮廓上连接不同的点。

(2)“起始/结束约束”选项组

1)“开始约束”和“结束约束”:应用约束以控制开始和结束轮廓的相切。

● 方向向量:表示根据方向向量的所选实体而应用相切约束。

● 垂直于轮廓:表示垂直于开始或结束轮廓的相切约束。选择该选项,需要设定拔模角度和起始或结束处相切长度。

2)拔模角度:该选项在“起始或结束约束”选择“方向向量”或“垂直于轮廓”时可用,表示给开始或结束轮廓应用拔模角度。如有必要,可单击“反向”按钮,也可沿引导线应用拔模角度。

3)应用到所有:勾选该复选框,显示为整个轮廓控制所有约束的控标。取消勾选,可允许单个线段控制多个控标。拖动控标可以修改相切长度。

(3)“选项”选项组

1)合并切面:如果相对应的放样线段相切,可选择“合并切面”,以使生成的放样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,其他相邻的面被合并,截面将被近似处理。

2)闭合放样:沿放样方向生成一闭合实体,如图3-24所示。此选项会自动连接最后一个和第一个草图。

图3-24 闭合放样前后对比

3)显示预览:勾选该复选框,显示放样的上色预览。取消勾选则只能观看路径和引导线。

4)合并结果:勾选该复选框,合并所有放样要素。取消勾选则不能合并所有放样要素。

(4)“薄壁特征”选项

用于选择轮廓以生成一薄壁放样,其中包括如下选项。

● 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”按钮使其反向。

● 两侧对称: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,可为厚度和厚度设定单独数值。

3.4.3 使用引导线放样

3.4.3 使用引导线放样

同利用引导线生成扫描特征一样,SOLIDWORKS也可以生成等数量的引导线放样特征。通过使用两个或多个轮廓,并使用一条或多条引导线来连接轮廓,可以生成引导线放样。而通过引导线可以控制所生成的中间轮廓。

在利用引导线生成放样特征时,必须注意以下几个方面。

● 引导线必须与所有轮廓相交。

● 引导线的数量不受限制。

● 引导线之间可以相交。

● 引导线可以是任何草图曲线、模型边线或曲线。

● 引导线可以比生成的放样特征长,放样将终止于最短引导线的末端。

1.生成放样

要生成引导线放样特征,可按如下步骤进行操作。

01 建立一个新的基准面,用于生成样条曲线。

02 通过基准面定义方法在样条曲线的两端各生成一个新的基准面,用来放置草图轮廓。基准面之间不一定平行。然后在新建的基准面上绘制要放样的轮廓,如图3-25所示。

图3-25 引导线的生成

03 单击“特征”控制面板上的“放样凸台/基体”按钮,在出现的“放样”属性管理器中按顺序选择空间轮廓和其他轮廓的面,此时被选轮廓显示在“轮廓”栏中。

04 单击“上移”按钮或“下移”按钮改变轮廓的顺序,此项只针对两个以上轮廓的放样特征。如图3-26所示,改变轮廓顺序将显示不同的放样特性。

05 在“引导线”选项组中单击“引导线”按钮,然后在图形区域选择引导线。此时在图表区域将显示随着引导线变化的放样特征。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。

06 通过“起始处/结束处相切”选项组可以控制草图、面或曲面边线之间的相切量和放样方向。

07 单击“确定”按钮,即可完成放样。对比使用引导线放样和凸台放样的不同,如图3-27所示。

图3-26 选择不同的轮廓顺序

图3-27 放样效果对比

2.选项说明

对于“放样”属性管理器中的一些选项说明如下。

● “引导线”:用来选择引导线以控制放样。如果在选择引导线时碰到引导线无效的错误信息,在图形区域右击,重新选择轮廓,然后选择引导线。

●“上移”或“下移”:用于调整引导线的顺序。也可选择一引导线并调整轮廓顺序。

● 引导线相切类型:该选项控制放样与引导线相遇处的相切。这些选项的含义与“开始约束”和“结束约束”选项相似。

3.4.4 使用中心线放样

3.4.4 使用中心线放样

SOLIDWORKS还可以生成中心线放样特征。中心线放样是指将一条变化的引导线作为中心线进行的放样,在中心线放样特征中,所有中间截面的草图基准面都与此中心线垂直。

中心线放样中的中心线必须与每个闭环轮廓的内部区域相交,而不是像引导线放样那样,引导线必须与每个轮廓线相交。

1.生成放样

要生成中心线放样特征,可按如下步骤进行操作。

01 绘制曲线或生成曲线作为中心线。该中心线必须与每个轮廓内部区域相交,因此需要用到基准面功能,可以通过设定基准面与中心线的关系生成特定的基准面。如图3-28所示,在中心线两端点定义两个平行的基准面。

02 单击“特征”工具栏中的“放样凸台/基体”按钮,在出现的“放样”属性管理器中按顺序选择空间轮廓和其他轮廓的面。此时被选轮廓显示在“轮廓”选项组的框中。图3-29所示为选择圆与椭圆之间的过渡放样。

图3-28 定义基准面

图3-29 设定中心线放样

03 在“中心线参数”选项组中单击中心线框,然后在图形区域选择中心线,此时在图形区域将显示随着中心线变化的放样特征。

04 调整“截面数”滑块来改变在图形区域显示的预览数。

05 单击“确定”按钮,完成中心线放样,如图3-30所示。

图3-30 中心线放样效果

2.选项说明

对于“放样”属性管理器中的选项说明如下。

(1)“中心线参数”选项组

● 中心线:使用中心线引导放样形状。在图形区域选择一草图,其中心线可与引导线共存。

● 截面数:在轮廓之间绕中心线添加截面。移动滑块可以调整截面数。

(2)“显示截面”选项

用于显示放样截面。单击箭头,可显示截面;也可输入一截面数,然后单击“显示截面”按钮

3.4.5 使用分割线放样

3.4.5 使用分割线放样

要生成一个与空间曲面无缝连接的放样特征,就必须要用到分割线。分割线投影一个草图共线到所选的模型面上,将面分割为多个面,这样就可以选择每个面。

使用“分割线”工具可以将草图投影到曲面或平面。它可以将所选的面分割为多个分离的面,从而可以选取每一个面。“分割线”工具可以生成如下所述两种类型的分割线。

● 投影线:将一个草图从轮廓投影到一个表面上。

● 侧影轮廓线:在一个曲面零件上生成一条分割线。

通过投影线生成放样特征的具体操作步骤如下。

01 首先生成轮廓分割线。绘制要投影为分割线的草图轮廓,再打开要投影的模型体,然后通过定位基准面来调整投影角度及位置,如图3-31所示。

图3-31 生成轮廓分割线

02 单击“曲线”工具栏中的“分割线”按钮,在出现的“分割线”属性管理器中选择“分割类型”为“投影”,如图3-32所示。

03 单击要分割的面,然后选择零件周边所有希望分割线经过的面。

04 如果勾选“单向”复选框,将只以一个方向投影分割线。如果勾选“反向”复选框,将以反向投影分割线,如图3-33所示。

05 单击“确定”按钮,基准面通过模型投影,从而生成基准面与所选面的外部边线相交的轮廓分割线,如图3-34所示。

图3-32 设定草图轮廓

图3-33 设定 “分割线”属性

图3-34 模型投影效果图

提示:分割线的出现可以将放样中的空间轮廓转换为平面轮廓,从而使放样特征进一步扩展到空间模型的曲面上。

06 下面开始使用分割线进行放样。单击“特征”控制面板上的“放样凸台/基体”按钮。如果要生成切除特征,则需要单击“特征”控制面板上的“放样切割”按钮,如图3-35所示。

07 在“放样”属性管理器中按顺序选择空间轮廓和其他轮廓的面,此时被选轮廓显示在“轮廓”选项组的框中。分割线也是一个轮廓。

08 单击“确定”按钮完成放样,得到图3-36所示的效果。

图3-35 分割线放样

图3-36 分割线放样效果图

利用分割线不仅可以生成普通的放样特征,还可以生成引导线或中心线放样特征。具体操作由读者自己完成。

3.4.6 添加放样截面

3.4.6 添加放样截面

将一个或多个放样截面添加到现有放样,可以有效地控制特征。添加截面时,SOLIDWORKS会生成放样截面和临时基准面,而且放样截面会自动在其端点处生成穿透点。通过拖动临时基准面,可将新的放样截面沿路径的轴定位。

此外还可以使用预先存在的基准面来定位新的放样截面。一旦将新的放样截面定位,就可以像编辑其他任何草图截面一样,使用快捷菜单来编辑新的放样截面。

1.添加放样截面

要添加新的放样截面,可按如下步骤进行操作。

01 在想要添加新放样截面的现有放样路径上右击,在弹出的快捷菜单中选择“添加放样截面”命令。此时出现“添加放样截面”属性管理器,同时在图形区域出现一个临时基准面和新的放样截面。

02 如果想使用临时基准面,将鼠标指针移动到控标上并沿现有放样路径的轴拖动基准面;或将鼠标指针放置在基准面的边线之一上拖动来更改基准面的角度和放样截面的形状,如图3-37所示。

03 如果要使用另一个先前生成的基准面,勾选“使用所选基准面”复选框,然后选择一个基准面。另外,在鼠标右键弹出的快捷菜单中选择“编辑放样截面”命令,可以为截面添加几何关系、尺寸等。

04 单击“确定”按钮,完成放样截面的添加,如图3-38所示。

图3-37 编辑放样截面

图3-38 添加放样截面