solidworks三维建模

3.2 草图的绘制

草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的封闭或不封闭的几何实体。草图分为二维草图和三维草图。二维草图绘制在平面上，该平面可以是基准面也可以是模型上的任意平面。三维草图存在于三维空间，且不和特定的草图基准面相关。

草图是与特征紧密相关的，它用于构成特征的“截面轮廓”或“路径”。离开了特征，孤立的草图毫无意义。

大部分Solidworks的特征都是由二维草图开始的。所以能够熟练地使用草图绘制工具草图非常重要。（转自《Solidworks机械设计实用教程》P15）

绘制草图主要包括四大过程：第一是用草图绘制实体工具，比如直线、圆、样条曲线、矩形等工具来绘制草图；第二是用草图编辑工具，比如剪裁实体、延伸实体、等距实体、镜像实体等工具来修改草图；第三是添加几何关系；第四是标注尺寸。

图3-1 绘制草图的四大过程

下面通过绘制一个类似于回旋飞镖形状的草图来演示绘制草图的这四大过程。

图3-2绘制草图实体

通过草图绘制实体工具中的【圆】和【直线】来绘制草图实体。一般通过绘制草图实体的工具只能粗略的画出草图。

图3-3添加几何关系

给两条直线分别和两个圆添加【相切】的几何关系。几何关系可以很容易的控制图形相互间的关系，同时也能表达设计者的设计意图。

Tips：本章节【 】中的内容就是Solidworks中的工具，【 】后面的★数量多少代表该工具的使用频率。仅此而已。

图3-4编辑草图实体

通过【镜向实体】工具来编辑草图。编辑草图的工具主要是为了更快捷、更方便地绘制草图。

图3-5编辑草图实体

通过【剪裁实体】工具来编辑草图。（为了避免由于草图的几何关系过多影响观看，隐藏几何关系的显示。）

图3-6标注尺寸

Solidworks中的尺寸可以驱动图形，这是与非参数化CAD软件AutoCAD明显的不同之处。

3.1.1 绘制草图实体

这里我们讲的是二维草图的绘制。要绘制草图，首先就得在某个平面上来绘制。在你最初无中生有的那个阶段，这个平面一般是Front Plane、Right Plane和Top Plane这三个面。随着你物体三维形状逐渐建立起来，这个平面就多半是在物体的某个平面上或者说是与Front Plane、Right Plane、Top Plane和物体平面平行或成某一角度的基准面上。

在你所选平面上点击【草图绘制】按钮，即可进入草图绘制的环境。

绘制草图实体主要有【直线】（★★★★★） 、【圆】（★★★★） 、【圆弧】（★★★★） 、【矩形】（★★★★） 、【样条曲线】（★★★★） 、【椭圆】（★★）和【多边形】（★★）这七种工具。至于【周边圆】、【切线弧】、【抛物线】等都是从这七大基本工具引申出来的。

每当你点击以上七种草图实体绘制工具时，Solidworks界面的左边就会有该绘制工具的一些参数设置。其中在这个界面的“选项”下面有一个“作为构造线”的复选框。什么叫做构造线呢？构造线就是在三维建模过程中一个仅供辅助参考的线，它不作为三维模型的轮廓，说白了就是“看的见摸不着”的玩意。

【中心线】（★★★★★）就是一种构造线，主要用于对称图形的对称轴线、草图镜像时的镜像线、生成旋转特征所用的草图回转轴线及其他辅助线。

3.1.2 编辑草图实体

一般通过 “绘制草图实体”，我们只能得到一些相对简单的草图形状，如果需要绘制复杂的草图，这时就需要通过“草图编辑工具”，比如剪裁实体、镜向实体、等距实体、转换实体引用、线性草图阵列和圆周草图阵列等工具来修改我们那个大概的草图。

当然了，你也可以觉得自己牛，不用这些工具，直接用“绘制草图实体”里的那些工具来绘制复杂的草图，但是效率肯定就低多了。“编辑草图实体”这个过程之所以存在，就是为了提高您绘图的效率。“编辑草图实体”最常用的八种工具如下所示：

【剪裁实体】（★★★★★）：这个工具的使用频率是很高的，当你点击该工具时，屏幕左侧的“选项”里有五个选项，最常用的是“剪裁到最近端”选项。只要在你想删除的一段线条上单击即可。

【镜向实体】（★★★★）：该工具可以沿中心线镜像草图实体。生成的镜像实体与原实体之间系统已经自动添加了“对称”的几何关系。如果改变原实体，则其镜像实体也将随之改变。使用【镜向实体】时，必须用【中心线】工具绘制一条中心线作为对称轴。

【绘制圆角】（★★★★）和【绘制倒角】（★★★）：这两个工具的使用就不需要我废话了吧。

【转换实体引用】（★★★）：它可以将其它草图中的线条或实体边线转换成当前草图上的实线。转换过来的实线不需要添加几何关系，也不需要标注尺寸，其形状会随被转换的实体元素的改变而改变。

【等距实体】（★★★）：它可以在距草图实体相等距离的位置上生成一个与草图实体相同形状的草图。在生成等距实体时，系统会自动在每个原始实体和相对应的等距实体之间建立几何关系，如果原始实体改变，则等距实体生成的曲线会随之改变。

【线性草图阵列】（★★★）：它可以大批量的以线性方式绘制某一草图实体。需要设置两个相互垂直方向上相邻两个实体之间的距离、两个相互垂直方向上实体的个数和你所要阵列的草图实体。

【圆周草图阵列】（★★★）：它是大批量的以圆周方式绘制某一草图实体。需要你设置这个圆周的圆心、需要阵列草图实体的个数和你所要阵列的草图实体。

3.1.3 添加几何关系

使用几何关系可以很容易地控制图形相互间的关联性，是当前参数化的CAD软件一个非常重要的功能。添加几何关系的步骤如下：

（1） 首先单击【添加几何关系】按钮。

（2） 在【所选实体】列表框中，从绘图区选取要添加几何关系的几何元素。

（3） 在【添加几何关系】选项组中选取需要添加的几何关系类型，系统会根据选取的几何元素自动判别可供添加的几何关系。【现有几何关系】列表框用于显示所选草图实体现存的几何关系。

常见的一些几何关系如表3-1所示：

表3-1 各种几何关系的使用方法

一般草图并不是每个几何关系都需要我们自己去添加，否则一个很复杂的草图，如果里面每条直线都需要添加“竖直”或者“水平”的几何关系，这个工作量都是非常巨大的。因此Solidworks很人性化地帮我们自动添加了大部分草图实体之间的几何关系。

3.1.4 标注尺寸

尺寸标注一般用“草图绘制”工具栏的【智能尺寸】即可。在Solidworks中，尺寸可以驱动图形，意思就是你标注好尺寸之后，只要修改尺寸，草图的大小就会发生变化。而AutoCAD里，你即使修改图形的尺寸值，也改变不了图形的大小。

用【智能尺寸】工具可以很方便的进行线性尺寸、直径和半径尺寸、角度尺寸的标注。线性尺寸主要用于标注直线段的长度或两个几何元素间的距离。

3.1.5 草图绘制的实例

下面将举一个草图绘制的例子，这个例子包含了绘制草图实体、编辑草图实体、添加几何关系和标注尺寸这四大过程。我们将绘制如图3-7所示的草图：

图3-7 草图绘制实例

（1） 选择“前视基准面”进入草图绘制状态。以草图原点为圆心，使用【圆】绘制两个同心圆。使用【圆】和【矩形】在合适的位置分别绘制一个圆和一个矩形。如图3-8所示。

（2） 为中间那个圆分别和右边的矩形、左边的大圆添加“相切”的几何关系。如图3-9所示。

图3-8步骤（1）

图3-9步骤（2）

（3） 使用【3点圆弧】在图形的上方绘制一个圆弧，如图3-10所示。

（4） 使用【剪裁实体】，“选项”里选择最常用的“剪裁到最近端”，来剪裁草图实体不需要的部分，结果如图3-11所示。

图3-10步骤（3）

图3-11步骤（4）

（5）使用【绘制圆角】，在“圆角参数”里设置“半径”为4，为草图添加两处半径为4的圆角，结果如图3-12所示。

图3-12步骤5

（6）使用【智能尺寸】为草图标注尺寸，调整尺寸值，最终结果如图3-7所示。

3.2基本特征的建立

草图绘制是建立三维几何模型的基础。Solidworks的核心功能是三维建模，其建模工具包括特征造型和曲面设计等。绘制草图就是为进行特征造型和曲面设计做准备。我们首先讲如何进行特征造型。

何谓特征呢？特征是一些单独的加工形状、是可以用尺寸和参数驱动的三维几何体，当将它们组合起来时就形成各种零件。下面我们演示一下一个零件是如何通过各种特征工具组合而成的，如图3-12所示：

【拉伸】 【扫描】

【拉伸】 【异型孔向导】

【扫描切除】

图3-13对零件进行特征造型

特征工具主要分为三大类。第一类称为基本特征，包括【拉伸】、【旋转】、【扫描】和【放样】等特征工具。使用这类特征工具之前，都需要绘制好草图，在草图的基础上来形成。第二类称为辅助特征，包括【圆角】、【倒角】、【异性孔向导】、【筋】、【抽壳】和【拔模】等特征工具。辅助特征的建立不需要草图，它是在零件的三维模型上直接操作。第三类称为编辑特征，包括【线性阵列】、【圆周阵列】和【镜向】等。这类特征工具的目的主要是为了减轻设计者的工作量，它们的操作对象是基本特征和辅助特征。

3.2.1基本特征介绍

Solidworks里经常用的基本特征主要是拉伸、旋转、扫描和放样这四种特征。它们各自都分别对应两种特征工具，一种是增加实体的，另一种是减少实体的。如图3-14所示。

【拉伸凸台/基体】 【旋转凸台/基体】 【扫描】 【放样凸台/基体】

拉伸 旋转 扫描 放样

【拉伸切除】 【旋转切除】 【扫描切除】 【放样切割】

图3-14 增加实体和减少实体的基本特征工具

3.2.1.1拉伸特征包括【拉伸凸台/基体】（★★★★★）和【拉伸切除】（★★★★★）两个特征工具，它俩是Solidworks使用频率最高的两个特征工具。它俩是把绘制好的二维平面草图，按照给定的数值沿与草图所在平面垂直的方向拉伸一段距离形成的特征，唯一不同的是前者是增加零件实体的，后者是减少零件实体的。

这两个特征工具的一般使用步骤：（1）绘制二维平面草图；（2）设置拉伸长度和方向。

下面我们将用【拉伸凸台/基体】和【拉伸切除】创建一个锤子。

（a） （b）

图3-15 步骤1

（1）首先在前视基准面上绘制一个130mm * 50mm的矩形作为拉伸用的草图，用【拉伸凸台/基体】拉伸30mm，结果如图3-15（b）所示。

（a） （b）

图3-16 步骤2

（2）其次如图3-16（a）所示，绘制一草图进行【拉伸切除】，在属性管理器里将“终止条件”设置为“完全贯穿”。结果如图3-16（b）所示。这时已经建好了锤头的三维模型。接下来进行锤柄的三维建模。

（a） （b）

图3-17 步骤3

（3）如图3-17（a）所示，绘制一椭圆形的草图，在【拉伸凸台/基体】的属性管理器里记得将“终止条件”设置为“给定深度”，然后用【拉伸凸台/基体】拉伸200mm即可。结果如图3-17（b）所示。这是一个很简单的范例。

3.2.1.2旋转特征包括【旋转凸台/基体】（★★★★）和【旋转切除】（★★★★）两个特征工具。它俩是由一草图截面绕中心线旋转而成的一类特征。旋转特征也是比较常用的特征工具，适于用构造回转体，在工程领域一般用于图3-18所展示的三类零件建模当中：

环形零件 球形零件 轴类零件

图3-18旋转特征主要用于建模的零件

这两个特征工具的一般使用步骤：（1）绘制二维平面草图，这个平面草图至少要包含一条中心线；（2）选择需要绕其旋转的中心线，设置旋转角度和方向。

下面我们将演示用【旋转凸台/基体】和【旋转切除】创建一个花瓶。

（1）如图3-19（a），首先绘制需要旋转的截面草图和一条垂直中心线，然后用【旋转凸台/基体】，将属性管理器里的“旋转参数”中的“角度”设置为“360deg”，进行旋转即可，结果如图3-19（c）所示。

（a） （b） （c）

图3-19步骤1

（2）现在要给步骤1创建的花瓶挖一个洞出来，这里就要用到【旋转切除】工具。首先也是绘制二维草图和一条中心线，如图3-20（a）所示。接着用【旋转切除】进行切除，“旋转参数”中的“角度”也是设置为“360deg”，创建好的花瓶三维模型如图3-20（c）所示。

（a） （b） （c）

图3-20步骤2

3.2.1.3扫描特征包括【扫描】（★★★）和【扫描切除】（★★）两个特征工具。它俩是由二维平面草图沿一空间轨迹线扫描而成的一类特征。建立扫描特征需要两个要素：扫描路径和扫描轮廓，有时候也需要引导线这个要素。

图3-21【扫描】特征

使用【扫描】和【扫描切除】时有三点需要注意：

（1） 扫描路径可以为开环或闭环；

（2） 扫描路径可以是曲线特征、草图中包含的一组曲线、也可以是已有模型的边线或曲线。

（3） 扫描路径的起点必须位于轮廓的基准面上。

如果扫描特征的中间截面变化时，还需要定义扫描特征的引导线。比如图3-22中的啤酒瓶就是通过添加引导线创建的。

图3-22啤酒瓶三维建模

3.2.1.4放样特征包括【放样凸台/基体】（★★★）和【放样切割】（★★）两个特征工具。放样是指连续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。

放样特征和扫描特征有时容易混淆，它俩的区别如表3-2所示：

表3-2扫描特征和放样特征的区别

如图3-23所示的凿子就是使用【放样凸台/基体】生成的，通过前视基准面、基准面1和基准面2上的三个轮廓放样而成。

图3-23凿子三维建模

3.2.2辅助特征介绍

3.2.3编辑特征介绍

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/efb44d25a8956bec0975e3b0.html