SolidWorks2012中文版从入门到精通——第2章：草图绘制基础.docx

SOLIDWORKS_2012中文版从入门到精通

SolidWorks的大部分特征是由二维草图绘制开始的，草图绘制在该软件使用中占有重要地位。
草图一般是由点、线、圆弧、圆和抛物线等基本图形构成的封闭或不封闭的几何图形，是三维实体建模的基础。
一个完整的草图包括了几何形状、几何关系和尺寸标注3方面的信息。
知识点
——草图绘制的基本知识
——草图绘制
——草图编辑
——尺寸标注
第二章 草图绘制基础
一、草图绘制的基本知识
主要介绍如何开始绘制草图，熟悉“草图”工具栏，认识绘图光标和锁点光标，以及退出草图绘制状态。
1、进入草图绘制
绘制二维草图，必须进入草图绘制状态，草图必须在平面上绘制，这个平面可以是基准面，也可以是三维模型上的平面，总之，必须指定基准面。
绘制草图必须认识草图绘制的工具，下为常用的“草图”工具栏：

① 选择草图绘制实体
——插入→草图绘制
——选择基准面
——标准视图→正视于，方便绘图
② 选择草图绘制基准面
——选择基准面（前视、右视、上视）
——标准视图→正视于，方便绘图
——单击“草图”工具栏的，进入草图绘制状态。

2、退出草图绘制
草图绘制完毕后，可立即建立特征，也可以退出草图绘制再建立特征。
退出草图的方法有下列几种：
——插入→退出草图
——单击“标准”工具栏的（重建模型）按钮
——单击“草图”工具栏的（退出草图）按钮
——利用图形区确认角落的图标，在右上角，单击它就能退出草图绘制状态

3、草图绘制工具
草图工具栏主要包括4大类：
草图绘制、实体绘制、标注几何关系、草图编辑工具

3-1草图绘制命令按钮

按钮图标
名称
功能说明

选择
用来选择草图实体、模型和特征的边线和面等，框选可以选择多个草图实体

网格线/捕捉
对激活的草图或工程图选择显示草图网格线，并可设定网格线显示和捕捉功能选项

草图绘制/退出草图
进入或者退出草图绘制状态

3D草图
在三维空间任意位置添加一个新的三维草图，或编辑一现有三维草图

基准面上的3D草图
在三维草图中添加基准面后，可添加或修改该基准面的信息

快速草图
可以选择平面或基准面，并在任意草图工具激活时开始绘制草图；
在移动至各平面的同时，将生成面并打开草图，也可在中途更改草图工具

修改草图
移动、旋转或按比例缩放所选取的草图

移动时不求解
在不解出尺寸或几何关系的情况下，从草图中移动草图实体

移动实体
选择一个或多个草图实体和注解并将之移动，该操作不生成几何关系

复制实体
选择一个或多个草图实体和注解并将之复制，该操作不生成几何关系

按比例缩放实体
选择一个或多个草图实体和注解并将之按比例缩放，该操作不生成几何关系

旋转实体
选择一个或多个草图实体和注解并将之旋转，该操作不生成几何关系

伸展实体
在Property Manger中的要伸展的实体下，为草图项目或注解选择草图实体

草图图片
可将图片插入到草图基准面；将图片生成2D草图的基础；将光栅数据转换为向量数据

3-2实体绘制工具命令按钮
按钮图标
名称
功能说明

直线
以起点、终点的方式绘制一条直线

矩形
以对角线的起点和终点的方式绘制一个矩形，其一边为水平或竖直

中心矩形
在中心点绘制矩形草图

3点边角矩形
以所选的角度绘制矩形草图

3点中心矩形
以所选的角度绘制带有中心点的矩形草图

平行四边形
生成边不为水平或竖直的平行四边形及矩形

直槽口
单击以指定槽口的起点。移动指针然后单击以指定槽口长度，移动指针然后单击以指定槽口宽度，绘制直槽口

中心点直槽口
生成中心点槽口

三点圆弧槽口
利用三点绘制圆弧槽口

中心点圆弧槽口
通过移动指针指定槽口长度，宽度绘制圆弧槽口

多边形
生成边数在3～40之间的等边多边形

圆
以先指定圆心，然后拖动光标确定半径的方式绘制一个圆

周边圆
以圆周直径的两点方式绘制一个圆

圆心/起/终点画弧
以顺序指定圆心、起点以及终点的方式绘制一个圆弧

切线弧
绘制一条与草图实体相切的弧线，可以根据草图实体自动确认是法向相切还是径向相切

三点圆弧
以顺序指定起点、终点及中点的方式绘制一个圆弧

椭圆
以先指定圆心，然后指定长、短轴的方式绘制一个完整的椭圆

部分椭圆
以先指定中心点，然后指定起点及终点的方式绘制一部分椭圆

抛物线
以先指定焦点，再拖动光标确定焦距，然后指定起点和终点的方式绘制一条抛物线

样条曲线
以不同路径上的两点或多点绘制一条样条曲线，可以在端点处指定相切

曲面上样条曲线
在曲面上绘制一个样条曲线，可以沿曲面添加和拖动点生成

方程式驱动曲线
通过定义曲线的方程式来生成曲线

点
绘制一个点，可以在草图和工程图中绘制

中心线
绘制一条中心线，可以在草图和工程图中绘制

文字
在特征表面，添加文字草图，然后拉伸或切除生成文字实体
3-3标注几何关系命令按钮
按钮图标
名称
功能说明

添加几何关系
给选定的草图实体添加几何关系，即限制条件

显示/删除几何关系
显示或者删除草图实体的几何限制条件

自动几何关系
打开/关闭自动添加几何关系

3-4草图编辑工具命令按钮
按钮图标
名称
功能说明

构造几何线
将草图中或工程图中的草图实体转换为构造几何线，构造几何线的线型与中心线相同

绘制圆角
在两个草图实体的交叉处倒圆角，从而生成一个切线弧

绘制倒角
此工具在二维和三维草图中均可使用，在两个草图实体交叉处按照一定角度和距离剪裁，并用直线相连，形成倒角

等距实体
按给定的距离等距一个或多个草图实体，可以是线、弧、环等草图实体

转换实体引用
将其他特征轮廓投影到草图平面上，形成一个或多个草图实体

交叉曲线
在基准面和曲面或模型面、两个曲面、曲面和模型面、基准面和整个零件的曲面交叉处生成草图曲线

面部曲线
从面或曲面提取ISO参数，形成三维曲线

剪裁实体
根据剪裁类型，剪裁或者延伸草图实体

延伸实体
将草图实体延伸以与另一草图实体相遇

分割实体
将一个草图实体分割以生成两个草图实体

镜像实体
相对一条中心线生成对称的草图实体

动态镜像实体
适用于2D草图或在3D草图基准面上所生成的2D草图

线性草图阵列
沿一个轴或同时沿两个轴生成线性草图排列

圆周草图阵列
生成草图实体的圆周排列

4、绘图光标和锁点光标
在绘制草图实体或编辑草图实体时，光标会根据所选择的命令，在绘图时变为相应的图标，以方便用户了解绘制或者编辑该类型的草图。

为提高绘制图形的效率，SW提供了自动判断绘图位置的功能，在执行绘图命令时，光标会在图形区自动寻找端点、中心点、圆心、交点、中点以及其上任意点，这样提高了光标定位的准确性和快速性。
光标在相应的位置，会变成相应的图形，成为锁点光标，锁点光标可在草图实体上形成，也可在特征实体上形成。

二、草图绘制
1、绘制点
执行点命令后，在图形区的任何位置，都将可以绘制点，绘制的点不影响三维建模的外形，只起到参考作用。
执行异型孔向导命令后，点命令用于决定产生孔的数量。
点命令可以生成草图中两不平行线段的交点以及特征实体中两个不平行边缘的交点，产生的交点作为辅助图形，用于标注尺寸或添加几何关系，并不影响实体模型的建立。
① 绘制一般点
单击“草图”工具栏的（点）按钮，在图形区单击，确认绘制点的位置，此时点命令处于激活位置，可以继续绘制点。
② 生成草图中两不平行线段的交点
在草图绘制状态按住Ctrl键，单击选择线段1和线段2，单击“草图”工具栏的（点）按钮，就可以了，效果如下：

③ 生成特征实体中两不平行边缘的交点
选择特征实体的一面为绘图面，进入草图绘制状态，按住Ctrl键，选择边线1和边线2，单击“草图”工具栏的（点）按钮，就可以了，效果如下：

2、绘制直线与中心线
直线与中心线的绘制方法相同，执行不同的命令，按照类似的操作步骤，在图形区绘制相应的图形即可。
直线分为3种，水平直线、竖直直线和任意角度直线，在绘制过程中，不同类型的直线其显示方式不同，如下：

在绘制的过程中，光标上方显示的参数，为直线的长度和角度，可供参考。
绘制直线的方式有2种，拖动式和单击式。

3、绘制圆
当执行圆命令时，系统弹出“圆”属性管理器，可以通过2种方式来绘制圆：一种是绘制基于中心的圆，另一种是绘制基于周边的圆，下面将是绘制圆的不同方法：

4、绘制圆弧
绘制圆弧的方法主要有4种，即圆心/起/终点画弧、切线弧、三点画弧与直线命令绘制圆弧。
① 圆心/起/终点画弧
先指定圆弧的圆心，然后顺序拖动光标指定圆弧的起点和终点，确定圆弧的大小和方向。如下图所示：

② 切线弧
生成一条与草图实体相切的弧线，草图实体可以是直线、圆弧、椭圆和样条曲线等。
在绘制切线弧时，系统可以从指针移动推理是需要画切线弧还是画法线弧：沿相切方向移动指针将生成切线弧，沿垂直方向移动将生成法线弧。如下图所示：

③ 三点画弧
通过起点、终点与中点的方式绘制圆弧。绘制过程如下：

④ 直线命令绘制画弧
直线命令除了可以绘制直线外，还可以绘制连接在直线端点处的切线弧，使用该命令，必须首先绘制一条直线，然后才能绘制圆弧。

直线转换为绘制圆弧的状态，必须先将光标拖回至终点，然后拖动才能绘制圆弧，也可以在此状态下右击，系统弹出快捷菜单，单击“转到圆弧”命令即可绘制圆弧，同样方法在绘制圆弧的状态下，右击选择“转到直线”命令绘制直线。

5、绘制矩形
绘制矩形方法有5种：边角矩形、中心矩形、三点边角矩形、三点中心矩形以及平行四边形命令可绘制矩形。
① 边角矩形命令绘制矩形
它是标准的矩形草图绘制方法，即指定矩形的左上与右下的端点确定矩形的长度和宽度。
绘制如下所示：

② 中心矩形命令绘制矩形
指定矩形的中心与右上的端点确定矩形的中心和4条边线，如下绘制：

③ 三点边角矩形命令绘制矩形
它是通过制定3个点来确定矩形，前面的两个点来定义角度和一条边，第3点来确定另一条边。绘制如下：

④ 三点中心矩形命令绘制矩形
它是通过制定3个点来确定矩形，绘制如下：

⑤ 平行四边形命令绘制矩形
它既能生成平行四边形，也可以生成边线与草图网格线不平行或不垂直的矩形。如下：

矩形绘制完毕后，按住鼠标左键拖动矩形的一个角点，可动态地改变平行四边形的尺寸。

6、绘制多边形
“多边形”命令用于绘制边数为3～40之间的等边多边形。
步骤：“多边形”命令→输入边数→图形区单击，确定中心→移动光标，合适位置单击，确定多边形的形状→选择内切圆/外接圆→完成

7、绘制椭圆与部分椭圆
椭圆是由中心点、长轴长度与短轴长度来确定的，三者缺一不可。

8、绘制抛物线
先确定抛物线的焦点，然后确定抛物线的焦距，最后确定抛物线的起点和终点。
绘制过程如下：

9、绘制样条曲线
SW提供了强大的样条曲线绘制功能，样条曲线至少需要两个点，并且可在端点指定相切。绘制过程如下：

样条曲线绘制完毕后，可通过以下方式，对其进行编辑和修改。
1——选择要修改的样条曲线，此时样条曲线上会出现点，按住鼠标左键拖动这些点就能修改，如下：

2——确定样条曲线形状的点称为型值点，即样条曲线端点以外的点，在样条曲线绘制完成后，还可以插入一些型值点，改变曲线形状。方法：右击样条曲线，在快捷菜单选择“插入样条曲线型值点”命令。

10、绘制草图文字
草图文字可在零件特征面上添加，用于拉伸和切除文字，形成立体效果，文字可以添加在任何连续曲线或边线组中，包括由直线、圆弧或样条曲线组成的圆或轮廓。

三、草图编辑

1、绘制圆角
绘制圆角工具是将两个草图实体的交叉处剪裁掉角部，生成一个于两个草图实体都相切的圆弧，此工具在二维和三维草图中均可使用。
示例如下：

2、绘制倒角
它是将倒角应用到相邻的草图实体中，此工具在二维和三维草图中均可使用，倒角选取方法与圆角相同。
有2种设置倒角的方式：分别是“角度——距离”和“距离——距离”。

3、等距实体
它是按特定的距离等距一个或多个草图实体、所选模型边线、模型面。

4、转换实体引用
转换实体引用是通过已有的模型或草图，将其边线、环、面、曲线、外部草图轮廓线、一组边线或一组草图曲线投影到草图基准面上。通过这种方式，可在草图基准面上生成一个或多个草图实体，使用该命令时，如果引用的实体发生更改，那么转换的草图实体也会相应的改变。
步骤：
1、 选择基准面
2、 进入草图绘制
3、 选择要引用的草图实体
4、 单击选择“转换实体引用”按钮
5、完成

5、草图剪裁
草图剪裁是常用的草图编辑命令，根据剪裁的草图实体不同，可以选择不同的剪裁模式。
强劲剪裁：通过将光标拖过的每个草图实体来剪裁。
边角：剪裁两个草图实体，直到它们在虚拟边角处相交。
在内剪除：选择两个边界实体，然后选择要裁剪的实体，剪裁位于两个边界实体外的草图实体。
在外剪除：剪裁位于两个边界实体内的草图实体。
剪裁到最近端：将一草图实体裁剪到最近端交叉实体。

6、草图延伸
利用该工具可将草图实体延伸至另一个草图实体。
示例如下：

7、分割草图
分割草图是将一连续的草图实体分割为2个草图实体，以方便进行其他操作。反之，也可以删除一个分割点，将2个草图实体合并成一个单一草图实体。
示例：

8、镜像草图
在绘制草图时，经常要绘制对称的图形，这时可以使用镜像实体命令来实现。
镜像点可以是任意类型的直线。
SW提供了2种镜像方式，一种是镜像现有草图实体，另一种是在绘制草图时动态镜像草图实体。
1、镜像现有草图实体

2、动态镜像草图实体
步骤：
草图绘制→画中心线→点击“动态镜像实体” ，此时出现对称符号“ ” →在中心线的一侧绘制草图，另一侧会动态地镜像出绘制的草图。

9、线性草图阵列
线性草图阵列是将草图实体沿一个或两个轴复制生成多个排列图形。
示例：

10、圆周草图阵列
圆周草图阵列是将草图实体沿一个指定大小的圆弧进行环状阵列。
示例：

11、移动草图
“移动”草图命令，是将一个或多个草图实体进行移动。
“移动”属性管理器：

12、复制草图
将一个草图或多个草图实体进行复制。
13、旋转草图
通过选择选择中心及要旋转的角度来旋转草图实体。

14、缩放草图
通过基准点和比例因子对草图实体进行缩放，也可根据需要在保留原缩放对象的基础上缩放草图。

15、伸展草图
通过基准点和坐标点对草图实体进行伸展。

四、尺寸标注
SW2012是一种尺寸驱动式系统，用户可以指定尺寸及各实体间的几何关系，更改尺寸改变零件的尺寸和形状。
尺寸标注是草图绘制过程中的重要组成部分。
1、度量单位
SW2012中使用多种度量单位，包括埃、纳米、微米、毫米、厘米、米、英寸、英尺等。
2、线性尺寸的标注
线性尺寸用于标注直线段的长度或2个几何元素间的距离。

3、直径和半径尺寸的标注

4、角度尺寸的标注
用于标注2条直线的夹角或圆弧的圆心角。

五、添加几何关系
几何关系为草图实体之间或草图实体与基准面、基准轴、边线或顶点之间的几何约束。
几何关系说明
几何关系
要执行的实体
所产生的几何关系
水平或竖直
一条或多条直线，两个或多个点
直线会变成水平或竖直（由当前草图的空间定义），而点会水平或竖直对齐
共线
两条或多条直线
实体位于同一条无线长的直线上
全等
两个或多个圆弧
实体会共用相同的圆心和半径
垂直
两条直线
两条直线互相垂直
平行
两条或多条直线
实体相互平行
相切
圆弧、椭圆和样条曲线，直线和圆弧，直线和曲面或三维草图中的曲面
两个实体保持相切
同心
两个或多个圆弧，一个点和一个圆弧
圆弧共用同一圆心
中点
一个点和一条直线
点位于线段的中点
交叉
两条直线和一个点
点位于直线的交叉点上
重合
一个点和一直线、圆弧或椭圆
点位于直线、圆弧或椭圆上
相等
两条或多条直线，两个或多个圆弧
直线长度或圆弧半径保持相等
对称
一条中心线和两个点、直线、圆弧或椭圆
实体保持与中心线相等距离，并位于一条与中心线垂直的直线上
固定
任何实体
实体的大小和位置被固定
穿透
一个草图点和一个基准轴、边线、直线或样条曲线
草图点和基准轴、边线或曲线在草图基准面上穿透的位置重合
合并点
两个草图点或端点
两个点合并成一个点

1、添加几何关系
利用添加几何关系工具 可在草图实体之间或草图实体与基准面、基准轴、边线或顶点之间生成几何关系。

2、自动添加几何关系
使用SW的自动添加几何关系后，在绘制草图时光标会改变形状以显示可以生成哪些几何关系。
下图显示了不同几何关系对应的光标指针形状：

3、显示/删除几何关系
它可以显示手动和自动应用到草图实体的几何关系，查看有疑问的特定草图实体的几何关系，并可删除不再需要的几何关系。