实验指导书 实验一 SolidWorks草图轮廓.doc

《数字化设计与制造》 实验指导书 实验一
实验一 SolidWorks草图轮廓
一、 实验目的
1. 掌握SolidWorks草图的基本绘制方法
2. 掌握生成拉伸特征时控制草图形状的原则
二、 实验内容
完成下列3个零件造型
1. 零件1
零件草图和零件信息如图 1所示。
设计意图：
对称：零件关于中面左右对称
尺寸可变：矩形控制零件的高度与宽度
圆心：两圆同心，圆心和原点重合，并且是矩形宽度方向的中点。

图 1 草图和零件信息

2. 零件2
零件草图和零件信息如图 3所示。
设计意图：
零件右侧圆孔位于正方形中心。

图 2草图和零件信息

3. 零件3
零件草图和零件信息如图 3所示。
设计意图：
尺寸可变：外圆大小取决于零件厚度；
圆心：两圆同心，并且圆心是零件上方高度方向的中点。
圆角：两圆角半径分别是15和5。
草图完全定义。

图 3草图和零件信息

4. 零件4--铣刀头尾架
零件草图和零件信息如图 4所示。
设计意图：
上端同圆心，并且与原点重合；
轴线到低端的位置为主要尺寸。

图 4铣刀头尾架草图及零件
三、 实验步骤
1. 零件1建模
(1) 建立新零件
点击“新建”按钮，或选择下拉菜单中“文件”—“新建”命令，在“新建SolidWorks文件”对话框中选择“零件”，单击“确定”按钮，建立新的零件文件。
(2) 新建草图
在特征设计管理树中选中“前视基准面”，点击按钮，建立新草图。
(3) 绘制矩形
在离开原点的位置绘制矩形，原点将会与其它的草图实体建立参考关系。
注意草图反馈：
在绘制草图的过程中，系统会出现很多类型的反馈，通过改变光标的形状显示出当前绘制的几何实体的种类，同时还可能表明对现有实体的捕捉情况，如捕捉到端点、中点或与所选择的实体重合等。另外数字则表明了绘制几何实体的尺寸大小。
(4) 绘制圆-----确定圆心位置
在“草图绘制工具”工具栏中单击“圆”按钮捕捉矩形顶边的中点，选为圆心，移动光标到矩形顶边的中点，使所绘制圆的圆心位于顶边的中点。
图 5 绘制同心圆
(5) 绘制圆－确定终点
再次单击鼠标，确定圆的大小，可以在一个大约的位置上。
(6) 绘制同心圆
图 6 标注尺寸
移动鼠标捕捉到已绘制圆的圆心，再绘制一同心圆，控制终点比原来的圆小一些，如图 5所示。
(7) 标注尺寸
使用“草图绘制工具”工具栏中的“智能尺寸”标注举行和圆的尺寸如图 6所示。
欠定义草图：
草图中，尽管矩形和圆有相互的几何关系，但是草图没有和原点定位，因此草图仍然处于欠定义状态。
为了完全定义一幅草图，必须确定每一个几何体的形状尺寸和位置尺寸。
(8) 通过拖动添加几何关系
可以通过拖动的方法为草图添加几何关系。
选择圆心，拖动到原点，反馈为原点时，松开鼠标。
拖动为草图中的圆心添加了一个重合的几何关系，因此，草图已经完全被定义了。
也可以使用“添加几何关系”工具，添加原点和圆心的重合关系。
(9) 建立拉伸特征
在“特征”工具栏中，点击拉伸按钮，展开“所选轮廓”选项组，将激活“轮廓选择”工具。
可用的草图轮廓：
在一幅草图中，往往包含多个可用的草图轮廓。通过草图几何体相交而形成的草图轮廓可以单独使用，也可以和其它轮廓组合使用。
(10) 选择轮廓
移动光标到需要选择区域，轮廓内部的区域呈粉红色高亮显示，单击鼠标左键选择高亮显示的轮廓。轮廓选择完后，拉伸特征将在图形区域出现预览，设置深度50mm，单击“确定”按钮，如图 7所示。
图 7 选择轮廓拉伸特征
(11) 结果
草图中只有所选择的部分用于建立拉伸特征。
(12) 再次利用草图。
在特征管理设计树中展开前一步建立的拉伸特征，则会显示出被该特征吸收的草图，在草图上点击鼠标右键，选择轮廓选择工具。
共享草图：
用户可以对一个草图使用多次，用户建立多个特征
特征建立完成后，所使用的草图将成为特征的一部分，并且草图会自动隐藏。
当用户激活轮廓选择工具并选择了轮廓后，草图将自动显示在图形区域。
(13) 选择其它轮廓
在图形区域选择圆环的上半部分区域。
(14) 拉伸特征
在“特征”工具栏中，点击拉伸按钮，设置拉伸深度为20mm，单击“确定”按钮，完成拉伸，如图 8所示。
图 8 使用圆环轮廓建立拉伸特征
共享草图：
草图被使用了两次，共享草图的图标与共享前不同。
(15) 双击特征显示特征尺寸
在FeatureManager设计树中或者在图形区域双击特征“拉伸2”，与该特征相关的参数将显示在图形区域中。其中蓝色的尺寸与特征有关，黑色的与草图有关。
(16) 双击修改
双击尺寸20，在“修改”对话框中输入尺寸30。
(17) 重建模型
点击“重建模型”按钮重新建立模型。
(18) 保存文件为“零件1.sldprt”，并关闭文件
2. 零件2建模.
(1) 建立新零件。
(2) 新建草图。
(3) 绘制草图
图 9 草图
使用直线、中心线及圆绘图工具建立草图如图 9所示，草图绘制过程中自动建立的几何关系，并标注尺寸。
(4) 建立拉伸特征
在特征工具栏中
在“特征”工具栏中，点击拉伸按钮，选择左侧轮廓作为拉伸轮廓，设置拉伸深度为30mm，单击按钮，完成拉伸。重新选择草图1，选择右侧轮廓作为拉伸特征，拉伸深度为10mm，如图 10所示。

图 10拉伸特征
(5) 保存文件为“零件2.sldprt”，并关闭文件。
3. 零件3建模
(1) 建立新零件。
(2) 新建草图。
(3) 绘制草图
使用直线及圆绘图工具建立草图如图 11所示，草图绘制过程中自动建立的几何关系，并标注尺寸。
点击圆角绘制工具，设置半径为15mm，选中草图中的左上角顶点，单击按钮。采用相同的方法完成圆角R5，如图 12所示。

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图 11 草图

图 12 草图圆角

4. 建立拉伸特征
选择底部轮廓作为拉伸轮廓，建立拉伸特征，拉伸深度为15，如图 13所示。
使用草图其它轮廓建立拉伸特征，深度为5mm，如图 14所示。

单击按钮，完成拉伸。

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图 13 拉伸特征1

图 14拉伸特征2
(1) 保存文件为“零件2.sldprt”，并关闭文件。
5. 零件4--铣刀头尾架
（1）．单击按钮，在弹出的【新建SolidWorks文件】对话框中选择【零件】选项，单击按钮。选择【前视基准面】进行草绘，过原点绘制水平和竖直中心线，绘圆φ40、φ25及下部矩形并标注尺寸，结果如图 15所示。

图 15绘制图形并标注尺寸
（2）．先绘制矩形槽，再绘制三角形槽（先绘制90°角的一边及对称中心线，用【镜像】命令生成），剪裁并标注尺寸，结果如图 16所示。

图 16绘制槽并标注尺寸等

图 17绘制圆、圆弧并标注尺寸

（3）．作圆φ40的切线，作R85及R65的点划线圆，再以两圆的交点为圆心作R65的连接弧，并标注尺寸，结果如图 17所示。
（4）．绘制等距线，结果如图 18所示。
（5）．剪裁图形，结果如图 19所示。

图 18绘制等距线

图 19剪裁图形

（6）．倒圆角，结果如图 20所示。

图 20倒圆角
（7）．三次使用草图建立拉伸特征，如图 21、图 22、图 23所示。

图 21 拉伸1

图 22 拉伸2

图 23拉伸3
四、 实验报告要求
实验目的、实验要求（可以不用画图）、每个零件的简要造型步骤、回答思考题。
五、 思考题
1. SolidWorks二维草图中根据几何元素的约束情况有哪几种定义状态？
2. SolidWorks二维草图中建立几何关系的方法有哪几种？
3. 一个草图是否可以建立多个特征？