solidworks第5章曲线曲面设计

随着现代制造业对外观、功能、实用设计等角度的要求的提高，曲线曲面造型越来越被广大工业领域的产品设计所引用，这些行业主要包括电子产品外形设计行业、航空航天领域以及汽车零部件业等等。在本章中以介绍曲线、曲面的基本功能为主，其中曲线部分主要介绍常用的几种曲线的生成方法。在SolidWorks2006中，可以使用以下方法来生成3D曲线：投影曲线、组合曲线、螺旋线和涡状线、分割线、通过模型点的样条曲线、通过 XYZ 点的曲线等。曲面是一种可用来生成实体特征的几何体。本章主要介绍在曲面工具栏上常用到的曲面工具，以及对曲面的修改方法，如延伸曲面、剪裁、解除剪裁曲面、圆角曲面、填充曲面、移动/复制缝合曲面等。在学习曲线造型之前，需要先掌握三维草图绘制的方法，它是生成曲线、曲面造型的基础。5.1三维草图概述SolidWorks2006中可以直接绘制三维草图，绘制的三维草图可以作为扫描路径、扫描引线、放样路径或放样的中心线等。所有的2D绘图工具都可以用来生成2D草图，不同的是，有些工具如曲面上的样条曲线只有在3D中可用。在绘制三维草图时，建立自定义坐标系是不可或缺的，下面先来介绍自定义坐标系的生成方法，然后介绍三位草图的生成步骤。5.1.1自定义坐标系除了系统默认的坐标系外，SolidWorks2006还允许用户自定义坐标系。此坐标系将同测量、质量特性等工具一起使用。要建立自定义的坐标系，可以采用下面的操作步骤：（1）单击“参考几何体”工具栏上的（坐标系）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“参考几何体”|“坐标系”命令，会出现如图5-1所示的“坐标系”PropertyManager设计树。（2）在“坐标系”PropertyManager设计树中，单击图标右侧的“原点”显示框，然后在零件或装配体中选择一个点或系统默认的原点，实体的名称便会显示在“原点”显示框中。（3）在X、Y、Z轴的显示框中单击按钮，然后选定以下实体作为所选轴的方向，此时所选的项目将显示在对应的方框中。在实际操作过程中，可以使用下面实体中的特征作为临时轴： “顶点”：临时轴与所选的点对齐。 “直边线或草图直线”：临时轴与所选的边线或直线平行。 “曲线边线或草图实体”：临时轴与选择的实体所选位置对齐。图5-1“坐标系”设计树（4）如果要反转轴的方向，单击（反向）按钮即可。（5）如果在步骤（3）中没有选择轴的方向，则系统会使用默认的方向作为坐标轴的方向。（6）定义好坐标系后，单击（确定）按钮关闭“坐标系”PropertyManager设计树，此时新定义的坐标系将显示在模型上。5.1.2绘制步骤绘制三维草图可按下面的操作步骤进行：（1）在开始绘制三维草图之前，单击“视图”工具栏上的（标准视图）按钮，在其下拉列表中选择（等轴测）按钮，如图5-2所示。图5-2“视图”工具栏提示：在等轴测视图下X、Y、Z方向均可见，可以方便的生成三维草图。或者单击绘图区域左下角的按钮，在其上拉列表中选择（等轴测）按钮，如图5-3所示，亦可将视图的X、Y、Z方向可见。（2）单击“草图绘制”工具栏上的（三维草图）按钮，系统默认地打开一张三维草图。或者选择一个基准面，然后单击“草图”工具栏中的3D草图命令，或者选择菜单栏中的“插入”|“基准面上的3D草图”命令，在正视于视图中添加一个3D草图。图5-3“视图”工具栏3D草图与2D草图的不同之处在于： 在3D中绘制草图时，可以捕捉主要方向（X、Y或Z），并且 马棚网 绘制过程中通过右键选项可以分别应用约束沿X、沿Y和沿Z，这些是对整体坐标系的约束。 在基准面上绘制草图时，可以捕捉到基准面的水平或垂直方向，并且约束将应用于水平和垂直。这些是对基准面、平面等的约束。 在2D草图中，可绘制一条平行于模型边线的线，并添加几何关系。但是，平行和重合指的是投影边线，而不是实际边线，直线的端点与实际模型边线不重合，也不是其平行线。而在3D草图绘制中，没有这种投影。如果您添加平行关系到红色的3D草图中，则它在3D空间中平行，如图5-4所示。 图5-4 2D与3D草绘图中的区别（3）在绘制三维草图时，系统会以模型中默认的坐标系进行绘制。如果要改变三维草图的坐标系，单击所需的草图绘制工具，按住Ctrl键，然后单击一个基准面或一个用户自定义的坐标系即可。（4）在使用三维草图绘制工具在基准面上绘图时，系统会提供一个图形化的助手（即空间控标）帮助保持方向。（5）在空间绘制直线或样条曲线时，空间控标就会显示出来。使用空间控标也可以沿坐标轴的方向进行绘制，如果要更改空间控标的坐标系，按Tab键即可。（6）再次单击“草图”绘制工具栏上的（三维草图）按钮，即可关闭三维草图，三维草图在特征管理器设计树中以图标的形式来表示，如图5-5所示。 图5-5 3D草图在特征管理器中的显示5.1.3三维草图三维草图的生成比较抽象，为了清楚的描述其绘制方法步骤，简单介绍如下：（1）选择菜单栏中的“插入”|“参考几何”|“基准轴”命令，或者单击“参考几何体”工具栏中的（基准轴）按钮，此时会弹出“基准轴”FeatureManager设计树。（2）在设计树中的选择右视基准面和前视基准面，通过这两个平面的交线建立基准轴，如图5-6所示，点击（确定）按钮，即可生成基准轴。 图5-6 建立基准轴（3）在“参考几何体”工具栏中选择（基准面）按钮，此时会出现“基准面”FeatureManager设计树，在中选择基准轴及右视基准面，定义夹角为30度，如图5-7所示。 图5-7 定义基准面提示：生成的参考平面可以根据自己的需要定义其名称，以便于以后区分。（4）下面来建立3D草图，选择菜单栏中的“插入”|“3D草图”命令，或者单击“草图”工具栏中的（3D草图）按钮。（5）选择“基准面1”在其上绘制直线，然后单击“视图”工具栏中的（正视于）按钮，使视图正视，便于绘制3D草图。（6）沿记号方向拖动直线，使其保持与基准轴平行，或者绘制完直线后，单击鼠标右键，在弹出如图5-8所示的快捷菜单中选择“几何关系”中的“延Y”选项，也可使绘制的直线与基准轴平行。图5-8 生成三维草图（7）按住Ctrl键在FeatureManager设计树中选择基准面，切换草图平面，再按上述操作步骤绘制草图，即可得到如图5-9所示的三维草图特征。图5-9 生成三维草图（8）单击“草图”工具栏中的（基准面）按钮，或者选择菜单栏中的“插入” |“基准面上的 3D 草图”命令，在弹出的“草图绘制平面”FeatureManager设计树中设置各参数如图5-10所示。 图5-10 “基准面上的 3D 草图”设计树（8）单击（确定）按钮，即可生成一条通过顶部直线且与基准面1平行的基准面，如图5-11所示，重复上面的步骤可以在新生成的基准面上绘制草图，这里不再赘述。图5-11 生成草图平面5.2曲线造型曲线造型是曲面造型的基础，本节主要介绍常用的几种生成曲线的方法，包括投影曲线、组合曲线、螺旋和涡状线、分割线以及样条曲线等。 5.2.1投影曲线将所绘制的曲线投影到曲面上，可以生成一个三维曲线。SolidWorks2006有两种方式可以生成投影曲线： 利用两个相交基准面上的曲线草图抽影而成曲线（草图到草图）。 是将图曲线设影到模型面上得到曲线（草图到面）。如图5-12所示为“投影曲线”PropertyManager设计树，投影曲线在特征管理器设计树中以图标表示。 图5-12“投影曲线”设计树1草图到面下面首先来介绍利用两个相交基准面上的曲线投影得到曲线。（1）在两个相交的基准面上各绘制一个草图，这两个草图轮廓所隐含的拉伸曲面必须相交，才能生成投影曲线，完成后关闭每个草图。（2）按住Ctrl键选取这两个草图。（3）单击“曲线”工具栏上的（投影曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“投影曲线”命令。提示：如果“曲线”工具栏没有打开，可以选择菜单栏中的“视图”|“工具栏”|“曲线”命令将其打开。（4）在“投影曲线”PropertyManager设计树中的显示框中显示要投影的两个草图名称，同时在图形区域中显示所得到的设影曲线。（5）单击按钮，生成投影曲线。如图5-13所示为两个草图（灰色）投影到相互之上形成的3D曲线（绿色）。 投影到面的原始草图 投影曲线 用作扫描路径的投影曲线图5-13生成投影曲线2草图到草图此外，SolidWorks2006还可以将草图曲线投影到模型面上得到曲线。（1）在基准面或模型面上，生成一个包含一条闭环或开环曲线的草图。（2）按住Ctrl键，选择草图和所要投影曲线的面。（3）单击“曲线”工具栏上的（投影曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“投影曲线”命令。（4）在“投影曲线”PropertyManager设计树中会显示要投影曲线和投影面名称，同时在图形区域中显示所得到的设影曲线。（5）如果投影的方向错误，选择“反向投影”复选框改变投影方向。（6）单击（确定）按钮，即可生成投影曲线，如图5-14所示。 图5-14生成投影曲线5.2.2分割线通过分割线可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，也可将草图投影到曲面实体。另外也可以通过下述工具来生成分割线： 投影：将一条草图直线投影到一表面上。 侧影轮廓线：在一个圆柱形零件上生成一条分割线。 交叉：以交叉实体、曲面、面、基准面、或曲面样条曲线分割面。如果要生成分割线，其具体操作步骤如下：（1）首先利用草图绘制工具绘制一条要投影为分割线的线。（2）单击“曲线”工具栏上的“分割线”按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“分割线”命令，此时会出现如图5-15所示的“分割线”PropertyManager设计树，分割线一共有三种类型，现分别介绍如下：图5-15 “分割线”设计树（3）如果选择“轮廓”会出现如图5-16所示的“选择”面板，在“拔模方向”下，通过在“分割线”FeatureManager设计树或图形区域内选择一个通过模型轮廓（外边线）投影的基准面。图5-16 “选择”面板（4）在“要分割的面”下，选择一个或多个要分割的面。面不能是平面，得到效果如图5-17所示。 图5-17 生成轮廓分割线（5）选择“反向”复选框可以以相反方向反转拔模方向。设定角度可以从制造角度考虑生成拔模角度（通常用于热压成形包装）。（6）如果选择“投影”，会出现如图5-18所示的“选择”面板，单击“要投影的草图”框，然后在弹出的FeatureManager设计树中或图形区域内选择绘制的直线。图5-18 “选择”面板（7）单击“要分割的面”方框，选择一个或多个要分割的面。注意面不能是平面。（8）选择“单向”复选框只以一个方向投影分割线。如果需要，可选择“反向”复选框以反向投影分割线，此时即可生成如图5-19所示的分割线。图5-19 生成投影直线（9）如果选择“交叉点”，会出现如图5-20所示的“选择”面板与“曲面分割选项”面板，在“分割实体/面/基准面”中选择分割工具（交叉实体、曲面、面、基准面、或曲面样条曲线）。图5-20 “选择”与“曲面分割选项”面板（10）在“要分割的面/实体”中单击选择要分割的目标面或实体。另外，对“曲面分割”选项说明如下： 分割所有：即分割穿越曲面上的所有可能区域。 自然：即分割遵循曲面的形状。 线性：即分割遵循线性方向。（11）单击（确定）按钮，即可生成如图5-21所示的分割线。 图5-21 生成交叉分割线5.2.3组合曲线组合曲线就是指将所绘制的曲线、模型边线或者草图几何进行组合，使之成为单一的曲线。使用组合曲线可以作为生成放样或扫描的引导曲线。SolidWorks2006可将多段相互连接的曲线或模型边线组合成为一条曲线。要生成组合曲线可以采用下面的步骤进行：（1）单击“曲线”工具栏上的（组合曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“给合曲线”命令，此时会出现如图5-22所示的“组合曲线”PropertyManager设计树。（2）在图形区域中选择要组合的曲线、直线或模型边线（这些线段必须连续），则所选项目在“组合曲线”PropertyManager设计树中的“要连接的实体”栏中显示出来。图5-22“组合曲线”设计树（3）单击（确定）按钮，即可生成组合曲线。在如图5-23所示的图形中，左图为曲线在模型上选择边线，中间图形为生成的组合曲线，使用该曲线作为扫描路径，右边的图形为完成后的扫描预览。图5-23利用组合曲线生成扫描切除5.2.4通过XYZ点的曲线样条曲线在数学上指的是一条连续、可导而且光滑的曲线，既可以是二维的也可以是三维的。利用三维样条曲线可以生成任何形状的曲线，SolidWorks2006中三维样条曲线的生成方式十分丰富： 通过自定义样条曲线通过的点（确定坐标X、Y、Z值）。 指定模型中的点作为样条曲线通过的点。 利用点坐标文件生成样条曲线。穿越自定义点的样条曲线经常应用在逆向工程的曲线生成上，通常逆向工程是先有一个实体模型，由三维向量床CMM或以激光扫描仪取得点的资料，每个点包含三个数值，分别代表它的空间坐标（X，Y，Z）。 要想自定义样条曲线通过的点，可采用下面的操作：（1）单击“曲线”工具栏上的（通过XYZ点的曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“通过XYZ点的曲线”命令。（2）在弹出如图5-24所示的“曲线文件”对话框中，输入自由点空间坐标，同时在图形区域中可以预览生成的样条曲线。图5-24“曲线文件”对话框（3）当在最后一行的单元格中双击时，系统会自动增加一行。如果要在一行的上面再插入一个新的行，只在单击该行，然后单击“插入”按钮即可。（4）如果要保存曲线文件，单击“保存”或“另存为”按钮，然后指定文件的名称（扩展名为.sldcrv）即可。（5）单击“确定”按钮，即可按输入的坐标位置生成三维样条曲线，如图5-25所示。图5-25生成样条曲线除了在“曲线文件”对话框中输入坐标来定义曲线外，SolidWorks2006还可以将在文本编辑器、Excel等应用程序中生成的坐标文件（后缀名为.sldxrv或.txt），然后导入到系统，从而生成样样条曲线。坐标文件应该为X、Y、Z三列清单，并用制表符（Tab）或空格分隔。要导入坐标文件以生成样条曲线，可采用下面的操作：（1）单击“曲线”工具栏上的（通过XYZ点的曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“通过XYZ点的曲线”命令。（2）在弹出的“曲线文件”对话框中，单击“浏览”按钮来查找坐标文件，然后单击“打开”按钮。（3）坐标文件显示在“曲线文件”对话框中，同进右边图形区域中可以预览曲线的效果。（4）如果对刚刚编辑的曲线不太满意，可以根据需要编辑坐标，直到满意为止。（5）单击“确定”按钮，既可生成样条曲线。5.2.5通过参考点的曲线SolidWorks2006还可以指定模型中的点，作为样条曲线通过的点来生成曲线。采用该种方法时，其操作步骤如下所述：（1）单击“曲线”工具栏上的（通过参考点的曲线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“通过参考点的曲线”命令，会出现如图5-26所示的“通过参考点的曲线”PropertyManager设计树。（2）在PropertyManager设计树中单击“通过点”栏下的显示框，然后在图形区域按照要生成曲线的次序来选择通过的模型点，此时模型点在该显示框中显示。图5-26“通过参考点的曲线”设计树（3）如果想要将曲线封闭，选择“闭环曲线”复选框。（4）单击（确定）按钮，即可生成模型点的曲线。5.2.6螺旋线和涡状线螺旋线和涡状线通常用于绘制螺纹、弹簧、蚊香片以及发条等零部件中，在生成这些部件时，可以应用由螺旋线涡状线工具生成的螺旋或涡状曲线作为路径或引导线。用于生成空间的螺旋线或者涡状线的草图必须只包含一个圆，该圆的直径将控制螺旋线的直径和涡旋线的起始位置。要生成一条螺旋线，可以采用下面的操作：（1）单击“草图”工具栏中的二维草图绘制按钮，打开一个草图并绘制一个圆，此圆的直径控制螺旋线的直径。（2）单击“曲线”工具栏上的（螺旋线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“螺旋线涡状线”命令，此时会出现 “螺旋线涡状线”PropertyManager设计树，如图5-27所示。（3）在PropertyManager设计树中的“定义方式”下拉列表框中选择一种螺旋线的定义方式。图5-27“螺旋线涡状线”设计树 “螺距和圈数”：指定螺距和圈数，其参数选现面板如图5-28所示； “高度圈数”：指定螺旋线的总高度和圈数，其参数选现面板如图5-29所示；&图5-28“参数”面板 图5-29“参数”面板 “高度和螺距”：指定螺旋线的总高度和螺距，其参数选现面板如图5-30所示；图5-30“参数”面板（4）根据步骤（3）中指定的螺旋线定义方式指定螺旋线的参数。（5）如果要制作锥形螺旋线，则选择“锥形螺旋线”复选框并指定锥形角度以及锥度方向（向外扩张或向内扩张）。（6）在“起始角度”微调框中指定第一圈的螺旋线的起始角度。（7）如果选择“反向”复选框，则螺旋线将则原来的点向另一个方向延伸。（6）单击“顺时针”或“逆时针”单选按钮，以决寂静螺旋线的旋转方向。（9）单击（确定）按钮，即可生成螺旋线，如图5-31所示。图5-31生成螺旋线如果要生成一条涡状线，可以采用下面的操作：（1）单击草图绘制按钮，打开一个草图绘制一个圆，此圆的直径作为起点处涡状线的直径。（2）单击“曲线”工具栏上的（螺旋线）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲线”|“螺旋线涡状线”命令，此时会出现如图5-32所示的“螺旋线涡状线”PropertyManager设计树。（3）在PropertyManager设计树的“定义方式”下拉列表框中选择“涡状线”。图5-32 “螺旋线涡状线”设计树（4）在对应的“螺距”微调框和“圈数”微调框中指定螺距和圈数。（5）如果选择“反向”复选框，则生成一个内张的涡状线。（6）在“起始角度”微调框中指定涡状线的起始位置。（7）单击“顺时针”或“逆时针”单选按钮，可以决定涡状线的旋转方向。（6）单击（确定）按钮，即可生成涡状线，如图5-33所示。图5-33生成涡状线5.3曲面造型曲面是一种可以用来生成实体特征的几何体。在SolidWorks2006中建立曲面后，可以用很多方式对曲面进行延伸，既可以将曲面延伸到某个己有的曲面，与其缝合或延伸到指定的实体表面，也可以输入固定的延伸长度，或者直接拖动其红色箭头手柄，实时地将边界拖到新的位置。另外，利用SolidWorks2006还可以对曲面进行修剪，可以用实体修剪，也可以用另一个复杂的曲面进行修剪，此外还可以将两个曲面或一个曲面一个实体进行弯曲操作。在对曲面进行编辑修改时，SolidWorks2006将保持其相关性，即当其中一个发生改变时，另一个会同时相应改变。SolidWorks2006可以使用下列方法生成多种类型的曲面： 从一组闭环边线插入一个平面，该闭环边线位于草图或者基准面上。 由草图拉伸、旋转、扫描或放样生成曲面。 从现有的面或曲面等距生成曲面。 从其他应用程序（如ProEngineer、Unigraphics、SolidEdge、AutobeskInventor等）导入曲面文件。 由多个曲面组合而成曲面。曲面实体用来描述相连的零厚度的几何体，如单一曲面、圆角曲面等。一个零件中可以有多个曲面实体。SolidWorks2006提供了专门的“曲面”工具栏来控制曲面的生成和修改。要打开或关闭“曲面”工具栏，只在选择菜单栏中的“视图”|“工具栏”|“曲面”命令即可。5.3.1平面区域生成平面区域可以通过草图中生成有边界的平面区域，也可以在零件中生成有一组闭环边线边界的平面区域。具体操作如下：（1）生成一个非相交、单一轮廓的闭环草图。（2）单击“曲面”工具栏的“平面区域”，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“平面区域”命令，会弹出如图5-34所示的对话框。 图5-34 “平面区域”设计树（3）在“平面区域”PropertyManager设计树中，选择“边界实体” ，并在图形区域中选择草图或选择 FeatureManager 设计树。（4）如果要在零件中生成平面区域，则选择“边界实体” ，然后在图形区域中选择零件上的一组闭环边线。注意：所选的组中所有边线必须位于同一基准面上。（5）单击（确定）按钮即可生成平面区域，如图5-35所示。 图5-35 生成平面区域5.3.2拉伸曲面拉伸曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似，不同点在于曲线拉伸操作的草图对象可以封闭也可以不封闭，生成的是曲面而不是实体。要拉伸曲面，可以采用下面的操作：（1）单击草图绘制按钮，打开一个草图并绘制曲面轮廓。（2）单击“曲面”工具栏上的（拉伸曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“拉伸曲面”命令。（3）此时会出现如图5-36所示的“曲面-拉伸”PropertyManager设计树。图5-36“面拉伸”设计树（4）在如图5-37所示的“方向1”栏中的终止条件下拉列表框选择拉伸终止条件： “给定深度”：从草图基准面拉伸特征到模型的一个顶点所在的平面以生成特征。这个平面平行于草图其准面且穿越指定的顶点。 “成形到一面”：从草图的基准面拉伸特征到所选的曲面以生成特征。图5-37“方向1”面板 “到离指定面指定的距离”：从草图的基准面拉伸特征到距某面或曲面特定距离处以生成特征。 “两侧对称”：从草图基准面向两个方向对称拉伸特征。（5）在右面的图形区域中检查预览。单击反向按钮，可以向另一个方向拉伸。（6）在微调框中设置拉伸的深度。（7）如果有必要，可以选择“方向2”复选框，将拉伸应用到第二个方向，方向2的设置方法同方向1。（8）单击（确定）按钮，完成拉伸曲面的生成，如图5-38所示。 图5-38生成拉伸曲面5.3.3旋转曲面旋转曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似，要旋转曲面，可以采用下面的操作：（1）单击草图绘制按钮，打开一个草图并绘制曲面轮廓以及它将绕着旋转的中心线。（2）单击“曲面”工具栏上的（放置曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“旋转曲面”命令。（3）此时出现如图5-39所示的“曲面-旋转”PropertyManager设计树，同时在右面的图形区域中显示生成的旋转曲面。图5-39“曲面-旋转”设计树（4）选择一特征旋转所绕的轴。根据所生成的旋转特征的类型，此旋转轴可能为中心线、直线、或一边线等。（5）在“旋转类型”下拉列表框中选择下列选项之一。 “单向”：草图会向正方向旋转指定的角度，如果想要向相反的方向旋转，请单击反向按钮。 “两侧对称”：草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转相同的角度。 “双向”：草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转指定的角度，这两个角度可以分别指定。（6）在微调框中指定旋转角度。（7）单击（确定）按钮，生成旋转曲面，如图5-40所示。 草图 单向 两侧对称 双向图5-40生成旋转曲面5.3.4扫描曲面扫描曲面的方法同扫描特征的生成方法十分类似，也可以通过引导线扫描，在扫描曲面中最重要的一点，就是引导线的端点必须贯穿轮廓图元。通常必须产生以下个几何关系，强迫引导线贯穿轮廓曲线。扫描曲面的属性是在如图5-41所示“曲面-扫描”PropertyManager设计树中定义的，下面就来介绍个选项的含义：（1）“轮廓和路径”面板（轮廓）选项：利用该选项可以在图形区域中选择轮廓草图。（路径）选项：利用该选项可以在图形区域中选择路径草图。注意：如果预选轮廓草图或路径草图，草图将显示在PropertyManager设计树的适当方框中。（2）“选项”面板（如图5-42所示）图5-41“曲面-扫描”设计树图5-42“选项”面板“方向扭转类型”选项：改选项下拉列表中包括以下选项： 随路径变化：选择该选项可以使截面与路径的角度始终保持不变。 保持法向不变：选择该选项可以使截面总是与起始截面保持平行。 随路径和第一条引导线变化：如果引导线不只一条，选择该项将使扫描随较长的一条引导线变化。 随第一条和第二条引导线变化：如果引导线不只一条，选择该项将使扫描随第一条和第二条引导线同时变化。“保持相切”复选框：如果扫描截面具有相切的线段，选择此选项可使所产生的扫描中相应曲面保持相切。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，截面被近似处理。草图圆弧可能转换为样条曲线。“高级光顺”选项：如果扫描截面有圆形或椭圆形的圆弧，截面被近似处理，生成更平滑的曲面，而且草图圆弧可能转换为样条曲线。如果只想显示轮廓、路径和引导线，消除“显示预览”复选框。（3）“引导线”面板（如图5-43所示）图5-43“引导线”面板（引导线）：在图形区域选择引导线，所选择的引导线出现在后面的选择框中。（上移）或（下移）选项：单击这两个选项以改变使用引导线的顺序。（显示截面）选项：单击该选项，然后单击箭头来根据截面数量查看并修正轮廓。“合并平滑的面”复选框：利用该选项可以控制是否要合并平滑的面。（4）“起始处结束处相切”面板（如图5-44所示）图5-44“起始处结束处相切”面板在该面板中可以应用以下项目： 无：没有应用相切。 路径相切：扫描在起始处和终止处与路径相切。 方向向量：扫描与所选的直线边线或轴线相切，或与所选基准面的法线相切。使用时选择方向向量，然后单击边线、轴或基准 马棚网 面。 所有面：扫描在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切。此选项只有在扫描附加于现有几何时才可以使用。注意：扫描的相切选项与放样的相切选项相似。要扫描生成曲面，可以采用下面的操作：（1）根据需要建立基准面，并绘制扫描轮廓和扫描路径，如果需要沿引导线扫描曲面，还要绘制引导线。（2）如果要沿引导线扫描曲面，需要在引导线与轮廓之间建立重合或穿透几何关系。（3）单击“曲面”工具栏上的（扫描曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲在”|“扫描”命令。（4）在“曲面-扫描”PropertyManager设计树，单击图标（最上面的）右侧的显示框，然后在图形区域中选择轮廓草图，则所选草图出现在该框中。（5）单击图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择路径草图，则所选路径草图出现在该框中。此时在图形区域中可以预览扫描曲面的效果。（6）在“方向扭转类型”下拉列表框中，选择以下选项：随路径变化、保持法向不变、随路径和第一条引导线变化及随第一条和第二条引导线变化等确定扭转类型。（7）如果需要沿引导线扫描曲面，则激活“引导线”栏，然后在图形区域中选择引导线。（6）单击（确定）按钮，即可生成扫描曲面，如图5-45所示。5.3.5放样曲面放样曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似，放样曲面是通过曲线之间进行过渡而生成曲面的方法。 图5-45生成扫描曲面放样曲面的属性是在如图5-46所示“曲面-放样”PropertyManager设计树中定义的，该设计树与前面介绍的“放样”设计树类似，下面就简单介绍如何对该PropertyManager设计树进行操作：图5-46“曲面-放样”设计树（1）在“轮廓”面板中单击（轮廓），然后在图形区域按想将其连接的顺序选择轮廓。离选择点最近的顶点用来连接轮廓。（2）查看预览曲线 如果预览曲线不正确，可能是因为选取草图的顺序有错误。这时可以利用上移或下移按钮来重新安排轮廓。 如果预览的曲线指示将连接错误的顶点，单击该顶点所在的轮廓以取消选择，然后再单击以选取轮廓中的其他点。 如要清除所有选择重新开始，请在图形区域中单击鼠标右键，选取清除选择，然后再试一次。（3）若想控制相切，在如图5-47所示的“起始结束约束”面板中设置相关参数。其中： “无”不应用相切。 “垂直于轮廓”放样在起始和终止处与轮廓的草图基准面垂直。 “方向向量”放样与所选的边线或轴相切，或与所选基准面的法线相切。（4）如果使用引导线（“引导线”面板如图5-48所示），首先在图形区域选择引导线，然后单击上移或下移按钮以改变使用引导线的顺序。图5-47“曲面-放样”设计树 图5-48“引导线”面板如果要放样曲面，可以采用下面的操作：（1）在一个基准面上绘制放样别扭轮廓。（2）建立另一个基准面，并在上面绘制另一个放样轮廓。这两个基准面不一定平行。（3）如有必要还可以生成引导线来控制放样曲面的形状。（4）单击“曲面”工具栏上的（放样曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“放样曲面”命令。 （5）在“曲面-放样”PropertyManager设计树中，单击图标右侧的显示框，然后在图形区域中按顺序选择轮廓草图，则所选草图出现的该框中，在右面的图形区域中显示生成的放样曲面。（6）单击上移按钮或下移按钮来改变轮廓的顺序，此项操作只针对两个轮廓以上的放样特征。（7）如果要在放样的开始和结束处控制相切，则设置“起始处结束处相切”选项。（6）如果要使用引导线控制放样曲面，在“引导线”一栏中单击图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择引导线。（9）单击（确定）按钮，即可完成放样，如图5-49所示。 图5-49放样的生成5.3.6等距曲面等距曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似，对于已经存在的曲面（不论是模型的轮廓面还是生成的曲面），都可以像等距曲线一样生成等距曲面。如果要生成等距曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（等距曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“等距曲面”命令。此时会出现如图5-50所示的“等距曲面”PropertyManager设计树。（2）在PropertyManager设计树中，单击图标右侧的显示框。然后在右侧的图形区域选择在等距的模型面或生成的曲面。（3）在“等距参数”栏中的微调框中指定等距曲面之间的距离。此时在右面的图形区域中显示等距曲面的效果。图5-50“等距曲面”设计树（4）如果等距面的方向有误，单击反向按钮，反转等距方向。（5）单击（确定）按钮。完成等距曲面的生成，如图5-51所示。 图5-51等距曲面的生成5.3.7延展曲面延伸曲面是指通过选择面的一条或多条边线来延伸曲面，或者选择整个面用于在其所有边线上相等的延伸整个曲面。延伸曲面在拆模时最常用。当零件进行模塑，产生公母模之前，必须先生成模块与分模面，延展曲面就用来生成分模面。通常延伸区面有下面的4种方法： 按照给定的距离值延伸区面。 延伸曲面到给定的曲面或模型表面。 延伸曲面到给定模型的顶点。 通过延伸相切曲线延伸曲面。要延展曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（延展曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“延展曲面”命令，此时会出现如图5-52所示的“延展曲面”PropertyManager设计树。图5-52“延展曲面”设计树（2）在该设计树中，单击图标右侧的显示框，然后在右面的图形区域中选择要延展的边线。（3）单击“延展参数”栏中加的第一个显示框，然生在图形区域中选择模型面作为处展曲面方向，延展方向将平行于模型面。（4）注意图形区域中的箭头方向（指示延展方向），如有错误，单击反向按钮。（5）在图标右侧的微调框中指定曲面的宽度。（6）如果希望曲面继续沿零件的切面延伸，选择“沿切面延伸”复选框。（7）单击（确定）按钮，完成曲面的延展，如图5-53所示。 图5-53曲面的延展5.4曲面编辑曲面是一种可以用来生成实体特征的几何体。可以用很多方式对曲面进行修改，比如可以将曲面延伸到某个己有的曲面，也可以缝合或延伸到指定的实体表面，也可以输入固定的延伸长度，或者直接拖动其红色箭头手柄，实时地将边界拖到新的位置等等。值得一提的是，SolidWorks2006在对曲面的编辑修改，需要注意保持其相关性，如果其中一个曲面发生改变时，另一个也会同时相 马棚网 应改变。 对曲面的控制包括延伸曲面、圆角曲面、缝合曲面、中面、填充曲面、剪裁曲面、移动/复制实体、移动面、删除面、删除孔、替换面等。这里通过介绍一些常用的功能如延伸曲面等，在掌握其基本操作过程后，读者对于其它修改功能也能灵活运用。5.4.1缝合曲面缝合曲面是将相连的两个或多个曲面连接成一体。缝合后的曲面不吸收用于生成他们的曲面。空间曲面经过剪裁、拉伸和圆角等操作后，可以自动缝合，而不需要进行缝合曲面操作。缝合曲面最为实用的场合就是在CAM系统中，建立三维侧面铣削刀具路径。由于缝合曲面可以将两个或多个曲面组合成一个，刀具路径容易最佳化，减少多余的提刀动作。要缝合的曲面的边线必须相邻并且不重叠。如果要将多个曲面缝合为一个曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（缝合曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“缝合曲面”命令，此时会出现如图5-54所示的“缝合曲面”PropertyManager设计树。（2）在PropertyManager设计树中单击“选择”栏中图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择要缝合的面，所选项目列举在该显示框中。图5-54“缝合曲面”设计树（3）单击（确定）按钮，完成曲面的缝合工作。缝合后的曲面外观没有任何变化，但是多个曲面已经可以作为一个实体来选择和操作了，如图5-55所示。 图5-55曲面缝合工作5.4.2延伸曲面延伸曲面可以在现有曲面的边缘，沿着切线方向，以直线或随曲面的弧度产生附加的曲面。如果要延伸曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（延伸曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“延伸曲面”命令，此时会出现如图5-56所示的“延伸曲面”PropertyManager设计树。图5-56“延伸曲面”设计树（2）在PropertyManager设计树中单击“拉伸的边线面”栏中的第一个显示框，然后在右面的图形区域中选择曲面边线或曲面，此进被选项目出现在该显示框中。（3）在如图5-57所示的“终止条件”面板中的单选按钮组中选择一种延伸结束条件。 “距离”：在微调框中指定延伸曲面的距离。 “成形到某一在”：延伸曲面到图开区域中选择的面。 “成形到一点”：延伸曲面到图形区域中选择的某一点。（4）在如图5-57所示的“延伸类型”面板的单选按钮组中，选择延伸类型。图5-57“终止条件”与“延伸类型”面板 “同一曲面”：沿曲面的几何体延伸曲面。 “线性”：沿边线相切于原来曲面来延伸曲面。（5）单击（确定）按钮，完成曲面的延伸。如果在步骤（2）中选择的是曲面的边线，则系统会延伸这些国线形成的曲面；如果选择的是曲面，则曲面上所有的边一相等地延伸整个曲面。使用同一曲面作为延伸类型来延伸边线的图形效果如图5-58左图所示，使用线性作为延伸类型来延伸边线的图形效果如图5-58右图所示。 图5-58延伸曲面5.4.3剪裁曲面剪裁曲面是指采用布尔运算的方法在一个曲面与另一个曲面、基准面或草图交叉处修剪曲面，或者将曲面与其他曲面联合使用作为相互修剪的工具。剪裁曲面主要有两种方式，第一种是将两个曲面互相剪裁，第二种是以线性图元修剪曲面。如果要剪裁曲面可以采用下面的操作：（1）打开一个将要剪裁的曲面文件，如图5-59所示。 （2）单击“曲面”工具栏上的（剪裁曲面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“剪裁”命令，此时会出现如图5-60所示的“剪裁曲面”PropertyManager设计树。 图5-59 曲面文件 图5-60“剪裁曲面”设计树（2）在PropertyManager设计树中的“剪裁类型”单选按钮组中选择剪裁类型： “标准”：使用曲面作为剪裁工具，在曲面相交处剪裁曲面。 “相互”：将两个曲面作为互相剪裁的工具。（3）如果选择了“标准”，则在如图5-61所示的“选择”面板中单击“剪裁工具”项目中图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择一个曲面作为剪裁工具。图5-61“剪裁曲面”设计树（4）单击“保留部分”项目中图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择曲面作为保留部分，所选项目会在对应的显示框中显示。（5）如果选择了“相互”，则在如图5-62所示的“选择”面板中单击“剪裁曲面”项目中图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择作为剪裁曲面的至少两个相交曲面。图5-62“选择”面板（6）单击“保留的部分”项目中图标右侧的显示框，然后在图形区域中选择需要的区域作为保留部分（可以是多个部分），所选项目会在对应的显示框中显示。（7）单击按钮，完成曲面的剪裁，如图5-63所示。保留部分 剪裁后效果图5-63曲面的剪裁5.4.4移动复制曲面移动复制曲面是指在制定的坐标系中平移、旋转和复制曲面的操作。在SolidWorks 2006中移动复制曲面与移动复制实体的PropertyManager设计树相同，均以移动复制实体命名，对曲面特征可以像对拉伸特征、旋转特征那样进行移动、复制、旋转等操作。1移动复制曲面如果要移动复制曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（移动/复制）按钮，选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“移动复制”命令，此时会出现如图5-64所示的“移动复制实体”PropertyManager设计树。 图5-64“移动复制实体”设计树提示：该设计树中的“配合方式”将在后面的装配体一章中进行介绍，其中“配合对齐”选项中：（同向对齐）表示放置实体以使所选面的法向或轴向量指向相同方向；（反向对齐）表示以所选面的法向或轴向量指向相反方向来放置实体。（2）在PropertyManager设计树中单击按钮，此时的设计树如图5-65所示。图5-65“移动复制实体”设计树（3）在“要移动复制的实体”面板中图标右侧的显示框，然后在图形区域或特征管理器设计树中选择要移动复制的曲面。（3）如果要复制曲面，则选择“复制复选框，然后在微调框中指定复制的数目。 （4）单击“平移”面板（如图5-66所示）中图标右侧的显示框，然后右图形区域中选择一条边线来定义平移方向。或者在图形区域中选择两个顶点来定义曲面移动或复制体之间的方向和距离。图5-66“移动复制实体”设计树（5）也可以在、微调框中指定移动的距离或复制体之间的距离。此时右面的图形区域中可以预览曲面移动或复制的效果。（6）单击（确定）按钮，完在曲面的移动复制，如图5-67所示。 图5-67曲面的移动复制2旋转复制曲面此外还可以旋转复制曲面，如果要旋转复制曲面可采用下面的操作步骤：（1）选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“移动复制”命令，此时会出现“移动复制实体”PropertyManager设计树。（2）在“移动复制实体”PropertyManager设计树中单击“要移动复制的曲面”栏中图标右侧的显示框，然后在图形区域或特征管理器设计树中选择要旋转复制的曲面。（3）如果要复制曲面，则选择“复制”复选框，然后在微调框中指定复制的数目。（4）激活“旋转”面板，单击图标右侧的显示框，在图形区域中选择一条边线定义旋转方向。图5-68“选装”面板（5）或者在、微调框中指定原点中X轴、Y轴、Z轴方向移动的距离，然后在、微调框中指定曲面绕X、Y|Z轴旋转的角度，此时在右央的力学珙区域中可以预鉴曲面复制旋转的效果。（6）单击（确定）按钮，完成曲面的旋转复制，如图5-69所示。图5-69移动复制实体5.4.5删除面从实体删除面以便生成曲面，或者从曲面实体删除面。使用时可以从曲面实体中删除一个面，并能对实体中听面进行删除和自动修补。删除面有下面3种功能： 从曲面实体删除面。 从曲面实体或实体中删除一个面并自动对其进行修补。 从实体中删除一个或者多个面以便生成曲面。要从“曲面”工具栏上的删除一个曲面，可以采用下面的操作：（1）单击“曲面”工具栏上的（删除面）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“面”|“删除”命令，此时会出现如图5-70所示的“删除面”PropertyManager设计树。（2）在PropertyManager设计树中单击“选择”栏中图标右侧的显示框，然后在图形区域或特征管理器中选择要删除的面。此时要删除的曲面在该显示框中显示。图5-70“删除面”设计树（3）如果单击“删除”单选钮，将删除所选曲面；如果单击“删除和修补”单选钮，则在删除曲面的同时，对删除曲面后的曲面进行自动修补；如果单击“删除和填充”单选钮，则在删除曲面的同时，对删除曲面后的曲面进行自动填充。（4）单击（确定）按钮，完成曲面的删除，如图5-71所示。 图5-71删除曲面5.4.6曲面切除SolidWorks2006中可以利用曲面来生成对实体的切除。（1）选择菜单栏中的“插入”|“切除”|“使用曲面”命令，此时出现如图5-72所示的“使用曲面切除”PropertyManager设计树。（2）在图形区域或特征管理器中选择切除要使用的曲面，所选曲面出现在“曲面切除参数”栏的显示框中。图5-72“使用曲面切除”设计树（3）图形区域中箭头指示实体切除的方向，如有必要，单击反向按钮改变切除方向。（4）单击（确定）按钮，即可完成对实体进行的切除。（5）使用（剪裁曲面）工具，对曲面进行剪裁，得到实体切除效果如图5-73所示。除了这几种常用的曲面编辑方法，还有圆角曲面、加厚曲面、填充曲面等多种 马棚网 编辑方法。它们的操作大多同特征的编辑类似，这里就不再一一赘述。 图5-73实体切除效果5.5曲线与曲面实例本实例是制作一个如图5-74所示花瓶模型，具体操作步骤如下所述： 图5-74伞面模型（1）首先进入SolidWorks2006操作软件，选择菜单栏中的“文件”|“新建”|“零件”命令，确定进入零件设计状态。（2）选择菜单栏中的“插入”|“参考几何体”|“基准面”命令，或者从如图3-75所示的“参考几何体”工具栏中选择“基准面”按钮。图3-75“参考几何体”工具栏（3）在出现的“基准面”PropertyManager设计树中设置各选项，单击（确定）按钮，即可生成平行于前视基准面的基准面1，如图3-76所示。 图5-76绘制草图（4）继续选择菜单栏中的“插入”|“参考几何体”|“基准面”命令，或者选择 “参考几何体”工具栏中的“基准面”按钮。（5）在出现的“基准面”PropertyManager设计树中设置各选项，单击（确定）按钮，即可生成平行于基准面1的基准面2，如图3-77所示。 图5-77绘制草图（6）在特征管理器中选择前视基准面，此时前视基准面变为绿色；选择“草图”工具栏中的按钮，进入草图绘制界面。（7）选择“草图”工具栏中的（圆）按钮，绘制一个通过原点的圆，其圆的参数及绘制的圆如图5-78所示，单击（确定）按钮即可完成草图的绘制。 图5-78绘制草图（8）在特征管理器中选择基准面1，此时基准面1变为绿色；选择“草图”工具栏中的按钮，进入草图绘制界面。（9）选择“草图”工具栏中的（圆）按钮，绘制一个通过原点的圆，其圆的参数及绘制的圆如图5-79所示，单击（确定）按钮即可完成草图的绘制。 图5-79绘制草图（10）在特征管理器中选择基准面2，此时基准面2变为绿色；选择“草图”工具栏中的按钮，