8第8章扫描剖析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三维计算机辅助设计SolidWorks,第8章 扫描,主讲老师：黄宪明,广东工业大学机电学院,2014年4月,第8章 扫描,学完本课这后，你将能够：,解释扫描和放样的不同,通过一组数据建立一条曲线,建立出非等壳厚的抽壳对象,借助对象表面建立一个非平面的曲线草图,建立变化圆角和面圆角,借助扫描来建立凸台和切除特征,分析草图中的曲率、最小半径和弯曲点,分析草图中的斑马纹,螺纹模型,建立参考轴,建立3D草图,在非平面上使用孔向导建立一个孔,第8章 扫描,扫描简介：,扫描可以简单，也可以复杂。扫描特征可以结合3D曲线或模型边线作为路径，而且扫描轮廓会沿着一组称为引导线的曲线而变化。,第8章 扫描,扫描参数简介：,轮廓,扫描可支持单一或多轮廓，轮廓必须是一个封闭、非交叉的区域。,第8章 扫描,扫描参数简介：,引导线,扫描可以包含多个用来塑造实体的引导线，引导线必须与轮廓设置相关的贯穿限制条件。轮廓一旦被扫描，则引导线 会控制其外形。设置引导线的一个方式是预测它们驱动着一个参数，例如半径。在下图中，引导线依附于轮廓，而轮廓沿着路径扫描，圆形半径的改变根据引导线的外形。,第8章 扫描,扫描参数简介：,路径,借助路径的终点有助于确定扫描的长度，这表示如果路径比引导线短，则扫描会在路径的结尾处结束。,路径也用来定位扫描的截面。假如这个轮廓截面对路径来说是法向的，则：,选择,“,方向/扭转控制选项随路径变化,”,，,表示轮廓平面对路径来说一直维持法向；,选择,“,保持法向不变,”,，,截面沿路径持续平行于轮廓平面的草图。,第8章 扫描,沿3D路径扫描：,3D草图,顾名思义，在3D草图中的象素并不会像2D草图一样受限于单一平面，这使得绘制的3D草图在构建扫描和放样时非常有用。,何处得到：,在草图工具栏上单击3D草图按钮 ；,在菜单中选择,“,插入|3D草图,”,选项。,第8章 扫描,使用标准基准面：,利用标准参考平面绘制3D草图，可以允许用户在3D空间借助切换参考平面进行3D草图绘制。预设情况下，用户绘制的3D草图是从前基准面开始，在启用草图工具后，可以按【Tab】键切换到其他两个基准面，并且目前使用中的草图平面原点会显示出来。若切换到非标准参考平面，按【Ctrl】键再选取平面即可。,第8章 扫描,使用3D草图平面（通过实例来学习）：,在3D草图中，三维平面可以借助二维平面来建立，当启用三维平面时，所有草图几何就都会建立在此平面上。,下面的例子将建立一个具有角度的平面。,1. 打开一个新的零件文件；,2.打开一个新的3D草图,（点击3D草图图标 ）；,3. 启用草图平面：,在上视基准面上绘制。,4. 绘制一个矩形，并标注尺寸。,5.把两条短线变为构造几何线。,第8章 扫描,使用3D草图平面（通过实例来学习）：,建立3D草图平面,在三维草图中建立平面，可以用第一参考、第二参考来定义平面。,如何得到：,在草图工具栏上单击基准面按钮 ；,在菜单中选择,“,工具|草图绘制实体|平面,”,选项。,第8章 扫描,6. 建立第一个参考平面；,在草图工具栏上单击基准面按钮 ，,选择右基准面为第一参考，单击重合按钮。,第8章 扫描,7. 建立第二个参考平面；,选择左边构造几何线第二参考，设置角度为35，并选择反向，单击确定按钮。,第8章 扫描,8. 草图平面建成。,点击拖动平面的边角，可变更平面的大小；此时，此3D平面已经建成。,若此后需要启用此平面，可利用以下技巧：,在平面上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择基准面上的,插入3D草图,选项；,在平面上双击鼠标左键；,选择平面，从菜单栏中单击插入|基准面上的3D草图选项。,第8章 扫描,9. 在3D草图平面上绘制3条直线，并标注尺寸，由于几何限制条件的关系，只需标注一个尺寸就可以完全定义草图；,确认3D草图是启用的。,从原点开始画3条线，利用参考虚线，第一条应该垂直，第二条水平，第三条垂直，在矩形的角点上重合结束。,第8章 扫描,10. 加入圆角，利用草图圆角工具，添加两对圆角，圆角半径分别为16和10；,第8章 扫描,11. 利用此3D草图作为路径，扫描绘制一立体（以圆为轮廓，直径为10，6）；,第8章 扫描,实例研究：瓶子设计,建立,“,自由模型,”,需要一些与前面拉伸或旋转成型截然不同的技术来建立特征。这个例子将按下面的步骤来建立图中所示的塑料瓶。,第8章 扫描,建模策略,建立瓶子的基本外型,这会以扫描一个椭圆来完成，长轴与短轴受两条引导线的控制；,建立浮雕的贴标签外形,先绘制卷标区域的外形，然后投影到瓶子的表面，这个投影曲线会被用作扫描浮雕外形的路径。,新增瓶口,底部圆角，两侧的瓶底半径,0.375in,，变化至中心前后为,0.25in,。,瓶子的抽壳,瓶子有两个不同的壁面厚度，瓶口因为有螺纹的关系，相对较厚,0.60in,，瓶身较薄,0.20in,。,构建瓶口螺纹，这是另一个扫描操作。,第8章 扫描,扫描和放样：有什么不同？,扫描：使用单一的草图轮廓；,放样：使用多个草图轮廓。,如右图所示，可用扫描和放样的方法建立瓶子。,如果要设计的模型的横断面与整个外型相似，可以使用扫描；,如果要设计的模型包括一系列不同的横断面，可以使用放样来建造。,当然右图中横断面并非不一；,第8章 扫描,建立一个穿越一组点的曲线,通过XYZ点的曲线,可以让用户通过一系列的X、Y、Z位置来建立三维空间的曲线，可以直接把这些位置信息保存到如电子表格的文件中。曲线会一次穿越输入的点和在文件中所列的点。,何处得到此命令,在菜单中：插入|曲线|通过XYZ点的曲线,在曲线工具栏中单击,通过XYZ点的曲线按钮,在空间中输入点,可以直接在曲线文件对话框中输入X、Y、Z坐标。,注意：曲线会被建立在草图的外部，所以XYZ都是相对于前基准面的坐标系统。,第8章 扫描,在空间中输入点,可以直接在曲线文件对话框中输入,X,、,Y,、,Z,坐标，如下图。,注意：曲线会被建立在草图的外部，所以,XYZ,都是相对于前基准面的坐标系统。,第8章 扫描,从文件中读取数据（本例所采用的方法）,下面浏览一个文件并从其中读取数据，这里的文件必须是,ASCII,文本文件。,第8章 扫描,首先建立一个新Solidworks文件，单位为英寸。,1. 插入曲线，在曲线工具栏中点击,通过XYZ点的曲线按钮,2. 然后，在弹出的管理器中点击,“,浏览,”,按钮，选择事先保存的文件。文件内容 即被读进对话框中。,第8章 扫描,3. 新增曲线：单击确定,按钮,，将曲线新增至零件图中；,4. 建立第二条引导线,再次从曲线工具栏中点击,通过XYZ点的曲线按钮,选择事先保存好的文件打开，单击确定按钮，建立第二条引导线。,5. 扫描路径,选择前基准面，新建一个草图，,从原点绘制一条垂直线作为路,径，并设置长度为9.125in。,第8章 扫描,7. 插入椭圆轮廓；,选择上视基准面新建一个草图，从绘图工具栏单击椭圆工具按钮，并以原点为中心绘制一个椭圆；,轮廓与引导线的限制条件,轮廓必须使用,穿透或重合,限制条件和引导线产生关联，这样，引导线才能控制轮廓的大小，所以，,引导线必须建立在轮廓之前,。,按,CTRL,键同时选取椭圆长轴端点与第一条引导线，增加一个,穿透,的几何条件。对另一引导线和椭圆短轴重复这一步骤。,9.,确认并退出草图。,第8章 扫描,11.扫描轮廓与路径,单击扫描按钮。单击,轮廓方框,并选择,椭圆,后，在,路径框选择垂直线,，展开引导线页，单击方框并选择两条指示的曲线。点击确定，完成扫描。,第8章 扫描,标签外形的设计,标签外形的建立是将草图投影到瓶子的表面，该投影曲线将作为另一个扫描特征的路径。,12.,文件探索器,文件探索器,是用来搜索磁盘与相应文件夹中是否有,SolidWorks,类型的文件，这种类型的文件可以被拖曳到模型文件中。,第8章 扫描,标签外形的设计,从工作窗格中单击,文件探索器,标签，展开特征库文件,Label,所在的文件夹，在其中寻找特征库文件,Label,。,第8章 扫描,14.,参考点,选择参考的草图点并单击零件原点。单击确定。,第8章 扫描,13.,拖曳与放置,选择前基准面，从文件探索器 中拖曳,label,并将其放置在前基准面上。,第8章 扫描,非平面的工作路径,除了,3D,草图外，建立非平面的路径有几种技巧，在下面的步骤中进行介绍：,1.,投影草图到平面上；,2.,建立螺旋线,投影一个草图到平面上,下面将建立一条投影曲线，借助投影,label,草图瓶身曲面上，作为瓶身卷标外围的路径，,label,草图是前面从特征库建立的。,插入投影曲线,投影曲线,将草图投影在模型的一个或多个面上，当这些面是弯曲的时，则投影结果是一个三维的空间曲线。这个命令也可以合并两个正交的草图成为一个,3D,的曲线。,第8章 扫描,15.,投影曲线,单击曲线工具栏的 按钮，或者从菜单选择,插入,|,曲线,|,投影曲线,选项,并设置投影曲线为,草图到面,。,选择,Label,下的草图为草图轮廓，并选择扫描的模型面为投影面。点击确定，系统将把草图投影到瓶子的前表面上。,第8章 扫描,16.,绘制轮廓,切换为右视并选择右基准面，新建一个,草图,并在任意位置绘制一个圆。,在圆的中心和投影曲线之间新增一个,穿透,几何条件，以定义其为位置，并标注直径为,0,125in,。,投影曲线可在顶端和底部穿透草图平面，系统会选择最接近的曲线处的贯穿点。,点击确定，结束草图。,第8章 扫描,17.,扫描标签轮廓的突出物,单击,特征,工具条上的,扫描,按钮，选择,小圆,为投影轮廓，曲面上的,投影曲线,为投影的路径。单击确定。,第8章 扫描,18.,新增瓶颈,选择顶端的面，使用,转换实体引用,来复制这个圆的边线到这个草图中。将草图向上拉伸,0.625in,。,第8章 扫描,1,7.,加入变圆角半径到瓶子底部,单击特征工具栏上的,“,圆角,”,按钮，打开圆角特征对话框，在其中设置圆角类型为变半径。,选择瓶子底部的边线，在顶点会出现一个标签，而其他三个控制点则会沿着边线显示。,选择变半径参数标签，并在其中设定半径值为,0.375in,。,选择其他控制点，设置半径为,0.25in,和,0.375in,，单击确定建立圆角。,第8章 扫描,19.,变圆角结果,圆角形成一个封闭的循环，圆滑地从,0.375in,变化到,0.25in,和,0.375in,，再从,0.375in,变化到,0.25in,和,0.375in,。,第8章 扫描,20.,另一种圆角方法（面圆角）,面圆角不同于选择边线的圆角，用户必须选择两个面，不直接指定圆角的半径，系统根据设定自动决定圆角半径。,21.,新增分割线,分割线是用来将模型面分割成两部分,22.,绘制分割线,先删除前面建立的圆角。选择前基准面，绘制一条水平线，并标注尺寸,0.375in,。,第8章 扫描,23.,投影分割线到曲面,在曲线工具栏中单击,分割线,按钮，分割类型选择,“,投影,”,；并选择瓶身的面，取消,“,单向,”,按钮。单击确定，该水平线即把单一的面分割成了两个面。,24.,面圆角,在特征工具栏中单击圆角按钮，圆角类型选择,“,面圆角,”,。,选择分割线所建立的面为面组,1,；,点击下面的框，并选择瓶底为面组,2;,再选择分割线作为,包络控制线,。确定，建立圆角。,第8章 扫描,25.,标签圆角,在特征工具栏中单击,圆角,按钮，圆角类型选择,“,等半径,”,。并选择标签的内外边线。确定，完成圆角。,第8章 扫描,26.,不等厚抽壳,建立一个不同厚度的抽壳，挖除面为瓶颈的顶端。瓶颈设置为,0.06in,的厚度，其他面的厚度为,0.02in,。,点击,抽壳,按钮，设置厚度,0.02in,；,点击选取瓶口顶面为,挖除面；,展开,多厚度设定,选项；,选择不等厚面，并选择瓶颈外侧的面，设定厚度为,0.06in,，确定建立抽壳。,第8章 扫描,抽壳结果,(,剖视图显示,),第8章 扫描,建立螺纹,模型包含两种螺纹形态：标志或装饰螺纹和非标准螺纹。,标准螺纹并不在零件中塑造,，它们在模型中和工程图中使用螺纹标志、工程图注记和附注来代表。,非标准螺纹是被塑造出来的,。,螺纹是借助沿着螺旋状的路径扫描一个轮廓来实现的。制作螺纹的主要步骤为：,建立螺旋线,为特征的横剖面建立草图,沿着螺旋曲线扫描草图。,螺旋曲线命令，以一个圆和螺距及圈数的定义值来建立螺旋曲线。,何处得到,自菜单：选择,插入,|,曲线,|,螺旋线,|,涡状线,选项,从曲线工具条中单击 按钮。,第8章 扫描,27.,偏移平面,建立一个参考平面，低于瓶颈顶端,0.1in,，这是螺纹的起始位置。,28.,插入草图,选取这个平面打开一个新的草图。,先选择瓶颈顶面的边线，然后在草图工具栏中点击,转换实体引用,命令，复制瓶颈的边缘为工作草图，这个圆决定螺旋线的直径。,29.,建立螺旋曲线,在曲线工具栏中点击,螺旋线,按钮。设置如右图所示参数。,第8章 扫描,30.,插入草图,使用另一个特征，插入螺纹轮廓使用的草图，利用文件探索器在保存有,thread.sldlfp,的文件夹中把该数据库特征拖曳到右基准面。,31.,加入几何条件,在草图的水平中心线和上面所建立的基准面之间建立一个共线,/,对齐的限制条件，在垂直中心线和模型外部边线之间增加另一个共线,/,对齐的关系，这个草图就完全定义了。,确定，结束草图。,第8章 扫描,32.,扫描螺纹,单击扫描按钮，选择草图为轮廓，螺旋曲线为扫描路径。确定，扫描出螺纹。,33.,新增完成的细节（螺纹尾端圆弧化）,完成螺纹尾端圆弧化的简单方式是建立一个旋转的特征。,方法：利用扫描形成的螺纹断面草图，绕草图与瓶颈表面的交线旋转,180,。,第8章 扫描,34.,建立唇形边缘,普遍的瓶子在瓶颈部位都有一个唇形的边缘，这是一个简单的突出物，其目的是使瓶子紧密地包装而提供密封所需的抓力。,步骤,1,：在距离瓶颈顶面,0.5in,处建立草图（两个圆）；,步骤,2,：两侧对称拉伸,0.1in,；,步骤,3,：倒圆角（半径,0.025in,）。,主要参考教材,1 陈超祥，叶修梓 主编 SolidWorks零件与装配体教程（2010版） 北京：机械工业出版社 2010,2 魏峥，赵功，宋晓明 编著 SolidWorks设计与应用教程 北京：清华大学出版社 2009,3 王喜仓，于利民 主编 SolidWorks2009实用教程 北京：清华大学出版社 北京交通大学出版社 2009,4 王敏，王宏，等编著 SolidWorks2012中文版曲面,钣金焊接设计完全自学手册,北京：机械工业出版社 2012,