创建圆盘板

创建圆盘板

零件描述

在本节中,您将创建圆盘板,如图 2-29 所示。它将通过使用 SOLIDWORKS 的特征创建工具来创建。圆盘板的第一个特征将通过使用 拉伸凸台/基体(Extruded Boss/Base) 工具来创建。然后,圆盘板的其他特征将通过使用 拉伸切除(Extruded Cut)、圆周阵列(Circular Pattern) 和 填充阵列(Fill Pattern) 工具来创建。圆盘板的尺寸如图 2-30 所示。(预计时间:25 分钟)

要观看教程视频,请访问 https://www.cadcim.com/solidworks-project-approach-2024-ch-02-tutorial2。

新建零件文档

  1. 从菜单栏中选择新建按钮;将显示新建 SOLIDWORKS 文档对话框。在此对话框中,零件按钮默认处于选中状态。选择确定按钮;将启动一个新的零件文档。

创建圆盘板的基础特征

模型的基础特征是一个拉伸特征。

  1. 从特征 CommandManager 中选择 拉伸凸台/基体(Extruded Boss/Base) 按钮;将显示拉伸 PropertyManager,并提示您选择草图基准面。
  2. 从绘图区中选择前视基准面作为草图基准面;将调用草图环境,并且所选基准面将垂直于视图方向。
  3. 从草图 CommandManager 中选择 圆(Circle) 工具;将显示圆 PropertyManager。同时,光标也会发生变化。
  4. 将光标移到靠近原点的位置,当显示重合符号时,按下鼠标左键。
  5. 接下来,将光标向左移动,当圆光标上方的圆半径显示接近 32 mm 的数值时,按下鼠标左键。
  6. 同样,绘制一个半径为 108 mm 的圆。请注意,两个圆的中心点都位于原点。绘制圆后的草图应类似于图 2-31 中所示的草图。

绘制圆后,您需要使用 智能尺寸(Smart Dimension) 工具应用直径尺寸。

  1. 从草图 CommandManager 中选择 智能尺寸(Smart Dimension) 工具;光标将发生变化。
  2. 将尺寸光标移到内圆上;该圆将被高亮显示。选择高亮显示的圆;一个直径尺寸将附着到光标上。
  3. 将光标向左移动并单击以放置直径尺寸;将显示修改对话框。

注意

只有在系统选项 - 常规对话框中选中了输入尺寸值复选框时,修改对话框才会自动显示。要选中此复选框,请通过从菜单栏中选择选项按钮来调用系统选项 - 常规对话框,然后选中输入尺寸值复选框。

  1. 在修改对话框中输入直径值 64 mm,然后按 Enter 键,尺寸将被放置,并且圆的直径将修改为 64 mm。
  2. 同样,对外圆应用直径尺寸,参考图 2-32。

  1. 单击绘图区右上角的确认角;将显示凸台-拉伸 PropertyManager。您会注意到视图自动设置为等轴测视图,并且基础特征的预览显示在绘图区中。此外,草图前方将出现一个箭头,参考图 2-33。
  2. 从凸台-拉伸 PropertyManager 中方向 1 卷展栏的终止条件下拉列表中选择两侧对称选项。

如前所述,终止条件下拉列表提供了用于定义拉伸特征终止方式的选项。终止条件下拉列表中可用的两侧对称选项用于通过在绘制草图的基准面的两个方向上等量拉伸草图来创建特征。

  1. 在 PropertyManager 的方向 1 卷展栏中,将深度微调框的值设置为 8 mm。

您已选择两侧对称选项作为特征的终止条件。因此,该特征将向草图基准面的前方拉伸 4 mm,向后方拉伸 4 mm。

  1. 从凸台-拉伸 PropertyManager 中选择确定按钮;基础特征即被创建,如图 2-34 所示。

创建第二个特征

模型的第二个特征是使用 拉伸切除(Extruded Cut) 工具创建的拉伸切除特征。

  1. 从特征 CommandManager 中选择 拉伸切除(Extruded Cut) 按钮;将显示拉伸 PropertyManager,并提示您选择草图基准面。
  2. 选择基础特征的前平面作为草图基准面;将调用草图环境。
  3. 从视图(前导)工具栏的视图定向弹出按钮中选择 垂直于(Normal To) 按钮;当前方向将变为垂直于屏幕。
  4. 将光标移到基础特征的内圆边上,并在其高亮显示时选择它。
  5. 从草图 CommandManager 中选择 转换实体引用(Convert Entities) 按钮;通过将所选边投影到当前草图基准面来创建草图,参考图 2-35。接下来,按 Esc 键退出该工具。

转换实体引用(Convert Entities) 工具用于通过将边、环、面、曲线等投影到当前草图基准面来创建一个或多个草图曲线。

提示

您可以选择多个实体,并将它们投影到当前草图基准面上以创建草图。您也可以在调用 转换实体引用(Convert Entities) 工具后选择实体。

注意

当您使用 转换实体引用(Convert Entities) 工具创建草图曲线时,会自动将在边线上关系应用到该草图曲线。在边线上关系应用于所创建的草图曲线和所选实体之间,如果实体发生变化,草图曲线也会随之更新。

  1. 从草图 CommandManager 中选择 等距实体(Offset Entities) 按钮;将显示等距实体 PropertyManager。

等距实体(Offset Entities) 工具用于绘制平行线或同心圆弧和圆。您可以对所选实体、边、环和曲线进行等距。您也可以选择抛物线、椭圆和椭圆弧进行等距。

  1. 在 PropertyManager 的参数卷展栏中,将等距距离微调框的值设置为 35 mm。

等距距离微调框用于设置所选实体需要等距的距离。

提示

您也可以通过拖动绘图区中等距实体的预览来指定实体的等距距离。

  1. 接受 PropertyManager 中的其他默认选项,并从绘图区中选择曲线;将显示等距曲线的预览。此外,还会显示一个指向外侧方向的箭头。如果箭头方向指向内侧,则需要通过从等距实体 PropertyManager 中选择反向复选框来反转箭头方向。
  2. 从 PropertyManager 中选择确定按钮;将在距所选草图实体 35 的等距距离处创建一个新的草图实体,如图 2-35 所示。
  3. 从草图 CommandManager 的直线弹出按钮中选择 中心线(Centerline) 按钮,参考图 2-36;将显示插入直线 PropertyManager。

中心线(Centerline) 工具用于绘制构造线或中心线。这些线仅用于辅助草图绘制,在将草图转换为特征时不会被考虑。

  1. 在原点处指定中心线的起点,然后将光标垂直向上移动。您会注意到,垂直关系符号显示在光标旁边。

SOLIDWORKS 会根据直线的移动方向自动将水平和垂直关系应用到直线上。这些关系可确保您绘制的直线是垂直或水平的,而不是倾斜的。

  1. 在外圆之外的任意位置单击鼠标左键以指定中心线的终点,参考图 2-37。

注意

在图 2-37 中,为了图形清晰起见,隐藏了关系的显示。要隐藏关系,请从视图(前导)工具栏的隐藏/显示项目弹出按钮中选择 视图草图关系(View Sketch Relations) 按钮。这是一个切换按钮。

  1. 从草图 CommandManager 中选择 直线(Line) 按钮;将显示插入直线 PropertyManager。同时,光标也会发生变化。您也可以通过按 L 键来调用直线工具。

直线(Line) 工具用于绘制单条直线或连续直线链。在 SOLIDWORKS 中,使用直线工具绘制连续直线时,您还可以绘制从直线端点起始的相切圆弧或法向圆弧。SOLIDWORKS 还允许您使用直线工具绘制无限长度的直线。

提示

您也可以使用 中心线(Centerline) 工具绘制直线。为此,请从直线弹出按钮中选择 中心线(Centerline) 工具;将显示插入直线 PropertyManager。在此 PropertyManager 中,清除选项卷展栏中的用于构造复选框。同样,您也可以使用 直线(Line) 工具绘制中心线。

  1. 将直线光标移向原点,并在显示橙色圆时按下鼠标左键,以指定直线的起点。一旦指定了直线的起点,将显示直线属性 PropertyManager。但是,在此阶段该 PropertyManager 的选项不可用。
  2. 移动直线光标,使绘制的直线与水平轴成 73 度角。当直线接触到草图的外圆时,还会显示重合关系符号。可以从直线属性 PropertyManager 的参数卷展栏中的角度微调框检查该角度。
  3. 在此位置按下鼠标左键以指定直线的终点。请注意,直线工具仍处于激活状态,并且所绘制直线的终点会自动被选为下一条直线的起点。这是一个连续过程,使用鼠标左键,您可以通过在屏幕上指定点来绘制连续直线链。
  4. 按 Esc 键退出直线工具。或者,在屏幕上双击,或右键单击并从显示的快捷菜单中选择结束链或选择选项。

绘制直线后,您将使用 镜像(Mirror) 工具以垂直中心线为镜像线对其进行镜像。

  1. 从草图 CommandManager 中选择 镜像实体(Mirror Entities) 按钮;将显示镜像 PropertyManager。

镜像(Mirror) 工具用于创建所选实体的镜像。请注意,当您创建镜像实体时,SOLIDWORKS 会在所选实体之间应用对称关系。此外,如果您更改实体,其镜像也会随之更改。

  1. 从绘图区中选择直线;该直线将以蓝色高亮显示,并且其名称将显示在 PropertyManager 的要镜像的实体选择框中。

PropertyManager 的要镜像的实体选择框显示要选择用于镜像的实体名称。

  1. 单击 PropertyManager 的镜像基准面选择框以激活其选择模式。

PropertyManager 的镜像基准面选择框允许您选择用作镜像线的实体。

  1. 从绘图区中选择垂直中心线作为镜像线;将在绘图区中显示镜像实体的预览。确保在 PropertyManager 中选中了复制复选框。

复制复选框用于在镜像父级所选实体时移除或保留它们。如果清除此复选框,则镜像草图实体时,父级实体将被移除,仅保留镜像实体。

  1. 从镜像 PropertyManager 中选择确定按钮;所选实体的镜像即被创建,如图 2-38 所示。

现在,您需要使用 剪裁实体(Trim Entities) 工具剪裁草图中不需要的实体。

  1. 从草图 CommandManager 中选择 剪裁实体(Trim Entities) 按钮;将显示剪裁 PropertyManager。

剪裁实体(Trim Entities) 工具用于剪裁草图中不需要的实体。您可以使用此工具剪裁与另一条直线、圆弧、椭圆、抛物线、圆、样条曲线或中心线相交的直线、圆弧、椭圆、抛物线、圆、样条曲线或中心线。

  1. 从剪裁 PropertyManager 的选项卷展栏中选择 剪裁到最近端(Trim to closest) 按钮;光标将发生变化。

剪裁实体(Trim Entities) 按钮用于将所选实体剪裁到其最近的交点。

  1. 将剪裁光标移到草图最小圆内的实体附近,并在实体高亮显示时单击;该实体将被剪裁。接下来,将剪裁光标移到草图最小圆内的下一个实体,并在实体高亮显示时单击;该实体将被剪裁,参考图 2-39。
  2. 同样,剪裁草图中的其他实体,然后按 Esc 键退出 剪裁实体(Trim Entities) 工具。图 2-40 显示了剪裁草图中所有不需要的实体后的结果草图。

  1. 使用 智能尺寸(Smart Dimension) 工具在倾斜线之间以及倾斜线与中心线之间应用角度尺寸,如图 2-41 所示。此外,在其中一个倾斜线与任一圆弧的中心点之间应用重合关系。
  2. 单击确认角;将显示切除-拉伸 PropertyManager 和切除特征的预览。
  3. 从切除-拉伸 PropertyManager 中方向 1 卷展栏的终止条件下拉列表中选择 成形到下一面(Up To Next) 选项。

如前所述,终止条件下拉列表提供了用于定义拉伸特征终止方式的选项。此下拉列表中可用的 成形到下一面(Up To Next) 选项用于将草图从草图基准面拉伸到与该特征相交的下一个曲面。

注意

只有在创建基础特征后,终止条件下拉列表中才会提供 成形到下一面(Up To Next) 选项。

  1. 从切除-拉伸 PropertyManager 中选择确定按钮;拉伸切除特征即被创建。接下来,通过从视图定向弹出按钮中选择 等轴测(Isometric) 按钮,将模型的当前方向设置为等轴测。图 2-42 显示了创建拉伸切除特征后模型的等轴测视图。

创建拉伸切除特征

接下来,您需要在模型底部创建孔。此孔将作为拉伸切除特征创建。首先,您需要在基础特征的前圆形面上绘制此特征的草图,然后使用 拉伸切除(Extruded Cut) 工具将绘制的草图转换为拉伸切除特征。

  1. 选择基础特征的前圆形面,不要移动光标;将显示弹出工具栏。从弹出工具栏中选择草图按钮;将调用草图环境。
  2. 通过从视图定向弹出按钮中选择 垂直于(Normal To) 按钮,使当前视图垂直于观察方向。
  3. 使用 圆(Circle) 工具并通过在原点指定其中心点来绘制直径为 90 mm 的圆。此外,使用 智能尺寸(Smart Dimension) 工具对该圆应用直径尺寸。接下来,按 Esc 键退出当前工具。
  4. 从绘图区中选择该圆,不要移动光标;将显示弹出工具栏和圆 PropertyManager。
  5. 从弹出工具栏中选择构造几何线按钮;所选圆将转换为构造圆,参考图 2-43。或者,您可以从圆 PropertyManager 的选项卷展栏中选择用于构造复选框。
  6. 绘制草图的其余实体,并使用草图 CommandManager 中可用的工具对它们应用尺寸,参考图 2-44。

  1. 从 CommandManager 中选择特征选项卡;将显示特征 CommandManager。
  2. 从特征 CommandManager 中选择 拉伸切除(Extruded Cut) 按钮;将显示切除-拉伸 PropertyManager。
  3. 通过从视图定向弹出按钮中选择 等轴测(Isometric) 按钮,将当前视图设置为等轴测视图。
  4. 从切除-拉伸 PropertyManager 中方向 1 卷展栏的终止条件下拉列表中选择 成形到下一面(Up To Next) 选项。
  5. 从切除-拉伸 PropertyManager 中选择确定按钮。创建拉伸切除特征后模型的等轴测视图如图 2-45 所示。

阵列特征

创建切除特征后,您需要使用 圆周阵列(Circular Pattern) 工具对它们进行阵列。

  1. 单击特征 CommandManager 中 线性阵列(Linear Pattern) 按钮下方的箭头;将显示线性阵列弹出按钮,参考图 2-46。
  2. 从线性阵列弹出按钮中选择 圆周阵列(Circular Pattern) 工具,参考图 2-46;将显示圆周阵列 PropertyManager。

圆周阵列(Circular Pattern) 工具用于以圆形方式阵列特征、面或实体。

  1. 单击 FeatureManager 设计树右侧的符号,该设计树现在显示在绘图区的左侧;设计树将展开。三个默认基准面以及此零件文件中已创建特征的列表现在将在此设计树中可见。

FeatureManager 设计树按时间顺序存储并显示所有特征。您可以从 FeatureManager 设计树中选择模型或装配体的任意所需特征,并对所选特征应用不同的操作。

注意

在圆周阵列 PropertyManager 的特征和面卷展栏中,要阵列的特征选择框默认处于激活状态。因此,您可以从绘图区或 FeatureManager 设计树中选择特征以创建圆周阵列。

  1. 从 FeatureManager 设计树中选择 Cut-Extrude1 和 Cut-Extrude2 特征;所选特征的名称将显示在 PropertyManager 的要阵列的特征选择框中。
  2. 在圆周阵列 PropertyManager 中方向 1 卷展栏的阵列轴选择框中单击一次以将其激活。

圆周阵列 PropertyManager 的阵列轴选择框用于指定阵列轴。您可以选择圆形边或轴来定义阵列轴。如果您要在圆形特征上创建圆周阵列,则可以选择其圆形边;圆形特征的中心将被选为阵列轴。

  1. 选择基础特征的一条圆形边;将在绘图区中显示所选切除特征使用默认值的圆周阵列预览。
  2. 在 PropertyManager 的方向 1 卷展栏中,将实例数微调框的值设置为 5。此外,确保在圆周阵列 PropertyManager 的方向 1 卷展栏中选中了等间距单选按钮,并且角度微调框的值设置为 360 度。

PropertyManager 参数卷展栏中的实例数微调框用于指定阵列中的实例数,等间距复选框用于指定实例之间的等角度间距或用户定义的角度间距。

注意

当您选择实例间距单选按钮时,您需要在角度微调框中设置实例之间的增量角度;当您选择等间距单选按钮时,SOLIDWORKS 会自动计算实例之间的角度间距。

  1. 从圆周阵列 PropertyManager 中选择确定按钮;所选特征的圆周阵列即被创建。接下来,通过从视图定向弹出按钮中选择 等轴测(Isometric) 按钮,将模型的当前视图更改为等轴测。阵列切除特征后模型的等轴测视图如图 2-47 所示。

创建预定义孔的填充阵列

接下来,您将使用 填充阵列(Fill Pattern) 工具创建预定义孔的填充阵列。

  1. 从特征 CommandManager 的线性阵列弹出按钮中选择 填充阵列(Fill Pattern) 按钮,参考图 2-48;将显示填充阵列 PropertyManager。

填充阵列(Fill Pattern) 工具用于用特征、面或预定义孔的阵列填充定义区域。要用特征或孔阵列填充的区域可以是草图实体、面或共面面。

  1. 从绘图区中选择模型的前圆形面作为要填充的区域;所选面将高亮显示,并且所选面的名称将显示在填充阵列 PropertyManager 的填充边界卷展栏的选择框中。
  2. 如果尚未展开,请单击 PropertyManager 的特征和面卷展栏右侧的向下箭头以展开它。

PropertyManager 的特征和面卷展栏定义您要创建特征还是预定义孔的填充阵列。默认情况下,此卷展栏中选中了所选特征单选按钮,因此您可以从绘图区或 FeatureManager 设计树中选择特征以创建填充阵列。要创建预定义孔的填充阵列,您需要从此卷展栏中选择生成源切单选按钮。

  1. 从 PropertyManager 的特征和面卷展栏中选择生成源切单选按钮,以创建预定义孔的阵列。选择此单选按钮后,其下方的圆、方形、菱形和多边形按钮将变为可用。此外,将在绘图区中显示阵列的预览。

注意

默认情况下,特征和面卷展栏中选中了圆按钮,因此将在绘图区中显示圆形孔阵列的预览。

提示

要创建方形、菱形或多边形孔阵列,您需要选择它们各自的按钮。

  1. 在 PropertyManager 的特征和面卷展栏中,将直径微调框的值设置为 9 mm。

接下来,您需要在填充阵列 PropertyManager 的阵列布局卷展栏中指定阵列布局的参数。

PropertyManager 的阵列布局卷展栏中可用的按钮,如穿孔、圆形、方形和多边形,分别用于创建穿孔样式阵列、圆形形状阵列、方形形状阵列和多边形样式阵列。此卷展栏中默认选中了穿孔按钮。

  1. 从 PropertyManager 的阵列布局卷展栏中选择圆形按钮,以创建圆形形状阵列。
  2. 在阵列布局卷展栏中,将环间距微调框的值设置为 95 mm。
  3. 选择每环实例数单选按钮以定义环的实例,然后将实例数微调框的值设置为 25。

注意

在填充阵列的预览中,源特征位于填充边界面的中心,就本教程而言,您可以接受其位置。但是,您可以使用填充阵列 PropertyManager 中特征和面卷展栏的顶点或草图点选择框为源特征指定用户定义的位置。为此,首先需要通过单击来激活此选择区域,然后从绘图区中选择一个顶点或草图点以定义源特征的位置。

  1. 从填充阵列 PropertyManager 中选择确定按钮;预定义圆孔的填充阵列即被创建,如图 2-49 所示。

创建圆角特征

现在,您需要使用 圆角(Fillet) 工具对模型应用圆角。在 SOLIDWORKS 中,圆角作为放置特征创建。

  1. 从特征 CommandManager 中选择 圆角(Fillet) 按钮;将显示圆角 PropertyManager,并提示您选择要创建圆角的边、面、特征或环。请注意,如果显示的是 FilletXpert PropertyManager,您需要从中选择手动按钮以显示圆角 PropertyManager。

圆角(Fillet) 工具用于通过向模型添加或移除材料来移除尖角。添加或移除材料取决于所选的边参考。

在 SOLIDWORKS 中,您可以使用手动选项将圆角作为放置特征添加到模型。手动选项用于对模型的内部或外部面或边进行圆角。而 FilletXpert 选项用于创建单个或多个圆角,并更改现有的恒定圆角。

  1. 确保在 PropertyManager 的圆角类型卷展栏中选中了恒定大小圆角按钮。

PropertyManager 的圆角类型卷展栏提供了用于创建不同类型圆角的按钮。默认情况下,选中了恒定大小圆角按钮,用于沿所选实体创建恒定半径的圆角。您也可以通过从 PropertyManager 的圆角类型卷展栏中选择各自的按钮来创建变半径圆角、面圆角或完整圆角。

  1. 从绘图区中选择模型中要创建圆角的所需边;将在绘图区中显示使用默认半径值的圆角特征预览,参考图 2-50。此外,还会显示一个连接到圆角预览的标注,其中包含圆角的当前半径值。所选模型边的名称将显示在圆角 PropertyManager 的要圆角的项目卷展栏的选择框中。
  2. 在要圆角的项目卷展栏中将半径微调框的值设置为 6.5 mm,然后从圆角 PropertyManager 中选择确定按钮。应用圆角特征后的最终模型如图 2-51 所示。

保存模型

完成模型后,您需要将其保存到 Motor Cycle Project 文件夹中。

  1. 通过从菜单栏中选择保存按钮来调用另存为对话框,并浏览到 Motor Cycle Project 文件夹的位置。
  2. 在文件名编辑框中输入模型名称 Disc Plate,然后从对话框中选择保存按钮。文档将保存在 DocumentsMotor Cycle ProjectDisc Plate 中。
  3. 通过从 SOLIDWORKS 菜单中选择文件 > 关闭来关闭文档。

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