创建基体特征

创建基体特征

如前所述，基体特征是在零件环境中创建模型时创建的第一个特征。轮辋的基体特征通过使用特征 CommandManager 中可用的旋转凸台/基体工具，将草图绕旋转轴旋转来创建。

新建零件文档

1. 从菜单栏中选择新建（New）按钮；将显示新建 SOLIDWORKS 文档对话框。
2. 在此对话框中，零件（Part）按钮默认处于选中状态。选择确定（OK）按钮；将启动一个新的 SOLIDWORKS 零件文档。您也可以使用欢迎 - SOLIDWORKS 2024 对话框来调用新的零件文档。

注意

在上一章中，您学习了通过先调用特征创建工具（如拉伸凸台/基体），然后选择草图基准面来调用草图环境。但是，在本章中，您将直接使用草图（Sketch）工具来调用草图环境。

3. 单击 CommandManager 中的草图（Sketch）选项卡，参见图 3-3；将显示草图 CommandManager。

4. 从草图 CommandManager 中选择草图（Sketch）按钮；编辑草图 PropertyManager 将显示在绘图区的左侧，并提示您选择草图基准面。
5. 从绘图区中选择右视基准面（Right Plane）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。

绘制草图

要绘制旋转特征的草图，首先您需要创建水平和垂直中心线。垂直中心线将用于镜像草图实体，水平中心线将用于为旋转草图应用线性直径尺寸。此外，您将围绕水平中心线旋转草图。

1. 从草图 CommandManager 中的直线（Line）飞出工具中选择中心线（Centerline）工具；将显示插入直线 PropertyManager。
2. 接下来，通过指定起点和终点来绘制垂直中心线。确保中心线穿过原点。指定中心线的终点后，中心线工具仍处于激活状态，并且橡皮筋线附着在光标上，表明您可以绘制连续的链式中心线。
3. 在绘图区中右键单击；将显示快捷菜单。从中选择结束链（双击）（End chain (double-click)）选项以结束连续直线绘制过程。或者，您可以在绘图区中双击。

当您通过双击屏幕或从快捷菜单中选择结束链选项来终止直线/中心线绘制过程时，当前链将结束，但直线/中心线工具仍处于激活状态。因此，您可以绘制其他直线/中心线。但是，您可以通过从快捷菜单中选择选择（Select）选项或按 Esc 键来退出直线/中心线工具。

4. 同样，绘制穿过原点的水平中心线，然后按 Esc 键。图 3-4 显示了绘制垂直和水平中心线后的草图。

绘制中心线仅用于辅助草图绘制。在将草图转换为特征时，这些线将被忽略。

接下来，您需要绘制旋转特征的草图。旋转特征的草图将使用直线（Line）和动态镜像（Dynamic Mirror）工具来绘制。

5. 从绘图区中，选择垂直中心线。
6. 从 SOLIDWORKS 菜单中选择工具 > 草图工具 > 动态镜像（Tools > Sketch Tools > Dynamic Mirror）；垂直中心线将转换为镜像线，并且动态镜像选项被激活。

提示

您可以通过垂直中心线两端显示的对称符号来确认镜像线的创建和动态镜像选项的激活。

动态镜像工具用于在草图绘制时围绕中心线动态镜像实体。

7. 按 S 键；将显示带有工具集的快捷工具栏，如图 3-5 所示。

按 S 键时，当前模式下可以使用的一些工具将显示在光标附近。这称为快捷工具栏。您可以使用自定义（Customize）对话框自定义快捷工具栏中的工具。要调用自定义对话框，您需要右键单击快捷栏并选择自定义（Customize）选项。显示自定义对话框后，您可以将所需的工具从自定义对话框拖放到快捷工具栏中。

8. 从快捷工具栏中选择直线（Line）按钮；直线工具被激活，光标将替换为直线光标。

注意

如上一章所述，您也可以从草图 CommandManager 中调用直线工具。

9. 将光标移动到靠近原点的位置，当显示橙色圆圈时单击以指定直线的起点。
10. 将光标水平向右移动，当直线光标上方的长度显示接近 38 的值时，指定直线的终点。当您按下鼠标左键指定直线的终点时，镜像线另一侧将自动绘制一条相同长度的直线，如图 3-6 所示。

注意

1. 当您将光标水平向右或向左移动时，光标旁边会显示水平关系符号，表明如果您在此阶段指定终点，将应用水平关系。
2. 为了清晰起见，图中关系的显示已关闭。您也可以通过从视图（前导）工具栏中的隐藏/显示项目飞出工具中选择视图草图关系（View Sketch Relations）按钮来打开或关闭关系的显示。

请注意，在镜像线左侧自动创建的镜像实体与右侧绘制的直线合并。因此，整条直线成为单个实体。仅当直线的一个端点与镜像线重合时，直线的镜像才会与您绘制的直线合并。

11. 将光标垂直向上移动，当直线光标上的长度显示接近 63.5 的值时，指定直线的终点。图 3-7 显示了绘制垂直线后的草图。

注意

当您将光标垂直向上或向下移动时，光标旁边会显示垂直关系符号，表明如果您在此阶段指定终点，将应用垂直关系。

12. 将直线光标水平向左移动，当直线光标上方的长度显示接近 32 的值时，指定直线的终点。

请注意，在绘制草图实体时，您需要放大、缩小或平移绘图显示区域。您可以滚动鼠标滚轮来放大或缩小绘图显示区域。您也可以使用放大/缩小（Zoom In/Out）工具来放大或缩小绘图显示区域。放大/缩小工具用于动态放大或缩小绘图显示区域。要调用此工具，请从 SOLIDWORKS 菜单中选择视图 > 修改 > 放大/缩小（View > Modify > Zoom In/Out）。当您调用此工具时，光标将替换为缩放光标。要缩小绘图，请按住鼠标左键并向下拖动光标。同样，要放大绘图，请按住鼠标左键并向上拖动光标。当您拖动光标时，绘图显示将动态修改。获得所需视图后，按 Esc 键退出此工具，或者您可以使用 Z 键缩小绘图，使用 Shift+Z 键放大绘图。

您可以使用平移（Pan）工具平移绘图显示区域。平移工具用于在当前显示中拖动视图。要调用此工具，请从 SOLIDWORKS 菜单中选择视图 > 修改 > 平移（View > Modify > Pan）。您也可以通过按住 Ctrl 键和鼠标中键，然后拖动光标来移动实体，从而平移绘图显示区域。

13. 将光标垂直向上移动，当直线光标上的长度显示接近 152.5 的值时，指定直线的终点，参见图 3-8。
14. 通过滚动鼠标滚轮放大绘图显示区域，并将光标水平向右移动。当直线光标上方的长度显示接近 7 的值时，指定直线的终点，参见图 3-9。

从图 3-2 的局部视图 B 中可以明显看出，草图的下一个要绘制的实体是相切圆弧。可以通过从直线工具中调用圆弧（Arc）工具来绘制此圆弧。在 SOLIDWORKS 中，您可以在绘制连续直线时，从直线的端点绘制相切圆弧或法向圆弧。请注意，只有在您至少绘制了一条直线、圆弧或样条曲线后，才能绘制这些圆弧。

15. 将直线光标移离最后一条直线的端点，然后将其移回最后一条直线的端点。现在，沿直线的相切方向将光标向右移动一小段距离；将绘制一条虚线。接下来，向上移动光标。圆弧模式被调用，直线光标被替换为圆弧光标。

您会注意到正在绘制一条相切圆弧。相切圆弧的角度及其半径显示在圆弧光标上方。

16. 当圆弧光标上方的角度值显示 50 且半径显示接近 5 的值时，按下鼠标左键以完成圆弧。相切圆弧绘制完成，如图 3-10 所示。请注意，使用直线工具绘制圆弧后，直线模式会自动调用。

您需要绘制的下一条直线是一条与水平轴成 50 度角的倾斜直线。要绘制此直线，您需要将光标沿与水平轴成 50 度角的方向移动。

17. 移动直线光标，使直线与圆弧显示相切关系，并且光标上方的直线长度显示接近 5.1 的值。在此点指定直线的终点；倾斜直线创建完成，如图 3-11 所示。

18. 现在，您需要绘制的实体是一条相切圆弧。通过滚动鼠标滚轮放大绘图显示区域，将直线光标移离倾斜直线的端点，然后将其移回其端点。接下来，将光标垂直向上移动一小段距离；将绘制一条虚线。现在，将光标水平向右移动，圆弧模式被调用。此外，相切圆弧的角度及其半径显示在圆弧光标上方。
19. 当圆弧光标上方的角度值显示 50 且半径显示接近 6 的值时，按下鼠标左键以完成圆弧。相切圆弧绘制完成，如图 3-12 所示。请注意，使用直线工具绘制圆弧后，直线模式会自动调用。
20. 接下来，将直线光标水平向右移动，当直线光标上的长度显示接近 18 的值时，指定直线的终点，参见图 3-13。

21. 重复步骤 15 到 19，绘制相切圆弧和倾斜直线。重复步骤 15 到 19 后的草图看起来与图 3-14 中给出的类似。
22. 放大绘图显示区域。将直线光标垂直向上移动，当直线光标上方的长度显示接近 2.5 的值时，指定直线的终点，如图 3-15 所示。

23. 同样，绘制旋转草图的其他实体，然后退出直线和动态镜像工具。您可以按 Esc 键退出直线工具。要退出动态镜像工具，您需要在绘图区中右键单击，然后从快捷菜单中选择最近使用的命令 > 动态镜像实体（Recent Commands > Dynamic Mirror Entities）。图 3-16 和 3-17 显示了绘制所有实体后旋转特征的局部和完整草图。

添加所需的草图几何关系

绘制草图后，您需要使用添加几何关系（Add Relation）工具为草图实体添加几何关系。

1. 从草图 CommandManager 中的显示/删除几何关系（Display/Delete Relations）飞出工具中选择添加几何关系（Add Relation）按钮，参见图 3-18；将显示添加几何关系 PropertyManager。此外，确认角将显示在绘图区的右上角。现在，您可以为草图实体添加所需的几何关系。

几何关系是为在草图实体、基准面、基准轴、边线或顶点之间添加相切、相等、水平、垂直等关系而执行的逻辑操作。几何关系应用于草图以约束其自由度、减少草图中的尺寸数量，并捕获草图的设计意图。您可以使用添加几何关系工具为草图实体应用几何关系。此工具广泛用于在草图环境中为草图应用几何关系。

注意

在 SOLIDWORKS 中，某些几何关系在绘制草图实体时会自动应用于它们。例如，您会注意到，当您指定直线的起点并将光标水平向右或向左移动时，水平线符号会显示在直线光标下方。这是在绘制时应用于直线的水平关系符号。同样，如果您将光标垂直向下或向上移动，垂直关系符号将显示在直线光标下方。不会自动应用于草图实体的几何关系，需要使用添加几何关系工具来应用。

2. 通过滚动鼠标中键放大绘图区，然后选择倾斜直线和圆弧，参见图 3-19。所选实体的名称将显示在添加几何关系 PropertyManager 的所选实体（Selected Entities）卷展栏中。

可以应用于两个所选实体的几何关系将显示在添加几何关系 PropertyManager 的添加几何关系（Add Relations）卷展栏中。相切（Tangent）选项将高亮显示，表明相切关系是所选实体的最合适关系。

注意

如果在绘制所选直线和圆弧时自动应用了相切关系，则相切按钮将不会在 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中高亮显示。此外，相切关系的名称将显示在 PropertyManager 的现有关系（Existing Relations）卷展栏中，表明相切关系已应用于所选实体之间。

3. 如果尚未应用，请从添加几何关系 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中选择相切（Tangent）按钮，以将相切关系应用于所选实体。相切关系已应用，相切关系的名称将显示在 PropertyManager 的现有关系卷展栏的选择区域中。

相切关系强制所选圆弧、圆、样条曲线或椭圆与另一个所选圆弧、圆、样条曲线、椭圆、直线或边线相切。

4. 将光标移到绘图区并右键单击以显示快捷菜单，然后从中选择清除选择（Clear Selections）选项，以从选择集中移除所选实体。
5. 选择直线和圆弧，参见图 3-20；可以应用于所选实体的几何关系将显示，并且相切选项将在 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中高亮显示。

6. 从 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中选择相切（Tangent）按钮，以在所选实体之间应用相切关系。相切关系已应用，相切关系的名称将显示在 PropertyManager 的现有关系卷展栏的选择区域中。
7. 在绘图区中右键单击；将显示快捷菜单。从中选择清除选择（Clear Selections）选项，以从选择集中移除所选实体。
8. 同样，在草图中的其他直线和圆弧之间应用相切关系。草图的左侧草图实体是右侧草图实体的镜像。因此，当您为实体应用关系时，该关系也将应用于其镜像。

在直线和圆弧之间应用相切关系后，您需要在草图的圆弧之间应用同心关系。

9. 从绘图区中选择草图的圆弧，参见图 3-21；同心（Concentric）选项将在添加几何关系 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中高亮显示。
10. 从 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中选择同心（Concentric）按钮；同心关系将应用于所选圆弧之间。接下来，通过在绘图区中右键单击显示的快捷菜单中选择清除选择选项，清除所选实体卷展栏的选择集。

同心关系强制所选圆弧或圆与另一个圆弧、圆、点、顶点或圆形边线共享同一中心点。

11. 选择圆弧，参见图 3-22，并应用同心关系。接下来，清除添加几何关系 PropertyManager 中所选实体卷展栏的选择集。

12. 同样，在另一组圆弧之间应用同心关系，参见图 3-23。

为草图应用同心关系后，您需要在具有相等半径的圆弧之间应用相等关系。

13. 从绘图区中选择圆弧，参见图 3-24。

14. 从 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中选择相等（Equal）按钮；相等关系将应用于所选实体之间。

相等关系强制所选直线具有相等的长度，所选圆弧、圆或圆弧和圆具有相等的半径。

现在，您需要在具有相等长度的直线之间应用相等关系。

15. 在绘图区中右键单击，然后选择清除选择（Clear Selections）选项，以从选择集中移除所选实体。
16. 选择水平直线，参见图 3-25；可以应用于所选实体的几何关系将显示在添加几何关系 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中。
17. 从 PropertyManager 的添加几何关系卷展栏中选择相等（Equal）按钮；相等关系将应用于所选实体。接下来，从 PropertyManager 中所选实体卷展栏的选择集中清除选择。
18. 从绘图区中选择倾斜直线，参见图 3-26，并应用相等关系。接下来，从所选实体卷展栏的选择集中清除选择。

19. 如果绘制时未自动应用，请为垂直直线应用垂直关系，为水平直线应用水平关系。
20. 从添加几何关系 PropertyManager 中选择确定（OK）按钮以退出。应用所有可能的几何关系后草图的局部视图如图 3-27 所示。

为草图应用尺寸

接下来，您需要使用智能尺寸（Smart Dimension）工具为草图应用尺寸，并完全定义草图。草图实体显示为蓝色，表明草图欠定义。为草图应用所需尺寸后，它将变为黑色。

如前面章节所述，完全定义的草图是指草图的所有实体及其位置都由几何关系或尺寸（或两者）完全定义。在完全定义的草图中，草图的所有自由度都受到约束。因此，草图实体不会意外移动或更改其大小和位置。完全定义草图的所有实体都显示为黑色。

1. 从草图 CommandManager 中选择智能尺寸（Smart Dimension）按钮；光标将替换为尺寸光标。
2. 使用尺寸光标为草图应用所有所需尺寸。有关草图的尺寸值，请参见图 3-2。图 3-28 和 3-29 分别显示了应用所有所需尺寸后草图的局部和完整视图。

注意

1. 图 3-29 中显示的尺寸 432 是线性直径尺寸。线性直径尺寸用于为旋转组件的草图标注尺寸。要应用线性直径尺寸，请从草图 CommandManager 中选择智能尺寸按钮。选择要标注尺寸的实体，然后选择草图将围绕其旋转的中心线。将光标移到中心线的另一侧；线性直径尺寸将附着在光标上。接下来，在绘图区中单击以放置线性直径尺寸。
2. 在图 3-29 中，所有尺寸的精度值并不相同。要为尺寸定义精度值，请选择它；尺寸 PropertyManager 将显示在绘图区的左侧。接下来，从 PropertyManager 中公差/精度（Tolerance/Precision）卷展栏的单位精度（Unit Precision）下拉列表中选择所需的精度选项。
3. 要为草图中的所有尺寸定义相同的精度值，请通过从标准工具栏中选择选项（Options）按钮来调用系统选项-常规（System Options-General）对话框。接下来，从此对话框中选择文档属性（Document Properties）选项卡。在此选项卡中，从对话框左侧可用的区域中选择单位（Units）选项，以显示与单位相关的选项。接下来，单击与长度和十进制（Length and Decimals）对应的单元格；将显示一个下拉列表。从此下拉列表中选择所需的精度。
4. 通过单击绘图区右上角可用的确认角退出草图环境。

旋转草图

完成草图后，您需要使用旋转凸台/基体工具将其绕水平中心线旋转。

1. 从视图（前导）工具栏中的视图定向（View Orientation）飞出工具中选择等轴测（Isometric）按钮；草图的当前视图将更改为等轴测视图。
2. 通过从 CommandManager 中选择特征（Features）选项卡，切换到特征 CommandManager。
3. 从特征 CommandManager 中选择旋转凸台/基体（Revolved Boss/Base）按钮；旋转 PropertyManager 将显示在绘图区的左侧。

旋转凸台/基体工具用于将草图绕旋转轴旋转。旋转轴可以是基准轴、草图实体或另一个特征的边线。

注意

无论您使用中心线还是边线来旋转草图，草图都应绘制在中心线的一侧。

4. 选择水平中心线作为旋转轴；旋转特征的预览将显示在绘图区中。

提示

尽管您可以使用草图中的实体来旋转草图，但建议绘制中心线，以便为旋转特征创建线性直径尺寸。

5. 确保在旋转类型（Revolve Type）下拉列表中选择了盲端（Blind）选项，并且在旋转 PropertyManager 的方向 1（Direction 1）卷展栏的方向 1 角度（Direction 1 Angle）微调框中设置了值 360，参见图 3-30。接下来，选择确定（OK）按钮。创建旋转特征后模型的等轴测视图如图 3-31 所示。

PropertyManager 的方向 1 卷展栏中的旋转类型下拉列表提供了定义旋转特征终止方式的选项。此下拉列表中的盲端（Blind）选项用于通过在方向 1 角度微调框中指定旋转角度来定义旋转特征的终止方式。