3.2 草绘特征

基础特征建模是三维实体最基本的绘制方式，可以构成三维实体的基本造型。基础特征建模相当于二维草图中的基本图元，是最基本的三维实体绘制方式。基础特征建模主要包括拉伸特征、拉伸切除特征、旋转特征、旋转切除特征、扫描特征与放样特征等。

3.2.1 拉伸特征

拉伸特征是SOLIDWORKS中最基础的特征之一，也是最常用的特征建模工具。

1.拉伸凸台/基体特征

拉伸凸台/基体特征是将一个二维平面草图，按照给定的数值沿与平面垂直的方向拉伸一段距离形成的特征。

草图是定义拉伸的基本轮廓，是拉伸特征最基本的要素，通常要求拉伸的草图是一个封闭的二维图形，并且不能有自相交叉的现象。

拉伸方向是指定拉伸特征的方向，有正、反两个方向。

终止条件是指拉伸特征在拉伸方向上的终止位置。

2.拉伸凸台/基体特征的操作步骤

【操作步骤】

1）执行命令。在草图编辑状态下执行“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸凸台/基体”按钮，此时系统出现图3-17所示的“凸台-拉伸”属性管理器。

2）设置终止条件。在终止条件下拉列表框中选择终止条件，如图3-18所示。不同的终止条件，拉伸效果不同。SOLIDWORKS提供了8种形式的终止条件：给定深度、完全贯穿、成形到下一面、成形到一顶点、成形到一面、到离指定面指定的距离、成形到实体和两侧对称。

➢ 给定深度。从草图的基准面以指定的距离拉伸特征，也可以拖动箭头调整拉伸距离，如图3-19所示。

➢ 完全贯穿。从草图的基准面拉伸特征，直到贯穿视图中所有现有的几何体，如图3-20所示。

➢ 成形到下一面。从草图的基准面拉伸特征到相邻的下一面，以生成特征。下一面必须在同一零件上，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-21所示。

➢ 成形到一顶点。从草图基准面拉伸特征到一个平面，这个平面平行于草图基准面且穿越指定的顶点，如图3-22所示。

➢ 成形到一面。从草图的基准面拉伸特征到所选的面，以生成特征，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-23所示。

➢ 到离指定面指定的距离。从草图的基准面拉伸特征到距离某面特定距离处，以生成特征，该面既可以是平面，也可以是曲面，如图3-24所示。

➢ 成形到实体。从草图的基准面拉伸特征到指定的实体，如图3-25所示。

➢ 两侧对称。从草图的基准面向两个方向对称拉伸指定距离，如图3-26所示。

3）设置拔模拉伸。单击“拔模开关”按钮，在“拔模角度”一栏中输入需要的拔模角度。还可以利用“向外拔模”复选框，选择是向外拔模，还是向内拔模。

4）薄壁特征拉伸。勾选“薄壁特征”复选框，可以拉伸为薄壁特征，否则拉伸为实体特征。薄壁特征基体通常用于钣金零件的基础。图3-27所示为薄壁特征复选栏及其拉伸图形。

3.拉伸切除特征

拉伸切除特征是SOLIDWORKS中最基础的特征之一，也是最常用的特征建模工具。拉伸切除是在给定的基体上按照设计需要进行拉伸切除。

图3-28所示为“切除-拉伸”属性管理器。从图3-28中可以看出，其参数与“凸台-拉伸”属性管理器中的参数基本相同，只是增加了“反侧切除”复选框，该选项是指移除轮廓外的所有实体。

【操作步骤】

1）执行命令。在草图编辑状态下执行“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸切除”按钮，此时系统出现“切除-拉伸”属性管理器，如图3-28所示。

2）设置属性管理器。按照设计需要对“切除-拉伸”属性管理器进行参数设置，然后单击“切除-拉伸”属性管理器中的“确定”按钮。

下面以图3-29所示图形为例，说明“反侧切除”复选框拉伸切除的特征效果。图3-29a所示为绘制的草图轮廓；图3-29b所示为没有勾选“反侧切除”复选框的拉伸切除特征；图3-29c所示为勾选“反侧切除”复选框的拉伸切除特征。

3.2.2 旋转特征

1.旋转凸台/基体特征

旋转特征命令是通过绕中心线旋转一个或多个轮廓生成特征的。旋转轴和旋转轮廓必须位于同一个草图中，旋转轴一般为中心线，旋转轮廓必须是一个封闭的草图，不能穿过旋转轴，但是可以与旋转轴接触。

2.旋转凸台/基体特征的操作步骤

【操作步骤】

1）绘制旋转轴和旋转轮廓。在草图绘制状态下绘制旋转轴和旋转轮廓草图。

2）执行命令。执行“插入”→“凸台/基体”→“旋转”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“旋转凸台/基体”按钮，此时系统出现“旋转”属性管理器。

3）设置旋转类型。在旋转类型下拉列表框中选择旋转类型。选择不同的旋转类型，旋转效果不同。

➢ 单向。草图从基准面沿方向1或方向2生成旋转特征，如图3-30所示。

➢ 两侧对称。草图从基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征，两个方向的旋转角度相同，旋转轮廓草图位于旋转角度的中央，如图3-31所示。

➢ 两个方向。草图从基准面以顺时针和逆时针两个方向生成旋转特征，两个方向旋转角度为在“旋转”属性管理器中设定的值，如图3-32所示。

注意

4）薄壁特征旋转。勾选“薄壁特征”复选框，可以旋转为薄壁特征，否则旋转为实体特征。图3-33所示为“薄壁特征”复选框及其旋转特征图形。

注意

5）确认旋转图形。单击“旋转”属性管理器中的“确定”按钮，实体旋转完毕。

3.旋转切除特征

旋转切除特征是在给定的基体上按照设计需要进行旋转切除。旋转切除与旋转特征的基本要素、参数类型和参数含义完全相同，这里不再赘述，请参考旋转特征的相应介绍。

【操作步骤】

1）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

2）绘制草图。执行“工具”→“草图绘制实体”→“圆”菜单命令，或者单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为60.00的圆。

3）拉伸图形。执行“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸凸台/基体”按钮，将上一步绘制的草图拉伸为深度为60.00的圆柱体，结果如图3-34所示。

4）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

5）绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮和“中心线”按钮，绘制草图并标注尺寸。标注的草图如图3-35所示。

6）执行旋转切除命令。执行“插入”→“切除”→“旋转”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“旋转切除”按钮。

7）设置属性管理器。此时系统弹出“切除-旋转”属性管理器，按照图3-36所示进行设置。

8）确认旋转切除特征。单击“切除-旋转”属性管理器中的“确定”按钮，实例图形如图3-37所示。

注意

3.2.3 扫描特征

扫描特征是指通过沿着一条路径移动轮廓或者截面来生成基体、凸台与曲面。扫描特征遵循以下规则：

1）对于基体或者凸台扫描特征，扫描轮廓必须是闭环的；对于曲面，扫描轮廓可以是闭环的，也可以是开环的。

2）路径可以为开环或闭环。

3）路径可以是一张草图、一条曲线或者一组模型边线中包含的一组草图曲线。

4）路径的起点必须位于轮廓的基准面上。

扫描特征包括3个基本参数，分别是扫描轮廓、扫描路径与引导线。其中，扫描轮廓与扫描路径是必需的参数。

扫描方式通常有不带引导线的扫描方式、带引导线的扫描方式与薄壁特征的扫描方式。下面介绍带引导线扫描的操作步骤。

【操作步骤】

1）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

2）绘制路径草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮，以原点为起点绘制一条长度为90.00的竖直中心线，如图3-39所示，然后退出草图绘制状态。

3）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

4）绘制引导线草图。单击“草图”面板中的“样条曲线”按钮，绘制如图3-40所示的图形并标注尺寸，然后退出草图绘制状态。

5）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

6）绘制轮廓草图。单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为40.00的圆，如图3-41所示，然后退出草图绘制状态。

7）执行扫描命令。执行“插入”→“凸台/基体”→“扫描”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“扫描”按钮，执行扫描命令。

8）设置属性管理器。此时系统弹出图3-42所示的“扫描”属性管理器。在“轮廓”一栏中选择图3-41所示的圆1；在“路径”一栏中选择图3-41所示的直线2；在“引导线”一栏中选择图3-41所示的样条曲线3，按照图3-42所示内容进行设置。

9）确认扫描特征。单击“扫描”属性管理器中的“确定”按钮，扫描特征完毕，结果如图3-43所示。

3.2.4 放样特征

放样特征是通过两个或者多个轮廓按一定顺序过渡生成实体特征。放样可以是基体、凸台、切除或曲面。

生成放样特征时，可以使用两个或多个轮廓生成放样，仅第一个或最后一个轮廓是点，或者这两个轮廓均为点。对于实体放样，第一个和最后一个轮廓必须是由分割线生成的模型面或面，或者是平面轮廓或曲面。

放样特征与扫描特征不同的是，放样特征不需要有路径，就可以生成实体。

放样特征遵循以下规则。

1）创建放样特征至少需要两个以上的轮廓。放样时，对应的点不同，产生的效果也不同。如果要创建实体特征，轮廓必须是闭合的。

2）创建放样特征时，引导线可有可无。需要引导线时，引导线必须与轮廓接触。加入引导线的目的是为了控制轮廓根据引导线的变化，有效地控制模型的外形。

放样特征包括两个基本参数，分别是轮廓与引导线。下面介绍引导线放样方式。

【操作步骤】

1）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“上视基准面”作为绘制图形的基准面。

2）绘制草图。单击“草图”面板中的“圆”按钮，以原点为圆心绘制一个直径为30.00的圆，如图3-44所示，然后退出草图绘制状态。

3）设置视图方向。单击“标准视图”工具栏中的“等轴测”按钮，将视图以等轴测方向显示。

4）添加基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“右视基准面”，然后单击“特征”面板“参考几何体”下拉列表中的“基准面”按钮，此时系统弹出图3-45所示的“基准面”属性管理器。在“偏移距离”一栏中输入“60.00”，单击“基准面”属性管理器中的“确定”按钮，添加一个新的基准面。添加的基准面如图3-46所示。

5）设置基准面。单击上一步添加的基准面，然后单击“标准视图”工具栏中的“正视于”按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面。

6）绘制草图。单击“草图”面板中的“圆”按钮，在原点的正上方绘制一个直径为30.00的圆，并标注尺寸，如图3-47所示，然后退出草图绘制状态。

7）设置基准面。在左侧的“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”作为绘制图形的基准面。

8）绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮，绘制图3-48所示的直线，并标注尺寸。

9）圆角草图。单击“草图”面板中的“圆角”按钮，在两直线的交点处创建半径为30.00的圆角，如图3-49所示，然后退出草图绘制状态。

10）设置视图方向。单击“标准视图”工具栏中的“等轴测”按钮，将视图以等轴测方向显示，结果如图3-50所示。

11）执行放样命令。执行“插入”→“凸台/基体”→“放样”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“放样凸台/基准”按钮，执行放样命令。

12）设置属性管理器。此时系统弹出图3-51所示的“放样”属性管理器。在“轮廓”一栏中依次选择图3-50所示的圆1和圆2；在“引导线”一栏中选择图3-50所示中的草图3，按照图3-51所示进行设置。

13）确认放样特征。单击“放样”属性管理器中的“确定”按钮，放样的图形如图3-52所示。

3.2.5 实例—铆钉

本实例的多媒体演示参见视频文件中的\\动画演示\第3章\3.2.5铆钉.avi。

本例创建的铆钉如图3-53所示。

思路分析

首先绘制草图，然后通过旋转创建铆钉。绘制铆钉的流程图如图3-54所示。

绘制步骤

新建文件。启动SOLIDWORKS 2018，单击“标准”工具栏中的“新建”按钮，或执行“文件”→“新建”菜单命令，在弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，新建一个零件文件。

设置基准面。在左侧“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”，然后单击“标准视图”工具栏中的“正视于”按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面。单击“草图”面板中的“草图绘制”按钮，进入草图绘制状态。

绘制草图。单击“草图”面板中的“中心线”按钮和“直线”按钮，绘制图3-55所示的草图并标注尺寸。

旋转实体。执行“插入”→“凸台/基体”→“旋转”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“旋转凸台/基体”按钮，弹出图3-56所示的“旋转”属性管理器。设置旋转类型为“给定深度”，输入旋转角度为“360”，其他采用默认设置，单击“确定”按钮，旋转实体如图3-57所示。