2.3 草图绘制实例_SolidWorks 2020三维设计及工程图应用-QQ阅读中文仙侠网

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2.3　草图绘制实例

SolidWorks没有提供单独的草图绘制模块，进行草图训练时需先进入零件设计模式，然后单击“草图”标签中的“草图绘制”按钮，进入草图状态。

例2-1　绘制法兰轮廓（见图2-57，该图形为完全约束）

图2-57　法兰轮廓

（1）分析图形。该轮廓由四段对称圆弧和四段切线组成，且上下、左右对称，所以可以先绘制出1/4图形，其余部分用镜像工具绘出。

（2）进入零件设计模式。先单击“新建”按钮，再双击“零件”按钮，进入零件设计模式。

（3）进入草图绘制状态。在特征设计树下选择“前视基准面”，单击命令管理器中的“草图”标签，再单击“中心线”按钮（在按钮的下拉列表下），进入草图状态，如图2-58所示。

（4）画对称线。过原点绘制一条水平线，双击鼠标左键结束直线段的绘制，再过原点绘制一条垂直中心线，双击鼠标左键结束直线段的绘制，如图2-59（a）所示。单击“确定”按钮，结束画中心线命令。

（5）绘制两圆弧。单击“圆心/起/终点画弧”按钮，将ϕ 48圆弧的圆心定在原点，终点定在竖直中心线上；将R10圆弧的圆心和起点定在水平中心线上，画出两圆弧，如图2-59（b）所示。

（6）画切线。先单击“直线”按钮，再单击两圆弧端点，用直线连接两圆弧，如图2-59（c）所示。

图2-58　绘制中心线草图状态

图2-59　绘制实体

（7）使直线与圆弧相切。单击“添加几何关系”按钮（在“显示/删除几何关系”按钮下），选择圆弧1与直线，在属性框中单击“相切”按钮。同理，选择圆弧2与直线，添加相切关系，如图2-60所示。

提示：可以用交叉窗口方式框选两实体，在弹出的快捷菜单（见图2-61）中选择要添加的几何关系。也可以按住Ctrl键不放，选择要添加几何关系的两个对象。几何关系图标的“显示/关闭”命令，可以通过“视图”→“草图几何关系”菜单命令控制。

图2-60　添加几何关系

图2-61　选择直线与圆弧两实体时的快捷菜单

（8）左右镜像复制。按Esc键取消当前对象的选择，单击“镜像实体”按钮，以交叉窗口方式（从右向左拖动鼠标）框选草图右部，如图2-62所示，在显示图标时，单击鼠标右键（完成要镜像实体的选择）。若选择实体后移动了鼠标光标，并使图标消失，需在控制区“镜像”属性栏单击“镜像轴”下的方框，切换到选择对称线。单击竖直中心线（作为镜像线），在鼠标显示时再次单击鼠标右键（或者单击“确定”按钮），完成镜像，结果如图2-63所示。

图2-62　框选草图右部

图2-63　左右镜像复制

（9）上下镜像复制。按Enter键重复镜像命令，选择草图上部，以水平中心线作为镜像线，镜像复制出全图，如图2-64所示。此时圆弧和切线都显示蓝色，缺少尺寸标注。

（10）标注尺寸。单击“智能尺寸”按钮，选择右边的小圆弧，移动鼠标光标到合适位置并单击，将尺寸数值改为“10”，单击“确定”按钮。同理，标注上圆弧，将尺寸数值改为“24”。选择左右两圆弧，标注中心距，将尺寸数值改为“52”，结果如图2-65所示。此时圆弧和切线都是黑色显示，已完全定位。

图2-64　上下镜像复制

图2-65　标注尺寸

（11）修改尺寸标注属性。将鼠标光标移到R24尺寸上，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“显示选项”→“显示成直径”命令，将标注R24改为ϕ 48。

（12）保存图形。单击“保存”按钮，将零件名命名为“法兰”。

例2-2　绘制钩子轮廓（见图2-66，该图形为完全约束）

分析该钩子轮廓可知，它是由一个圆、五段圆弧和两段直线组成的，圆弧与圆弧间、圆弧与直线间均是相切关系。图中有两个定位尺寸36和4，这样可以分析出已知线段（ϕ 11、R11、R26、R50）、中间线段（R12）与连接线段（R3和两切线）。根据平面图形的画图步骤画出各线段，然后添加几何关系，并标注尺寸，完成草图绘制。操作步骤如下。

图2-66　钩子轮廓

（1）单击“中心线”按钮、“圆”按钮，画出如图2-67所示图形，圆心在原点。

（2）单击“圆心/起/终点画弧”按钮，画出R11和R50圆弧，如图2-68所示，圆心在原点。

图2-67　画定位中心线和圆ϕ 11

图2-68　画已知圆弧R11和R50

（3）单击“圆心/起/终点画弧”按钮，画出R26和R12圆弧，如图2-69所示，圆心在中心线上。

（4）单击“3点圆弧”按钮，画出R3连接圆弧，如图2-70所示。

图2-69　画已知圆弧R26和R12

图2-70　画连接圆弧R3

（5）单击“直线”按钮，画两条连接直线，如图2-71所示。

（6）添加几何约束关系。用交叉窗口方式框选两个邻接实体，在弹出的快捷菜单中选择“相切”命令（或者单击“添加几何关系”按钮添加几何约束关系），如图2-72所示。

（7）单击“智能尺寸”按钮，标注尺寸，如图2-66所示。

图2-71　画两条连接直线

图2-72　添加几何约束关系

绘制时让相接的圆弧、线段端点重合，同时注意鼠标光标提示，使初步绘制的草图尺寸与给定的尺寸大致相等，以免添加约束时草图轮廓产生突变。若产生突变，可先按“Ctrl+Z”组合键取消突变的几何关系，再拖动结合点，当其与给定的图形相差不大时再次添加几何关系。

若绘制的草图较为复杂，也可边绘制边标注尺寸和添加几何关系，具体参见例2-4。

通过以上两例可知，绘制草图前，应分析要绘制的草图，如果草图对称则尽量用对称工具。绘制草图时，一般先从原点开始绘制定位中心线，将它作为基准；一般应一次将草图轮廓画好，尽量少用编辑命令；画已知圆弧可单击“圆心/起/终点画弧”按钮，画连接圆弧则单击“3点圆弧”按钮或“圆角”按钮。

例2-3　绘制平面图形（见图2-73）

图2-73　平面图形

分析该平面图形可知，它是由一个77×32的圆角矩形和17个小圆组成的，小圆等距布局，只是中间空缺一个，因此小圆可用线性阵列完成。绘制过程如下。

（1）单击“矩形”按钮绘制矩形，并单击“智能尺寸”按钮标注尺寸，如图2-74所示。

（2）单击“圆角”按钮对四个角倒圆角，圆角半径为6，如图2-75所示。

（3）单击“圆”按钮绘制左下角的ϕ 6小圆，并单击“智能尺寸”按钮标注尺寸，如图2-76所示。

图2-74　绘制矩形

图2-75　圆角

图2-76　绘制小圆

（4）单击“草图”工具栏中的“线性草图阵列”按钮，鼠标光标变为，将鼠标光标移动到小圆上（鼠标光标变为），单击选取小圆，此时沿X轴阵列出一个黄色小圆，如图2-77所示。

（5）将“线性阵列”属性栏设置成如图2-78所示，图形显示如图2-79所示。

图2-77　默认阵列效果

图2-78　设置“线性阵列”属性

（6）单击“线性阵列”属性栏最下面的“可跳过的实例”将其展开，并单击其下的列表框将其激活，此时每个阵列出的小圆中心均显示一个红色的点，如图2-80所示。

（7）将鼠标光标移动到第2行第3列的小圆点上并单击，此时手形光标变为，“可跳过的实例”的列表框中出现“（3,2）”，如图2-81所示。

（8）单击“确定”按钮，完成线性草图阵列。此时阵列出的小圆均为蓝色，呈欠定义状态，如图2-82所示。

（9）选择菜单栏中的“工具”→“标注尺寸”→“完全定义草图…”命令（或者单击列表下的按钮），单击“完全定义草图”属性栏中的“计算”按钮（见图2-83），草图完全定义（可以看到并未增加草图尺寸）。单击“确定”按钮完成“完全定义草图”。

图2-79　线性阵列的3行6列效果

图2-80　显示红色的点

图2-81　“可跳过的实例”列表框

图2-82　线性阵列后的欠定义图形

图2-83　“完全定义草图”属性栏

例2-4　绘制外棘轮轮廓草图（见图2-84，该图形为完全约束）

分析该外棘轮轮廓可知，它是由1个圆、6个U形槽、6个圆弧和12段直线组成的。其中，6个U形槽分为R2.5与R3.5两组（圆弧与直线间是相切关系），上面3个U形槽的圆心在同一高度。6个圆弧给出了圆心，但没有给出半径，是由与之相连的直线定形的。外边的线段与点画线是垂直关系。6个U形槽均匀分布，6个圆弧和12段直线是对称和均匀分布的，所以可用镜像方法绘制轮廓的1/3，再采用圆周阵列绘制出全部轮廓。因此，绘制时先根据平面图形的作图步骤画出由点画线、圆弧、直线组成的基本图形，并添加几何关系、标注尺寸，然后镜像、阵列，最后绘制中间的圆，完成草图绘制。绘制过程如下。