1.2 参考几何体
基本概念
SOLIDWORKS使用带原点的坐标系,零件文件包含原有原点。当用户选择基准面或者打开一个草图并选择某一面时,将生成一个新的原点,与基准面或者这个面对齐。原点可用作草图实体的定位点,并有助于定向轴心透视图。
参考基准轴是参考几何体中的重要组成部分。在生成草图几何体或圆周阵列时常使用参考基准轴。在【特征管理器设计树】中默认提供前视、上视及右视基准面,除了默认的基准面外,可以生成参考基准面。参考基准面用于绘制草图和为特征生成几何体。SOLIDWORKS可生成多种类型的参考点用于构造对象,还可在彼此间已指定距离分割的曲线上生成指定数量的参考点。
课堂讲解课时:2课时
1.2.1 设计理论
参考坐标系的作用归纳起来有以下几点。
(1)方便CAD数据的输入与输出。当SOLIDWORKS三维模型导出为IGES、FEA、STL等格式时,此三维模型需要设置参考坐标系;同样,当IGES、FEA、STL等格式模型被导入SOLIDWORKS中时,也需要设置参考坐标系。
(2)方便电脑辅助制造。当CAD模型被用于数控加工,在生成刀具轨迹和NC加工程序时,需要设置参考坐标系。
(3)方便质量特征的计算。当计算零部件的转动惯量、质心时,需要设置参考坐标系。
转动惯量,即刚体围绕轴转动惯性的度量。质心,即质量中心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。
(4)在装配体环境中方便进行零件装配。
在SOLIDWORKS中,参考基准面的用途很多,总结为以下几项。
(1)作为草图绘制平面。三维特征的生成需要绘制二维特征截面,如果三维物体在空间中无合适的草图绘制平面可供使用,可以生成基准面作为草图绘制平面。
(2)作为视图定向参考。三维零部件的草图绘制正视方向需要定义两个相互垂直的平面才可以确定,基准面可以作为三维实体方向决定的参考平面。
(3)作为装配时零件相互配合的参考面。零件在装配时可能利用许多平面以定义配合、对齐等,这里的配合平面类型可以是SOLIDWORKS初始定义的上视、前视、右视三个基准平面,可以是零件的表面,也可以是用户自行定义的参考基准面。
(4)作为尺寸标注的参考。在SOLIDWORKS中开始零件三维建模时,系统中已存在三个相互垂直的基准面;在生成特征后进行尺寸标注时,如果可以选择零件上的面或原来生成的任意基准面,则最好选择基准面,以免导致不必要的特征父子关系。
(5)作为模型生成剖面视图的参考面。在装配体或复杂零件等模型中,有时为了看清模型的内部构造,必须定义一个参考基准面,并利用此基准面剖切壳体,得到一个视图以便观察模型的内部结构。
(6)作为拔摸特征的参考面。在型腔零件生成拔摸特征时,需要定义参考基准面。
参考基准轴的用途较多,概括起来有以下3项。
(1)参考基准轴作为中心线。基准轴可作为圆柱体、圆孔、回转体的中心线。通常情况下,拉伸一个草图绘制的圆得到一个圆柱体,或通过旋转得到一个回转体时,SOLIDWORKS会自动生成一个临时轴,但生成圆角特征时系统不会自动生成临时轴。
(2)作为参考轴,辅助生成圆周阵列等特征。
(3)基准轴作为同轴度特征的参考轴。当两个均包含基准轴的零件需要生成同轴度特征时,可选择各个零件的基准轴作为几何约束条件,使两个基准轴在同一轴上。
1.2.2 课堂讲解
1. 参考坐标系
(1)创建坐标系
零件原点一般显示为蓝色,代表零件的(0,0,0)坐标。当草图处于激活状态时,草图原点显示为红色,代表草图的(0,0,0)坐标。可以将尺寸标注和几何关系添加到零件原点,但不能添加到草图原点。
名师点拨
① :坐标系蓝色,表示零件原点,每个零件文件中均有一个零件原点。
② :坐标系红色,表示草图原点,每个新草图中均有一个草图原点。
③ :表示装配体原点。
④ :表示零件和装配体文件中的视图引导。
参考坐标系命令,如图1-35所示。
图1-35 坐标系命令
单击【坐标系】按钮,系统弹出【坐标系】属性管理器,如图1-36所示。坐标系定义完成之后,单击【确定】按钮。
图1-36 【坐标系】属性管理器
(2)修改坐标系
在【特征管理器设计树】中,用鼠标右键单击已生成的坐标系图标,在弹出的菜单中选择【编辑特征】命令,系统弹出【坐标系】属性管理器,可以进行坐标系的属性修改。
2. 参考基准轴
(1)打开临时轴
每一个圆柱和圆锥面都有一条轴线。临时轴是由模型中的圆锥和圆柱隐含生成的,临时轴常被设置为基准轴。可设置隐藏或显示所有临时轴。选择【视图】|【临时轴】菜单命令,表示临时轴可见,绘图窗口显示如图1-37所示。
图1-37 显示临时轴
(2)参考基准轴的属性设置
参考基准轴的属性设置命令,如图1-38所示。
图1-38 参考基准轴的属性设置命令
【基准轴】属性管理器,如图1-39所示。在【选择】选项组中选择以生成不同类型的基准轴。设置属性完成后,检查【参考实体】选择框中列出的项目是否正确。
图1-39 【基准轴】属性管理器
3. 参考基准面
参考基准面命令,如图1-40所示。
图1-40 参考基准面命令
【基准面】属性管理器,如图1-41所示。在【第一参考】选项组中,选择需要生成的基准面类型及项目。在SOLIDWORKS中,等距平面有时也被称为偏移平面,以便与AutoCAD等软件的偏移概念相统一。在混合特征中经常需要等距生成多个平行平面。
图1-41 【基准面】属性管理器
4. 参考点
创建参考点的命令,如图1-42所示。通过选择【视图】|【点】菜单命令,可以切换参考点的显示。
图1-42 创建参考点的命令
【点】属性管理器,如图1-43所示。属性设置完成后,单击【确定】按钮,生成参考点。
图1-43 【点】属性管理器
1.2.3 课堂练习——参考几何体操作
课堂练习开始文件:ywj /01/1-2.SLDPRT
课堂练习完成文件:ywj /01/1-3.SLDPRT
多媒体教学路径:多媒体教学→第1章→1.2练习
Step 1 打开文件,如图1-44所示。
图1-44 打开文件
Step 2 创建基准面,如图1-45和图1-46所示。
图1-45 创建基准面
图1-46 设置参数
Step 3 创建基准轴,如图1-47和图1-48所示。
图1-47 创建基准轴
图1-48 设置参数
Step 4 创建基准点,如图1-49和图1-50所示。
图1-49 创建基准点
图1-50 设置参数
Step 5 创建基准坐标系,如图1-51和图1-52所示。
图1-51 创建基准坐标系
图1-52 设置参数
Step 6 保存文件,如图1-53所示。
图1-53 保存文件
Step 7 完成的砝码参考几何体,如图1-54所示。
图1-54 完成的砝码参考几何体