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4.2 拉伸凸台/基体特征

拉伸凸台/基体特征的意义是:利用拉伸操作来创建凸台或基体特征。第一个拉伸特征称为“基体”,而随后依序创建的拉伸特征则属于“凸台”范畴。所谓“拉伸”,就是在完成截面草图设计后,沿着截面草图平面的法向进行推拉。

拉伸特征适合创建比较规则的实体。拉伸特征是最基本和常用的特征造型方法,而且操作比较简单,工程实践中的多数零件模型,都可以看作多个拉伸特征相互叠加或切除的结果。

4.2.1 【凸台-拉伸】属性面板

单击【特征】选项卡中的【拉伸凸台/基体】按钮img,将打开如图4-6所示的【拉伸】属性面板,根据属性面板中的信息提示,须选择拉伸特征截面的草绘平面。进入草图环境绘制截面草图,退出草图环境后将显示【凸台-拉伸】属性面板,此面板用于定义拉伸特征的属性参数。

图4-6 【拉伸】与【凸台-拉伸】属性面板

拉伸特征可以向一个方向拉伸,也可以向相反的两个方向拉伸,默认是向一个方向拉伸,如图4-7所示。

图4-7 单向拉伸特征

4.2.2 拉伸的开始条件和终止条件

【凸台-拉伸】属性面板中的开始条件和终止条件就是指定截面的拉伸方式。根据建模过程的实际需要,系统提供多种拉伸方式。

1.开始条件

在【凸台-拉伸】属性面板中的【从】下拉列表中,包含4种截面的起始拉伸方式,如图4-8所示。

图4-8 【从】下拉列表中的拉伸方式

● 草图基准面:选择此拉伸方式,将从草图平面开始对截面进行拉伸。

● 曲面/面/基准面:选择此拉伸方式,将以指定的曲面、平面或基准面作为截面起始位置,对截面进行拉伸。

● 顶点:此方式是选取一个参考点,以此点作为截面拉伸的起始位置。

● 等距:选择此方式,可以输入基于草图平面的偏距值来定位截面拉伸的起始位置。

2.终止条件

截面拉伸的终止条件,主要有以下6个。

(1)条件1:给定深度。

如图4-9所示,直接指定拉伸特征的拉伸长度,这是最常用的拉伸长度定义选项。

图4-9 给定深度

(2)条件2:完全贯穿。

拉伸特征沿拉伸方向穿越已有的所有特征。如图4-10所示是一个切除材料的拉伸特征。

图4-10 切除材料的拉伸特征

(3)条件3:成型到一顶点。

拉伸特征延伸至下一个顶点位置,如图4-11所示。

图4-11 成型到一顶点

(4)条件4:成型到一面。

拉伸特征沿拉伸方向延伸至指定的零件表面或一个基准面,如图4-12所示。

图4-12 成型到一面

(5)条件5:两侧对称。

拉伸特征以草绘平面为中心向两侧对称拉伸,如图4-13所示,拉伸长度两侧均分。

图4-13 两侧对称

(6)条件6:到离指定面指定的距离。

拉伸特征延伸至距一个指定平面一定距离的位置,如图4-14所示。指定距离以指定平面为基准。

图4-14 到离指定面指定的距离

技巧点拨:

此拉伸深度类型,只能选择在截面拉伸过程中所能相交的曲面,否则不能创建拉伸特征。如图4-15所示,选定没有相交的曲面,不能创建拉伸特征,若强行创建特征会弹出错误提示。

图4-15 不能创建拉伸特征的情形

加材料拉伸草绘截面时,程序总是将方向指向实体外部;减材料拉伸时则总是指向内部。

4.2.3 拉伸截面的要求

在拉伸截面的过程中,需要注意以下几方面内容。

● 拉伸截面原则上必须是封闭的。如果是开放的,其开口处线段端点必须与零件模型的已有边线对齐,这种截面在生成拉伸特征时系统自动将截面封闭。

● 草绘截面可以由一个或多个封闭环组成,封闭环之间不能自交,但封闭环之间可以嵌套。如果存在嵌套的封闭环,在生成加材料的拉伸特征时,系统自动认为里面的封闭环类似于孔特征。

若所绘截面不满足以上要求,则通常不能正常结束草绘进入到下一步骤。如图4-16所示,草绘截面区域外出现了多余的图元,此时在所绘截面不合格的情况下若单击【确定】按钮img,在信息区会出现错误提示框,需要将其修剪后再进行下一步的操作。

图4-16 未完成的截面

img上机实践──创建键槽支撑件

在原有的草绘基准面上,用从草图基准面以给定深度拉伸的方法创建特征,然后再创建切除材料的拉伸特征——孔。拉伸截面需要自行绘制。

① 按快捷键Ctrl+N,弹出【新建SOLIDWORKS文件】对话框,新建零件文件,如图4-17所示。

图4-17 新建零件文件

② 在【草图】选项卡中单击【草图绘制】按钮img,选择前视基准面作为草绘平面并自动进入草图环境,如图4-18所示。

图4-18 选择草绘平面

③ 使用【中心矩形】工具img,在原点位置绘制一个长160mm、宽84mm的矩形,结果如图4-19所示。

图4-19 绘制中心矩形

④ 使用【圆角】工具img绘制4个半径为20mm的圆角,如图4-20所示。单击【草绘】选项卡中的【退出草图】按钮img退出草图环境。

图4-20 绘制圆角

⑤ 单击【特征】选项卡中的【拉伸凸台/基体】按钮img,选择草图截面,在【凸台-拉伸】属性面板中保留默认的拉伸方法,设置拉伸高度为20mm,单击【确定】按钮img,完成拉伸凸台特征1的创建,如图4-21所示。

图4-21 创建拉伸凸台特征1

⑥ 单击【特征】选项卡中的【拉伸切除】按钮img,选择第一个拉伸实体的侧面作为草绘平面进入草图环境,如图4-22所示。

图4-22 选择草绘平面

⑦ 使用【矩形】工具绘制如图4-23所示的底板上的槽草图。

图4-23 绘制槽草图

⑧ 单击【确定】按钮img退出草图环境。在【切除-拉伸】属性面板中更改拉伸方式为【完全贯穿】,如图4-24所示。再单击【确定】按钮img,完成拉伸切除特征1的创建。

图4-24 创建拉伸切除特征1

⑨ 继续创建拉伸切除特征2。单击【特征】选项卡中的【拉伸切除】按钮img,选择拉伸凸台特征1的上表面作为草绘平面,进入草图环境绘制如图4-25所示的圆形草图。

图4-25 绘制圆形草图

⑩ 单击【确定】按钮img退出草图环境。在【切除-拉伸】属性面板中设置拉伸方法为【给定深度】,设置拉伸高度为8mm,再单击【确定】按钮img,完成第二个拉伸切除特征的创建(沉头孔的沉头部分),如图4-26所示。

图4-26 创建拉伸切除特征2

⑪ 重复前面的步骤,绘制如图4-27所示的拉伸切除特征3的草图截面。

图4-27 绘制拉伸切除特征3的截面

⑫ 单击【确定】按钮img退出草图环境。在【切除-拉伸】属性面板中设置拉伸方法为【完全贯穿】,单击【确定】按钮img,完成第三个拉伸切除特征的创建(沉头孔的孔部分),如图4-28所示。

图4-28 创建拉伸切除特征3

⑬ 使用【拉伸凸台/基体】工具img,选择拉伸凸台特征1的顶面作为草绘平面,进入草图环境绘制如图4-29所示的拉伸草图截面,注意圆与凸台边线对齐。

图4-29 绘制拉伸草图截面

⑭ 单击【确定】按钮img退出草图环境。在【凸台-拉伸】属性面板中设置拉伸方法为【给定深度】,设置拉伸高度为50mm,再单击【确定】按钮img完成拉伸凸台特征2的创建,如图4-30所示。

图4-30 创建拉伸凸台特征2

⑮ 使用【拉伸切除】工具img,选择圆柱顶面作为草绘平面,进入草图环境绘制键槽孔草图,如图4-31所示。

图4-31 绘制键槽孔草图

⑯ 在【切除-拉伸】属性面板中设置拉伸方法为【完全贯穿】,单击【确定】按钮img,完成拉伸切除特征4(键槽)的创建,如图4-32所示。

图4-32 创建拉伸切除特征4

⑰ 最后再利用【拉伸切除】工具img,通过绘制草图截面和设置拉伸参数,创建拉伸切除特征5,并完成零件设计,结果如图4-33所示。

图4-33 圆柱上的槽特征