第十七章 三维实体造型基础-SolidWorks2015 - 零件建模
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Solidworks实体建模技巧教程之创建正多面体作者:无维网w_hs我是SW板块的“不老”,看了冰大关于正多面体的帖子也想说几句。
由于本人不懂pro/e,而SW与pro/e在模型制作上和名称术语上也有诸多不同,故在下面的贴图只提供思路,无法提供模型,希见谅。
一、关于正多面体的种类多面体的欧拉定理是对任意多面体(不限于正多面体,甚至不必限制其面为平面或其棱为直线段等)都适用的,一般教材中很少去证明它,其实用初等的数学方法就可以容易的得到。
冰大在帖子中证明了正多面体的五种形式,通常在教科书中只是给出结果,这里我从另外一个角度给一个证明。
由欧拉定理:顶点数+面数=棱数+2 (1)由于是正多面体,假定每个面有n条边,每个顶点有m条相接的棱,如果我们遍列每一个面计算边的总数,由于每一条棱与两个面相接,因此显然每条棱被重复计算了一次,立即可得到:n*面数=棱数*2 (2)同样我们遍列每个顶点计算棱的总数,由于每一条棱与两个顶点相接,因此显然每条棱也被被重复计算了一次,故同样有:m*顶点数=棱数*2.............................................. . (3)代入欧拉定理有:棱数*2/m+棱数*2/n=棱数+2化简得:棱数=2mn/(2m+2n-mn) (4)由于棱数必大于零,所以有:2m+2n-mn>0 即 (m-2)*(n-2)<4考虑到m、n都为大于等于3的正整数,所以能够实现的(m,n)组合只有以下五种:3、3, 3、4,4、3, 3、5,5、3利用式(2)、(3)、(4)可得到:正四面体每面边数=3,每顶点棱数=3,棱数= 6,面数= 4,顶点数=4正六面体每面边数=4,每顶点棱数=3,棱数=12,面数= 6,顶点数=8正八面体每面边数=3,每顶点棱数=4,棱数=12,面数= 8,顶点数=6正十二面体每面边数=5,每顶点棱数=3,棱数=30,面数=12,顶点数=20正二十面体每面边数=3,每顶点棱数=5,棱数=30,面数=20,顶点数=12有趣的是我们设想将任一个正多面体的面(正多边形)中心点作为顶点,连接每个相邻面的顶点立即得到另一个正多面体,这两个正多面体称为对偶正多面体,显然正六面体和正八面体是一组对偶正多面体,正十二面体和正二十面体是一组对偶正多面体,而正四面体的对偶正多面体即是它自己。
第1章SolidWorks基础与建模技术本章要点SolidWorks是一个在Windows环境下进行机械设计的软件,是一个以设计功能为主的CAD/CAE/CAM软件,其界面操作完全使用Windows风格,具有人性化的操作界面,从而具备使用简单、操作方便的特点。
SolidWorks是一个基于特征、参数化的实体造型系统,具有强大的实体建模功能;同时也提供了二次开发的环境和开放的数据结构。
本章介绍SolidWorks的环境和简单的造型过程,让读者快速了解这个软件的使用。
本章内容❑SolidWorks环境简介❑SolidWorks建模技术❑简单演练SolidWorks 2006三维建模实例教程21.1SolidWorks环境简介SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品,是实行数字化设计的造型软件,在国际上得到广泛的应用。
同时具有开放的系统,添加各种插件后,可实现产品的三维建模、装配校验、运动仿真、有限元分析、加工仿真、数控加工及加工工艺的制定,以保证产品从设计、工程分析、工艺分析、加工模拟、产品制造过程中的数据的一致性,从而真正实现产品的数字化设计和制造,并大幅度提高产品的设计效率和质量。
通过本节的学习,读者应熟悉SolidWorks的界面,以及常用工具条的使用。
1.1.1工作环境和模块简介1.启动SolidWorks和界面简介安装SolidWorks后,在Windows的操作环境下,选择【开始】→【程序】→【SolidWorks 2006】→【SolidWorks 2006】命令,或者在桌面双击SolidWorks 2006的快捷方式图标,就可以启动SolidWorks 2006,也可以直接双击打开已经做好的SolidWorks文件,启动SolidWorks 2006。
图1-1是SolidWorks 2006启动后的界面。
图1-1SolidWorks界面这个界面只是显示几个下拉菜单和标准工具栏,选择下拉菜单【文件】→【新建】命令,或单击标准工具栏中按钮,出现“新建SolidWorks文件”对话框,如图1-2所示。
来自于图1 图2图1提示:①拉伸圆柱→倒内外角→拉伸切槽;。
②拉伸带槽柱体→倒内外角;。
③旋转带倒角圆套→切伸切槽。
图2提示:①拉伸带孔的六边形→倒内角→倒外角;。
②拉伸圆柱套→倒内角→倒外角→拉伸切六边;。
③旋转带倒角圆柱套→拉伸切六边。
图3 图4图3提示:①拉伸带孔的六边形→倒内角→倒外角→拉伸切顶槽;②拉伸圆柱套→倒内角→倒外角→拉伸切六边形→拉伸切顶槽;③旋转带倒角的圆柱套→拉伸切六边→拉伸切顶槽。
图4提示:①拉伸圆锥套→拉伸侧耳→切除多余部分→圆角;②旋转圆锥套→拉伸侧耳→切除多余部分→圆角。
图5 图6图5提示:旋转生成主体→拉伸切横槽→阵列横槽。
图6提示:①拉伸圆柱→倒角→拉伸切除圆柱孔;②旋转带倒角圆柱→拉伸切除圆柱孔。
图7 图8图7提示:旋转法。
图8示:①旋转阶梯轴(带大端孔)→拉伸切内六角→拉伸切外六角→切小端圆孔;②拉伸阶梯轴→拉伸切圆柱孔→拉伸切内六角→拉伸切外六角→切小端圆孔。
图9 图10图9提示:①旋转带球阶梯轴→拉伸切中孔→拉伸切横孔→拉伸切球部槽。
图10提示:①旋转法。
图11 图12图11示:旋转生成轮主体→拉伸切轮幅→拉伸切键槽。
图12提示:旋转主体→切除拉伸孔→切除拉伸槽。
图13 图14图13提示:①旋转。
图14提示:①旋转生成带皮带槽的轮主体→拉伸切轮幅→拉伸切键槽。
图15 图16图15提示:①画一个方块→切除拉伸内侧面→拉伸两个柱→切除拉伸外侧面→切除拉伸孔。
图16提示:图17 图18图17提示:旋转主体→切除拉伸孔。
图18提示:旋转主体→切除拉伸孔。
图19 图20图19提示:旋转主体→拉伸切除六边形。
图20提示:旋转主体→拉伸切除六边形。
图21 图22图21提示:旋转主体1→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切除方块中孔。
图22提示:旋转主体1→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切除方块中孔。
图23 图24图23提示:旋转。
图24提示:旋转主体1→建立基准面→旋转主体2→圆角→拉伸中间方块→切孔。
3.2 草图的绘制草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的封闭或不封闭的几何实体。
草图分为二维草图和三维草图。
二维草图绘制在平面上,该平面可以是基准面也可以是模型上的任意平面。
三维草图存在于三维空间,且不和特定的草图基准面相关。
草图是与特征紧密相关的,它用于构成特征的“截面轮廓”或“路径”。
离开了特征,孤立的草图毫无意义。
大部分Solidworks 的特征都是由二维草图开始的。
所以能够熟练地使用草图绘制工具草图非常重要。
(转自《Solidworks 机械设计实用教程》P15)绘制草图主要包括四大过程:第一是用草图绘制实体工具,比如直线、圆、样条曲线、矩形等工具来绘制草图;第二是用草图编辑工具,比如剪裁实体、延伸实体、等距实体、镜像实体等工具来修改草图;第三是添加几何关系;第四是标注尺寸。
图3-1 绘制草图的四大过程下面通过绘制一个类似于回旋飞镖形状的草图来演示绘制草图的这四大过程。
图3-2绘制草图实体 通过草图绘制实体工具中的【圆】和【直线】来绘制草图实体。
一般通过绘制草图实体的工具只能粗略的画出草图。
图3-3添加几何关系给两条直线分别和两个圆添加【相切】的几何关系。
几何关系可以很容易的控制图形相互间的关系,同时也能表达设计者的设计意图。
Tips :本章节【 】中的内容就是Solidworks 中的工具,【 】后面的★数量多少代表该工具的使用频率。
仅此而已。
图3-4编辑草图实体通过【镜向实体】工具来编辑草图。
编辑草图的工具主要是为了更快捷、更方便地绘制草图。
图3-5编辑草图实体通过【剪裁实体】工具来编辑草图。
(为了避免由于草图的几何关系过多影响观看,隐藏几何关系的显示。
)图3-6标注尺寸Solidworks中的尺寸可以驱动图形,这是与非参数化CAD软件AutoCAD明显的不同之处。
3.1.1 绘制草图实体这里我们讲的是二维草图的绘制。
要绘制草图,首先就得在某个平面上来绘制。
在你最初无中生有的那个阶段,这个平面一般是Front Plane、Right Plane 和Top Plane这三个面。