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三维建模中的参数化草图绘制

2017/2/21    来源:互联网    作者:罗光汉      
关键字:三维建模  参数化  草图绘制  
参数化草图的绘制是创建各种特征、零件的基础,它贯穿于整个零件的三维建模过程之中。正确、高效地绘制草图往往对特征、零件的建模起着相当重要的作用。在草绘过程中运用“形似一一添加约束——标注尺寸——修改尺寸”方法实现参数化草图的绘制,能有效地提高草绘的速度与成功率,适用于几乎所有主流的三维CAD软件。

一、引言

    草图是根据一定的特征建模要求将一定的设计意图或图样中的直线、圆弧、样条以及文字等图元按照一定的几何与尺寸约束关系绘制在一定的平面上的2D图形。参数化草图就是以尺寸参数来控制处于完全约束的草绘截面的大小和形状,这其中涉及了许多先进的设计理念,如“尺寸驱动”、“参数化设计”以及“特征约束”等。目前,几乎所有三维软件的特征建模与曲面造型中的线框图均不同程度地依赖于草图的绘制。并且,它们之间具有一定的父子关系。因此,运用三维CAD软件进行产品、模具等的设计必须重视草图的绘制。

二、参数化草图的绘制

    采用“形似——添加约束——标注尺寸——修改尺寸”方法,完成参数化草图的绘制能最大限度地减少对图形或图元的编辑操作以节省时间与精力,快速、高效地完成草图的绘制过程,提升软件的应用技能,其具体绘制过程如下。

    (1)“形似”就是按照截面图的形状完成近似图形的绘制,必要时可对其中的图元进行适时的拖动,使之看起来“更像”,不必关注系统所添加的任何一个尺寸与约束。首先,要熟悉所绘制截面图的结构、图元的构成、几何约束与尺寸标注、图元的定位等方面内容,尽可能地掌握图形的大部分结构与主要尺寸,真正做到心中有数。其次,充分利用现有的参照如系统坐标系或创建合适的定位参照。第三,绘制图形过程中采用从左到右、自上而下、从外向里的方法顺次进行操作。第四,绘制过程中尽量避免并非图元之间所具有的约束,如水平与竖直的对齐、重合或共点、相切、等长与等半径、平行及垂直等。此外,第一个图元的选取、绘制起始位置也很重要,所有这些,唯有通过不断的练习与思考才能灵活掌握与应用。

    (2)“添加约束”就是对已完成的图形应根据设计等相关要求来添加必要的约束,如通过添加几何中心线来实现图元的对称约束。

    (3)“标注尺寸”就是对已添加完约束的图形进行必要的尺寸标注,添加几何约束有时会与标注尺寸交替完成,真正实现两者一个也不多一个也不少。

    (4)“修改尺寸”就是对已完成几何约束与尺寸标注的图形的所有尺寸同时进行修改以实现草图成功的完成。复杂的几何图形若采用逐个修改尺寸的方法来完成草图会因系统自动更新时找不到解而导致草图的尺寸驱动失败。

三、参数化草图的绘制实例

    1.吊钩轮廓曲线草图

    选择TOP基准平面作为草绘放置平面,运用“形似——添加约束——标注尺寸——修改尺寸”的方法,分别单击“线”按钮与“3点/相切端”按钮,按照图1-18中的操作顺序完成吊钩轮廓曲线草图的绘制,在绘制过程中,直线、圆弧尽可能保持相切,其中图1-9为连续绘制直线与圆弧;图10为添加中心线;图11 - 12为分别约束两圆弧圆心与坐标系原点及水平轴重合;图13为约束上方斜直线的端点与中心线对称;图14为约束右侧直线成竖直;图15为标注大圆弧的定位尺寸;图16为利用“修改尺寸”对话框编辑、修改尺寸,切记取消对话框中“再生”复选框的勾选。

    图16为吊钩轮廓曲线的参数化草图,而图18为吊钩轮廓曲线另一可能的情形,这是由R2圆弧的绘制位置所决定的,只需在R14与R24之间添加一圆弧,然后再稍加编辑即可完成图17中的草图。

吊钩轮廓曲线草图

责任编辑:郝秋红
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