2.1 草图环境
草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的几何实体,它构成了特征的截面轮廓或路径,并由此生成特征。
SolidWorks的草图表现形式有两种:二维草图和3D草图。
两者之间的主要区别在于二维草图是在草图平面上进行绘制的;3D草图则无须选择草图绘制平面就可以直接进入绘图状态,绘出空间的草图轮廓。
2.1.1 草图界面
SolidWorks 2020向用户提供了直观、便捷的草图工作环境。在草图环境中,可以使用草图绘制工具绘制曲线;可以选择已绘制的曲线进行编辑;可以对草图几何体进行尺寸约束和几何约束;还可以修复草图,等等。
SolidWorks 2020草图环境界面如图2-1所示。
图2-1 SolidWorks 2020草图环境界面
2.1.2 草图绘制方法
在SolidWork中绘制二维草图时通常有两种绘制方法:“单击-拖动”和“单击-单击”。
1.“单击-拖动”方法
适用于单条草图曲线的绘制。例如,绘制直线、圆。在图形区单击一位置作为起点后,在不释放指针的情况下拖动,在直线终点位置释放指针,就会绘制出一条直线,如图2-2所示。
图2-2 使用“单击-拖动”方法绘制直线
技术要点:
使用“单击-拖动”方法绘制草图后,草图命令仍然处于激活状态,但不会连续绘制。绘制圆时可以采用任意绘制方法。
2.“单击-单击”方法
当单击第一个点并释放指针,则是应用了“单击-单击”的绘制方法。当绘制直线和圆弧并处于“单击-单击”模式时,单击会生成连续的线段(链)。
例如,绘制2条直线时,在图形区单击一位置作为直线1的起点,释放指针后在另一位置单击(此位置也是第一条直线的起点),完成直线1的绘制。然后在直线命令仍然激活的状态下,再在其他位置单击(此位置为第二条直线的终点),则绘制出第二条直线,如图2-3所示。
图2-3 使用“单击-单击”方法绘制直线
同理,按此方法可以连续绘制出首尾相连的多条直线。要退出“单击-单击”模式,双击鼠标即可。
技术要点:
当用户使用“单击-单击”方法绘制草图曲线,并在现有草图曲线的端点结束直线或圆弧时,该工具会保持激活状态,可以连续绘制。
2.1.3 草图约束信息
在进入草图环境绘制草图时,可能会因操作错误而出现草图约束信息。默认情况下,草图的约束信息显示在属性管理器中,有的也会显示在状态栏中。在草绘过程中,用户可能会遇见以下几种草图欠约束的情况。
图2-4 欠定义的草图
1.欠定义
草图中有些尺寸未定义,欠定义的草图曲线呈蓝色,此时草图的形状会随着光标的拖动而改变,同时属性面板中显示欠定义符号,如图2-4所示。
2.完全定义
所有曲线变成黑色,即草图的位置由尺寸和几何关系完全固定,如图2-5所示。
图2-5 完全定义的草图
技术要点:
解决“欠定义”草图的方法是:为草图添加尺寸约束和几何约束,使其变为“完全定义”草图,但不要“过定义”。
3.过定义
如果对完全定义的草图再进行尺寸标注,系统会弹出【将尺寸设为从动?】对话框,选择【保留此尺寸为驱动】单选按钮,此时的草图即是过定义的草图,状态信息在状态栏显示,如图2-6所示。
图2-6 过定义的草图
技术要点:
如果选择“将此尺寸设为从动”单选按钮,那么就不会过定义。因为此尺寸仅仅作为参考使用,没有起到尺寸约束作用。
4.项目无法解出
表示草图项目无法决定一个或多个草图曲线的位置,无法解出的尺寸在图形区中以红色显示(图中的尺寸80),如图2-7所示。
图2-7 项目无法解出
5.发现无效的解
草图中出现无效的几何体,如零长度直线、零半径圆弧或自相交叉的样条曲线。如图2-8所示为产生自相交的样条曲线。SolidWorks中不允许样条曲线自相交,在绘制样条曲线时系统会自动控制用户不要产生自相交。
当拖动样条曲线的端点试图使其自相交时,就会显示警告信息。
技术要点:
在使用草图生成特征前,不需要完全标注或定义草图。但在零件设计完成之前,应该完全定义草图。
图2-8 发现无效的解