3.1 特征造型的基础知识
1.特征
1)特征的概念
在计算机参数化造型中,零件是由特征组成的。特征是一种具有工程意义的参数化三维几何模型,特征对应零件的某一形状,如圆角、倒角、筋、孔等,是三维建模的基本单元。使用参数化特征造型不仅能够使造型简单,而且能够包含设计信息、加工方法和加工顺序等工艺信息,为后续的CAD(计算机辅助设计)、CAPP(计算机辅助工艺规划)、CAM(计算机辅助制造)提供正确的数据。
2)特征的分类
特征可以分为基体特征、附加特征和参考特征,如图3-1所示。
图3-1 特征分类
(1)基体特征。基体特征是造型过程中第一个创建的特征,相当于零件的毛坯,作为造型的基体,其他特征直接或间接地以基体特征为参考。基体特征可以是拉伸、旋转、扫描、放样、曲面加厚或钣金法兰。
(2)附加特征。附加特征是对已有特征进行的附加操作,包括圆角、倒角、孔、抽壳等。
(3)参考特征。参考特征是建立其他特征的参考,如基准面、基准轴、基准点、局部坐标系等。参考特征不直接参与三维模型的生成,但在其他特征的生成和组合过程中起到基准定义作用,又称基准特征。
3)特征的编辑
三维CAD软件提供特征编辑功能,如矩形阵列、环形阵列、镜像、复制、移动等。在造型过程中,特征可以进行修改、删除、压缩、解除压缩、隐藏、显示等操作。
4)特征之间的关系
特征之间的关系包括几何拓扑关系、从属关系和时序关系等。
2.特征造型的基本步骤
创建三维零件模型的一般操作步骤如下。
(1)规划零件:主要包括分析模型的特征组成,分析零件特征之间的位置关系,分析特征的造型顺序及特征的构造方法。设计规划越详细,设计时就越顺利,最终的建模就越合理,尤其是创建复杂的零件时。
(2)创建基体特征:基体特征是构建零件的基础,一般选择构成零件基本形态的主要特征或尺寸较大的特征作为基体特征。
(3)添加其他特征:根据零件规划结果,在基体特征上添加其他特征。一般先添加大的特征,后添加小的特征,最后添加圆角、倒角等辅助特征。
(4)编辑修改特征:在特征造型过程中,如果对某一结果不满意,可以随时修改特征的形状、尺寸、位置和从属关系等。
图3-2所示为盘类零件的创建过程。
图3-2 盘类零件的创建过程
3.SolidWorks的基础特征工具
SolidWorks默认的命令管理器中的“特征”工具栏如图3-3所示。
图3-3 “特征”工具栏
为便于管理,SolidWorks将特征工具集中放在“插入”菜单中,其中“凸台/基体”“切除”“特征”“阵列/镜像”“扣合特征”菜单的子菜单分别安排了相应的特征命令,如图3-4所示。
图3-4 “插入”菜单及其部分子菜单