武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）
草图具有完整信息，所有几何体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来。完全定义的草图几何元素是黑色的。在设计树中的草图名称前面无符号标识。一般情况下，草图都应该是完全定义的。 （3）过定义
草图中有重复的尺寸或互相冲突的约束关系，直到修改后才能够使用，应该删除多余的尺寸和约束。过定义草图其几何体是红色的。在设计树中的草图名称前通过“（＋）”来表示。
5.1.2 草图绘制简介
一、 草图绘制工具
Solidworks提供了丰富的绘图工具，其中基本工具包括绘制直线、边角矩形、多边形、圆、圆弧、椭圆、抛物线、样条曲线、点和文字等，辅助工具包括圆角、倒角、镜向、等距实体、剪裁、延伸、线性草图排列和复制、圆周草图排列和复制、转化实体引用等。下面简单介绍几种常用的绘图工具。 （1）直线
单击工具栏中【直线】按钮，可用2种方法绘制直线。 a.单击/单击方式 b.单击/拖动方式
另外，有一种技巧可方便的用直线绘制工具来绘制与直线相连的圆弧。方法是绘制一条直线后，在直线的终点按下鼠标左键（不松开）移动光标远离直线终点，然后移动光标返回至直线的终点，并再次移动光标远离直线终点，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的圆弧预览，鼠标旁的文字提示为圆弧半径及圆弧角。值得注意的是，光标的不同移动方位可以绘制出不同转向的圆弧。 （2）圆 （3）矩形 （4）圆角、倒角
绘制圆角和倒角主要用于对线段之间添加圆角或倒角，通过单击草图工具栏中的【绘制圆角】或【绘制倒角】按钮，或选择下拉菜单【工具】/【草图工具】/【圆角】（或【倒角】）命令，系统会自动弹出其属性管理器。
“圆角”管理器中的设置项目有：半径、保持拐角处约束条件。
完成“绘制圆角”属性管理器设置后，鼠标左键在绘图区中点击要添加圆角的2条直线或2条直线的交点，单击【确定】按钮，便可以为草图添加圆角。
在“绘制倒角”属性管理器，选中“角度距离”单选项，并分别在“距离”和“角度”栏中输入距离和角度值。然后，鼠标左键在绘图区中点击要添加倒角的2条直线或2条直线的交点，单击【确定】按钮，便可以为草图添加倒角。
“绘制倒角”属性管理器中的“距离-距离”选项，要求分别输入距直线交点的距离值。
（5）剪裁和延伸
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剪裁实体和延伸实体工具侧重点有所不同，剪裁实体是将草图中多余的草图实体剪掉，而延伸实体是将草图实体延长。
通过单击草图工具栏中的【剪裁实体】按钮，弹出“剪裁”属性管理器，分别有5种选项，它们是强劲剪裁、边角、在内剪除、在外剪除、剪裁到最近端。 延伸实体工具可将草图实体直线、中心线或圆弧等延长到指定的元素。 （6）镜向
镜向实体工具用来将草图的一部分按对称性复制到另一侧，镜向直线的端点、圆弧的圆心之间有一一对应关系，如果更改被镜向的实体，则其镜向图像也会随之更改，镜向实体工具特别适合用于绘制具有对称性的草图。
“镜向”管理器中的设置项目有：要镜向的实体、镜向点、复制。 （7）草图阵列
草图阵列的功能是对草图中的局部结构进行复制，并将这些复制的结构按一定的排列方式进行布置，草图阵列又分为线性草图阵列和圆周草图阵列。
利用线性草图阵列工具是把草图中的复制结构按线性排列方式进行布置，通过单击草图工具栏中的【线性草图阵列】按钮，或选择下拉菜单【工具】/【草图工具】/【线性阵列】命令，系统会自动弹出“线性阵列”属性管理器。
“线性阵列”管理器中的设置项目有：阵列方向、间距、数量、要阵列的实体。 圆周草图阵列是将草图中的复制结构按圆周排列方式进行布置。
通过单击草图工具栏中的【线性草图阵列】/【圆周草图阵列】按钮，系统会弹出“圆周草图阵列”管理器。
“中心X”和“中心Y”文本框中需要输入圆周阵列的圆心坐标值，“数量”文本框中需要输入要阵列的实例数，激活“要阵列的实体”选项，在绘图区中用鼠标选中要复制的局部特征。 （8）等距实体
等距实体工具是按特定的距离等距诸如样条曲线或圆弧、模型边线组、环等等之类的草图实体。
通过在打开的草图中选择一个或多个草图实体，单击草图绘制工具栏中的【等距实体】按钮，或选择下拉菜单【工具】/【草图绘制工具】/【等距实体】命令，可以进行等距实体操作。 （9）转换实体引用
利用转换实体引用工具可以将三维实体的端面投影到绘图基准面上，在基准面上形成端面几何图形的投影草图，这是一种方便快捷的草图绘制方法，在创建三维实体模型时常常用到。 二、 草图几何关系
草图几何关系亦称几何关系主要用来限制和约束草图元素的行为。一些几何关系是系统自动添加的，别一些则要在需要时手动添加的。 （1）自动草图几何关系
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自动添加几何关系是指在绘图过程中，系统会根据几何元素的相对位置，自动赋予几何意义，不需要另行添加几何关系。
当系统处于自动添加几何关系状态时，可将绘图时光标提示的几何关系自动添加给所绘图几何元素。 （2）添加草图几何关系
对于那些无法自动添加的几何关系，可以使用通过手动方式来添加几何关系。 通过单击草图工具栏中【显示∕删除几何关系】按钮展开其下拉菜单，并单击【添加几何关系】按钮，打开“添加几何关系”属性管理器，然后选择需要添加几何关系的草图实体，进行几何关系设定。也可以通过按住Ctrl键，鼠标左键选择需要添加几何关系的草图实体，在属性管理器中选择相应的几何关系进行添加。 （3）显示∕删除几何关系
通过单击所需显示几何关系的几何元素，可以在其属性管理器中显示“现有几何关系”。如果需要删除其几何关系，鼠标右击“现有几何关系”列表中的相应几何关系，选择快捷菜单中的【删除】命令，即可删除。 三、 草图尺寸标注
四、 SolidWorks的尺寸标注是动态预览的，因此当选定了要标注尺寸的元素时，尺寸会依据放置位置不同来确定尺寸标注类型。标注尺寸时，可以在属性管理器中修改尺寸的公差形式、公差值、尺寸箭头形式以及尺寸文本。
通过选择下拉菜单【工具】/【标注尺寸】命令，可以选择标注尺寸工具。 SolidWorks是一个尺寸驱动的三维设计软件，草图实体的大小最终由标注的尺寸值来决定。例如绘制了一个圆，在没有标注尺寸前该圆的大小并没有完全确定，但当给圆标注了尺寸值以后，系统根据标注尺寸的数值决定圆的真实大小。 SolidWorks的尺寸包括两大类，即驱动尺寸和从动尺寸。
驱动尺寸是指能够改变几何体形状或大小的尺寸，改变尺寸的数值将引来几何体的变化。
从动尺寸是指尺寸的数值是有几何体来确定的，它不能用来改变几何体的大小，只能显示几何体的大小。
在SolidWorks系统中，一般采用“智能尺寸”方式来标注草图尺寸。 （1）线性尺寸标注
线性尺寸一般分为水平尺寸和垂直尺寸，可用来标注线段长度或2端点间的距离。 单击鼠标左键将尺寸放置在合适位置后，系统会自动弹出“修改”对话框显示当前尺寸值。可以用鼠标中键来增大或减小尺寸值，也可以直接输入新的尺寸值，单击【确定】按钮，完成线性尺寸的标注。
利用中心线标注尺寸主要用于“旋转”特征建模，见“3.3旋转特征”。 （2）角度尺寸标注
在“智能尺寸”标注状态下，鼠标左键选择2条不平行或不垂直直线，或者选择3个不共线直线的点就可以进行角度尺寸标注。
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通过移动光标，可以标注所选草图元素间的内部或外部角度尺寸、锐角或钝角。 （3）圆弧尺寸标注
圆弧尺寸标注分为标注圆弧半径、标注圆弧的弧长和标注圆弧对应弦长的线性尺寸。
a.圆弧半径标注
鼠标左键单击要标注的圆弧，移动光标拖出半径尺寸后，在合适位置放置尺寸，并在弹出的“修改”对话框中输入尺寸数值，单击【确定】按钮。 b.圆弧弧长标注
鼠标左键分别单击圆弧的2个端点，再单击圆弧，移动光标拖出的尺寸即为圆弧弧长，在“修改”对话框中输入尺寸数值，单击【确定】按钮。 c.圆弧弦长标注
鼠标左键分别单击圆弧的2个端点，并在“修改”对话框中输入尺寸数值，单击【确定】按钮。 （4）尺寸编辑
在草图设计的过程中，常常需要对尺寸进行编辑。 a.修改尺寸数值
在草图绘制状态下，移动鼠标至需修改数值的尺寸附近，当尺寸被以高亮显示时双击鼠标，在弹出“修改”对话框的输入栏中输入尺寸数值，单击【确定】按钮，可完成尺寸的修改。 b.修改尺寸属性
所谓尺寸的属性是指包含尺寸数值在内的尺寸的特征，如尺寸的箭头类型、公差、显示精度、尺寸的前缀和后缀文字信息等。
SolidWorks2008取消了尺寸属性对话框，将尺寸的属性整合到了属性管理器中，使得属性修改更加快捷。 c.删除尺寸
如果需要删除某些已经标注的尺寸，则只需鼠标左键单击要删除的尺寸，然后按Delete键即可。
Delete键是SolidWorks常用的按键之一。需要删除操作时，选择需要删除的内容按“Delete”键，即可删除被选择的内容。
5.2 零件建模特征
5.2.1 零件模板定制
在SolidWorks中，通过设置相关的选项可以定制出符合不同企业要求的零件模板，将定制好的零件模板保存为模板文件，在以后的设计工作中就可以很方便的使用已有的模板文件进行统一格式的零件建模。 定制零件模板的操作步骤如下：
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（1）单击【新建】按钮，弹弹出的对话框，在对话框中选择“高级”按钮。在“模板”选项卡下选择“零件”，单击“确定”按钮，创建新的零件模板。
（2）选择下拉菜单【工具】/【选项】命令，切换到“文件属性”选项卡。在这里可以根据需要详细设置尺寸标注方式、零件序号排列方式、箭头样式、字体、单位、材料属性、颜色等选项。设置完毕后，点击【确定】按钮。
（3）选择下拉菜单【文件】/【另存为】命令，保存类型选择“Part Templates (*.prtdot)”，文件名称为“我的零件模板”，保存并关闭当前文档。
再次新建文件时，我们保存的“我的零件模板”出现在“模板”选项卡中。选用它创建零件将继承它的文件属性。因此使用模板就可以避免每次重复输入文件属性及自定义变量。
5.2.2 零件建模的基本规则
一般说来，同一个零件模型可以有若干不同的建模方法。一个好的建模方法应当充分考虑高效、精确和视角佳3方面因素。模型良好的视角有助于在工程图中较好的表达其结构特点，装配图中也能较好的反映其装配关系。 在零件设计的过程中，需要遵循以下几点规则： 一、 确定最佳观察视角
通过对零件形体结构进行深入分析，确定了零件的放置方位及主视方向后，才能确定最佳观察视角。最佳观察视角的确定主要应从以下几个方面综合考虑： （1）零件放置方位应使主要面与基准面平行，主要轴线与基准面垂直。 （2）所选方向应尽可能多地反映零件的特征形状。 （3）较好的反映各结构形体之间的位置关系。
（4）有利于减少工程视图中的虚线，并方便布置视图等。 二、 合理选择零件最佳轮廓
这里所讲的零件最佳轮廓是指建立零件第一个特征应选择的草图。设计人员的设计意图直接决定了零件最佳轮廓。只有通过深入分析零件的结构特点，加之设计者丰富的机械方面的知识及经验，才能制定良好设计意图。
一般而言，可以把分析重点放在找出零件的主体结构方面，最能反映零件主体结构的草图往往可作为零件最佳轮廓。 三、 合理选择第一参考基准面
SolidWorks提供了3个默认的参考基准面，即前视基准面、上视基准面和右视基准面，草图设计应从哪一个基准面开始，这是需要认真考虑的。 四、 合理分解零件结构
在建立模型之前，必须要对零件结构进行合理分解，以便有效使用各种建模特征，这一点要求设计人员具有良好的机械制图、机械设计和机械制造等诸多方面的相关知识才能完成。 五、 合理使用特征
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