3.3 放置特征

3.3.1 圆角特征

圆角特征用于在零件上生成一个内圆角或外圆角面。使用该命令可以为一个面的所有边线、所选的多组面、所选的边线或边线环生成圆角。

圆角主要有以下几种类型。

➢ 恒定大小圆角。

➢ 变量大小圆角。

➢ 面圆角。

➢ 完整圆角。

生成圆角特征遵循以下规则。

1）在添加小圆角之前添加较大圆角。当有多个圆角汇聚于一个顶点时，先生成较大的圆角。

2）在生成圆角前先添加拔模。如果要生成具有多个圆角边线及拔模面的铸模零件，大多数情况下，应在添加圆角之前添加拔模特征。

3）最后添加装饰用的圆角。在大多数其他几何体定位后再添加装饰圆角。如果先添加装饰圆角，则系统需要花费较长的时间重建零件。

4）尽量使用一个单一圆角操作来处理需要相同半径圆角的多条边线，这样可以加快零件重建的速度。

下面介绍常见的几种圆角类型的操作步骤。

1.恒定大小圆角

恒定大小圆角用于生成具有相等半径的圆角，可用于单一边线圆角、多边线圆角、面边线圆角、多重半径圆角及沿切面进行圆角等。

【操作步骤】

1）执行圆角命令。执行“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“圆角”按钮，执行圆角命令。

2）设置属性管理器。此时系统弹出图3-58所示的“圆角”属性管理器。按照图示进行设置后，选择图3-59中的边线1、边线2和边线3。

3）确认圆角特征。单击“圆角”属性管理器中的“确定”按钮，圆角的图形如图3-60所示。

4）重复圆角命令，继续将图3-59所示中的边线3进行圆角设置。按图3-61所示的“圆角”属性管理器中的“要圆角化的项目”进行设置，勾选“切线延伸”复选框，圆角的图形如图3-62所示。按图3-63所示的“圆角”属性管理器中的“要圆角化的项目”进行设置，取消勾选“切线延伸”复选框，圆角的图形如图3-64所示。

5）从图3-62和图3-64可以看出，是否勾选“切线延伸”复选框，圆角的绘制结果是不同的。切线延伸用于将圆角延伸到所有与所选面相切的面。

2.变量大小圆角

变量大小圆角特征通过对边线上的多个点（变半径控制点）指定不同的圆角半径来生成圆角，可以制造出特别的效果。

【操作步骤】

1）执行圆角命令。执行“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“圆角”按钮，执行圆角命令。

2）设置属性管理器。此时系统弹出“圆角”属性管理器。在“圆角类型”一栏中选择“变量大小圆角”按钮，按照图3-65所示进行设置。

3）单击图标右侧的列表框，然后在右侧的图形区中选择要进行变半径圆角处理的边线。此时，在右侧的图形区中系统会默认使用3个变半径控制点，如图3-65所示。

4）确认圆角特征。单击“圆角”属性管理器中的“确定”按钮，圆角的图形如图3-66所示。

3.面圆角

使用面圆角特征混合非相邻、非连续的面。

【操作步骤】

（1）单击“特征”控制面板中的“圆角”按钮，或单击菜单栏中的“插入”→“特征”→“圆角”命令。

（2）在“圆角类型”选项组中，单击“面圆角”按钮。

（3）在“要圆角化的项目”选项组中，取消对“切线延伸”复选框的勾选。

（4）在“圆角参数”选项组的（半径）文本框中设置圆角半径。

（5）单击（面组1、面组2）图标右侧的列表框，然后在右侧的图形区（见图3-67）中选择两个或更多相邻的面。

（6）圆角属性设置完毕，单击（确定）按钮，生成面圆角特征，如图3-68所示。

4.完整圆角特征

使用完整圆角特征可以生成相切于3个相邻面组（一个或多个面相切）的圆角。如图3-69所示，说明了应用完整圆角特征的效果。

【操作步骤】

（1）单击“特征”控制面板中的“圆角”按钮，系统弹出“圆角”属性管理器。

（2）在“圆角类型”选项组中，单击“完整圆角”按钮。

（3）单击（面组1）、（中央面组）、（面组2）图标右侧的显示框，分别依次选择第一个边侧面、中央面、相反于面组1的侧面。

3.3.2 倒角特征

倒角特征是在所选的边线、面或顶点上生成一倾斜面，它在设计中是一种工艺设计，目的是去除锐边。

倒角主要有以下3种类型。

1）角度距离。

2）距离-距离。

3）顶点。

下面介绍不同倒角类型的操作步骤。

1.角度距离

“角度距离”倒角是指通过设置倒角一边的距离和角度来对边线和面进行倒角。在绘制倒角的过程中，箭头所指的方向为倒角的距离边。

【操作步骤】

1）执行绘制倒角命令。执行“插入”→“特征”→“倒角”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“倒角”按钮，此时系统弹出“倒角”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“边线和面或者顶点”一栏中选择图3-70中的边线1；单击“角度距离”按钮；在“距离”一栏中输入值“10”；在“角度”一栏中输入值“45”，其他设置如图3-71所示。

3）确认倒角特征。单击“倒角”属性管理器中的“确定”按钮，倒角的图形如图3-72所示。

2.距离-距离

“距离-距离”倒角是指通过设置倒角两侧距离的长度，或者通过“相等距离”复选框指定一个距离值进行倒角的方式。

下面介绍“距离-距离”倒角的操作步骤。

【操作步骤】

1）执行倒角命令。执行“插入”→“特征”→“倒角”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“倒角”按钮，此时系统弹出“倒角”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“边线、面和环”一栏中选择图3-70所示的边线1；单击“距离-距离”按钮；“倒角方法”选择“非对称”；在“距离1”一栏中输入值“10”；在“距离2”一栏中输入值“20”，其他设置如图3-73所示。

3）确认倒角特征。单击“倒角”属性管理器中的“确定”按钮，倒角的图形如图3-74所示。

如果“倒角方法”选择“对称”，则倒角两边的距离相等，并且在“倒角”属性管理器中只需输入一个距离值，如图3-75所示。

图3-76所示为按照图3-75所示的“倒角”属性管理器进行设置的倒角图形。

3.顶点

“顶点”倒角是指通过设置每侧的3个距离值，或者通过“相等距离”复选框指定一个距离值进行倒角的方式。

下面介绍“顶点”倒角的操作步骤。

【操作步骤】

1）执行倒角命令。执行“插入”→“特征”→“倒角”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“倒角”按钮，此时系统弹出“倒角”属性管理器。

2）设置属性管理器。单击“倒角类型”选项组中的“顶点”按钮，在“要倒角化的项目”一栏中选择如图3-70所示中的顶点A；在“距离1”一栏中输入值“10”；在“距离2”一栏中输入值“20”；在“距离3”一栏中输入值“30”，其他设置如图3-77所示。

3）确认倒角特征。单击“倒角”属性管理器中的“确定”按钮，倒角的图形如图3-78所示。

如果勾选“相等距离”复选框，则倒角两边的距离相等，并且在“倒角”属性管理器中只需输入一个距离值，如图3-79所示。图3-80所示为按照图3-79所示“倒角”属性管理器进行设置的倒角图形。

3.3.3 拔模特征

拔模特征是以指定的角度斜削模型中所选的面。拔模特征是模具设计中常采用的方式，其作用之一是使型腔零件更容易脱出模具。可以在现有的零件上插入拔模，或者在拉伸特征时进行拔模，也可以将拔模应用到实体或曲面模型。

拔模主要有以下3种类型。

1）中性面拔模。

2）分型线拔模。

3）阶梯拔模。

下面介绍不同拔模类型的操作步骤。

1.中性面拔模

在中性面拔模中，中性面不仅用于确定拔模的方向，而且也作为拔模的参考基准。使用中性面拔模可拔模一些外部面、所有外部面、一些内部面、所有内部面、相切的面或者内部和外部面组合。

【操作步骤】

1）执行拔模命令。执行“插入”→“特征”→“拔模”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拔模”按钮，此时系统弹出“拔模”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“拔模角度”一栏中输入值“30”；选择图3-81所示中的面1；在“拔模面”一栏中选择图3-81所示的面2，其他设置如图3-82所示。

3）确认拔模特征。单击“拔模”属性管理器中的“确定”按钮，拔模的图形如图3-83所示。

2.分型线拔模

分型线拔模可以对分型线周围的曲面进行拔模，分型线可以是空间曲线。如果要在分型线上拔模，可以首先插入一条分割线来分离要拔模的面，也可以使用现有的模型边线，然后再指定拔模方向，也就是指定移除材料的分型线一侧。

【操作步骤】

1）执行拔模命令。执行“插入”→“特征”→“拔模”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拔模”按钮，此时系统弹出“拔模”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“拔模角度”一栏中输入值“10”；在“拔模方向”一栏中选择图3-84所示的面1；选择图3-84所示两实体相交的4条边线，其他设置如图3-85所示。

3）确认拔模特征。单击“拔模”属性管理器中的“确定”按钮，拔模的图形如图3-86所示。

3.阶梯拔模

阶梯拔模为分型线拔模的变体。阶梯拔模绕作为拔模方向的基准面旋转而生成一个面，这将产生小面，代表阶梯。

【操作步骤】

1）执行拔模命令。执行“插入”→“特征”→“拔模”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“拔模”按钮，此时系统弹出图3-87所示的“拔模”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“拔模类型”一栏中选择“阶梯拔模”选项；在“拔模角度”一栏中输入值“10”；在“拔模方向”一栏中选择图3-84所示中的面1，并单击“反向”按钮，使拔模方向指向内侧；选择图3-84所示两实体相交的4条边线。

3）确认拔模特征。单击“拔模”属性管理器中的“确定”按钮，拔模的图形如图3-88所示。

3.3.4 抽壳特征

抽壳特征用来掏空零件，使所选择的面敞开，在剩余的面上生成薄壁特征。如果执行抽壳命令时没有选择模型上的任何面，可以生成一闭合、掏空的实体模型，也可使用多个厚度来抽壳模型。

【操作步骤】

1）执行抽壳命令。执行“插入”→“特征”→“抽壳”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“抽壳”按钮，此时系统弹出“抽壳”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“参数”选项组中的“厚度”一栏中输入值“10”；在“移除的面”一栏中选择图3-89所示的面1。在“多厚度设定”选项组中的“多厚度面”一栏中选择图3-89所示中的面2，然后在“多厚度”一栏中输入“20”；重复多厚度设定，将图3-89所示的面3的厚度设置为“30.00”，其他设置如图3-90所示。

3）确认抽壳特征。单击“抽壳”属性管理器中的“确定”按钮，抽壳的图形如图3-91所示。

若不选择移除面，则产生空心闭合的抽壳。

3.3.5 筋特征

筋是零件上增加强度的部分，它是一种从开环或闭环草图轮廓生成的特殊拉伸实体，它在草图轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料。

【操作步骤】

1）绘制图3-92所示的草图。

2）执行筋命令。执行“插入”→“特征”→“筋”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“筋”按钮，此时系统弹出图3-93所示的“筋”属性管理器，按照图示进行设置后，单击“筋”属性管理器中的“确定”按钮。

3）设置视图方向。单击“标准视图”工具栏中的“等轴测”按钮，将视图以等轴测方向显示，添加筋后的图形如图3-94所示。

3.3.6 阵列特征

阵列是指按照一定的方式复制源特征，阵列方式可以分为线性阵列、圆周阵列、曲线驱动的阵列和草图驱动的阵列等。下面介绍常见的几种阵列的操作步骤。

1.线性阵列

线性阵列是指按照指定的方向、线性距离和实例数将源特征进行一维或者二维的复制。

【操作步骤】

1）执行线性阵列命令。执行“插入”→“阵列/镜像”→“线性阵列”命令，或者单击“特征”面板中的“线性阵列”按钮，此时系统弹出“线性阵列”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“要阵列的特征”一栏中选择图3-95所示的拉伸实体；在“方向1”的“阵列边线”一栏中选择图3-95所示的边线1；在“方向2”的“阵列边线”一栏中选择图3-95所示的边线2。单击“反向”按钮调节预览的效果，其他设置如图3-96所示。

3）确认线性阵列特征。单击“线性阵列”属性管理器中的“确定”按钮，线性阵列的图形如图3-97所示。

2.圆周阵列

圆周阵列是指绕一旋转中心按照指定的实例总数及实例角度间距，生成一个或者多个特征实体的阵列方式。旋转中心可以是实体边线、基准轴与临时轴3种。被阵列的实体可以是一个或者多个实体。

【操作步骤】

1）执行圆周阵列命令。执行“插入”→“阵列/镜像”→“圆周阵列”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“圆周阵列”按钮，此时系统弹出“圆周阵列”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“要阵列的特征”一栏中选择图3-98所示切除拉伸的图形；在“阵列轴”一栏中选择图3-98中的圆板中央临时轴；在“实例数”一栏中输入值“6”，其他设置如图3-99所示。

3）确认圆周阵列特征。单击“圆周阵列”属性管理器中的“确定”按钮，圆周阵列的图形如图3-100所示。

4）取消显示临时轴。执行“视图”→“隐藏/显示”→“临时轴”菜单命令，取消视图中临时轴的显示，结果如图3-101所示。

3.曲线驱动的阵列

曲线驱动的阵列是指沿平面曲线或者空间曲线生成的阵列实体。

【操作步骤】

1）执行曲线驱动阵列命令。执行“插入”→“阵列/镜像”→“曲线驱动的阵列”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“曲线驱动的阵列”按钮，此时系统弹出“曲线驱动的阵列”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“要阵列的特征”一栏中选择图3-102所示拉伸的实体；在“阵列方向”一栏中选择样条曲线，其他设置如图3-103所示。

3）确认曲线驱动阵列的特征。单击“曲线驱动的阵列”属性管理器中的“确定”按钮，曲线驱动阵列的图形如图3-104所示。

4）取消视图中草图的显示。执行“视图”→“隐藏/显示”→“草图”菜单命令，取消视图中草图的显示，结果如图3-105所示。

4.草图驱动的阵列

草图驱动的阵列是指将源特征按照草图中的草图点进行阵列。

【操作步骤】

1）执行草图驱动阵列命令。执行“插入”→“阵列/镜像”→“草图驱动的阵列”命令，或者单击“特征”面板中的“草图驱动的阵列”按钮，此时系统弹出“由草图驱动的阵列”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“要阵列的特征”一栏中选择图3-106所示的拉伸实体；在“参考草图”一栏中选择图3-106所示的草图点，其他设置如图3-107所示。

3）确认草图驱动阵列特征。单击“由草图驱动的阵列”属性管理器中的“确定”按钮，阵列的图形如图3-108所示。

4）设置视图方向。单击“标准视图”工具栏中的“等轴测”按钮，将视图以等轴测方向显示，结果如图3-109所示。

注意

3.3.7 镜像特征

镜像特征是指对称于基准面镜像所选的特征。按照镜像对象的不同，可以分为镜像特征和镜像实体。

【操作步骤】

1）执行镜像实体命令。执行“插入”→“阵列/镜像”→“镜像”命令，或者单击“特征”面板中的“镜像”按钮，此时系统弹出“镜像”属性管理器。

2）设置基准面。在“镜像面/基准面”一栏中选择图3-110中的前视基准面；在“要镜像的特征”一栏中选择图3-110中拉伸的正六边形实体，其他设置如图3-111所示。

3）确认镜像实体特征。单击“镜像”属性管理器中的“确定”按钮，镜像的图形如图3-112所示。

3.3.8 孔特征

孔特征是指在已有的零件上生成各种类型的孔特征。SOLIDWORKS提供了两种生成孔特征的方法，分别是简单直孔和异型孔向导。下面通过实例介绍不同孔特征的操作步骤。

1.简单直孔

简单直孔是指在确定的平面上设置孔的直径和深度。孔深度的“终止条件”类型与拉伸切除的“终止条件”类型基本相同。

【操作步骤】

1）执行孔命令。选择图3-113中的表面1，执行“插入”→“特征”→“孔”→“简单直孔”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“简单直孔”按钮，此时系统弹出图3-114所示的“孔”属性管理器。

2）设置属性管理器。在“终止条件”一栏的下拉列表框中选择“完全贯穿”选项；在“孔直径”一栏中输入值“30”。

3）确认孔特征。单击“孔”属性管理器中的“确定”按钮，钻孔的图形如图3-115所示。

4）精确定位孔位置。右键单击“FeatureManager设计树”中上一步添加的孔特征选项，此时系统弹出图3-116所示的快捷菜单，在其中单击“编辑草图”选项，视图如图3-117所示。

5）添加几何关系。按住〈Ctrl〉键，单击图3-117中的圆弧1和边线弧2，此时系统弹出图3-118所示的“添加几何关系”属性管理器。

6）单击“添加几何关系”一栏中的“同心”选项，此时“同心”几何关系出现在“现有几何关系”一栏中，为圆弧1和边线弧2添加了“同心”几何关系。

7）确认孔位置。单击“添加几何关系”属性管理器中的“确定”按钮，编辑的图形如图3-119所示。

注意

2.异型孔向导

异型孔向导用于生成具有复杂轮廓的孔，主要包括柱孔、锥孔、孔、螺纹孔、管螺纹孔和旧制孔6种类型的孔。异型孔的类型和位置都是在“孔”规格属性管理器中完成的。

【操作步骤】

1）执行孔命令。选择图3-120中的表面1，执行“插入”→“特征”→“孔”→“向导”菜单命令，或者单击“特征”面板中的“异型孔向导”按钮，系统弹出图3-121所示的“孔规格”属性管理器。

2）设置属性管理器。孔类型按照图3-122所示进行设置，然后选中“孔规格”属性管理器中的“位置”选项卡，单击“3D草图”按钮，在图3-120的表面1上添加4个点。

3）标注孔尺寸。选择孔草图，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“编辑草图”命令，打开草图。执行“工具”→“标注尺寸”→“智能尺寸”菜单命令，标注添加的4个点的定位尺寸，结果如图3-122所示。

4）确认孔特征。单击“孔规格”属性管理器中的“确定”按钮，结果如图3-123所示。

5）设置视图方向。执行“视图”→“修改”→“旋转视图”菜单命令，将视图以合适的方向显示，结果如图3-124所示。

3.3.9 实例——剪刀刀刃

本实例多媒体演示参见视频文件中的\\动画演示\第3章\3.3.9剪刀刀刃.avi。

本例创建的刀刃如图3-125所示。

思路分析

首先绘制草图，通过拉伸创建主体，然后通过拉伸切除创建刀刃，最后进行拔模和圆角处理，完成刀刃的创建。绘制刀刃的流程图如图3-126所示。

绘制步骤

新建文件。启动SOLIDWORKS 2018，单击“标准”工具栏中的“新建”按钮，或执行“文件”→“新建”菜单命令，在弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中单击“零件”按钮，然后单击“确定”按钮，新建一个零件文件。

设置基准面。在左侧“FeatureManager设计树”中选择“前视基准面”，然后单击“标准视图”工具栏中的“正视于”按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面。单击“草图”面板中的“草图绘制”按钮，进入草图绘制状态。

绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮和“圆”按钮，绘制图3-127所示的草图并标注尺寸。

创建拉伸实体。选择菜单栏中的“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”命令，或者单击“特征”面板中的“拉伸凸台/基体”按钮，弹出图3-128所示的“凸台-拉伸”属性管理器。设置终止条件为“给定深度”，输入拉伸距离为“3.00”，单击“确定”按钮，结果如图3-129所示。

设置基准面。在左侧“FeatureManager设计树”中选择图3-129所示的面1，然后单击“标准视图”工具栏中的“正视于”按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面。

绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮，绘制图3-130所示的草图并标注尺寸。单击“退出草图”按钮，退出草图。

设置基准面。在左侧“FeatureManager设计树”中选择图3-129所示的面2，然后单击“标准视图”工具栏中的“正视于”按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面。

绘制草图。单击“草图”面板中的“直线”按钮，绘制图3-131所示的路径草图并标注尺寸。单击“退出草图”按钮，退出草图。

切除扫描实体。选择菜单栏中的“插入”→“切除”→“扫描”命令，或者单击“特征”面板中的“扫描切除”按钮，弹出图3-132所示的“切除-扫描”属性管理器。选择步骤绘制的草图为扫描轮廓，选择步骤绘制的草图为扫描路径，单击“确定”按钮，切除扫描实体如图3-133所示。

拔模处理。选择菜单栏中的“插入”→“特征”→“拔模”命令，或者单击“特征”面板中的“拔模”按钮，弹出图3-134所示的“拔模”属性管理器。选择“中性面”拔模类型，选择图3-134所示的下底面为中性面，选择四周面为拔模面，输入拔模角度为“20”，单击“确定”按钮，拔模处理如图3-135所示。

圆角处理。选择菜单栏中的“插入”→“特征”→“圆角”命令，或者单击“特征”面板中的“圆角”按钮，弹出“圆角”属性管理器，选择“恒定大小圆角”圆角类型，输入圆角半径为“5.00”，在视图中选择图3-136所示的边线进行圆角处理，单击“确定”按钮，圆角处理如图3-137所示。