So lidW orks建模過程中草圖繪制常見問題及解決方法

傅彩虹

（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無錫 214000）

So lidW orks建模過程中草圖繪制常見問題及解決方法

傅彩虹

（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無錫 214000）

SolidWorks軟件是目前國內(nèi)外最流行的3D工程設(shè)計(jì)軟件之一，它以實(shí)用性強(qiáng)、易于掌握的特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面。其特征的應(yīng)用大多建立在平面圖形的基礎(chǔ)之上，因此，草圖繪制完善和正確就非常必要。文章結(jié)合一個(gè)具體案例，探討了在草圖繪制過程中容易出現(xiàn)的問題及解決方法。

SolidWorks；草圖繪制；解決方法

1 草圖繪制完善和正確的必要性

SolidWorks建模需要應(yīng)用大量的特征，比如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等，這些特征都基于正確的草圖來進(jìn)行操作，并且作為建模的基礎(chǔ)大量應(yīng)用于各種模型設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此，草圖繪制完善和正確就非常必要。

大多數(shù)情況下，草圖應(yīng)該完全定義。所謂完全定義，是指草圖所有實(shí)體的位置都用尺寸或約束完全地描述出來，完全定義的圖形整體呈現(xiàn)為黑色。另外還有兩種草圖狀態(tài)：欠定義和過定義。欠定義表現(xiàn)為缺少個(gè)別尺寸或遺漏部分約束，圖形大多數(shù)時(shí)候會出現(xiàn)藍(lán)色圖線，拖動這些藍(lán)色圖線，圖形將會變形；過定義表現(xiàn)為尺寸重復(fù)或約束相互矛盾，導(dǎo)致圖形不可解，相關(guān)圖線及尺寸會變成黃色并出現(xiàn)紅色的約束標(biāo)志。

下面，結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)例，來探討草圖欠定義及過定義的具體原因及解決方法。如圖1所示，該模型只應(yīng)用了一個(gè)拉伸特征，其完全定義的草圖如圖2所示。

圖1 欠定義的模型圖

圖2 定義過的模型圖

2 草圖欠定義的原因及解決方法

（1）線型混淆導(dǎo)致欠定義。在草圖繪制時(shí)，圖線的線型需要嚴(yán)格區(qū)分：構(gòu)成模型輪廓的圖線采用實(shí)線，其他用來構(gòu)建輪廓各部分相對位置關(guān)系的圖線（構(gòu)造線）應(yīng)用點(diǎn)劃線（即中心線）。兩種線型可以互換，但不可混淆。在繪制直線時(shí)，直線命令包含“實(shí)線”和“中心線”兩種方式，一般不容易混淆兩種線型，但在繪制其它圖線時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)繪制出來的線型為實(shí)線，如果該圖線的實(shí)質(zhì)是構(gòu)造線，那么需要在繪制時(shí)進(jìn)行設(shè)定或繪制完成后把實(shí)線轉(zhuǎn)換為中心線。例如在圖2中，R75和R100兩段圓弧，它們的實(shí)質(zhì)是構(gòu)造線，圓弧繪制時(shí)需要設(shè)置其為構(gòu)造線或者需要繪出圓弧之后把實(shí)線轉(zhuǎn)換為構(gòu)造線，否則就會由于線型混淆而導(dǎo)致欠定義。解決方法：繪制圖線時(shí)仔細(xì)分辨該圖線為輪廓線還是構(gòu)造線，輪廓線采用實(shí)線，構(gòu)造線采用中心線。構(gòu)造線為直線時(shí)，直接采用“中心線”命令，構(gòu)造線非直線時(shí)，在繪制時(shí)設(shè)置其為“構(gòu)造線”或繪制完成后把圖線轉(zhuǎn)換為構(gòu)造線。

（2）出現(xiàn)多余圖線導(dǎo)致欠定義。除了線型需要嚴(yán)格區(qū)分之外，草圖繪制時(shí)還不允許出現(xiàn)多余圖線。所謂多余圖線，是指繪制草圖時(shí)由于錯誤操作產(chǎn)生了額外的圖線或重復(fù)的圖線。例如在上例中，分別有一條水平構(gòu)造線和豎直構(gòu)造線通過原點(diǎn)。如果在繪制這兩條構(gòu)造線時(shí)，把它們處理為四條從原點(diǎn)出發(fā)的射線，從圖形上看似乎是一樣的，但系統(tǒng)會把它們處理為四個(gè)獨(dú)立的對象而非兩個(gè)獨(dú)立的對象，需要添加額外的尺寸或幾何關(guān)系來定義，否則將導(dǎo)致欠定義。解決方法：繪制圖線時(shí)規(guī)范操作，一條圖線不能分作兩條甚至多條來完成。如果所繪圖線長度不合適，可以直接拖動圖線兩端的藍(lán)色端點(diǎn)來調(diào)整，而不需要額外再繪制另一段圖線。

（3）不能正確區(qū)分交點(diǎn)與重合點(diǎn)導(dǎo)致欠定義。草圖繪制時(shí)，圖線本身的位置關(guān)系及圖線之間的相互位置關(guān)系會標(biāo)記在草圖上，這些標(biāo)記稱之為圖線的“幾何關(guān)系”，其中就包含交點(diǎn)與重合點(diǎn)。所謂交點(diǎn)，是指兩條圖線相交處的公共點(diǎn)，而重合點(diǎn)，是指光標(biāo)在選定的圖線上找到了某一點(diǎn)。交點(diǎn)的標(biāo)記類似“x”，重合點(diǎn)的標(biāo)記類似“人”字，由于兩者標(biāo)記比較相像，標(biāo)記符號又較小，在繪制時(shí)不仔細(xì)區(qū)分，就容易出錯。圖2中，三段φ20的圓弧的圓心皆位于圓弧與斜線的交點(diǎn)處，繪制時(shí)如果不能正確區(qū)分交點(diǎn)與重合點(diǎn)，那么就會導(dǎo)致欠定義。解決方法：嚴(yán)格區(qū)分交點(diǎn)和重合點(diǎn)，仔細(xì)識別其標(biāo)記，在找交點(diǎn)時(shí)確認(rèn)出現(xiàn)了“x”標(biāo)記再確定，就能準(zhǔn)確確定圓心的位置了。

（4）剪裁順序不當(dāng)導(dǎo)致欠定義。在草圖繪制過程中，需要大量應(yīng)用剪裁實(shí)體命令，以獲得正確的圖形。圖2中，三段φ20的圓弧以及兩段φ40的圓弧都是由圓剪裁而得。其中φ40的圓弧按照繪圖步驟首先需要剪裁為半圓，然后再剪裁為最終的圖形。如果直接從圓剪裁為圓弧，剪裁不會出現(xiàn)任何問題，但從半圓剪裁為圓弧，就需要注意剪裁順序，不然就會由于剪裁順序不當(dāng)，導(dǎo)致部分幾何關(guān)系甚至尺寸丟失，從而導(dǎo)致欠定義。解決方法：對于半圓或圓弧的剪裁，要遵循“由外而內(nèi)，順序剪裁”的原則：保留部分為內(nèi)，剪裁部分為外。分段剪裁時(shí)要根據(jù)此原則，一段一段順序剪裁。

3 草圖過定義的原因及解決方法

絕大多數(shù)的情況下，草圖過定義都是由于錯誤操作引起的。個(gè)別情況下，在剪裁實(shí)體時(shí)由于實(shí)體大多為分段剪裁，系統(tǒng)會自動添加一些智能判斷的幾何關(guān)系，這些幾何關(guān)系也許并無必要甚至相互矛盾，導(dǎo)致剪裁過程中圖線可能呈現(xiàn)過定義的狀態(tài)。這種情形可以暫時(shí)不用理會，繼續(xù)剪裁，一般會在所有剪裁完成之后，系統(tǒng)自行解決。圖2中，有四段連接圓弧，分別與兩端的圓弧相切，其相切關(guān)系是繪制出圖線之后逐個(gè)添加的。在添加幾何關(guān)系的過程中，就有可能選錯相切對象，導(dǎo)致幾何關(guān)系相互矛盾，從而導(dǎo)致圖形過定義。解決方法：一旦由于添加幾何關(guān)系之后系統(tǒng)出現(xiàn)“過定義”的提示，馬上撤銷剛才的操作，或者點(diǎn)擊系統(tǒng)的“診斷”按鈕，系統(tǒng)將自動分析圖形，找到相沖突的幾何關(guān)系并自行找到有解的幾何關(guān)系。

SolidWorks的設(shè)計(jì)功能非常強(qiáng)大，軟件的智能化程度也非常高。在草圖繪制的過程之中，只要仔細(xì)分析模型，認(rèn)真對圖線進(jìn)行判別和規(guī)范操作，充分利用系統(tǒng)的智能功能，輔以必要的操作技巧，繪制一幅完整正確的草圖就不會有什么困難了。

Common Problems in Sketch Draw ing in the Process of SolidWorks M odeling and Solutions

FU Cai-hong
（Wuxi Transportation Higher Vocational College in Jiangsu Province，Wuxi，Jiangsu 214000，China）

SolidWorks software is one of the most popular 3D engineering design software at home and abroad，with the characteristics of strong practicability，easy to grasp.widely used in product development，product design，etc.Most applications of the characteristics are built on the basis of plane figure.Therefore，improvement and accuracy of sketch drawing is very necessary.Combining with a concrete case，this paper probes into the problems easy to appear in the process of sketch drawing and solution.

SolidWorks；sketch drawing；solution

TP391.72

A

2095-980X（2015）08-0035-01

2015-07-17

傅彩虹（1972-），女，碩士，講師，多年從事機(jī)械及機(jī)電專業(yè)CAD、CAM和CAE教學(xué)與研究。