3.1 3D草图
在学习曲线生成方式之前,首先要了解3D草图的绘制,它是生成空间曲线的基础。
SolidWorks可以直接在基准面上或者在三维空间的任意点绘制3D草图实体,绘制的3D草图可以作为扫描路径、扫描的引导线,也可以作为放样路径、放样中心线等。
3.1.1 绘制3D空间直线
(1)新建一个文件。单击“标准视图”工具栏中的“等轴测”按钮设置视图方向为等轴测方向。在该视图方向下,坐标X、Y、Z的3个方向均可见,可以比较方便地绘制3D草图。
(2)选择菜单栏中的“插入”→“3D草图”命令,或者单击“草图”工具栏中的“3D草图”按钮进入3D草图绘制状态。
(3)单击“草图”工具栏中需要的草图工具,本例单击“直线”按钮开始绘制3D空间直线,注意此时在绘图区中出现了空间控标,如图3-1所示。
图3-1 空间控标
(4)以原点为起点绘制草图,基准面为控标提示的基准面,方向由光标拖动决定,如图3-2所示为在XY基准面上绘制草图。
图3-2 在XY基准面上绘制草图
(5)步骤(4)是在XY基准面上绘制直线,当继续绘制直线时,控标会显示出来。按Tab键可以改变绘制的基准面,依次为XY、YZ、ZX基准面。如图3-3所示为在YZ基准面上绘制草图。按Tab键依次绘制其他基准面上的草图,绘制完的3D草图如图3-4所示。
图3-3 在YZ基准面上绘制草图
图3-4 绘制完的3D草图
(6)再次单击“草图”工具栏中的“3D草图”按钮或者在绘图区右击,在弹出的快捷菜单中选择“退出草图”命令,退出3D草图绘制状态。
提示:在绘制3D草图时,绘制的基准面要以控标显示为准,不要主观判断,通过按Tab键,变换视图的基准面。
2D草图和3D草图既有相似之处,又有不同之处。在绘制3D草图时,2D草图中的所有圆、弧、矩形、直线、样条曲线和点等工具都可用,曲面上的样条曲线工具只能用在3D草图中。在添加几何关系时,2D草图中大多数几何关系都可用于3D草图中,但是对称、阵列、等距和等长线例外。
另外需要注意的是,对于2D草图,其绘制的草图实体是所有几何体在草绘基准面上的投影,而3D草图是空间实体。
在绘制3D草图时,除了使用系统默认的坐标系外,用户还可以定义自己的坐标系,此坐标系将同测量、质量特性等工具一起使用。
3.1.2 建立坐标系
(1)选择菜单栏中的“插入”→“参考几何体”→“坐标系”命令,或者单击“参考几何体”操控板中的“坐标系”按钮系统弹出“坐标系”属性管理器。
(2)单击图标右侧的“顶点”列表框,然后单击如图3-5所示的点A,设置A点为新坐标系的原点;单击“X轴”下面的“X轴参考方向”列表框,然后单击如图3-5所示的边线1,设置边线1为X轴;依次设置如图3-5所示的边线2为Y轴,边线3为Z轴,“坐标系”属性管理器设置如图3-5所示。
图3-5 “坐标系”属性管理器
(3)单击“确定”按钮完成坐标系的设置,添加坐标系后的图形如图3-6所示。
图3-6 添加坐标系后的图形
提示:在设置坐标系的过程中,如果坐标轴的方向不是用户想要的方向,可以单击“坐标系”属性管理器中设置轴左侧的“反转方向”按钮进行设置。
在设置坐标系时,X轴、Y轴和Z轴的参考方向可为以下实体。
顶点、点或者中点:将轴向的参考方向与所选点对齐。
线性边线或者草图直线:将轴向的参考方向与所选边线或者直线平行。
非线性边线或者草图实体:将轴向的参考方向与所选实体上的所选位置对齐。
平面:将轴向的参考方向与所选面的垂直方向对齐。