1.4 拉伸造型
拉伸造型是将草图沿垂直于草图平面的方向拉伸得到立体的一种设计方法。拉伸造型一般产生各种各样的柱体,如棱柱、圆柱、椭圆柱等。在本节中将介绍拉伸造型可以产生的立体及投影特点。本节以同步设计为主进行介绍。
1.4.1 棱柱造型与投影
1. 棱柱造型
在同步设计环境,选择草图命令,再选择草图绘图平面并锁定(〈F3〉键),然后绘制草图(第一个立体应当与坐标原点相关联,第一个草图必须封闭);选择草图区域,再选择显示的方向箭头,输入拉伸的高度,即可完成拉伸造型,如图1-65所示。
图1-65a所示为拉伸的命令条,对于第一个立体特征,拉伸范围与类型选项仅有“有限”和“起始-终止”选项。灰色的选项说明暂时不能选择,如开始时,默认就是增料(灰色),不能选择其他模式。模型边线选项是指已经设计的模型边线是否与草图构成封闭区域,默认是封闭的,模型边线可以自动与草图构成封闭区域用于造型,如果设计时希望是不封闭的,可以选择“开放的”选项。侧面处理选项是指生成的立体侧面是否进行处理,不处理时就是垂直于绘图平面的面,处理时可以是倾斜于绘图平面的平面,甚至是曲面,这样生成的立体就不是柱体了,因此一般都选择不处理,这也是默认选项。草图区域选项是指对于复杂的草图,选择草图区域的方法,如是否包括内部的其他封闭区域等。命令条的最右侧一项是捕捉选项,指的是拉伸过程中是否捕捉模型或草图上的特殊点(端点、中点等),为了设计方便,可以打开捕捉功能,选择“全部”时可以捕捉大多数图线上的特殊点。
草图绘制与选择封闭区域的过程,如图1-65b所示。草图绘制时,设计者要考虑到草图的特点,如果结构是对称的,可以将坐标轴作为草图的对称轴,该矩形草图前后左右都对称就可以选择中心矩形命令,锁定绘图平面以后,按〈Ctrl+H〉键使绘图平面正过来以便于作图,选择坐标原点,输入长度、宽度、角度(注意所有数据输入后按〈Enter〉键确认),将鼠标指针移到封闭的草图区域(默认封闭区域显示为蓝色),该区域轮廓将以设定的颜色显示(默认红色),选择封闭区域,将显示箭头,可以进入下一步进行操作。绘制草图以后也可以先选择拉伸命令,此时命令条中的“拉伸”按钮右侧草图选项默认是“面”,可以直接选择屏幕上封闭的区域,对于需要选择几个区域的情况,可以按〈Shift〉键继续选择其他封闭区域,右击表示选择结束,如果不右击的话将一直处于等待选择的状态。其实在屏幕底部会有提示,读者在练习时要注意这一点,多看看提示区的提示。
图1-65 拉伸造型与投影
a)拉伸命令条 b)草图绘制与选择封闭区域 c)拉伸的图形 d)设计完成的模型 e)三视图与尺寸标注 f)添加一个正方形,更新视图
图1-65c所示为拉伸的图形,此时直接输入高度即可完成造型,也可以捕捉草图或已经设计的模型上的特殊点。
图1-65d所示为设计完成的模型,草图中的尺寸将自动迁移到模型上面,此时的草图已经完成了它的使命(如果是顺序设计模式,草图将继续存在以便担任修改模型的重任),迁移后的尺寸不一定是在它的原位置,可能会移动到拉伸后的某一个表面上。
提示:提示区位于屏幕的底部,操作的每一步几乎都会有提示,操作过程中注意观察提示区的有关内容。
2. 棱柱投影
物体的投影需要在工程图环境进行,可用工程图环境中的视图向导生成物体的三视图。
图1-65e所示为三视图与尺寸标注,以后的工程图样多采用这一模式来进行表达。三视图的尺寸标注,对于柱体来说,俯视图可以反映宽度与长度,也是草图中需要绘制的,因此该柱体的长、宽尺寸标注在俯视图更为合理,长度尺寸可以标注在主视图与俯视图之间,高度尺寸标注在主视图上,尽量标注在主视图和左视图之间。对于倾斜结构,尺寸标注也是一样的,尽量标注在画草图的那个图上。标注尺寸时一般应当注意以下几个方面。
1)同一个尺寸一般只标注一次。例如,一个长度尺寸,主视图标注了,俯视图就不能再重复标注。
2)关联尺寸尽量标注在一起。一个结构可能有若干个尺寸,有可能的话这些尺寸尽量标注在一个视图上。例如,一个圆柱(或圆孔),它的直径尺寸和位置尺寸可以标注在一个视图上。
3)尺寸标注应尽量清晰。小尺寸尽量标注在内侧,大尺寸尽量标注在外侧,尺寸线、尺寸界线尽量不要相互交叉,圆的直径尺寸尽量标注在非圆视图上。
4)面的交线一般不用标注尺寸。
5)尺寸标注应完整、正确。物体三视图的尺寸标注应当完整,不能遗漏。标注格式应当符合有关标准与行业习惯。
6)轴测图也可以标注尺寸,直接使用智能标注,方向不对时可以按<N>键(英文输入状态)进行切换。
如图1-65f所示,在前面设计的基础上又添加了一个正方形,设置左右图线的对称关系,选择中心矩形命令将自动添加水平竖直约束,不需要设置对称关系。绘制草图以后,标注相应尺寸。然后单击绘图选项组中的“拉伸”按钮,命令条左侧的草图选项默认是“面”,直接选择屏幕上的封闭区域;也可以更换为“链”,选择时可以选择首尾相接的草图图线作为拉伸的草图;或更换为“单一”,可以一条线一条线地选择草图图线,构成需要的拉伸草图,具体情况需要根据设计意图来决定。在三视图中,多个简单立体组成的物体,标注尺寸时就要考虑标注尺寸的基准,长度、高度、宽度方向都应该有基准,一般是选择对称中心平面、较大和较重要的表面作为标注尺寸的基准。在图1-65f中,底面是高度方向基准,高度方向立体间的位置尺寸应当从底面开始标注,如尺寸15、50,像这种表示位置的尺寸称为定位尺寸;像20、50两个高度尺寸,决定两个立体高度方向自身的尺寸,称为定形尺寸。长度方向的基准是对称中心平面,对称的尺寸应当对称标注。两个立体都关于对称中心平面对称,就不用标注表示长度方向位置的尺寸,只需标注大小尺寸,如60、20两个尺寸。对于宽度方向,40和55两个尺寸都是从后面的基准开始标注,这两个尺寸既是定位尺寸也是定形尺寸。通常在三视图中还需要标注物体的长、宽、高三个方向的总体尺寸。
总结:拉伸命令主要生成柱体,步骤是草图→拉伸命令再选择草图(选择封闭区域再选择箭头)→输入拉伸的长度即可;一个柱体的投影一般两个视图可以表达清楚,标注的尺寸就是草图尺寸与高度尺寸;多个柱体的物体一般就需要两个以上的视图来进行表达,需要标注每个柱体的草图尺寸与高度尺寸,同时需要标注它们之间的相对位置尺寸,此时就需要有三个方向的尺寸基准,通常选择对称中心平面、大的平面和重要的中心作为尺寸基准,一般多棱柱的物体还需要标注总体的长度、宽度和高度尺寸;三视图中每个尺寸只能标注一次;标注的尺寸尽量做到清晰,小尺寸在内,大尺寸在外,圆尺寸要加R或ϕ。
3. 物体的除料造型
对于空心的棱柱或外部需要切除的立体,一般需要使用除料造型,如图1-66d所示。先完成一个长度尺寸60、宽度尺寸40、高度尺寸30的长方体,在顶面上画出如图1-66a所示的草图(两条线,标注尺寸)。选择拉伸命令,再选择该草图两线与模型边线形成的封闭区域,按〈Enter〉键确认,向上移动鼠标指针是增料操作,向下移动鼠标指针是除料操作,此时命令条上增除料选项为“自动”(),也可以按〈Space〉键切换为增料或除料操作。选择除料,向下移动鼠标指针再输入10,右击或按〈Enter〉键确认。
图1-66 拉伸切除与投影
a)生成长方体,画草图 b)拉伸切除,深度10mm c)画草图,拉伸 d)拉伸切除 e)三视图与尺寸标注
读者在练习时,可以在选择封闭区域阶段,选择命令条上(图1-65a)的模型边线选项,用“开放的”选项试一试;不选择模型边线时,不能构成封闭区域,再改回“封闭的”选项,然后选择该区域即可。
在图1-66b所示模型的基础上,选择宽度方向的对称中心平面,画出如图1-66c所示的草图,选择拉伸命令,在命令条上左端选择“链”选项,再选择图中两条首尾相接的图线,右击(或按〈Enter〉键)确认,将显示图中的箭头,用来选择拉伸的方向,由于草图在立体之内,只能使用切除操作,按〈Space〉键可以在增料和除料之间切换;选择了拉伸的类型后,可以选择拉伸的方向,按〈Shift〉键可以在对称切除与非对称切除之间切换。选择对称操作以后,输入切除宽度即可,结果如图1-66d所示。最后存盘。
在工程图环境中,投影生成三视图并标注尺寸。该立体同样应当以右(或左)、后、底三个面作为长、宽、高三个方向的基准面标注尺寸,标注的原则同样是每个柱体的尺寸和它们之间的相对位置尺寸。最后需要标注长、宽、高总体尺寸,调整一下尺寸使得尺寸更清晰、更漂亮。从图1-66e可以看出,不可见的图线在视图中用细虚线表示。一般情况下,尺寸尽量标注在可见的视图上。
对于比较简单的草图,如一条线或一个圆,也可以直接选择草图,再选择命令、拉伸侧面等选项与参数完成拉伸操作。
对于模型中特殊的表面,如图1-66d中的顶面、前面、左侧面这样的平面,它们都与基本参考平面(投影面)平行,称为投影面的平行面,其中顶面称为水平面(平行于底面),左侧面(及其平行面)称为侧平面,前面(及其平行面)称为正平面。由于它们与投影面平行,因此,在所平行的投影面上的投影反映实形,另外两个投影为平行于坐标轴的直线,如图1-67所示。
图1-67 投影面平行面及其投影
a)水平面及其投影 b)侧平面及投影 c)正平面及投影
总结:草图选择灵活多样,可以直接选择草图区域,也可以直接选择草图图线;使用草图区域,选择箭头进入拉伸过程;而直接选择草图图线,需要先选择拉伸命令再进入拉伸过程。对于不封闭的草图,可以使用“链”选择方式。〈Space〉键可以用于在增料与除料之间切换。〈Shift〉键可以用于在对称与非对称操作之间切换。尺寸标注尽量清晰,通常标注在可见的视图上。投影面平行面在所平行的投影面上的投影反映实形,另两个投影平行于坐标轴。
1.4.2 圆柱造型与投影
圆柱是立体上最常见的结构之一,根据圆柱的结构特点,使用圆拉伸就可以生成圆柱。
1. 单一圆柱造型与投影
(1)圆柱投影特点
如图1-68a所示,画出圆草图,选择拉伸命令即可生成圆柱。圆柱投影如图1-68b所示,当圆柱的轴线垂直于投影面时,在所垂直的投影面上的投影为一圆,在平行于圆柱轴线的投影面上的投影为一个矩形。因此圆柱投影的特点就是:两框对一圆。
图1-68b所示主视图上圆柱投影的轮廓线是该方向可见与不可见的分界线,该线把圆柱分为了前后两部分,只有前面的半圆柱在主视图中才是可见的,A、D两点在前半圆柱面上,且主视图中可见;点B在后半圆柱面上,在主视图中不可见。左视图也是一样,只有左半部分在左视图中是可见的,点D位于右半圆柱面上是不可见的。在俯视图中,投影字母用小写字母表示;在主视图中用小写字母加一撇表示,在左视图中用小写字母加两撇表示,不可见的点加括号表示,如图1-68c所示。
(2)圆柱的尺寸标注
圆柱一般标注直径尺寸和长度尺寸即可。直径尺寸通常标注在非圆视图上,这样显得更加清晰。在三视图中,直径尺寸的前面必须加直径符号ϕ。前缀可以通过尺寸前缀对话框进行设置,如图1-69所示。
在尺寸命令条上有一个“前后缀”按钮,不使用前后缀时,可以用该按钮进行切换。
图1-68 单一圆柱造型与投影
a)圆柱造型 b)圆柱投影 c)圆柱表面投影
在图1-69中,尺寸的前后缀除了圆的直径以外,还有正方形()、圆柱沉孔()、圆锥沉孔()、深度()、弧长(⌒)、正负号(±)、度(°)等。
图1-69 尺寸前缀对话框
2. 圆柱的截交线
圆柱的表面交线是很常见的结构。曲面与平面的交线称为截交线、曲面之间的交线称为相贯线。本节介绍圆柱的截交线与相贯线。
如图1-70a所示,三角形草图前后对称拉伸切除形成如图1-70b所示的立体。其中左侧直线形成了侧平面,与圆柱的交线是平行于圆柱轴线的直线;顶部的水平直线移动后形成水平面,与圆柱的交线是圆弧(或圆);草图中的斜线移动后形成垂直于正立投影面的平面,称为正垂面,在所垂直的投影面上的投影是一条线,另两个投影为类似形(与空间图形形状类似)。该正垂面与圆柱的交线为椭圆弧(完整切除为椭圆),为了清晰起见,单独取出该平面进行投影,如图1-71所示。可能有些读者会问,如何单独取出一个面来进行显示呢?编者采用了将面的边界生成新草图的方法,投影中仅显示草图即可。单击绘图选项组中的“投影到草图”按钮,如图1-72所示。将鼠标指针移动到椭圆平面上,按〈F3〉键锁定,在命令条中选择“单个面”方式,再选择该面,则其边界就转为了草图。为了方便识别,可以在左侧资源查找器上将其改名为“截交线”,投影后选择视图,再在命令条上单击“属性”按钮,然后在显示选项卡左侧空白区域中右击,在弹出的快捷菜单中选择“全部列出”选项;选择显示的草图“截交线”,在右侧选择“显示”复选框;再选择设计体,取消选择右侧“显示”复选框,单击“确定”按钮退出对话框,更新视图显示即可。对话框中的操作如图1-73所示。
图1-70 圆柱的截交线
a)切口的造型 b)切口与圆柱交线 c)切口圆柱的三视图
图1-71 正垂面的投影
图1-72 “投影到草图”按钮的使用
“投影到草图”放在绘图工具选项组,说明它是一个绘图工具,该工具主要是绘制草图使用的,可以将草图、模型的边线投影到当前的绘图平面上生成草图图线。前面选择椭圆所在平面为绘图平面,将自身平面上的边线投影到自己的平面上,形成边界草图。
图1-73 “高质量视图属性”对话框
3. 圆柱间的交线
(1)直径相等时
如图1-74a所示,直径相等时,圆柱间的交线是两个相交的椭圆,当两轴线平行于投影面时,投影面上的投影是直线,当轴线垂直于投影面时,投影面上的投影都是圆,如图1-74b所示。
(2)直径不相等时
当两个圆柱直径不相等时,交线为闭合的空间曲线,如果圆柱轴线正交且平行于投影面时,该投影面上圆柱交线投影为两段向内侧弯曲的曲线,如图1-75所示。
如果圆柱的轴线倾斜相交也具有上述类似的性质,但是交线的形状大小会有所不同,如图1-76所示。图1-77所示为轴线倾斜相交、平行于投影面、直径相等时的三视图,空间交线是两个相交的椭圆,一个椭圆大一些,另一个椭圆小一些。大的椭圆在左视图中都是看不见的,显示为细虚线;小的椭圆一半可见,另一半不可见。倾斜的圆柱面下半部分在俯视图和左视图中都是不可见的。
总结:圆柱的投影是“两框对一圆”,视图中圆柱面轮廓线是可见与不可见分界线。圆柱的直径尺寸一般标注在非圆视图上,标注在圆上时尺寸线一般是倾斜线。圆柱与平面的交线有圆、直线、椭圆。圆柱的空间交线根据大小、位置不同,形状、投影也不相同,直径相等、轴线相交时为两相交椭圆,在轴线平行的投影面上的投影是两条相交直线;直径不相等、轴线相交时为两段空间曲线,在轴线平行的投影面上的投影是两段向内侧弯曲的曲线。
图1-74 直径相等时圆柱的交线与三视图
a)直径相等时相交模型 b)直径相等时圆柱的三视图
图1-75 直径不相等时圆柱的交线与三视图
a)直径不相等时相交模型 b)直径不相等时圆柱的三视图
1.4.3 模型表面与立体的编辑
拉伸造型可以生成很复杂的立体,采用同步设计时模型表面的编辑是非常容易的。模型表面的编辑包括平移、旋转及尺寸改变。同样,模型也是由许许多多的简单立体组成的,也可以直接编辑模型上的立体结构,如平移、旋转、复制、阵列、对称等。
1. 模型表面的平移与尺寸编辑
模型表面的平移是非常方便的,直接选择要平移的平面,将显示平移的箭头,如果尺寸和几何关系没有被锁定,单击箭头就可以平移。通常草图中的尺寸通过拉伸等造型可以迁移到模型上,迁移过来后一般是非锁定尺寸,用蓝色显示;单击该尺寸,选择编辑方向,移动鼠标指针,更改编辑框中数值即可。已经锁定的尺寸也可以编辑,需要暂时取消模型尺寸的锁定。例如,取消选择图1-78a所示尺寸前面的复选框(勾取消),就可以暂时释放所有已经锁定的尺寸,并进行表面平移了;选择显示的箭头,在弹出的尺寸编辑框中输入平移的距离,或捕捉模型上的已有点即可完成平移。
图1-76 圆柱轴线倾斜相交时的三视图
图1-77 轴线倾斜相交、平行于投影面、直径相等时的三视图
对于已经标注尺寸的模型,可以直接修改模型的尺寸,选择尺寸数字,将弹出尺寸编辑框,如图1-78b所示。尺寸编辑框下面有三个尺寸编辑方向的按钮,可以选择方向,在对应的尺寸线上显示编辑端的箭头,另一端不变以原点显示(相当于基准),同时在模型上也高亮显示要平移的表面。单击“对称”按钮,尺寸两侧都会变化。
对于圆柱面的尺寸,模型上即使没有标注尺寸,也可以直接选择圆柱面,如图1-79所示,弹出类似选择平面的界面,但是显示的是两个方向的平移箭头,圆柱可以在两个方向上平移。同时无论是否标注了直径或半径,都会显示一个直径或半径的尺寸,单击该直径或半径尺寸,将显示一个尺寸编辑框,在尺寸编辑框中修改尺寸,右击或按〈Enter〉键确定即可。
因此在相应结构的设计过程中,草图是否标注尺寸可以自己决定,模型中的尺寸才是最后确定的尺寸。读者可以仔细体验设计的技巧,找到更适合自己的设计方法。
图1-78 模型表面的平移与尺寸编辑
a)表面直接平移 b)模型尺寸编辑
图1-79 圆柱的尺寸编辑
对于多个表面的平移也可以采用类似的操作方法,如图1-80所示。多表面选择时,按〈Shift〉键再选择其他表面。如果发现一个尺寸的变动也影响了其他尺寸的变动,可以将不需要变化的尺寸设置为锁定尺寸(选择尺寸,单击显示的“锁定”按钮,尺寸的颜色由蓝色变为红色),该尺寸即可不受影响。
2. 模型结构的平移与复制
前面介绍的是单一表面的平移操作,平面只有一个方向的平移,单击一个平面只有一个箭头;单击圆柱表面显示两个方向的箭头,可以向两个方向平移。对于立体来说,也可以进行类似的操作。
对于立体的复制,按〈Ctrl〉键移动鼠标指针即可复制选择的对象,图1-81b就是采用两次复制操作,复制了一个长方体,一个圆柱孔。
图1-80 多表面的平移
平面可以复制,复制的平面通常用紫色显示,其也可以作为草图绘图参考平面使用。
注意:平移、复制表面或立体时,默认的方向盘方向平行于系统的坐标轴方向,将鼠标指针移动到箭头顶端的蓝点上,按〈Shift〉或〈Ctrl〉键,移动鼠标指针即可旋转改变该箭头的方向,确定方向盘方向后,再进行平移操作。如果需要改变方向盘圆盘方向,可以按〈Shift〉键,单击方向盘盘面即可。
图1-81 立体的平移与复制
a)立体的选择 b)平移与复制
3. 模型表面与立体的旋转
在有些情况下,需要对模型的表面或某个立体进行旋转形成新的结构,操作方法是选择要旋转的表面或立体,将鼠标指针移动到箭头的原点,移动鼠标指针将显示的方向盘移动到旋转轴上(坐标系可能发生旋转),再将鼠标指针移到方向盘圆周上的圆点上,单击并拖动,在弹出的编辑框中输入旋转的角度,即可完成表面或立体的旋转操作。如图1-82a所示,选择了右侧表面,将方向盘中心移动到了底边的旋转轴上。为了使右侧表面选择时不影响其他的表面,需要将设计意图前面的复选框取消(去掉勾),这样旋转后该面和原来面的平行与垂直关系将不再保持,只旋转这一个面。单击图1-82a所示方向盘上的原点并拖动鼠标,在弹出的编辑框中输入15°。图1-82b所示为旋转后的表面。注意旋转时角度值是有正负的,规定逆时针为正值,顺时针为负值。
对于立体的旋转来说,与表面的旋转是完全一样的,只是选择的是立体而不是表面。选择时可以使用窗口来选择。如果不使用模型的边线作为回转轴,而是自己定义的其他直线作为旋转轴,可以在旋转操作前画出旋转轴。如图1-83所示,旋转轴是通过上面的长方体长边方向中点的直线。
图1-82 模型表面的旋转
a)选择表面,移动方向盘到旋转轴,取消设计意图 b)旋转后的表面
图1-83 立体的旋转
a)画旋转轴,选择立体,移方向盘到旋转轴 b)旋转后的立体
本部分的模型操作对于投影与三视图的认知是非常重要的,模型生成以后可以在工程图环境生成投影,模型编辑以后在工程图环境更新视图即可显示编辑以后的模型的三视图。也可以对模型上的表面或立体进行局部的渲染,在投影图上相应地也显示对应的颜色,便于三视图或其上表面投影的学习。
表面渲染操作方法:选择视图→零件画笔→在命令条中选择颜色,在“选择”下拉列表中选择“面”(立体渲染可选“特征”)→选择渲染的表面→在三视图的命令条上选择渲染方式→更新视图即可,如图1-84所示。
图1-84c所示上面立体左侧面是正垂面,主视图积聚为一线,另外两个投影为类似形(长方形)。
4. 使用几何关系约束编辑模型的表面
在草图绘制中介绍过图线在绘制以后,可以通过几何关系约束来设置图线之间的几何关系。立体设计同样也可以在模型设计之后改变表面之间的几何关系。在零件环境中,有一组面相关约束工具,如图1-85a所示。
图1-85b所示为练习水平/竖直、垂直约束以及同轴约束的模型,选择水平/竖直命令,选择A面,该面接近竖直面,将会变为竖直面;选择垂直命令,再选择D面与C面,D面将变成与C面垂直;选择同轴命令,选择小圆柱与大圆柱面,两圆柱面变为同轴圆柱面,结果如图1-85c所示。
图1-84 模型的渲染与三视图的渲染
a)零件画笔显示的命令条 b)渲染前的三视图 c)渲染后的三视图
图1-85d所示为三轴共面的模型,先单击“轴共面”按钮,再选择三个回转面,第一个回转面轴线相当于基准线,需要再有一个点或面确定三轴共面的平面。图1-85e所示为选择面D得到的结果,三轴共面的平面是过第一个回转面的轴线且平行于平面D的平面。图1-85f所示为选择回转面C的顶面圆心得到的结果,三轴共面的平面是过第一个回转面的轴线和回转面C的顶面圆心构成的平面。图1-85g所示为选择回转面B的顶面圆心得到的结果,三轴共面的平面是过第一个回转面的轴线和回转面B的顶面圆心构成的平面。
图1-85 h所示为对称约束。单击“对称约束”按钮,选择A处的柱面,右击或按〈Enter〉键确认;再选择B处的柱面,右击或按〈Enter〉键确认,然后选择对称平面C,在命令条上确定或者右击确定。此时A与B对称,A柱面半径尺寸将会与B柱面半径尺寸相同,高度不会相同,如图1-85i所示。如果选择对象时选择的都是柱面的顶面,那么两个圆柱的高度将会相同,但是圆心到对称面的距离和半径不会变化。
本节介绍的是模型上表面的约束,不能用于立体的约束。
1.4.4 拉伸造型的其他选项
1. 拉伸范围与类型选项
在拉伸命令条上,有一个选项称为拉伸范围与类型选项。造型开始时,因为还没有任何表面,拉伸范围与类型选项仅有“有限”和“起始-终止”选项。非第一个造型特征(立体)时,该选项则包含“有限”“贯通”“下一面”“起始-终止”四个选项。
1)“有限”选项操作时,直接输入拉伸的高度或长度即可。
2)“贯通”选项,对于增料是指从当前的草图开始,拉伸实体的长度将到达模型在拉伸方向最大尺寸,在草图范围内,填充模型的所有沟槽;对于除料是指切除当前零件模型上草图范围内拉伸方向的所有材料,如图1-86a所示。
3)“下一面”选项,对于增料是指从当前的草图开始,拉伸到遇到模型上第一个实体表面,就停止拉伸;对于除料是指拉伸切除模型上在拉伸方向遇到的第一层实体,仅管一层。对于拉伸到的表面是倾斜表面或是曲面的情况下,各处的拉伸距离并不相同,就必须用这一选项,如图1-86b所示。
图1-85 几个主要几何关系约束
a)面相关约束工具 b)练习水平/竖直、垂直约束以及同轴约束的模型 c)A面变为竖直,C面垂直D面,两圆柱同轴 d)三轴共面的模型 e)选择前面D得到的结果 f)选择回转面C的顶面圆心得到的结果 g)选择回转面B的顶面圆心得到的结果 h)对称约束 i)对称约束结果
4)“起始-终止”选项的拉伸操作是指从绘图参考平面开始,到选择的表面结束,如图1-86c所示,图中指出了起始面和终止面的位置。
图1-86 拉伸范围与类型选项的操作
a)“贯通”选项时,草图在一侧的除料与增料操作 b)“下一面”选项时,草图在一侧的除料与增料操作 c)“起始-终止”选项时,草图在一侧的除料与增料操作 d)“贯通”选项时,草图在中间的增料操作 e)“贯通”选项时,草图在中间的除料操作 f)“下一面”选项时,草图在中间的除料操作 g)“下一面”选项时,草图在中间的增料操作
“贯通”和“下一面”选项可以选择拉伸方向,尤其对于草图在立体内部的情况,可以选择单向也可以选择双向的拉伸操作。图1-86d、e所示为“贯通”选项时,草图在中间的增料与除料操作,将鼠标指针移到左侧就是向左侧的拉伸操作,将鼠标指针移到右侧就是向右侧的拉伸操作,将鼠标指针放在中间就是向两侧的拉伸操作。图1-86f、g所示为“下一面”选项时,草图在中间的除料与增料操作。
2. 对称拉伸选项
在拉伸命令条上有一个对称拉伸的选项按钮,单击该按钮可打开或关闭对称拉伸的选项。图1-87所示为对称拉伸的除料操作。在区域不好选择时,可以将鼠标指针移到该区域,稍等将显示鼠标符号,右击并从弹出的列表框中选择区域。
图1-87 对称拉伸的除料操作
a)双向对称拉伸操作 b)立体内草图的选择 c)平面的快捷拾取列表框
提示:英文输入状态下,对称拉伸选项可以用〈Shift〉键切换,增料和除料可用〈Space〉键切换,这两个快捷键同样适用于旋转造型过程中。
3. 增料除料选项
默认的该选项有增料、除料和自动三个选项。如果拉伸的对象就是第一个模型特征(结构),那么该选项为增料选项,呈灰色不能选择。当草图选择后,可以进行增料也可以除料操作时,该选项为自动选项,当前草图选择后位于立体内部,默认为除料方式,如图1-87所示。当然该图也能采用增料方式,当拉伸长度到达模型外侧时就可以使用。通常在命令条上选择增料与除料的选项,也可以按〈Space〉键在两者之间切换。
1.4.5 拉伸平面与曲面
如果需要拉伸的对象是直线、曲线,那么也可以用拉伸操作来实现。在Solid Edge中,曲面设计也是一种设计方法,把立体看成由若干面来组成,通过设计这些面,构成更为复杂的立体。一般能够用实体造型直接完成的设计就不要使用曲面设计,毕竟曲面设计更为烦琐一些。另外曲面也可以作为一种辅助设计的元素,如前面的实体拉伸命令中的“起始-终止面”选项,终止面也可以为其他曲面。图1-88a所示为拉伸曲面的命令条,图1-88b所示为直线拉伸为平面,图1-88c所示为圆拉伸为圆柱面,图1-88d所示为曲线拉伸为曲面。
图1-88 拉伸平面与曲面
a)拉伸曲面的命令条 b)直线拉伸为平面 c)圆拉伸为圆柱面 d)曲线拉伸为曲面