SOLIDWORKS®零件与装配体教程(2018版)
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1.2 设计意图

为了有效地使用像SOLIDWORKS这样的参数化建模系统,设计者必须在建模之前考虑好设计意图。设计意图是关于模型被改变后如何表现的规划。模型创建方式决定它将怎么被修改。以下几种因素会帮助设计人员来体现设计意图。

1.自动(草图)几何关系 根据草图绘制的方式,可以加入基本的几何关系,例如平行、垂直、水平和竖直。

2.方程式 方程式用于创建尺寸之间的代数关系,它提供一种强制模型修改的外部方法。

3.添加约束关系 创建模型时添加约束关系,这些约束关系提供了与相关几何体进行约束的另一种方式。这些约束关系包括同心、相切、重合和共线等。

4.尺寸 草图中尺寸的标注方式同样可以体现设计意图。什么是驱动设计的尺寸?什么数值是已知的?哪些尺寸对模型的生产最重要?添加的尺寸某种程度上也反映了设计人员打算如何修改尺寸。

下面举例说明如何考虑设计意图。

1.2.1 设计意图示例

图1-4所示是在草图中采用不同设计意图的一些例子。如果矩形板宽度100mm发生改变,会如何影响整个几何体?图1-4a所示草图中,无论矩形板的尺寸100mm如何变化,两个孔始终与边界保持20mm的相应距离。

图1-4b所示草图中,两个孔以矩形左侧为基准进行标注,尺寸标注将使孔相对于矩形板的左侧定位,孔的位置不受矩形板整体宽度(100mm)的影响。

图1-4c所示草图中,标注孔与矩形板边线的距离以及两个孔的中心距,这样的标注方法将保证两孔中心之间的距离。

图1-4 尺寸标注中的设计意图

1.2.2 设计意图的影响因素

设计意图不仅仅受草图尺寸标注的影响,特征的选择和建模的方式也很重要。例如图1-5所示的简单阶梯轴就有多种建模方法。

1.层叠蛋糕 用层叠蛋糕方法创建这个零件,如图1-6所示。一次创建一层,后面一层或者特征加到前一层上。如果改变了某一层的厚度,在其基础上创建的后面的层的位置也将随之改变。

图1-5 阶梯轴

图1-6 “层叠蛋糕”法

2.制陶转盘 制陶转盘法以一个简单的旋转特征创建零件,如图1-7所示。一个单个草图表示一个切面,它包括在一个特征里完成该零件所必需的所有信息及尺寸。尽管这种方法看上去很有效,但是大量的设计信息包含在单个特征中,限制了模型的灵活性而且修改时很麻烦。

3.制造法 制造法是通过模拟零件加工时的方法来建模的,如图1-8所示。例如,当阶梯轴在车床上旋转时,在设计上可以考虑从一个棒料开始建模,并通过一系列的切割来去除不需要的材料。

图1-7 “制陶转盘”法

图1-8 制造法

在判断到底应该使用哪种方法时,并没有完全标准的答案。SOLIDWORKS给予用户极大的灵活性,可使用户相对简单地更改模型。用户按照自己头脑中的设计意图可以得到精心布局的文档,这些文档易于修改和重用,使用户的工作更加轻松。