参数化设计课件

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1、计 算 机 辅 助 设 计,主讲： 阮培英 ,4.1 参数化图形及特征的概念 4.2 Solid Edge 简介 4.3 草图的创建、标注及编辑 4.4 三维基本实体的创建,第4章 参数化设计,4.1 参数化图形及特征的概念,在CAD中，参数化技术是指采用预定义参数的方法建 立图形的约束集，并指定一组尺寸作为参数使其与几何 约束集相关联，将所有的关联公式融入到应用程序中， 然后以人机交互的方式修改参数，通过参数化尺寸驱动 实现对设计结果的修改 特征，在参数化的建模中，特征一般是指组成复杂 模型的基本模型，如立方体、圆柱体和孔等,4.2 Solid Edge 简介,SE是一个用于零件建模、装配和

2、工程图制作等的CAD系统 灵活的基于特征参数化设计造型技术 强大的钣金件设计功能 智能的装配件设计功能 高效的工程图制作与标注 逼真的色彩渲染工具,4.3 草图的创建、标注及编辑,4.3.1 草图界面的简单介绍,4.3.2 草图工具,包括直线工具，曲线工具，圆弧工具 ，圆和椭圆工具 ， 矩形工具 ，阵列工具 ，倒角工具 ，修剪工具 ，偏移工具 ， 包含工具 ，元素操作工具 ，标注尺寸工具 ，图素间尺寸工 具，连接与同心约束关系工具，线约束关系工具，相切约束关 系工具，相等约束关系工具，建构显示工具。,1 )直线工具,可以分别在长度和角度栏中输入所需直线的长度和角度值，然后用鼠标在绘图区内单击即

3、可绘出所需的直线。也可以不输长度和角度的值，而直接用鼠标在绘图区内连续单击绘制直线。,单击 可以切换到画圆弧状态，单击后可以在栏内输入半径值，也可以不输直接在绘图区内画弧。,2) 圆弧工具,圆弧工具的下拉工具条为相切弧工具，三点弧工具，中 心点弧工具 相切弧工具用以绘制与一个或两个元素相切或垂直的圆弧 三点弧工具用以绘制圆弧。第一点定义一个端点，然后，可以先定义弧线上的一个点再定义端点，也可以先定义端点再定义弧线上的一个点，端点与其他元素不能相切或者垂直 中心点弧工具使用三个点来绘制圆弧。第一个点定义圆弧的中心，接着的两个点定义圆弧的半径和扫过范围,3) 圆和椭圆工具,圆和椭圆工具的下拉工具条

4、为中心点画圆工具，三点画 圆工具，相切圆工具，三点画椭圆和中心点画椭圆工具,4）矩形工具,使用矩形工具绘制矩形一般有两种方法： 使用三个点绘制矩形，前面两个点定义宽度和矩形的 旋转角度，第三个点定义高度。 在条形工具栏中输入矩形的宽度、高度和角度值，然 后用鼠标左键在绘图区单击即可,条形工具栏,5） 倒角工具,倒角工具的下拉工具条为倒圆角工具，倒角工具 倒圆角工具在两个元素之间绘制一个内圆角 这两个元素可以是圆弧、直线、圆、椭圆或曲线,倒圆角示意图,条形工具条上的 按钮可以控制被倒圆的元素是否被裁剪掉,倒角示意图,6) 修剪工具,修剪工具的下拉工具条为修剪工具，修剪角工具，延长到下一交点工具

5、修剪工具可以将开放或闭合元素修剪至在两个方向上最接近的交点或修剪至选定的元素 修剪角工具可以通过延伸或修剪两个选定的开放元素绘制角,修剪工具示意图,修剪角工具示意图,7) 延长工具,延长到下一交点工具可以延伸一个或多个开放元素，直到 它们与活动窗口中最接近的元素或所选择的元素相交为止。 延伸方向由选择要延伸的元素时光标的位置确定。 如果要延伸的元素不可能与视图中的任何其他元素相交， 则不延伸该元素。,延伸工具示意图,延伸工具无法延伸直线的示意图,8） 偏移工具,偏移工具的下拉工具条为偏移工具，对称偏移工具 偏移工具绘制一个二维元素或一组已连接的二维元素的偏移副本 该工具在复制元素的同时保留了诸

6、如线条的角度、弧和圆的中心点等特征,偏移工具示意图,9）标注尺寸工具,标注尺寸工具可以在任一单个元素或两个元素之间标注 尺寸，标注的尺寸类型取决于所选择的元素类型,当使用标注尺寸工具在两个元素之间标注尺寸时，可以用键盘上的 SHIFT 键在“水平”/“垂直”A与“两点之间”B之间切换尺寸测量的方向,直线的长度和角度,圆的半径和直径,圆弧的长度、角度、半径,椭圆或曲线的半径,两个线性元素之间,两个圆形元素之间,条形工具条上的 用来控制所标注的尺寸是否用来驱动 元素 在草图环境中进行尺寸标注，主要的目的就是用尺寸驱动 图形，其次可以检查图形的正确性。 尺寸的修改 尺寸标注结束后，可以单击，选择某一

7、尺寸，在条形工具 条中键入数值进行尺寸修改 同时，也完成了图形的尺寸驱动 尺寸的移动 尺寸标注结束后，有时需要移动尺寸的位置，这时可以用 鼠标左键拖动所需要移动的尺寸,10) 连接与同心约束关系工具,连接与同心约束关系下拉工具为连接工具，同心工具 连接工具用以连接两个元素，以便使一个元素或轮廓 组的关键点保持连接到另一元素或轮廓组的关键点上 同心工具可以使一段弧或一个圆与另一段弧或圆同心,11) 线约束关系工具,线约束关系为水平与垂直约束关系，共线约束关系，平 行约束关系，垂直约束关系，锁定约束关系,12) 相切约束关系工具,相切约束关系可以设置两个元素为相切的关系 两个元素相切不一定要有交点

8、，延长线相切也可以,相切关系示意图,13) 相等约束关系工具,相等约束关系的下拉工具条为相等约束关系，对称约 束关系，设定对称轴工具 相等约束关系可以使元素相等，该关系可以应用于直 线和弧的长度与弧的半径,相等关系示意图,对称约束关系可以使元素关于轴对称，对称轴两边元 素的特征（如大小和位置）都由对称关系保持,对称关系示意图,14) 建构显示工具,建构显示工具可以控制参考元素的显示，如坐标系、参 考面、草图等,4.3.3 草图的编辑,草图的编辑可以根据草图的完成状态分为三种情 况下的草图编辑: 1)绘制过程中的草图编辑 2)已退出草图环境，但在零件设计环境中还未单击条形 工具条上的完成前，可以

9、单击条形工具条上的草图，返 回草图环境进行草图编辑 3)已退出草图环境，并且已在零件设计环境中单击了条 形工具条上的完成 这时若要对草图进行编辑，则可以使用选择工具,4.3.4 草图的关系助手,草图的关系助手用来设置草图的几何关系、尺寸和检 查草图的自由度 利用关系助手给草图添加约束和尺寸。 选择主菜单“工具”中“尺寸”下的“关系助手”。 单击 设置需要添加的关系及尺寸。,关系助手选项设置对话框,4.3.5 草图的辅助工具,1) 对齐指示：当选择该选项时，在绘制草图时会以虚线 显示水平或垂直对齐的情况，以方便绘图 2) 关系控制：当选择该选项时，草图上的几何关系会显 示出来,对齐指示示意图,关

10、系控制示意图,4.3.6 智能草图,智能草图用以设置绘图时需要捕捉的各种关系。,智能草图关系选项对话框,智能草图指针选项卡,4.3.7 草图绘制实例,精确绘图 即在绘图时输入精确的尺寸 尺寸驱动 即先徒手绘制草图，然后添加约束关系和标 注尺寸,4.4 三维基本实体的创建,4.4.1 零件特征工具,1) 选择工具,选择工具，用以选择轮廓元素、零件、特征、图纸视图、 尺寸、关系图柄和注释等,2) 草图,3) 拉伸工具, 单击 ，选择水平面，在草图环境中选择 ，单 击坐标面原点，在条形工具条上的直径内输入50，按回车 键 单击条形工具条上的完成，回到零件环境 在条形工具条上的距离中输入拉伸体的长度，

11、例如输 入25，按回车键 用鼠标指定是向上拉伸还是向下拉伸，单击条形工具 条上的完成 完成拉伸，生成实体,4) 旋转拉伸,旋转拉伸的下拉工具条为旋转拉伸体，扫过型拉伸 体，放样型拉伸体，螺旋拉伸体等 旋转拉伸体 扫过型拉伸体 放样型拉伸体,旋转拉伸体示例,扫过型拉伸体示例,放样型拉伸体示例, 螺旋拉伸体 法向拉伸体,螺旋拉伸体示例,法向拉伸体示例,5） 切块工具,切块工具，用于沿直线路径拉伸轮廓构造切口特征,切块工具构造切口特征示例,6） 旋转切块,旋转切块构造切口特征示例,旋转切块的下拉工具条为旋转切块，扫过型切块，放 样型切块，螺旋切块，垂直切块,7) 孔,孔的下拉工具条为孔工具，螺纹工具

12、。 孔工具：孔工具可以用来构造孔，其中包括直孔、螺 纹孔、锥度孔、钻孔以及埋头孔 螺纹工具：螺纹工具可以对已有的圆柱面添加直螺纹 或锥形螺纹，既可以是外螺纹也可以是内螺纹,各类孔特征示例,8) 斜角工具,添加斜角特征示例,添加斜角特征示例,斜角添加步骤示意图,9) 倒角,倒角的下拉工具条为倒圆角工具，倒角工具,10) 镜像特征,镜像特征的下拉工具条镜像特征工具，镜像零件工具 镜像特征工具用于镜像复制所选的特征 镜像零件工具可以以选择的平面镜像和复制整个零件,镜像特征示意图,镜像零件后结合 成一个零件示意图,镜像零件示意图,11) 筋条,筋条的下拉工具条为筋条工具，网格筋工具 筋条工具可以通过拉

13、伸轮廓构造肋条 网格筋工具可以用一次操作完成多条筋,筋条示意图,网格筋条示意图,12) 薄壁,薄壁的下拉工具条为薄壁工具，选择薄壁工具，加厚 工具 薄壁工具可以构造有限厚度的薄壁实体，该实体可以 有或没有开放的面,薄壁实体示意图,选择薄壁工具可以构造不同厚度的薄壁实体 加厚工具通过偏移一个或多个面来加厚实体。可以使用此工具以表面来构造实体或修改已有的实体,加厚构造实体示意图,不同壁厚薄壁实体示意图,4.4.3 零件实例,4.5 装配的概念与应用,4.5.1 装配环境的界面,4.5.2 装配关系,1)固定关系 固定关系可以使一个零件相对于其他装配件的位置保持 固定，以便其它零件可以根据固定零件来

14、定位 SE对放在装配件中的第一个零件自动应用固定关系,2)拼合关系,拼合关系可以使装配件中一个零件的面与另一个零件的面 共面且相对,3) 面对齐关系,面对齐关系在装配件中使一个零件的平面与另一个零件 的平面保持平行，并且它们面向同一个方向,4) 轴对齐关系,轴对齐关系用来使一个零件上的柱面与另一个零件上的 柱面同轴 同时可以选择允许 轴浮动还是固定,5) 插入关系,插入关系同时应用了固定偏移值的拼合关系和固定旋转 角度的轴对齐关系。通常使用该关系将螺母或螺栓一类 的零件放到孔中或圆柱型拉伸体上,6）连接关系,连接关系可以使一个零件上的关键点、线或面定位于另 一个零件的关键点,7）角度关系,角度

15、关系可以对已经应用了轴对齐关系的两个零件的两 个面或两条边之间设定角度,8）相切关系,相切关系可以使装配件中一个零件的圆柱面保持与另一 个零件的平面或圆柱面相切,9） 凸轮关系,凸轮关系可以应用于一个零件上的相切面A和另一个零件 的单从动面B之间，从动件的接触元素可以为平面、圆柱 面、球面或点,4.5.3 组件剖视图,组件剖视图示意图 操作步骤： 1在“视图”菜单中，单击“剖视视图”； 2在剖视图对话框中，单击“新建”； 3选择剖视图的剖切面； 4绘制另一轮廓用于剖切； 5单击条形工具栏上的“完成”； 6单击定义从轮廓的哪一侧中移除材料； 7单击定义移除材料的延伸量； 8选择需切除的零件。,4

16、.5.4 装配实例,在装配图中放置第一个装配零件,4.6 工程图的概念与应用,4.6.1 工程图环境的界面,4.6.2 工程图工具,1）工程视图向导 用于为工程图选择三维装配件或零件创建零件视图，装 配件或零件被附到工程图的文件中,2）主要视图 从现有的工程图中创建主要视图 3）辅助视图 用于创建新的零件视图A以便得到垂直于零件的某个面的视图,4）剖切线 绘制视图的剖切线，以便沿该线剖切零件绘制剖视图 5）剖视图和局部剖视图 剖视图用以从选择的剖切线创建三维零件或装配件的剖视图；局部剖视图用以在零件图上定义封闭区域以便沿该区域剖切零件以显示零件的内部结构，在剖切时需要定义剖切的深度.,剖视图示意图,局部剖视图示意图,6）中心线、圆心标志和螺钉圆孔 中心线工具可以在两条线之间的中点或在元素的两个 关键点 圆心标志可以在曲线元素，例如圆或圆弧的中心、圆 弧或直线的中点或端点以及任意点放置中心标记,两条线之间的中心线,两个圆之间的中心线,圆的中心标志 端点和中点标志 任意点标志,工程图绘制的基本步骤, 新建工程图； 单击主菜单“文件”中的“图页设定”，