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传统的机械绘图,是想象出零部件的立体形状,然后对立体模型从各个方向上投影,生成各投影面上的二维视图,加以标注尺寸等注释,生成基本的二维的图纸。如下图。 6 v4 D. S5 J! [5 D l0 _
' B: T: y! N8 P+ S! h p( |; U
; D+ W: y1 p7 `3 U! Q& X- y二维的图纸 ! F8 w) V, A7 h
但是二维图纸的缺点也是明显的,就是略复杂点的就显得不直观,需要人为的正确想象。如果有三维的数模展现,并且能旋转、缩放,就更加直观易懂了。 ' t4 r% C8 w7 x
现在有了三维CAD软件SolidWorks的辅助,实现2D—3D转换,生成一般的三维数模是比较简单的事。对于从AutoCAD到三维软件过渡的设计者来说,SolidWorks的这个功能容易上手,可以帮助你轻松完成从AutoCAD到三维CAD软件的跨越。 : h& G# h2 D1 {6 C9 D
从2D-3D的跨越可谓是传统机械绘图的逆向过程(类似图1,但是由投影视图生成立体模型)。输入的2D草图可以是AutoCAD的DWG格式图纸,也可是SolidWorks工程图,或者是SolidWorks的草图。 7 T4 p2 ?8 u' f0 R$ q- ^, ?
本文讨论如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中实现2D—3D的转换。 . b+ s1 r1 W/ F& j; o: m
原理:很多三维CAD/CAM软件的立体模型的建立,是直接或间接的以草绘(或者称草图)为基础的,这点尤以PRO/E为甚。而三维软件的草绘(草图),与AutoCAD等的二维绘图大同小异(不过不同的就是前者有了参数化的技术)。
3 d3 \3 `! b" U, l) [8 b4 e8 d 在SolidWorks中,就是将AutoCAD的图纸输入,转化为SolidWorks的草图,从而建立三维数模。
! r8 W% e8 Q F. P( @ 基本转换流程:
* W, c% g; `# U4 G: U4 R 1.在SolidWorks中,打开AutoCAD格式的文件准备输入。" e$ c) z9 G* j$ l2 ?( C
2.将*DWG,DXF文件输入成SolidWorks的草图。
" z' j* A- S- b V4 k/ a6 w 3.将草图中的各个视图转为前视、上视等。草图会折叠到合适的视角。
. G8 A0 i, j- h( Z r6 f 4.对齐草图。
- |. T$ T* k7 g9 Z6 ] 5.拉伸基体特征。
9 [% W; o8 R8 N 6.切除或拉伸其它特征。
9 K& Z# \5 ^; a! |: C& l) Z# H( g 在这个转换过程中,主要用2D到3D工具栏,便于将2D图转换到3D 数模。
) _ q0 f5 h$ L; ~' K# b5 `4 a9 _3 \ 下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005为例,看一下如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中:
1 G- m- C/ D0 A 一、2D图纸准备工作
X6 [ o @2 \$ O 因为此转换主要是用的绘图轮廓线,其余的显得冗余,所以在AutoCAD中,需要将二维图形按照1:1的比例,绘制在一个独立的层中,比如“0层”。
+ H p( f, U. _# V6 F/ e* s r5 p 注意:输入SolidWorks的CAD二维图形一定要注意比例,在单位统一的前提下(比如都是毫米),SolidWorks是严格按照输入的CAD图形转换为草绘并生成数模的。
: N$ l u* I( I" P9 { ~( R1 a9 H' m \ 如果是已经绘制好的图纸,调整各个视图,并将其它图素如中心线,标注线,剖面线等等分别设置在各自独立的图层中。 : q! l% y: ~6 w. j, ]
二、将AutoCAD的图形转换并导入SolidWorks
+ ~/ ]/ ?# D% ^ 打开SolidWorks,选择“打开”,从下拉列表中选择“DWG”文件,“DXF/DWG”输入对话框出现。如图。
2 x' B8 r/ s* o$ N# R+ u# F6 e7 h* ^/ \
* A' Q; A+ H2 |! b9 I+ Q
DXF/DWG
- d% p0 o) ]" h, \2 K/ [1 X* ?1 x 选择第三项,“以草图输入到新零件”即导入AutoCAD格式的文件。选择“下一步”图3。 : h3 {. n6 e$ b8 k
2 a y1 }4 p% n0 ^6 [以草图输入到新零件 ( ?7 {3 u7 q1 M) N
出现“工程图图层映射”对话框,如图。 ( N; k& k; a' U1 O ]# R3 ]
8 j, b' J7 ~1 I5 U4 z" ?工程图图层映射 4 P+ s) {9 U& g' m6 x
在“显示图层下面”,选择“所有所选图层”,在下面的图层选择中,选中“0层”前面的选择框,因为基本轮廓图形都是在“0层”中绘制,故只将此层中的图形输入到SolidWorks中。
9 {" w1 d+ b* j+ Q! g* B9 g 预览:在输入前,利用“预览”下的图形浏览工具,可以象AutoCAD一样进行图形的放缩,局部放大,平移等视图操作。: H! r' z8 z4 ?" {" F3 B1 `
“白色背景”:将背景颜色设置为白色。- C, n9 E% o, O8 H- M# _
选择“输入此图纸为”:模型9 P+ ~) b! P, q. L7 T" C2 H
选择下一步,出现文件设定对话框。如图
3 k' S2 x3 B3 Z* M" ?3 u# Z( L# r: m0 p5 \0 u
文件设定对话框
; g2 T B+ f% ~3 s+ m" ]) X 输入数据的单位:按照习惯,一般选择“毫米”。
2 @" P j! C% |/ J; Q9 S) L c 选择“添加约束”和“合并点”,选择输入此图纸为“2D草图”,这样可以把AutoCAD的图形转换为3D软件中的草绘,便于后续三维模型的生成。单击“完成”,成功将AutoCAD的图形转换并导入。如图。
1 I/ f. ]2 ]9 ] 注意:由于在生成三维模型的特征时,各草绘的轮廓一般是封闭的(曲面除外),所以在进行下一步之前,最好检查一下,看草绘图线有无不封闭的情况,有无多余的线或点,各图线是否真正相交形成封闭图形。
" k8 k* y% z* }4 B
% z2 F$ c3 ]" s6 U" S+ t+ d' [- X% x$ \2 N
看草绘图线有无不封闭的情况 ' X" C3 v0 n5 y. y7 s/ l
三、将草图定义出前视,上视,左视等视图) e; d3 _% j# D' z
' ]7 ]4 K: l7 ]. P! X) _
输入的草图是三维数模在各个方向上的投影,就是从不同方向上看去的视图,所以需要分别将其定义为前视,上视,左视等视图。7 _1 g3 x# b5 b& T6 |: [2 a& m B
注意:在定义任何其它视图之前,必须先定义前视图。您可进行框选择、链选择,或按住 Ctrl 来单独选择。
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A( U" i; Z$ i7 `% s. } 具体操作:
+ L; |* G/ `; C& W 选择下图所示的视图,单击“2D-3D”工具栏上的“前视”,将其定义为前视图。
7 q" x. `$ U) J" ?9 m; i
# ^# {9 l( x" a* }
1 j7 F& A( _% ~; {" n4 ~6 {+ F前视
; ~1 c* ~2 G% `1 G# B0 X4 z8 {7 P 同样操作方法,将其它几个视图分别定义为上视,左视等视图。
! u9 u# X( F8 B) d& L. M; T+ {
. d0 L9 W, r, ~/ z. X! y 四、定义辅助视图 % ~$ v1 `% p8 x' C* @8 ~2 s n" O
按下图所示定义辅助视图,注意必须在另一视图中选择一直线来指定辅助视图的角度。
7 g& P2 @; s6 W7 e+ l- O8 ?) w9 N( F- [: C/ b
; V1 j3 [6 T5 a- z q+ j& D指定辅助视图的角度
! L: y' z) E3 V0 W 生成的各个视图如下图所示,是不是有了立体的感觉?
: A a: T4 T2 t' s, O* z
{8 [" Y1 W0 F1 j( a, V! y- r# s3 m; F. ?+ P4 a
立体 - B+ S; m; |3 j7 O2 S3 V: E. d+ k2 h
五、对齐草图
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. d7 t* m! x" W8 f6 q9 S 接下来要对齐草图。因为按照机械制图的原则,各个视图中的一些轮廓和边线是对齐的。选择一视图中的边线与在第二个视图中选择的边线对齐。选择的顺序很重要。
# a5 A2 N4 z/ y% ^ 这个操作需要用到工具栏上的“对齐草图”命令。
* ~3 [8 N& t0 K2 j3 u 对齐草图操作:
e4 A! _1 k) G! A& m5 A 在将要与另一草图对齐的草图中选择一直线或点。8 M7 w' Y5 ~ i* A& q+ a5 P
按住 Ctrl 并在第一草图将要与之对齐的第二草图中选择一直线或点。
6 ?! t6 @/ `- a2 G! _% ?8 @8 L9 W, E 单击 2D 到 3D 工具栏上的“对齐草图” ,或单击“工具”->“草图绘制工具”->“对齐”->“草图”0 F, O% E9 T+ r
六、生成3D模型
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0 ]' I" C- W* U: H 最后进行重要的一步——生成3D模型,最常用的就是“拉伸/切除”命令。" O2 q) w" W [( i7 Z' e' e+ Y9 C
注意:从所选草图实体拉伸特征,不必选择完整的草图,可以从整个草图中选择部分图形。可一次选一个或多个,但是各草图图形应该都是封闭的,才能生成实体特征(如拉伸,切除等)。
7 E! v2 Z6 ^0 E" y% t 拉伸特征; W( C3 ^+ P; Z2 z8 r h
在设计树中选择“草图1”,即输入的前视图,右键选择“编辑草图”,选择要拉伸的轮廓,如图10。
5 U, G1 R' |4 n+ B- `1 K% t4 }. `
2 b# j, j- J+ s9 @$ m5 }1 s. s& ~. h: E+ Z% |( d' n) o* r: r
选择要拉伸的轮廓
: C8 p& N+ f5 f& r7 w 单击“2D-3D”工具栏上的“拉伸”,基体-拉伸 PropertyManager 出现。
( o& m r$ g) ^' t1 ?4 S 在“基体-拉伸” PropertyManager 中设置相关参数,编辑属性。
$ M4 ^) ^0 z" x- | 方向一:默认的拉伸方向,如图中箭头所示。
# P/ c5 C- W- R1 p9 |1 Q
, F3 c9 q* U! F" z5 J$ C% C! l: H9 g5 i, _
默认的拉伸方向
0 c0 `' i. y9 j3 Z {* L 可以输入拉伸的深度,或者指定要拉伸到的点或直线。根据投影原理,另一视图(上视图)的一投影边线就是拉伸的深度,我们选择上视图中的一终止点作为拉伸终点。
9 a R6 A; h8 q0 n b7 V 注意:对于 2D 到 3D 转换,可通过选择一草图实体来指定给定深度拉伸的深度。* w. r$ J# _1 u3 \
最后按右键,一个拉伸的三维模型生成了。' n( n3 c! S0 I2 ^# _! l
添加一个切除特征
; ^) U6 V3 m0 K2 |/ L# V% M' U 我们可以从辅助视图上的一个图形轮廓,在已经生成的拉伸实体中进行切除。- v# u( [' P3 T2 x: X# V# K3 S
在辅助视图上选择小矩形,单击2D-3D工具栏上的“切除”,在对话框中指定切除的深度,完成切除。如图
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# Q5 x* Y! L( q% `, ]9 j: K! C$ B0 N. p, {' A, F, e
完成切除
, z& D# }) ~' [5 W 这样,2D-3D的转换就大功告成了! Z5 J8 R# E5 H& m; G
总结* o! m" y1 B& {5 `
6 Z7 ~0 H: w. S 这种方法还有一个好处,就是形状复杂,其尺寸定位不规则的图形,也许在三维软件里绘制草图比较麻烦,在制作三维数模的时候,不用重复进行草绘,就可轻松生成。
" o8 u' a$ m4 i8 X; ` 上面举的只是一个最基本的例子,其实更复杂一些的图形也可以实现。
3 B: D. p2 [$ |5 Q3 K$ j& r SolidWorks的2D-3D的功能实现了从平面二维绘图到3D数模的跨越,是设计者从AutoCAD过渡到三维CAD软件的成功阶梯。对于一些常见的二维图纸,可以轻松实现到三维数模的转换,从而为以后的三维装配、干涉检查等奠定了基础。 a1 t/ \! O5 H, C
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( R0 p& p4 Y4 J/ D b7 k[ 本帖最后由 刹车 于 2009-7-10 09:52 编辑 ] |