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。 % O2 r- \; m: l& q, q
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! C5 x0 C% V6 |二维的图纸 5 |: P& G8 A( A; f; Z
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。 9 H b# u8 d* I+ {% ~3 h
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。 ) ^. A9 k& G, Y! P) g2 |+ p& P
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。
% M/ f/ Y% K2 o$ B5 W; t0 F 本文讨论如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中实现2D—3D的转换。
' ]5 }4 `2 E; Q8 i# B 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)。, L; W3 j/ X p! k
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。 - @5 c' F/ R: e8 F% ?) e8 T
基本转换流程:
! G: x3 [! }; x8 F4 s7 B1 H X* F 1.在SolidWorks中,打开AutoCAD格式的文件准备输入。8 \. U* ^0 s: m5 {/ ?; I7 `4 r
2.将*DWG,DXF文件输入成SolidWorks的草图。
$ G- c# w) N# V6 d0 i2 \ 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。9 b& s& `9 B7 m
4.对齐草图。: g( Z, M( }* D+ g0 g6 k; T
5.拉伸基体特征。1 I4 h9 z+ x& ~, k7 U
6.切除或拉伸其它特征。 3 t& N! x0 @. q; P- c3 H
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。
- g1 a+ n& W/ s. O9 \' \" I 下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005为例,看一下如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中: 6 m% D8 V9 U% |0 u7 ~# Y4 G
一、2D图纸准备工作
+ g* X# V- s) k9 M+ c+ j- {" | 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”。 / ?( g2 z9 [" t
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。 ! R# S- \0 c& l' L, a
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。
" ~' L5 i0 J# Q- y 二、将AutoCAD的图形转换并导入SolidWorks
) d5 n c* \& _ 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。 ( v5 }. F3 z0 A& V9 I) Z# i4 n# O
8 D# C' J1 Q7 ~9 }0 c
& f6 k+ ~6 s$ d( ~/ n0 d* RDXF/DWG
! E- ^: T$ a! y 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。
; ]) x0 g& O; | @' q4 \+ ?) m1 u3 ]! K7 I% K' \( C
以草图输入到新零件
$ T1 d0 L6 w: g) d 出现“工程图图层映射”对话框,如图。 9 [( a9 o* K6 I! M% b! ]
' w9 `7 }: l9 B* d5 L工程图图层映射 * B& h8 K& O$ i1 p
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。
3 s1 F+ E1 j e; V2 R 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。
; m5 `9 R |% D; t8 C) o2 a “白色背景”:将背景颜色设置为白色。
. I0 W; k+ B8 P- V% s8 @# _ 选择“输入此图纸为”:模型
3 E# H8 p: N: t! u/ R1 N: f 选择下一步,出现文件设定对话框。如图 5 @0 [$ l5 Q s+ O. m. }
' `8 [8 L C4 c! |
文件设定对话框 5 e8 x0 U A$ Z4 [- ^* [
输入数据的单位:按照习惯,一般选择“毫米”。0 c" P. {0 N/ w e0 c; @! T
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。
5 p2 y$ Z: X1 N- H 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。
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看草绘图线有无不封闭的情况
' {8 ^+ M9 h' z$ y& }* Y/ k+ a& W三、将草图定义出前视,上视,左视等视图
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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。
$ z) m d9 c; R4 Y8 [6 _* e8 _ n 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。( C) O0 W* X- y: _/ `/ h. M
. B% C* T( L: Y 具体操作:. K) g% L+ |5 k0 f
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 o, b, P3 P3 N+ J+ x
" }( c! o+ Z3 e& B( n; B) D7 H
! H! N! j$ z/ }4 I$ A
前视
2 h v7 u( R1 I% N+ C 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。
2 ]1 e3 L# b& x$ K2 h
& d- b4 [% g, @2 Z9 I: B7 a1 j7 Q 四、定义辅助视图
- E4 c" y- o ^9 r+ r 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。
! b, y$ A+ B, q( T# O* B/ E6 l- x3 B2 ~2 R2 [+ H9 ~
1 h) M g; A. }5 l q指定辅助视图的角度 4 w/ p3 m: c& M5 g6 }# \
生成的各个视图如下图所示,是不是有了立体的感觉?
6 P) n& Z: U! `* ]9 ~- Z/ U/ D; P/ ?" V' y/ F' E$ a; ?3 f B0 [0 g+ ?
# f' |& j. P) j d8 K; Z立体
* @. Y+ L3 E# Z) G) ~ 五、对齐草图
% M* O0 u' g. E; \6 g9 D/ k% w/ ?
8 k6 r, E9 d0 ?9 | X1 L4 F 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。
: ]% M) v/ R" h# f) R 这个操作需要用到工具栏上的“对齐草图”命令。! i' W2 m1 X* V) T/ y
对齐草图操作:
q* k/ ^2 o. x' h# m 在将要与另一草图对齐的草图中选择一直线或点。
+ t. _$ F5 O9 G: j% `; O 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。9 h; V: v6 g2 g
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”
% X0 y( ?/ S$ D8 C, i: M 六、生成3D模型( I" ]. O& E9 x
$ j7 r9 [- n! ~4 i5 Z" A8 Q$ t 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。; ?* t: F7 b$ @5 U7 \2 d |8 ]2 g% \
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)。
% F3 s ?: w$ I7 R: N+ m" L; K 拉伸特征- a1 }9 Z: v0 t
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。0 j: F/ x( {* l* |5 y$ G* _7 R' A
* `- _) |8 m* O; U9 p" l
4 d+ b: W! N0 R* J
选择要拉伸的轮廓
, F' i& c' f+ P! F$ L" a 单击“2D-3D”工具栏上的“拉伸”,基体-拉伸 PropertyManager 出现。
2 U5 i7 e$ [: Z/ V 在“基体-拉伸” PropertyManager 中设置相关参数,编辑属性。
' d' G! o+ ]9 {2 ~ 方向一:默认的拉伸方向,如图中箭头所示。: e& Q0 l6 C8 A1 n B" q
% {+ v q& z$ F% M% a
/ L3 X# |7 Q& d$ g: L$ m7 M: g默认的拉伸方向 2 A' D$ }: a1 a2 U
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。4 J3 q6 b y1 m$ K# [
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。: F3 U, \3 ] f) W
最后按右键,一个拉伸的三维模型生成了。
' C$ X* i- X7 @7 ` 添加一个切除特征
' U- J7 S5 b" u1 C4 I9 Q 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。
5 {/ A5 f3 t" `- @7 B9 ?# R5 x 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4 Y, {2 o% Q# ], L' M, W
% q2 [% S3 C( f R
$ j* t0 }# X6 E! a H完成切除
- |4 U) U' w0 A" [- c! B( l 这样,2D-3D的转换就大功告成了!0 U4 u* W3 u+ J. z- {
总结! h# j3 S9 H9 D! |2 G: K, Q* C3 L
9 n, h6 M' G0 G8 G 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。# D7 F; P8 v1 r5 g9 l+ ]* \. w
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。 ( C. M& k2 \& K$ S0 j: s( t7 z( k
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。
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Q: h/ i2 L2 l4 e& a[ 本帖最后由 刹车 于 2009-7-10 09:52 编辑 ] |