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。
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; W" K! d2 v1 @
二维的图纸
( q5 w9 @) q6 U% w ?1 F 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。 2 R. S; |9 t' u
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。
: z P% i% L. {. j' Q5 z! C 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。 ! O5 l# W. V. v i: ^( L- p* T
本文讨论如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中实现2D—3D的转换。 % j v: L' j! d7 k0 Q3 s
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)。
; H( R L6 |% g! ]7 m# ]6 r9 l8 ~ 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。 * X* I; X3 Q2 M9 X, C7 ~
基本转换流程: ) h% A% V. i+ m! L" y* \
1.在SolidWorks中,打开AutoCAD格式的文件准备输入。
0 f/ W5 o. ^& `4 Q* o& R% b 2.将*DWG,DXF文件输入成SolidWorks的草图。
. ^1 h% A) {4 a. s" t5 [, z Y 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。; Y. j' \8 J, R4 R+ T5 O
4.对齐草图。
; _8 N" D7 L% N f' Q0 C8 Z. ? 5.拉伸基体特征。 B% ?/ A# g, A% m
6.切除或拉伸其它特征。 ) @, ^8 R! B2 g% x h' V% p
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。
3 @* \+ a* E- W7 L: O 下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005为例,看一下如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中:
2 }" B6 m, C( k( q) z0 ? 一、2D图纸准备工作 4 l8 i r% i# z
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”。
+ m" o+ n0 b3 }4 `$ l+ ]! J* I 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。 ; a0 L- g( [9 S! f6 Y
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。 0 u7 b( x: _, A4 a3 G
二、将AutoCAD的图形转换并导入SolidWorks ?. z' l! g3 D4 t" R9 `
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。
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' C) {, N. a6 e* a% O/ R
DXF/DWG
* H) V4 L2 U- i6 m1 k9 Z 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。
% v: B& _( e4 B1 U5 \7 g6 v9 Y4 f: ?$ u1 o, ^3 T
以草图输入到新零件 $ K# Y) b3 g7 r( \0 ~
出现“工程图图层映射”对话框,如图。 ) p m8 d( Q% [( a# K; @/ c
. G0 [) g5 j# w' F1 z* ~" I* y8 L工程图图层映射
7 F3 @0 b2 q; ^( Q 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。
" o; P% `" [8 e( }+ W% R1 O2 O" c& V; s 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。
' \( f7 H3 ?. x F “白色背景”:将背景颜色设置为白色。2 c U. l, _) ~, m, w+ n
选择“输入此图纸为”:模型' B! d O/ M" `9 e5 ~( u
选择下一步,出现文件设定对话框。如图
% q; M% A6 Q/ E: r! W( N: V- {! }8 ~1 b8 c" w0 u! w, j
文件设定对话框
' p: V7 k) c7 d5 L$ l t 输入数据的单位:按照习惯,一般选择“毫米”。6 T8 Q# ]( x3 ?9 u* I) C' A
选择“添加约束”和“合并点”,选择输入此图纸为“2D草图”,这样可以把AutoCAD的图形转换为3D软件中的草绘,便于后续三维模型的生成。单击“完成”,成功将AutoCAD的图形转换并导入。如图。 " v) C z; X: o( w
注意:由于在生成三维模型的特征时,各草绘的轮廓一般是封闭的(曲面除外),所以在进行下一步之前,最好检查一下,看草绘图线有无不封闭的情况,有无多余的线或点,各图线是否真正相交形成封闭图形。
9 d0 {1 ^8 w) F4 W, Y# r1 ~
& r: N. y& N2 m8 r3 I
8 D6 y# l3 `& C* X8 c看草绘图线有无不封闭的情况 $ I, S. P8 \! T
三、将草图定义出前视,上视,左视等视图
0 u- b( K5 E9 Y2 b0 [( a
4 F* b4 K* L5 v3 @0 F* V) V' H: S 输入的草图是三维数模在各个方向上的投影,就是从不同方向上看去的视图,所以需要分别将其定义为前视,上视,左视等视图。8 Z# S+ ^0 o. ^) E! K
注意:在定义任何其它视图之前,必须先定义前视图。您可进行框选择、链选择,或按住 Ctrl 来单独选择。. h& O! ^. H( {( R* x
: x7 g% i4 h/ J! a* S; Z 具体操作:1 H( G. `) R% g7 Q: ^: S
选择下图所示的视图,单击“2D-3D”工具栏上的“前视”,将其定义为前视图。
+ p+ q- n c7 h' b3 f; t) r+ A ?: }+ v$ p9 Y
; a2 R$ `$ W5 D; D. b( l9 a* e! b前视
, S) ^# p) A& d4 F8 d% L 同样操作方法,将其它几个视图分别定义为上视,左视等视图。
2 s9 [3 R v# _3 S$ ]" s* z4 M! g* y: _ P8 R
四、定义辅助视图
E( e/ o5 r7 L. x1 s4 o( p0 T 按下图所示定义辅助视图,注意必须在另一视图中选择一直线来指定辅助视图的角度。: a% T; b6 {, |- S" n& z( g) O3 r
* H+ A. N; o6 t3 t; ]8 I0 i2 w
$ g2 c# a" Y- `+ T指定辅助视图的角度 $ g. R& t: O* _6 [+ ?
生成的各个视图如下图所示,是不是有了立体的感觉?7 x. n1 P* @/ U
3 W2 q* ~$ ?/ @+ u. J7 E) \" t6 X
5 \, ?4 j0 E1 a& _* O; u立体
0 r. ]' s! S1 F; S8 ^ 五、对齐草图
1 b+ ~# f4 h: _5 W" B7 M! r. F. W
4 V; Z: w0 m6 V) a 接下来要对齐草图。因为按照机械制图的原则,各个视图中的一些轮廓和边线是对齐的。选择一视图中的边线与在第二个视图中选择的边线对齐。选择的顺序很重要。
7 f) G! T6 ?) G' F8 l 这个操作需要用到工具栏上的“对齐草图”命令。5 B' }: y& E2 J
对齐草图操作:, R6 { u( Q( X- M
在将要与另一草图对齐的草图中选择一直线或点。5 Z; B" g; e7 T9 B2 \% u
按住 Ctrl 并在第一草图将要与之对齐的第二草图中选择一直线或点。
. b+ ]) w3 T5 c4 T3 G 单击 2D 到 3D 工具栏上的“对齐草图” ,或单击“工具”->“草图绘制工具”->“对齐”->“草图”
* t; r" R) M7 \, P! Q* |. y 六、生成3D模型
$ \! G7 k9 B" a* u: h& s% g \) F; f7 L; U- X1 }) 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。: z2 F4 @$ ]7 Z) w) L& E) 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)。: n7 W+ F/ O7 x/ Y/ H3 P5 i
拉伸特征
& }1 e6 Z% R* b3 B 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。7 `5 U b# W. ? S4 U$ i; X4 Q' L1 _& N
3 z5 ^2 A& N1 x2 n w [- {( S3 Y; p9 p, A+ Y! M! F# R) m2 K* C
选择要拉伸的轮廓
$ U2 ~7 C1 S- X/ X1 _- k/ ?* { 单击“2D-3D”工具栏上的“拉伸”,基体-拉伸 PropertyManager 出现。3 _2 @% c( _* _6 e0 J
在“基体-拉伸” PropertyManager 中设置相关参数,编辑属性。2 R8 f- b. M, ]! y) s% U
方向一:默认的拉伸方向,如图中箭头所示。
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, p/ _# \# `/ L9 ]" c5 P+ v" H7 N4 z
默认的拉伸方向
]+ B' }( k2 c" ` 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。
6 D0 Y' o- b9 D: s0 ]; S 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。
' P* i+ ]: J! y U( i 最后按右键,一个拉伸的三维模型生成了。 v& s- u* w6 I9 ]. k- Y% c
添加一个切除特征% D; b3 @+ |+ c- g5 M+ r- B/ D( I
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。
) ^1 b/ A* @8 M- N0 @% \! W. ^% c 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
# U0 k* x& x& M/ |- h" L' Z: i% w1 ^4 ?. u1 p. o! e
@7 f9 x5 {! R" G完成切除 $ Y1 n6 r( h8 V3 j& v8 w
这样,2D-3D的转换就大功告成了!( g% q$ G$ R( v' w# ]/ F0 s! i5 ?- ]
总结' a' d0 L' Y" W1 z* V
8 S, T% p8 f6 z+ V
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。& b" R! M/ ^( G5 V
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。
) p+ |$ w1 {+ w* m0 v" a; U( ~ 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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% b6 ]: u. h1 v- c r+ ~, s G# ][ 本帖最后由 刹车 于 2009-7-10 09:52 编辑 ] |