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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。 ! Q9 `$ m4 m1 D, W3 ?, @7 D
3 z S9 T' m2 B6 ^% K) e9 I7 w5 d0 W2 k, c
二维的图纸 + x6 `& T0 V8 P3 ]/ D
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。
$ h- G& s# Y9 _0 _; V! Y6 ? 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。
/ y' ]: z0 Q( o$ O# X 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。 / @1 V3 A4 N8 a8 H2 k3 `4 Z/ g
本文讨论如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中实现2D—3D的转换。
. r+ r _6 e& t) D 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)。
6 v! b- v$ n* G9 R* o& B 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。 4 s" Q/ K0 e- F% q; H+ b @
基本转换流程:
2 W$ V% L) i7 ?# K5 o( b, y 1.在SolidWorks中,打开AutoCAD格式的文件准备输入。+ Y9 d: ~+ D, U
2.将*DWG,DXF文件输入成SolidWorks的草图。
- s% o/ S6 a8 r' T9 |! N 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。
/ Q! S+ M4 S8 c4 c9 W1 ~; ?" C: g 4.对齐草图。8 R9 y& M) q! D9 |
5.拉伸基体特征。$ N8 \ J) t _9 L7 E1 O
6.切除或拉伸其它特征。
# G3 l: Y# I0 i8 B7 D0 m 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。 , t* ]2 H+ p, {5 x: r
下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005为例,看一下如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中:
( E# u3 I: \7 P! a! ^" a& |4 S 一、2D图纸准备工作 / H; K# L7 m. s- j N/ v1 X& 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”。 6 g0 _ R! |* X' }* O( O! t' z
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。
; w( r' o/ S/ X/ l$ x8 a7 U$ @ 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。
1 z; H" i" v1 P: } 二、将AutoCAD的图形转换并导入SolidWorks
' ?" [$ ?+ b2 v, ]5 I+ r 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。 ; A. p8 F1 k1 V5 T$ Y, M
2 Y+ K# d: @ G3 V0 q" r$ ?/ b' @* Y
DXF/DWG ' D }& m7 c4 J4 u9 ~
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。 & U! \/ C( L# K) }+ [2 ~
1 s. [4 C. U6 I3 \/ R以草图输入到新零件
; I; g c7 _0 G 出现“工程图图层映射”对话框,如图。
/ D+ s% z/ p: a3 d0 L
/ s" y: b" ~: P工程图图层映射
2 h1 X; M+ ?" U" Z# 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。 % {; D4 ^$ t) o
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。
* K u% H O4 c1 j4 E4 I" H! A “白色背景”:将背景颜色设置为白色。
: K o( u( h5 a4 W+ |5 r 选择“输入此图纸为”:模型
5 {/ Q7 c- t5 ?# @! p) X( y" ` 选择下一步,出现文件设定对话框。如图
# p4 p0 u7 Z, Y
" z; l( f. `4 I( {文件设定对话框 . N) D- }+ R1 d: G, I9 r1 u4 ?5 |0 S. C
输入数据的单位:按照习惯,一般选择“毫米”。
5 n2 K# i8 J) a2 {! ~' P; e1 v& e/ j 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。 % m, N! |4 l; o
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。
0 V" b" ~# Z2 y$ x/ }
$ i$ H( }7 D0 f) g8 l0 p* _
. _9 D( W$ p, U' M看草绘图线有无不封闭的情况
- s/ [* t- z! ~. M三、将草图定义出前视,上视,左视等视图. p& r1 m! p5 ]1 O$ T
0 R1 G. G9 j$ t6 H
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。# @. f" S, M0 D1 z+ H
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。$ g; \: A! v7 ^2 m+ E I
: t* u+ D7 |- T) R. C- E4 x6 W1 z
具体操作:
, ~7 e9 \: X. B% g& w G 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。 3 J8 n* M* B% G' ~- L( F
* V m! z" d. v5 P: p6 y/ U
4 q% Y# E8 w& z
前视 T e3 |! i5 m2 J* n* ~( {
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。
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% l0 K9 \: h' v 四、定义辅助视图 % o7 ~5 G; k }& H7 [
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。2 Q8 |1 E+ K7 l" B7 U% a5 U6 m
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* |/ u# t: u" Y' B8 a4 z% Q" q e指定辅助视图的角度 % Z5 ~% ~$ A5 h* C
生成的各个视图如下图所示,是不是有了立体的感觉?9 s6 L2 h- _6 e" X+ W8 F
8 K4 X9 u1 m, C, I5 X# W) i
- n0 m6 J) u) m0 _, X立体
6 N e/ q& o: A7 m5 W- ]7 r 五、对齐草图
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6 B! }6 O0 _# I5 Y2 X x9 f! V 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。 / d# Q9 a7 K7 o! K; m! y
这个操作需要用到工具栏上的“对齐草图”命令。
% v: l; [; ?6 |1 y. V9 J* n+ l 对齐草图操作: ^$ f0 J. Q* o0 N5 J# K
在将要与另一草图对齐的草图中选择一直线或点。& K, v- |3 Z# I9 x
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。
5 e; P9 x* Q" X& Z2 Q* \+ X 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”
/ s& o. D G( G' E& \ 六、生成3D模型0 y3 F1 q3 W8 c; [- b7 S. G
7 G5 j" c, n- p0 V+ c 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。
8 [' {4 F1 D+ U$ q5 P* d 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)。/ u9 k# S6 r: e0 O3 b C2 h
拉伸特征
/ W a! m3 A. W# |6 M% 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。
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选择要拉伸的轮廓
/ O. ?5 Z( P* I, u; r! L 单击“2D-3D”工具栏上的“拉伸”,基体-拉伸 PropertyManager 出现。2 k, l F6 I/ y/ Y7 B
在“基体-拉伸” PropertyManager 中设置相关参数,编辑属性。
& S0 b g+ X o8 @/ j 方向一:默认的拉伸方向,如图中箭头所示。+ |4 K2 `! S- \- g8 I4 U
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默认的拉伸方向
4 F1 z" E; d4 Q, u; W 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。
5 C2 d+ n9 ~1 ] 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。
7 I; _+ e. i' t" e) V% M 最后按右键,一个拉伸的三维模型生成了。
# C9 c+ g0 X$ I3 D6 z 添加一个切除特征
* j$ u1 @ X, M 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。. j8 d* d5 b7 X; E$ w m) Y8 A4 ~5 T) e
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( U/ X" x) }0 z \" X& @
! J1 v% W9 G& j3 x; N! {
' y2 a% j6 Z2 z- B; z+ A! ~完成切除
1 F1 I6 S* B+ M: X$ \+ O7 v 这样,2D-3D的转换就大功告成了!
! u) _4 t2 m3 Q( k4 d7 _2 B 总结
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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。
5 R9 @( ^$ P" Y& T. k% O9 a! _ 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。
" E* a/ X5 s0 h7 `& l 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。 Y0 Q7 n) M) n/ O* N
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