So lidW orks建模过程中草图绘制常见问题及解决方法

傅彩虹

（江苏省无锡交通高等职业技术学校，江苏 无锡 214000）

So lidW orks建模过程中草图绘制常见问题及解决方法

傅彩虹

（江苏省无锡交通高等职业技术学校，江苏 无锡 214000）

SolidWorks软件是目前国内外最流行的3D工程设计软件之一，它以实用性强、易于掌握的特点，广泛地应用在产品开发、产品设计等方面。其特征的应用大多建立在平面图形的基础之上，因此，草图绘制完善和正确就非常必要。文章结合一个具体案例，探讨了在草图绘制过程中容易出现的问题及解决方法。

SolidWorks；草图绘制；解决方法

1 草图绘制完善和正确的必要性

SolidWorks建模需要应用大量的特征，比如拉伸、旋转、扫描、放样等，这些特征都基于正确的草图来进行操作，并且作为建模的基础大量应用于各种模型设计当中。因此，草图绘制完善和正确就非常必要。

大多数情况下，草图应该完全定义。所谓完全定义，是指草图所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来，完全定义的图形整体呈现为黑色。另外还有两种草图状态：欠定义和过定义。欠定义表现为缺少个别尺寸或遗漏部分约束，图形大多数时候会出现蓝色图线，拖动这些蓝色图线，图形将会变形；过定义表现为尺寸重复或约束相互矛盾，导致图形不可解，相关图线及尺寸会变成黄色并出现红色的约束标志。

下面，结合一个具体的实例，来探讨草图欠定义及过定义的具体原因及解决方法。如图1所示，该模型只应用了一个拉伸特征，其完全定义的草图如图2所示。

图1 欠定义的模型图

图2 定义过的模型图

2 草图欠定义的原因及解决方法

（1）线型混淆导致欠定义。在草图绘制时，图线的线型需要严格区分：构成模型轮廓的图线采用实线，其他用来构建轮廓各部分相对位置关系的图线（构造线）应用点划线（即中心线）。两种线型可以互换，但不可混淆。在绘制直线时，直线命令包含“实线”和“中心线”两种方式，一般不容易混淆两种线型，但在绘制其它图线时，系统默认绘制出来的线型为实线，如果该图线的实质是构造线，那么需要在绘制时进行设定或绘制完成后把实线转换为中心线。例如在图2中，R75和R100两段圆弧，它们的实质是构造线，圆弧绘制时需要设置其为构造线或者需要绘出圆弧之后把实线转换为构造线，否则就会由于线型混淆而导致欠定义。解决方法：绘制图线时仔细分辨该图线为轮廓线还是构造线，轮廓线采用实线，构造线采用中心线。构造线为直线时，直接采用“中心线”命令，构造线非直线时，在绘制时设置其为“构造线”或绘制完成后把图线转换为构造线。

（2）出现多余图线导致欠定义。除了线型需要严格区分之外，草图绘制时还不允许出现多余图线。所谓多余图线，是指绘制草图时由于错误操作产生了额外的图线或重复的图线。例如在上例中，分别有一条水平构造线和竖直构造线通过原点。如果在绘制这两条构造线时，把它们处理为四条从原点出发的射线，从图形上看似乎是一样的，但系统会把它们处理为四个独立的对象而非两个独立的对象，需要添加额外的尺寸或几何关系来定义，否则将导致欠定义。解决方法：绘制图线时规范操作，一条图线不能分作两条甚至多条来完成。如果所绘图线长度不合适，可以直接拖动图线两端的蓝色端点来调整，而不需要额外再绘制另一段图线。

（3）不能正确区分交点与重合点导致欠定义。草图绘制时，图线本身的位置关系及图线之间的相互位置关系会标记在草图上，这些标记称之为图线的“几何关系”，其中就包含交点与重合点。所谓交点，是指两条图线相交处的公共点，而重合点，是指光标在选定的图线上找到了某一点。交点的标记类似“x”，重合点的标记类似“人”字，由于两者标记比较相像，标记符号又较小，在绘制时不仔细区分，就容易出错。图2中，三段φ20的圆弧的圆心皆位于圆弧与斜线的交点处，绘制时如果不能正确区分交点与重合点，那么就会导致欠定义。解决方法：严格区分交点和重合点，仔细识别其标记，在找交点时确认出现了“x”标记再确定，就能准确确定圆心的位置了。

（4）剪裁顺序不当导致欠定义。在草图绘制过程中，需要大量应用剪裁实体命令，以获得正确的图形。图2中，三段φ20的圆弧以及两段φ40的圆弧都是由圆剪裁而得。其中φ40的圆弧按照绘图步骤首先需要剪裁为半圆，然后再剪裁为最终的图形。如果直接从圆剪裁为圆弧，剪裁不会出现任何问题，但从半圆剪裁为圆弧，就需要注意剪裁顺序，不然就会由于剪裁顺序不当，导致部分几何关系甚至尺寸丢失，从而导致欠定义。解决方法：对于半圆或圆弧的剪裁，要遵循“由外而内，顺序剪裁”的原则：保留部分为内，剪裁部分为外。分段剪裁时要根据此原则，一段一段顺序剪裁。

3 草图过定义的原因及解决方法

绝大多数的情况下，草图过定义都是由于错误操作引起的。个别情况下，在剪裁实体时由于实体大多为分段剪裁，系统会自动添加一些智能判断的几何关系，这些几何关系也许并无必要甚至相互矛盾，导致剪裁过程中图线可能呈现过定义的状态。这种情形可以暂时不用理会，继续剪裁，一般会在所有剪裁完成之后，系统自行解决。图2中，有四段连接圆弧，分别与两端的圆弧相切，其相切关系是绘制出图线之后逐个添加的。在添加几何关系的过程中，就有可能选错相切对象，导致几何关系相互矛盾，从而导致图形过定义。解决方法：一旦由于添加几何关系之后系统出现“过定义”的提示，马上撤销刚才的操作，或者点击系统的“诊断”按钮，系统将自动分析图形，找到相冲突的几何关系并自行找到有解的几何关系。

SolidWorks的设计功能非常强大，软件的智能化程度也非常高。在草图绘制的过程之中，只要仔细分析模型，认真对图线进行判别和规范操作，充分利用系统的智能功能，辅以必要的操作技巧，绘制一幅完整正确的草图就不会有什么困难了。

Common Problems in Sketch Draw ing in the Process of SolidWorks M odeling and Solutions

FU Cai-hong
（Wuxi Transportation Higher Vocational College in Jiangsu Province，Wuxi，Jiangsu 214000，China）

SolidWorks software is one of the most popular 3D engineering design software at home and abroad，with the characteristics of strong practicability，easy to grasp.widely used in product development，product design，etc.Most applications of the characteristics are built on the basis of plane figure.Therefore，improvement and accuracy of sketch drawing is very necessary.Combining with a concrete case，this paper probes into the problems easy to appear in the process of sketch drawing and solution.

SolidWorks；sketch drawing；solution

TP391.72

A

2095-980X（2015）08-0035-01

2015-07-17

傅彩虹（1972-），女，硕士，讲师，多年从事机械及机电专业CAD、CAM和CAE教学与研究。