SolidWorks二维草图的绘制经验与技巧

赵 丹

（兰州石化职业技术大学 机械工程学院，兰州 730060）

SolidWorks二维草图的绘制是建立模型的基础[1]。大部分SolidWorks的特征都是由二维草图绘制开始的，利用二维草图生成基体特征。因此，只有熟练掌握草图绘制的经验与技巧，才能快速、高效地应用SolidWorks进行三维建模，以便对其进行后续分析。

1 草图绘制的基本原则

草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的几何实体，构成了特征的截面轮廓或路径，并由此生成相应的实体特征。草图绘制主要包括以下6个基本原则。

（1）绘制草图必须以坐标系为基准。

（2）草图必须完全定义。当完全定义时，草图实体显示为黑色；当欠定义时，草图实体显示为蓝色。

（3）尽量使用几何约束。添加几何关系不仅可以减少尺寸的重复标注，也有利于维护设计者的设计思想和意图[2]。如图1所示，零件几何关系添加：添加圆心与中心线为重合的关系；草图绘制时采用镜像实体命令，镜像后两个圆自动添加上相等共线的几何关系。

（4）草图要简洁。简洁的草图易于编辑、不易出错，并有利于特征的修改。

（5）细节特征（圆角、倒角等）通常最后处理。

（6）构造几何线仅用来协助生成草图实体和几何体。当使用草图生成特征时，构造几何线被忽略。

2 草图绘制的流程

在SolidWorks中，草图绘制的一般过程：首先指定相应的草图绘制平面；其次，利用草图实体工具，绘出草图的基本几何形状；最后，添加相应的几何关系标注草图尺寸。

3 草图绘制的经验和技巧

3.1 系统设置

在草图的工作环境中，为了更准确、有效地绘制草图，草图模块的设置也是重点。配置好了草图，可以大大提高设计速度。下面介绍如图2所示的两个重要设置，仅供参考。

（1）快速正视。选中【在草图生成时垂直于草图基准面自动旋转视图】复选框，这样在新建草图时，系统会自动正视于基准面[3]。

（2）实时输入草图尺寸。勾选【在生成实体时启用荧屏上数字输入】和【仅在输入值的情况下创建尺寸】两个复选框，此时在SolidWorks草图创建时，每绘制一段线，鼠标旁边都会以数字框来显示。此时，键盘输入尺寸直接添加，如不输入尺寸，软件不标注，可以实现实时输入尺寸。

3.2 鼠标笔势

鼠标笔势作为执行命令的一个快捷键，类似于键盘快捷键。一旦习惯了鼠标笔势，可以节约大量的设计时间。

如何使用SolidWorks鼠标笔势？可以按住鼠标右键并在任意方向轻轻移动光标来使用鼠标笔势。在默认情况下，鼠标笔势是开启的且为4笔势。建议使用8个笔势，后续的绘图会快捷很多。

鼠标笔势是一个随工作环境变化并且完全可自定义的功能，用户可以为SolidWorks的零件、装配体、工程图和草图4个工作环境设定鼠标笔势。可以通过点击【工具】-【自定义】并选择“鼠标笔势”选项卡来自定义鼠标笔势，勾选【启用鼠标笔势】复选框，选择【8笔势】，将SolidWorks中的最常用的命令拖到鼠标笔势指南，如图3所示。定义完成后，单击【确定】退出该对话框即可使用。

3.3 自定义工具栏

在草图绘制过程中，经常用到上色的草图轮廓、修复草图以及草图合法性等命令。而在默认状态下，这些命令在工具栏中是不显示的，需自定义。在草图环境下，点击【工具】-【自定义】，选择“命令”选项卡，选择【草图】类别，用鼠标将【上色草图轮廓】按钮拖到工具栏空白处即可。同理，也可以将【2D到3D】类别中的【修复草图】按钮拖到工具栏空白处。

（1）上色的草图轮廓。在绘制草图时经常会出现草图不封闭或者草图有多余的交叉线或交叉区域，在创建拉伸、切除等特征时系统会提示草图不可用。为解决这个问题，在SolidWorks草图绘制中，只要软件勾选了上色草图轮廓，每次在绘制一个封闭的草图时都会自动填充深灰色阴影，如图4所示。

（2）修复草图。当选择上色草图轮廓设置时，软件将仅对闭合草图形状上色，设计者很容易识别形状是否完全闭合。启用【上色草图轮廓后】，若草图未上色，说明草图不闭合或有多余的交叉线或交叉区域。查找方法如图5所示，单击【修复草图】命令，可以检查草图合法性，断开处会以放大镜的形式呈现出来，可以直接修改。

3.4 进入草图环境的方式

要想绘制草图，需要进入草图绘制模式。在SolidWorks中，用户可以通过以下几种操作方式进入草绘模式。

（1）【草图绘制】工具。点击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，并选择需要的基准面，如【前视基准面】，直接进入草图绘制环境。

（2）【草图实体】工具。在【草图】工具栏中选择相应的草图实体工具，如单击【圆】按钮，在绘图区中选择一基准面或实体平面，即可进入草绘状态添加新的草图。

（3）【特征实体】工具。点击【特征】选项卡中的【拉伸凸台/基体】或【旋转凸台/基体】按钮后，选择需要的基准面，如【前视基准面】，同样可以进入草图绘制环境。

第3种方法，在退出草图绘制后会直接拉伸或旋转成实体，而前两种方法还需要找到【特征】选项卡中的【拉伸凸台/基体】或【旋转凸台/基体】按钮后才能拉伸或旋转成实体。因此，用第3种方法更加节约时间，提高绘图效率。

3.5 绘制草图过程

下面以图6中的6个草图为例，说明草图画图过程、画图技巧及注意事项，便于读者熟练掌握草图绘制的经验和技巧，养成良好的绘图习惯，快速高效地应用于建模。

3.5.1 分析草图

绘制草图前要养成一个良好的习惯，即看懂图形。只有看懂图形，才能绘制一个正确的图形。看图形的过程实际上是对图形进行尺寸分析和线段分析的过程。

要先确定图形基准。草图的基准点要和软件的坐标原点重合。平面图形基准点的确定原则：对称图形的基准点在对称中心线上，图形的主体是圆，则用圆心作为基准点；不是上述情况时，将基准定在长线上。按照上述原则，将图6中6个草图案例的基准定在图6各子图黑点所示位置。

基准确定后，稍微复杂的草图要先画已知线段，使已知线段完全定义，再画中间线段和连接线段[4]。图6（f）的画图顺序，如图7所示。

3.5.2 草图绘制的技巧和注意事项

（1）养成实时输入草图尺寸的习惯。前文已介绍实时输入草图尺寸的方法，绘制图形时要加以应用，能直接添加的尺寸直接输入，尤其是已知线段的定形尺寸、矩形的边长以及圆的直径等[5]。例如，在画图7（a）草图时，可以先直接输入尺寸完成图8（a），然后对不能输入的尺寸再添加尺寸约束，如图8（b）所示。这样可以节省一部分尺寸添加约束时间，提高画图效率。

（2）图形修剪技巧。修剪矩形、槽口等实体时，不要破坏整体，也就是不要修剪到构造几何线。例如，绘制图7（b）中的键槽时，可以先用中心矩形命令，再修剪。注意不要修剪到矩形的构造几何线，如图9（b）所示。如果修剪时不得不破坏槽口整体使图形变为欠定义，可添加相切和垂直约束使其完全定义，如图10所示。

（3）充分发挥对称优势。画图时使用【镜像】或【动态镜像】草图工具来镜像草图元素和添加对称约束关系，如图7（c）、图7（d）和图7（e）所示。

（4）学习新命令可以让画图更快捷。先简化图7（a）草图如图11（a）所示，再单击【工具菜单】-【草图工具】/【转折线】命令，利用转折线命令轻松完成如图11（b）所示的草图。

（5）巧用推理线添加几何约束。在草图的绘制过程中，SolidWorks软件提供了推理线（虚线）来显示指针和现有的草图实体之间的几何关系，以帮助用户快速绘制草图。在草图绘制过程中要善于运用和观察推理线和反馈光标，注意推理线有蓝色和黄色之分。黄色的推理线可以自动添加几何关系，蓝色的推理线则提供一种绘图引导，并不自动添加几何关系。绘图时注意不要捕捉黄色推理线添加多余的几何约束。但是，应该注意的是，自动添加的几何关系有限，需手动添加几何关系，才能完成草图绘制。按CTRL键，选择草图元素后，从弹出的快捷菜单可以快速添加几何约束。

（6）圆周阵列后草图欠定义的解决办法。在草图绘制后经常会用到圆周阵列，如图7（b）、图7（c）和图7（f）这3个草图，均能使用圆周阵列。SolidWorks圆周阵列后，草图会出现欠定义，如图12（a）所示。此时，先用鼠标拖动任一阵列圆的圆心，如图12（b）所示，再为阵列中心点和坐标原点添加重合约束即可，如图12（c）所示。

（7）等距实体快捷选择。当使用面、环、或草图轮廓上的每一条边线进行参考实体或等距实体的操作时，选择整个面、整个环或整个草图会比单一选择每一个实体容易。

（8）标注圆弧弧长。依次选取圆弧的两个端点与圆弧，在修改对话框中输入要标注的弧长值即可。

4 结语

SolidWorks的草图绘制技巧还有很多，发现技巧并总结，将其积极应用于工作，对熟练使用SolidWorks软件和提高设计工作效率至关重要。因此，使用者需要不断练习，勤思考，多总结，达到熟能生巧。