神奇的怪圈,莫比烏斯環(huán)SOLIDWORKS繪制教程
關(guān)于SOLIDWORKS的曲面功能,用于創(chuàng)建復(fù)雜曲面幾何體的工具集,包括曲線工具、表面創(chuàng)建、修剪與合并、曲面編輯和曲面分析等,以幫助用戶實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造,利用SOLIDWORKS的曲面功能可以實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜曲面的繪制。這些功能為用戶提供了靈活性和創(chuàng)造力,以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)需求,并在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中確保幾何體的精確性和質(zhì)量。
下面我們用SOLIDWORKS繪制一個(gè)莫比烏斯環(huán)架的案例來(lái)看一下曲面功能的簡(jiǎn)單應(yīng),莫比烏斯環(huán)是一種特殊的曲面,具有一個(gè)邊和一個(gè)面,通過(guò)將帶狀物扭轉(zhuǎn)一半并粘合邊緣而形成。
新建一個(gè)新的零件文件,在上視基準(zhǔn)面繪制一個(gè)半徑為150的半圓,在右視基準(zhǔn)面繪制一條60的直線,直線的中點(diǎn)與半圓的起始點(diǎn)重合,也就是和原點(diǎn)重合。注意:此為兩個(gè)草圖。

在工具欄找到“曲面”工具,并打開(kāi),用掃面曲面繪制這一個(gè)曲面,如果用特征中的曲面是無(wú)法掃描非閉合的草圖的,所以要使用曲面中的掃描曲面。打開(kāi)之后選擇我們繪制的草圖作為掃描的對(duì)象,輪廓扭轉(zhuǎn)選擇指定扭轉(zhuǎn)值為90度。

同樣在“曲面”里使用加厚工具,厚度選擇兩側(cè)對(duì)稱30mm。

繼續(xù)選擇上視基準(zhǔn)面新建草圖畫(huà)一條從原點(diǎn)出發(fā)的直線作為輔助線,然后通過(guò)圓周陣列將加厚出來(lái)的實(shí)體進(jìn)行陣列,這里為什么不能使用鏡面呢?是因?yàn)檫@一個(gè)扭轉(zhuǎn)的半圓切面并非完全對(duì)稱,如果使用對(duì)稱來(lái)生成另外一面實(shí)體會(huì)導(dǎo)致連接處無(wú)法完全閉合,生成的3D草圖有缺陷。

下一步是打開(kāi)“草圖繪制”中的3D草圖,進(jìn)入3D草圖編輯之后,用轉(zhuǎn)換實(shí)體引用選擇這個(gè)實(shí)體中的一條可以行程閉環(huán)的線作為3D草圖,我們?cè)诶L制這個(gè)莫比烏斯環(huán)的模型時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩條環(huán)形閉合的曲線,在轉(zhuǎn)換實(shí)體引用時(shí)只需要選擇其中一條進(jìn)行轉(zhuǎn)換便可以了。

得到了莫比烏斯環(huán)架的3D草圖后,便可以刪除實(shí)體,找到“刪除/保留實(shí)體”,選擇刪除的實(shí)體,便留下我們繪制的3D草圖。在此還需要新建一個(gè)草圖,作一個(gè)點(diǎn)與我們已經(jīng)繪制的直線輔助線重合,并處于該線的中心位置。

利用上一個(gè)步驟中生成的草圖,我們新建一個(gè)基準(zhǔn)面,基準(zhǔn)面參考點(diǎn)和參考線如圖中所示,然后便可以在該基準(zhǔn)面上繪制我們需要生成的莫比烏斯環(huán)架的草圖。作為構(gòu)造線的圓的圓心需要與我們生成的3D草圖重合,另外三個(gè)直徑為10的圓則是與這個(gè)圓相切。草圖繪制完成后就可以使用“特征”中的掃描,選擇3D草圖作為掃描路徑,便可以生成三條相互平行的莫比烏斯環(huán)架。注意選項(xiàng)的輪廓扭轉(zhuǎn)要改為“自然”,并勾選合并切面和合并結(jié)果,


新建一個(gè)零件文件,繪制一個(gè)直徑為40mm的球。再新建一個(gè)裝配體文件,插入莫比烏斯環(huán)和球體,莫比烏斯環(huán)為固定,在配合之前,需要將環(huán)架的3D草圖和球體草圖的改為顯示,在草圖不隱藏的狀態(tài)下配合。


在高級(jí)配合下選擇路徑配合,進(jìn)入路徑選擇下面的SelectionManager,可以選擇多條曲線并在確認(rèn)選擇后生成一條閉合的3D曲線,零部件的頂點(diǎn)選擇球體的中心點(diǎn),完成配合后小球就可以在莫比烏斯環(huán)架上環(huán)繞運(yùn)動(dòng)。
