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開始設(shè)計
創(chuàng)建新設(shè)計的三部曲:
- 新建文件。菜單-》文件-》新建或者點擊工具欄中的新建按鈕創(chuàng)建一個新的設(shè)計文檔。新建后別忘了給文件取一個妥當?shù)拿帧?/span>
- 新建實體。點擊工具欄中的新建實體按鈕。
- 新建草圖。選中新建的實體(新建實體后自動選中),點擊工具欄中的新建草圖按鈕。
本文,我們選擇 XY 作為草圖平面。
草圖
畫草圖是三維設(shè)計很重要的組成部分,學習三維設(shè)計很大程度上是學習如何繪制草圖。
繪制圓形
首先,我們使用工具欄中 在草圖中創(chuàng)建圓 工具在草圖中繪制一個圓:
繪制完圓形后,點擊一下鼠標右鍵釋放繪制工具。
繪制完成后,可以看到 任務(wù) 欄中提示我們的草圖中有三個自由度:
一個圓默認有三個自由度,分別是:
- diameter 直徑
- x-position 橫坐標位置
- y-position 縱坐標位置
一個完美的設(shè)計要求是完全約束的,完全約束時的自由度為 0。我們通過添加約束來去掉這三個自由度。
添加一個直徑約束來解決直徑自由度:
添加完約束后,任務(wù) 欄中多了一個約束,那個就是我們剛才添加的直徑約束:
如果你不想這個約束,可以選中約束,然后刪除之。
現(xiàn)在我們只剩下兩個自由度了:
接下來我們通過使用 固定兩點之間的水平距離 (Fix the horizontal distance between two points or line) 約束來來設(shè)置圓的橫向位置。先選中原地,再選中我們剛剛繪制的圓的圓心,然后使用工具欄中的 固定兩點之間的水平距離 約束來設(shè)置圓心和圓點的橫向距離:
添加完橫向位置約束后,只能改變垂直位置了:
我們解決最后一個自由度。我們通過 固定兩點的垂直距離 約束來設(shè)置縱向位置:
添加完垂直距離約束后,可以看到草圖變綠了,那是系統(tǒng)在提示我們,我們的草圖已經(jīng)完全約束了,它就像一頭野獸一樣被我們關(guān)到籠子里了:
我們在做設(shè)計時應(yīng)該盡量保證草圖是完全約束的(Fully constrained sketch)。
設(shè)計完成草圖后,關(guān)閉之。
有了草圖后,我們可以對其做各種操作,凸臺、旋轉(zhuǎn)等:
這里,我們選擇旋轉(zhuǎn)操作,可以得到一個甜甜圈:
如果我們將角度由 360° 改為 180° 可以得到一個手柄型的半圓:
接下來,我們刪除剛才添加的旋轉(zhuǎn)按鈕。在 模型 選項卡中選中 Revolution 刪除之,然后雙擊 sketch , 重新回到草圖設(shè)計:
現(xiàn)在觀察組合瀏覽器中的任務(wù) 選項卡,內(nèi)容如下:
可以看到我們的草圖此時有一個元素:圓,三個約束。
從上面的過程我們可以總結(jié)出三維模型設(shè)計的套路:
- 首先在草圖中繪制出二維圖形。
- 使用約束工具對二維圖形進行約束。目標是完全約束。
- 使用三維工具把二維圖形變換成三維圖形。
繪制一個三角形
接下來我們學習下一個二維繪圖元素:線段。
我們先在草圖中把之前的繪制的圓圈刪掉:
可以看到,刪除圖形后,元素欄里為空,與之相關(guān)的約束也隨之消失了。
點擊工具欄中的在草圖中創(chuàng)建一條線工具,在草圖中繪制一條線段:
繪制線段時需要點擊鼠標左鍵兩次,第一次是起點,第二次是終點,繪制完成后點擊一下鼠標右鍵釋放繪制工具。
此時,可以在任務(wù)選項卡中看到約束信息,我們的線段引入了 4 個自由度:
- 第一點的 x、y 位置
- 第二點的 x、y 位置
從上一個圓圈的例子中我們學到,可以通過使用水平和垂直距離約束來解決這四個自由度:
但是,這次,我們玩點新花樣,我們通過別的約束來實現(xiàn)。
我們可以通過重合約束來將草圖原點和線段的起點約束到一起。在草圖中按住 Ctrl 鍵分別選中這兩個點,然后點一下工具欄中重合約束按鈕:
剩下的終點還可以上下左右拖動:
我們可以通過添加角度和長度約束來解決這個不聽話的小點:
添加角度約束時需要選中兩條直線。
添加完成后,約束欄可以看見我們剛才添加的三個約束,草圖也變成完全約束了:
我們再在草圖中繪制兩條線來構(gòu)成三角形:
繪制完成后,可以發(fā)現(xiàn)新繪制的定點還是可以移動的,任務(wù)選項卡中多了兩個自由度。
我們可以通過平行約束將底下的那條邊約束到 x 軸上:
約束完成后,剩余的頂點只能在x軸上來回拖動了。
我們使用垂直約束來徹底鎖死這個三角形:
約束完成后,三角形變綠了,我們實現(xiàn)了完全約束。
點擊任務(wù)選項卡中的 Close 按鈕關(guān)閉草圖,系統(tǒng)自動切換到模型選項卡:
現(xiàn)在我們有了一個閉合圖形,我們可以使用三維工具使之變成立體圖形:
對稱約束
我們刪除之前創(chuàng)建的 Pad , 然后打開草圖,刪掉三角形:
接下來我們學習如何使用對稱草圖對象。
我們在草圖中繪制一個矩形:
此時,任務(wù)選項卡中提示我們有四個自由度:
如果你在繪制的是對稱圖形,使用對稱約束是很方便的。
我們選擇矩形的兩個點,然后再選擇草圖原點,應(yīng)用對稱約束:
使用完對稱約束后,矩形是完全對稱的,只是長度和寬度還可以改變,自由度只剩了兩個。
我們通過相等約束將矩形的兩條邊設(shè)為相等,這樣矩形變?yōu)檎叫危?/span>
現(xiàn)在我們只剩下一個自由度了,那就是正方形的邊長。我們使用水平長度約束來約束其中的一條邊,因為其他三條邊都是與之相等的,因此,相當于設(shè)置了正方形的邊長:
此時,草圖變綠,完全約束。
提示:如果有可能,盡量使用對稱約束,而不是尺寸約束,來約束圖形。優(yōu)先書序也是先應(yīng)用對稱約束再應(yīng)用尺寸約束。
其他草圖元素
我們給圓槽工具給我們的草圖添加一個槽:
我們選中草圖中的兩個點,使之與 X 周對稱:
我們使用半徑約束來設(shè)置草圖的半徑:
此時,我們還剩下兩個自由度,我們槽可以被拉長,x 軸上的位置也可以被改變:
That's not good!
我們選中槽的一條邊,使用垂直長度約束來約束槽的長度:
現(xiàn)在我們就剩下最后一個小禍害了,那就是槽的水平位置仍然是自由的。我們選中槽的其中一個圓心,再選中原點,通過水平長度約束來約束槽在 x 軸上的距離:
Boom! 我們的草圖變綠了。That's good!
我們關(guān)閉草圖,點擊一下工具欄中的對稱視圖,方便我們觀看草圖,然后我們使用凸臺工具將草圖拉伸成三維立體模型:
尺寸約束命名
你可以給尺寸約束起個名,這樣方便你后期更改設(shè)計。
我們在草圖中雙擊要起名的尺寸,此處,我們給槽的半徑起個名 slotr:
起完名后,關(guān)閉草圖。在 模型 選項卡中選中草圖,在屬性中打開約束,可以看到我們給槽的半徑尺寸氣的名字 slotr:
更改 slotr 的值,槽的半徑會隨之改變。是不是很棒?!
總結(jié)
今天我們學習了如下內(nèi)容。
- 草圖繪制的一些基本知識
- 知道了在使用約束時要優(yōu)先使用對稱約束再使用尺寸約束
- 可以給約束起個名字,后期可以在草圖屬性中直接更改其對應(yīng)的值。