如何將CAD中的二維圖轉(zhuǎn)換成Solidworks實體模型

2017-05-09 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

傳統(tǒng)的機械繪圖,是想象出零部件的立體形狀,然后對立體模型從各個方向上投影,生成各投影面上的二維視圖,加以標(biāo)注尺寸等注釋,生成基本的二維的圖紙。如下圖。

但是二維圖紙的缺點也是明顯的,就是略復(fù)雜點的就顯得不直觀,需要人為的正確想象。如果有三維的數(shù)模展現(xiàn),并且能旋轉(zhuǎn)、縮放,就更加直觀易懂了。

現(xiàn)在有了三維CAD軟件SolidWorks的輔助,實現(xiàn)2D—3D轉(zhuǎn)換,生成一般的三維數(shù)模是比較簡單的事。對于從AutoCAD到三維軟件過渡的設(shè)計者來說,SolidWorks的這個功能容易上手,可以幫助你輕松完成從AutoCAD到三維CAD軟件的跨越。

○SolidWorks簡介SolidWorks是功能強大、易學(xué)易用和高效創(chuàng)新的三維CAD系統(tǒng),可進(jìn)行機械設(shè)計、零件設(shè)計、模具設(shè)計、裝配體和工程圖設(shè)計、消費品設(shè)計等。

SolidWorks公司成立于1993年,1995年推出了第一版SolidWorks95。1997年SolidWorks公司被達(dá)索收購(也就是CATIA母公司)。SolidWorks公司致力于將大家認(rèn)為復(fù)雜、高級的3D CAD應(yīng)用簡易化、平民化,使絕大部分工程師都能快捷上手。SW公司100%投入于3D CAD的研究、根據(jù)客戶需求提供強有力的技術(shù)創(chuàng)新、為工程師整合全面的輔助系統(tǒng)(CAE 等)。公司目標(biāo)是成為機械設(shè)計領(lǐng)域中的三維標(biāo)準(zhǔn)。

從2D-3D的跨越可謂是傳統(tǒng)機械繪圖的逆向過程(類似圖1,但是由投影視圖生成立體模型)。輸入的2D草圖可以是AutoCAD的DWG格式圖紙,也可是SolidWorks工程圖,或者是SolidWorks的草圖。

本文討論如何從AutoCAD的圖紙輸入到SolidWorks中實現(xiàn)2D—3D的轉(zhuǎn)換。

原理:很多三維CAD/CAM軟件的立體模型的建立,是直接或間接的以草繪(或者稱草圖)為基礎(chǔ)的,這點尤以PRO/E為甚。而三維軟件的草繪(草圖),與AutoCAD等的二維繪圖大同小異(不過不同的就是前者有了參數(shù)化的技術(shù))。

在SolidWorks中,就是將AutoCAD的圖紙輸入,轉(zhuǎn)化為SolidWorks的草圖,從而建立三維數(shù)模。

基本轉(zhuǎn)換流程:

1.在SolidWorks中,打開AutoCAD格式的文件準(zhǔn)備輸入。

2.將*DWG,DXF文件輸入成SolidWorks的草圖。

3.將草圖中的各個視圖轉(zhuǎn)為前視、上視等。草圖會折疊到合適的視角。

4.對齊草圖。

5.拉伸基體特征。

6.切除或拉伸其它特征。

在這個轉(zhuǎn)換過程中,主要用2D到3D工具欄,便于將2D圖轉(zhuǎn)換到3D 數(shù)模。

下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005為例,看一下如何從AutoCAD的圖紙輸入到SolidWorks中:

一、2D圖紙準(zhǔn)備工作

因為此轉(zhuǎn)換主要是用的繪圖輪廓線,其余的顯得冗余,所以在AutoCAD中,需要將二維圖形按照1:1的比例,繪制在一個獨立的層中,比如“0層”。

注意:輸入SolidWorks的CAD二維圖形一定要注意比例,在單位統(tǒng)一的前提下(比如都是毫米),SolidWorks是嚴(yán)格按照輸入的CAD圖形轉(zhuǎn)換為草繪并生成數(shù)模的。

如果是已經(jīng)繪制好的圖紙,調(diào)整各個視圖,并將其它圖素如中心線,標(biāo)注線,剖面線等等分別設(shè)置在各自獨立的圖層中。

二、將AutoCAD的圖形轉(zhuǎn)換并導(dǎo)入SolidWorks

打開SolidWorks,選擇“打開”,從下拉列表中選擇“DWG”文件,“DXF/DWG”輸入對話框出現(xiàn)。如圖。

選擇第三項,“以草圖輸入到新零件”即導(dǎo)入AutoCAD格式的文件。選擇“下一步”圖3。

(NPN)

出現(xiàn)“工程圖圖層映射”對話框,如圖。

在“顯示圖層下面”,選擇“所有所選圖層”,在下面的圖層選擇中,選中“0層”前面的選擇框,因為基本輪廓圖形都是在“0層”中繪制,故只將此層中的圖形輸入到SolidWorks中。

預(yù)覽:在輸入前,利用“預(yù)覽”下的圖形瀏覽工具,可以象AutoCAD一樣進(jìn)行圖形的放縮,局部放大,平移等視圖操作。

“白色背景”:將背景顏色設(shè)置為白色。

選擇“輸入此圖紙為”:模型

選擇下一步,出現(xiàn)文件設(shè)定對話框。如圖

輸入數(shù)據(jù)的單位:按照習(xí)慣,一般選擇“毫米”。

選擇“添加約束”和“合并點”,選擇輸入此圖紙為“2D草圖”,這樣可以把AutoCAD的圖形轉(zhuǎn)換為3D軟件中的草繪,便于后續(xù)三維模型的生成。單擊“完成”,成功將AutoCAD的圖形轉(zhuǎn)換并導(dǎo)入。如圖。

(NPN)

注意:由于在生成三維模型的特征時,各草繪的輪廓一般是封閉的(曲面除外),所以在進(jìn)行下一步之前,最好檢查一下,看草繪圖線有無不封閉的情況,有無多余的線或點,各圖線是否真正相交形成封閉圖形。

三、將草圖定義出前視,上視,左視等視圖

輸入的草圖是三維數(shù)模在各個方向上的投影,就是從不同方向上看去的視圖,所以需要分別將其定義為前視,上視,左視等視圖。

注意:在定義任何其它視圖之前,必須先定義前視圖。您可進(jìn)行框選擇、鏈選擇,或按住 Ctrl 來單獨選擇。

具體操作:

選擇下圖所示的視圖,單擊“2D-3D”工具欄上的“前視”,將其定義為前視圖。

同樣操作方法,將其它幾個視圖分別定義為上視,左視等視圖。

四、定義輔助視圖

按下圖所示定義輔助視圖,注意必須在另一視圖中選擇一直線來指定輔助視圖的角度。

生成的各個視圖如下圖所示,是不是有了立體的感覺?

五、對齊草圖

接下來要對齊草圖。因為按照機械制圖的原則,各個視圖中的一些輪廓和邊線是對齊的。選擇一視圖中的邊線與在第二個視圖中選擇的邊線對齊。選擇的順序很重要。

這個操作需要用到工具欄上的“對齊草圖”命令。

對齊草圖操作:

在將要與另一草圖對齊的草圖中選擇一直線或點。

按住 Ctrl 并在第一草圖將要與之對齊的第二草圖中選擇一直線或點。

單擊 2D 到 3D 工具欄上的“對齊草圖” ,或單擊“工具”->“草圖繪制工具”->“對齊”->“草圖”

(NPN)

六、生成3D模型

最后進(jìn)行重要的一步——生成3D模型,最常用的就是“拉伸/切除”命令。

注意:從所選草圖實體拉伸特征,不必選擇完整的草圖,可以從整個草圖中選擇部分圖形?？梢淮芜x一個或多個,但是各草圖圖形應(yīng)該都是封閉的,才能生成實體特征(如拉伸,切除等)。

拉伸特征

在設(shè)計樹中選擇“草圖1”,即輸入的前視圖,右鍵選擇“編輯草圖”,選擇要拉伸的輪廓,如圖10。

單擊“2D-3D”工具欄上的“拉伸”,基體-拉伸 PropertyManager 出現(xiàn)。

在“基體-拉伸” PropertyManager 中設(shè)置相關(guān)參數(shù),編輯屬性。

方向一:默認(rèn)的拉伸方向,如圖中箭頭所示。

可以輸入拉伸的深度,或者指定要拉伸到的點或直線。根據(jù)投影原理,另一視圖(上視圖)的一投影邊線就是拉伸的深度,我們選擇上視圖中的一終止點作為拉伸終點。

注意:對于 2D 到 3D 轉(zhuǎn)換,可通過選擇一草圖實體來指定給定深度拉伸的深度。

最后按右鍵,一個拉伸的三維模型生成了。

添加一個切除特征

我們可以從輔助視圖上的一個圖形輪廓,在已經(jīng)生成的拉伸實體中進(jìn)行切除。

在輔助視圖上選擇小矩形,單擊2D-3D工具欄上的“切除”,在對話框中指定切除的深度,完成切除。如圖

這樣,2D-3D的轉(zhuǎn)換就大功告成了!

總結(jié)

這種方法還有一個好處,就是形狀復(fù)雜,其尺寸定位不規(guī)則的圖形,也許在三維軟件里繪制草圖比較麻煩,在制作三維數(shù)模的時候,不用重復(fù)進(jìn)行草繪,就可輕松生成。

上面舉的只是一個最基本的例子,其實更復(fù)雜一些的圖形也可以實現(xiàn)。

SolidWorks的2D-3D的功能實現(xiàn)了從平面二維繪圖到3D數(shù)模的跨越,是設(shè)計者從AutoCAD過渡到三維CAD軟件的成功階梯。對于一些常見的二維圖紙,可以輕松實現(xiàn)到三維數(shù)模的轉(zhuǎn)換,從而為以后的三維裝配、干涉檢查等奠定了基礎(chǔ)。

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