简介

    在当今的产品设计行业中，为成功设计并制造消费产品，对机械CAD (MCAD) 工具的要求非常高。作为消费产品设计人员，您的需求及可交付成果与设计机器和设备等产品的机械工程师大相径庭。实际上，您经常需要使用更复杂的建模功能。

    认识到您的设计理念可能需要更改或者落选时，您必须能够快速创建和修改您的设计。

    在确定了诸多因素和规格后，MCAD 工具可有效地适应某些变化。但如果您的设计理念不断变化，概念性的改变会使MCAD 系统陷入瘫痪。这就是为什么多数产品设计人员宁愿使用笔和纸构思并用泡沫或粘土制作模型，而不使用MCAD软件进行构思的原因。对于具有绘画及雕刻天赋的设计人员，这些传统工具通常比基于计算机的工具更加有效。

    目前，MCAD 行业中许多提案的重点是在流程的早期阶段捕获设计意图，从而缩短产品设计周期以及上市时间。设计意图对于成功生产及制造产品是至关重要的，SolidWorks Corporation 不仅在解决这一难题方面取得了巨大进步，而且在简化整个设计过程方面也成绩斐然。因此，SolidWorks® Office Premium 软件可帮助您轻松构思及实现您的设计。

    在纸上绘制草图始终都是捕获最初创意供其他人了解的普遍方法。然而草图的作者通常会比其他人更理解图中的含义。如果将草图作为参考，想象力便成为使特定创意更加形象、更加具体的催化剂。在设计过程的早期阶段，您可以借助SolidWorks 软件让其他人更好地理解您的创意。

1 草图图片及导入几何体

    使用SolidWorks 草图图片，您可以成功地将重要的参考及手绘草图的细节传递到SolidWorks 建模环境中。SolidWorks 草图图片允许您在2D 草图基准面上打开扫描的草图或图像文件，并与其他所有2D 和3D 几何体一同显示。加载后，您可以轻松缩放、旋转甚至镜向设计草图。由于只有草图的实际绘制区域（钢笔和墨水区域）比较重要，因此当您尝试以3D 形式进行直观显示时，此区域周围的白色部分实际上是一种障碍。SolidWorks 草图图片使您能够将这些白色区域变得透明。您可以使用文件的内置透明度，也可以对草图的颜色进行采样，从而定义应变为透明的区域。此外，您还能够设置整个草图的透明度。在您绘制新曲线的草图时，SolidWorks 草图图片可提供有关原始手绘草图中重要细节的清晰参照，以极为直观的显示效果展现给整个设计团队。

    将手绘草图视图定位到SolidWorks 零件中后，您便获得了用于创建曲线几何体的图形参考，这将成为勾勒设计概念的三维曲面的实体。SolidWorks 软件提供了一个在平面（即2D 草图）及三维空间（即3D 草图）中绘制草图的强大环境。与其他曲面建模软件不同，许多SolidWorks 2D 草图实体可在3D 草图环境中使用，并且包含了几乎所有的2D 优势，包括关系、尺寸标注基准面、构造几何线等。

    最近改进的SolidWorks 样条曲线技术不仅囊括了其他系统所具有的全部控制功能和易用性，而且还提供了比竞争对手更胜一筹的增值参数。例如，可绘制2D或3D 样条曲线，然后与其他几何体或曲面参考对齐，围绕原始图像的白色区域可以变成透明状态。

图1

    围绕原始图像的白色区域可以变成透明状态。

2 2D 及3D 草图样条曲线

    将手绘草图视图定位到SolidWorks 零件中后，您便获得了用于创建曲线几何体的图形参考，这将成为勾勒设计概念的三维曲面的实体。SolidWorks 软件提供了一个在平面（即2D 草图）及三维空间（即3D 草图）中绘制草图的强大环境。与其他曲面建模软件不同，许多SolidWorks 2D 草图实体可在3D 草图环境中使用，并且包含了几乎所有的2D 优势，包括关系、尺寸标注基准面、构造几何线等。

    最近改进的SolidWorks 样条曲线技术不仅囊括了其他系统所具有的全部控制功能和易用性，而且还提供了比竞争对手更胜一筹的增值参数。例如，可绘制2D或3D 样条曲线，然后与其他几何体或曲面参考对齐，从而应用使相邻的边线相切或曲率连续的条件。此外，还可将切线“粗细”的尺寸正确标注在样条曲线控标及其向量角上。曲率分析显示有助于构建高质量的样条曲线，从而获得高质量的曲面。

图2

    显示的草图样条曲线带有控标控制约束，允许用户标注样条曲线点的切线长度及角向量。

    创建曲线后，SolidWorks 软件会提供大量可在这些曲线之间填充的曲面特征。

3 带有引导控制的扫描曲面

    本文描述的大多数特征均可作为曲面或实体特征加以实现。扫描特征尤其有用。

    与需要大量横断面来定义形状的传统放样曲面不同，扫描特征只需要一个横断面外加一条作为其引导路径的曲线即可。当与多个路径（即引导线）相结合时，扫描特征会变得非常强大。由于扫描特征能够进行复杂的横断面转换，因此可节省时间并避免额外的工作。通过沿用主形状的样式和轮廓线，而不是将焦点集中在横断面上，扫描特征还有助于您与设计意图保持一致。

图3

    通过利用多个路径进行扫描，引导线可轻松生成复杂的形状。

4 填充曲面特征

    填充曲面无疑是SolidWorks Office Premium 软件中最有价值的高级建模特征。

    有时，您可能要创建在视觉上非常美观但从几何学上极难实现的设计。这些困难在现实环境中似乎很容易解决，但在基于NURBS 的建模环境中却非常复杂。例如，请考虑在五个角上伸展的曲面。利用四个边的毯子打一个具体的比方会很容易理解。毯子上有四个角，四个人分别拽住一个角来拉伸毯子。但如果毯子上多了一个角，而没有人来拽住这个角，您就无法均匀地拉伸这条毯子。业内将这种类型的曲面称为“n 边”补丁— 能够在任何数目的边（因此该术语称为“n 边”）之间平滑填充的曲面特征，并且同时与周围面相切。