第二章 机械零件三维设计
一、三维设计命令介绍
1、基础特征
2、除料特征
3、附加特征
4、特征编辑
5、三维设计辅助工具
二、参考面的构造
三、简单零件的造型与编辑
1、通气器设计
2、M20×80六角螺栓设计
3、减速器箱体设计
四、零件参数化设计
1、变量表
2、零件系列设计
一、三维设计命令介绍
1、基础特征
拉伸 ： 将一个封闭的轮廓沿直线方向拉伸出一个等截面的实体。
旋转拉伸 ：将一个封闭的轮廓沿一条轴线旋转成实体。
扫出 ：将一封闭轮廓沿一条光滑线段扫出实体。
层叠拉伸 ：将一系列的封闭轮廓，按一定的规则层叠拉伸成一实体。
螺旋 ：将封闭的轮廓，围绕给定的轴线，并以一定的上长角度旋转
成实体。
2、除料特征
1） 除料 与拉伸 相对应，在已有特征上切除指定轮廓线内部
或外部
的材料。
2) 旋转除料 与旋转拉伸 相对应，用一个不封闭的轨迹线围绕轴
线
旋转，切除指定方向的材料，生成新的实体。
3) 扫出除料 与扫出 相对应，用一个封闭轮廓沿一条光滑的可以
切
除轮廓内部或外部的材料。
4) 层叠拉伸除料 与层叠拉伸 相对应，用一系列轮廓剖面，按一
定
的规则切除指定方向的材料。
5) 螺旋除料 与螺旋 相对应，在实体上呈螺旋状切出沟槽，与用
机
床加工螺纹相似。
6) 孔 ： 在零件上生成一个孔特征。
7) 螺旋线 ：在圆柱体上添加螺旋线。
3、附加特征
1）薄壳 ：从实体内部除去材料，形成壁厚相同或不同的薄壳零件．
2）选择薄壳 ：在用户选取的一系列零件上，生成一个薄壳零件。
3）加厚 ： 对建构表面进行加厚，将面转换为实体特征。
4）倒圆 ：对零件上选定的边倒圆。
5）倒角 ：对零件上选定的边倒角。
6）拔摸斜度 ：选定的表面上增加拨模斜度，以符合零件制造的要求。
4、特征编辑
1）阵列 ：快速完成多个相同特征的创建，Solid Edge 提
供了
多种特征矩阵方法，用户可以根据所需选择使用。
2）镜像拷贝 ：快速生成与父特征以某个参考面对称的子特征。
3）镜像拷贝部件 ：快速生成与父特征以某个参考面对称的多个
子特征。
5、三维设计辅助工具
1）坐标系统 ：创建一个与缺省坐标不同的坐标系。
2）参考平面 ：创建一个新的参考平面。此命令创建的参考平面与
条
形菜单中创建的平面不同，不会在特征创建完成后
自动消失。
3）建构显示 ：这是建构显示控制设置按钮，单击后系统弹出建构
显
示对话框。用户通过按下和弹起对话框中相应按钮，
控制坐标系、平面、草图、轴、曲面和曲线的显示。
建构显示控制
二、参考面的构造
参考面
坐标面 实体表面前一步操作所使用的对象
1）重合平面 ：按下此按钮后，拾取的平面即为参考平面。
2）平行平面 ： 创建与拾取平面平行的平面作为参考平面。
3）正交平面 ：创建与拾取平面相垂直的平面作为参考平面。
4）夹角平面 ：创建与拾取平面成一定角度的平面作为参考平面。
5）垂直于曲线的平面 ：创建与拾取的轨迹线垂直的平面作为参考平面。
6）3点面 ：创建一个通过三个指定点的平面作为参考平面。
三、简单零件的造型与编辑
1、通气器设计
通气器由滚花圆柱、中间圆柱、连接圆柱、滚花、内
孔、横向通气孔、圆角和倒角等基本构造特征组成。
连接圆柱的创建滚花圆柱的创建
中间圆柱
的创建
坐标系构造
构造平行平面
打
横
向
通
气
孔
打内孔
打孔
创建滚花
轮廓的编辑
除料
切出圆弧状凹坑
阵列
圆角
镜像拷贝
旋转除料削边
2、 M20×80六角螺栓设计
使用 完成六角头，并使用 对
六角头上端面进行削边。
使用 创建凸台
使用 创建螺栓圆柱
使用 切出螺纹
2、 M20×400地脚螺栓毛坯设计
单击 按钮
选中
选平
面
绘制扫出路径 生成垂直于曲
线的参考平面
选中
3、减速器箱体设计
减速器箱体是复杂的铸造零件，主要由箱壁、接合面、轴承安装凸台、
连接螺栓安装凸台、加强筋、起重吊耳等部分组成。
1）基准平面的创建
2）箱体主体部分的设计
减速器箱体由箱盖和箱座两组成，为保证轴承孔贴合，在制造过程中一般采用合箱加
工。为体现这个特点，采用先完成整个箱体主体部分，再分割成箱盖和箱座的设计方法。
箱体主体
部分轮廓
拉伸后薄壳
3）零件剖切
输入减速器箱盖
输入减速器箱座
单击 单击
打开减
速器箱盖
与箱体主体关联
的拷贝零件
“视图” “工具条” “建构”
拾取X坐标平面
按“单击要生成新文件的边
”使箭头向上，并单击左键
分零件
4）创建接合面
使用“包含”命
令
R30
“拉伸” 进入轮廓绘制
“圆角”
5）创建轴承安装凸台
轮廓图
形
使用“拉伸” 命令
向外“拉伸
”55
6）创建螺栓安装凸台
单击“草图” ，拾取X坐标平面。按下 ，向上移动80mm，构造连接螺栓
安装凸台基准平面。进入绘图窗口后，完成两个开放轮廓。
利用开放轮廓创
建螺栓安装凸台
“镜像拷贝
”
7）创建吊耳
使用开放轮廓拉伸完成两吊耳，再使用除料切出起吊孔
吊耳轮
廓
8）添加肋板
单击“肋” 按钮，选取被动轴系的Y坐标平面，进入轮廓小窗口，完成肋板形状轮廓线
绘制。在“厚度”数据框中输入肋板厚度6mm，使红色箭头向内，指明肋板生长方向。单
击确定后，使红色箭头指向两侧，表示肋板在Y坐标平面两侧对称生长。
镜像
9）切出端盖嵌入槽
使用“除料
”完
成轴承孔创建
5×3矩形轮廓
“旋转除料
”
镜像
10）生成螺栓安装孔
5
25
17
钻孔
单击工具菜单下的“参
考点” 命令，将被动轴
系坐标设定为“0，0”点
“孔”
拾取螺栓安装凸台上平面
作为基准平面，完成坐标
系构建后进入轮廓小窗口
11）增加拔模角度
单击“斜度”，选取螺栓安装凸台上平面作为基准平面，并完成坐标系构建。将“选择”
列表框置为“链”，拾取螺栓安装凸台侧面。在“拔模角度”数据框中输入斜度角7度，并
单击“接受”按钮。单击“下一步”，移动光标使指示拔模方向的红线符合工艺要求，单
击“完成”。
12）视孔盖的设计
线段1
A
利用草图工具，
完成线段1绘制
单击“拉伸”按钮，按下
，
拾取线段1及上端点A，完成
基准平面及坐标系创建
单击“孔”按钮，拾取视孔盖安装凸
台上平面作为基准平面，完成坐标系
构建后进入轮廓小窗口。单击“孔选
项”按钮，在对话框中，将“类型”
设置为“螺纹”，直径设定为6mm，
选取“同孔的长度”，并按下“贯穿
全部”按钮
布置螺纹
孔
13）添加铸造圆角
单击“圆角”，拾取尖锐的棱边，输入铸造圆角半径3~5mm，完成箱盖的
修饰，结束减速器箱盖的创建
四、零件参数化设计
对结构特征完全相同，仅是尺寸不同的零件，或是零件形状大致相同，仅有个别结构
不同，大小不同的对这些零件，Solid Edge 提供了变量表和零件系列两种参数化设计方法。
1、变量表
“工具” “变量”
没有参数显示或显
示的参数不是用户
需要的。原因有两
种，一是在设计时
没有标注设计参数
(可利用Solid Edge
条形菜单数据框或
尺寸标注工具，输
入设计参数)；另一
种是变量表的“过
滤器” 设置不正确
(可重新设置）。
选取两者，显示
所有尺寸和用户
变量
显示系统接
受的所有参
数
显示输入或
使用标注工
具给定的设
计参数
显示当前可见图
形的设计参数
输入更改的数值
2、零件系列设计（用于复杂零件的变型设计）
单击
输入名
称
打开减速器
箱盖作为系
列设计的基
础零件
打开资源
查找器
单击 “ ”
单击资源查找器中的
“特征路径查找器”按钮
拾取需要抑
制的特征
单击
输入修改后
的参数
多次重复零件系列操作，可一次
完成多个新零件的设计，这些零
件均由基础零件关联。
单击资源查找器
中的“ ”按钮
单击
完成零件系列中所有成员设计后，单击“组装”按钮后，系统 “组装成员文件”对话框。
单击选取文件名，再单击“保存选定文件”按钮，零件系列成员可以保存为单独的文件。
如果零件系列中某些成员零件不再需要时，单击“删除”按钮删除；如果需要更改名称时，单
击“改名”按钮，在 “给成员重新命名”对话框中更改名称；单击“复制”按钮，系统弹出
复制成员对话框，可以生成一个相同的新成员。
