将CAD图纸转换为SolidWorks三维模型详解

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传统的机械绘图，是想象出零部件的立体形状，然后对立体模型从各个方向上投影，生成各投影面上的二维视图，加以标注尺寸等注释，生成基本的二维的图纸。如下图。


二维的图纸
　　但是二维图纸的缺点也是明显的，就是略复杂点的就显得不直观，需要人为的正确想象。如果有三维的数模展现，并且能旋转、缩放，就更加直观易懂了。
　　现在有了三维CAD软件SolidWorks的辅助，实现2D—3D转换，生成一般的三维数模是比较简单的事。对于从AutoCAD到三维软件过渡的设计者来说，SolidWorks的这个功能容易上手，可以帮助你轻松完成从AutoCAD到三维CAD软件的跨越。
○　SolidWorks简介
　　SolidWorks是功能强大、易学易用和高效创新的三维CAD系统，可进行机械设计、零件设计、模具设计、装配体和工程图设计、消费品设计等。
　　SolidWorks公司成立于1993年，1995年推出了第一版SolidWorks95。1997年SolidWorks公司被达索收购(也就是CATIA母公司)。SolidWorks公司致力于将大家认为复杂、高级的3D CAD应用简易化、平民化，使绝大部分工程师都能快捷上手。SW公司100%投入于3D CAD的研究、根据客户需求提供强有力的技术创新、为工程师整合全面的辅助系统(CAE 等)。公司目标是成为机械设计领域中的三维标准。
　　从2D-3D的跨越可谓是传统机械绘图的逆向过程（类似图1，但是由投影视图生成立体模型）。输入的2D草图可以是AutoCAD的DWG格式图纸，也可是SolidWorks工程图，或者是SolidWorks的草图。
　　本文讨论如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中实现2D—3D的转换。
　　原理：很多三维CAD/CAM软件的立体模型的建立，是直接或间接的以草绘（或者称草图）为基础的，这点尤以PRO/E为甚。而三维软件的草绘（草图），与AutoCAD等的二维绘图大同小异（不过不同的就是前者有了参数化的技术）。
　　在SolidWorks中，就是将AutoCAD的图纸输入，转化为SolidWorks的草图，从而建立三维数模。
　　基本转换流程：
　　1.在SolidWorks中，打开AutoCAD格式的文件准备输入。
　　2.将*DWG,DXF文件输入成SolidWorks的草图。
　　3.将草图中的各个视图转为前视、上视等。草图会折叠到合适的视角。
　　4.对齐草图。
　　5.拉伸基体特征。
　　6.切除或拉伸其它特征。
　　在这个转换过程中，主要用2D到3D工具栏，便于将2D图转换到3D 数模。
　　下面以AutoCAD2004和SolidWorks2005为例，看一下如何从AutoCAD的图纸输入到SolidWorks中：
　　 一、2D图纸准备工作
　　因为此转换主要是用的绘图轮廓线，其余的显得冗余，所以在AutoCAD中，需要将二维图形按照1：1的比例，绘制在一个独立的层中，比如“0层”。
　　注意：输入SolidWorks的CAD二维图形一定要注意比例，在单位统一的前提下（比如都是毫米），SolidWorks是严格按照输入的CAD图形转换为草绘并生成数模的。
　　如果是已经绘制好的图纸，调整各个视图，并将其它图素如中心线，标注线，剖面线等等分别设置在各自独立的图层中。
　　二、将AutoCAD的图形转换并导入SolidWorks
　　打开SolidWorks，选择“打开”，从下拉列表中选择“DWG”文件，“DXF/DWG”输入对话框出现。如图。


DXF/DWG
　　选择第三项，“以草图输入到新零件”即导入AutoCAD格式的文件。选择“下一步”图3。

以草图输入到新零件
　　 出现“工程图图层映射”对话框，如图。

工程图图层映射
　　 在“显示图层下面”，选择“所有所选图层”，在下面的图层选择中，选中“0层”前面的选择框，因为基本轮廓图形都是在“0层”中绘制，故只将此层中的图形输入到SolidWorks中。
　　预览：在输入前，利用“预览”下的图形浏览工具，可以象AutoCAD一样进行图形的放缩，局部放大，平移等视图操作。
　　“白色背景”：将背景颜色设置为白色。
　　选择“输入此图纸为”：模型
　　选择下一步，出现文件设定对话框。如图

文件设定对话框  
　　输入数据的单位：按照习惯，一般选择“毫米”。
　　选择“添加约束”和“合并点”，选择输入此图纸为“2D草图”，这样可以把AutoCAD的图形转换为3D软件中的草绘，便于后续三维模型的生成。单击“完成”，成功将AutoCAD的图形转换并导入。如图。
　　注意：由于在生成三维模型的特征时，各草绘的轮廓一般是封闭的（曲面除外），所以在进行下一步之前，最好检查一下，看草绘图线有无不封闭的情况，有无多余的线或点，各图线是否真正相交形成封闭图形。


看草绘图线有无不封闭的情况


三、将草图定义出前视，上视，左视等视图
　　输入的草图是三维数模在各个方向上的投影，就是从不同方向上看去的视图，所以需要分别将其定义为前视，上视，左视等视图。
　　注意：在定义任何其它视图之前，必须先定义前视图。您可进行框选择、链选择，或按住 Ctrl 来单独选择。
　　具体操作：
　　选择下图所示的视图，单击“2D-3D”工具栏上的“前视”，将其定义为前视图。


前视
　　同样操作方法，将其它几个视图分别定义为上视，左视等视图。
　　四、定义辅助视图
　　按下图所示定义辅助视图，注意必须在另一视图中选择一直线来指定辅助视图的角度。


指定辅助视图的角度
　　生成的各个视图如下图所示，是不是有了立体的感觉？


立体



五、对齐草图
　　接下来要对齐草图。因为按照机械制图的原则，各个视图中的一些轮廓和边线是对齐的。选择一视图中的边线与在第二个视图中选择的边线对齐。选择的顺序很重要。
　　这个操作需要用到工具栏上的“对齐草图”命令。
　　对齐草图操作：
　　在将要与另一草图对齐的草图中选择一直线或点。
　　按住 Ctrl 并在第一草图将要与之对齐的第二草图中选择一直线或点。
　　单击 2D 到 3D 工具栏上的“对齐草图” ，或单击“工具”->“草图绘制工具”->“对齐”->“草图”
　　六、生成3D模型
　　最后进行重要的一步——生成3D模型，最常用的就是“拉伸/切除”命令。
　　注意：从所选草图实体拉伸特征，不必选择完整的草图，可以从整个草图中选择部分图形。可一次选一个或多个，但是各草图图形应该都是封闭的，才能生成实体特征（如拉伸，切除等）。
　　拉伸特征
　　在设计树中选择“草图1”，即输入的前视图，右键选择“编辑草图”，选择要拉伸的轮廓，如图10。


选择要拉伸的轮廓
　　单击“2D-3D”工具栏上的“拉伸”，基体-拉伸 PropertyManager 出现。
　　在“基体-拉伸” PropertyManager 中设置相关参数，编辑属性。
　　方向一：默认的拉伸方向，如图中箭头所示。


默认的拉伸方向
　　可以输入拉伸的深度，或者指定要拉伸到的点或直线。根据投影原理，另一视图（上视图）的一投影边线就是拉伸的深度，我们选择上视图中的一终止点作为拉伸终点。
　　注意：对于 2D 到 3D 转换，可通过选择一草图实体来指定给定深度拉伸的深度。
　　最后按右键，一个拉伸的三维模型生成了。
　　添加一个切除特征
　　我们可以从辅助视图上的一个图形轮廓，在已经生成的拉伸实体中进行切除。
　　在辅助视图上选择小矩形，单击2D-3D工具栏上的“切除”，在对话框中指定切除的深度，完成切除。如图


完成切除
　　这样，2D-3D的转换就大功告成了！
　　总结
　　这种方法还有一个好处，就是形状复杂，其尺寸定位不规则的图形，也许在三维软件里绘制草图比较麻烦，在制作三维数模的时候，不用重复进行草绘，就可轻松生成。
　　上面举的只是一个最基本的例子，其实更复杂一些的图形也可以实现。
　　SolidWorks的2D-3D的功能实现了从平面二维绘图到3D数模的跨越，是设计者从AutoCAD过渡到三维CAD软件的成功阶梯。对于一些常见的二维图纸，可以轻松实现到三维数模的转换，从而为以后的三维装配、干涉检查等奠定了基础。