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SOLIDWORKS单车设计实战——车轮篇:实体与阵列建模全流程

2026-09-02 17:01:57

继“坐垫篇”曲面建模之后,本期“车轮篇”聚焦实体与阵列实战。我们将通过投影曲线生成贴合轮圈的波浪路径,借助切除放样与圆周阵列完成轮胎纹理的均匀复制,再配合扫描、镜像构建辐条与侧向结构,完整呈现自行车车轮的参数化建模全流程,助你攻克环形特征阵列难题。

(1)投影曲线:

1.草图轮廓与定位基准:建立垂直于轮圈外圆柱面的基准面,在该基准面上绘制封闭草图 5,轮廓外形匹配轮圈外侧波浪凸起结构外形,草图中心竖直定位约束与轮圈回转中心基准位置对齐;草图轮廓紧贴轮圈圆柱体外壁,轮廓边界与轮圈曲面预留融合边界,作为外侧波浪凸起实体的成型截面轮廓。

2.投影曲线参数设置:调用投影曲线命令,属性栏选择草图 5 作为要投影的草图,选择轮圈外圆柱面”面1”作为投影面;不勾选反转投影,不启用双向投影;将草图 5 轮廓沿基准面法向投射到轮圈外圆柱曲面,生成完全贴合圆柱曲面的闭合投影曲线;投影曲线端点与轮圈曲面边界无缝衔接、无错位,生成的投影曲线完全附着在轮圈外曲面上,为后续扫描、凸台实体生成提供完整的路径/轮廓载体。

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(2)切除放样:

1.轮廓草图与定位基准:选取草图 6、草图 8 作为放样的两组封闭截面轮廓,两组截面轮廓分别定位在轮圈曲面波浪凸起结构的两端位置;截面轮廓边界贴合轮圈外圆柱曲面,截面轮廓与轮圈曲面预留融合边界,作为波浪凹槽切除结构的两端成型截面轮廓;引导线选取前期生成的投影曲线(曲线 1),引导线两端点分别与草图 6、草图 8 轮廓端点几何约束对齐,控制放样中间形态跟随轮圈曲面波浪走向。

2.放样参数设置:调用切除‑放样命令,属性栏依次选择草图 6、草图 8 作为放样轮廓;引导线栏添加曲线1,引导线感应类型设置为到下一引导线,曲线 1‑相切条件设置为无;选项内勾选合并切面,不勾选闭合放样;执行切除放样操作,切除实体沿引导线曲线1形态生成波浪形凹槽,切除边界与轮圈外曲面无缝贴合、无干涉破面;完成轮圈外侧波浪凹槽结构基础造型,为后续圆角、细节修饰提供实体载体。

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(3)圆周阵列:

1.阵列源特征与定位基准:选取切除‑放样1、圆角 1作为本次圆周阵列的源特征;阵列旋转轴选取轮圈回转边线 “边线1“,旋转轴与轮圈中心回转基准同轴对齐,阵列源特征位于轮圈外圆柱曲面局部位置,源特征凹槽边界与轮圈曲面预留融合边界,作为圆周阵列复制的基础成型特征。

2.圆周阵列参数设置:调用阵列‑圆周命令,属性栏旋转轴选择边线 <边线‑1>;方向 1 参数设置为等间距,总角度 360.00度,实例数量 50;特征和面选择框添加圆角 1、切除‑放样 1;不启用方向 2;选项中勾选几何体阵列、延伸视觉属性,预览模式选择部分预览,不勾选参考几何体与可跳过的实例;执行圆周阵列,将单组波浪凹槽特征沿轮圈圆周方向均匀环绕复制 50 组,阵列实例根部与轮圈外曲面自动融合,无干涉、无缝隙;完成轮圈整圈波浪轮胎纹理结构造型,为后续外观渲染、模型导出提供完整实体载体。

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(4)扫描:

1.轮廓与路径定位基准:选取3D 草图 2作为扫描截面轮廓,3D 草图 1作为扫描路径;扫描截面轮廓 3D 草图 2 定位在轮圈侧向位置,截面轮廓外形匹配轮圈侧面凸起结构截面外形,轮廓边界与轮圈外曲面预留融合边界;扫描路径 3D 草图 1 贴合轮圈环形走向,路径两端端点与 3D 草图 2 轮廓位置几何对齐,控制扫描实体沿轮圈环形轨迹生成。

2. 扫描参数设置:调用扫描命令,属性栏选择草图轮廓与路径模式,截面轮廓指定 3D 草图 2.路径指定 3D 草图 1;不添加额外引导线;选项栏开启起始处和结束处相切,起始处相切类型与结束处相切类型均设置为路径相切;不启用特征范围、曲率显示相关选项;执行扫描生成实体,扫描实体沿 3D 草图 1 路径形态生成环形侧向凸起结构,实体根部与轮圈主体曲面自动融合,无干涉、无缝隙;完成轮圈侧向环形附属结构基础造型,为后续圆角、纹理细化提供实体载体。

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(5)镜向:

1.镜向源特征与定位基准:选取阵列‑圆周 2作为本次镜向的源特征;镜向基准面选取右视基准面,右视基准面与车轮中心回转基准同轴对齐,源特征为车轮单侧生成的辐条阵列结构,源特征边界与轮毂主体预留融合边界,作为镜向复制的基础成型特征。

2.镜向参数设置:调用镜向命令,属性栏镜向面/基准面选择右视基准面;要镜向的特征选择框添加阵列‑圆周 2;不设置次要镜向面、要镜向的面;选项中不勾选几何体阵列,勾选延伸视觉属性,预览模式选择部分预览;执行镜向操作,将单侧辐条特征以右视基准面为对称平面完成镜像复制,镜向生成的辐条实体与轮毂主体自动融合,无干涉、无缝隙;完成车轮两侧完整辐条结构造型,得到完整自行车车轮实体模型,为后续模型检查、工程图输出提供完整实体载体。

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到此,自行车车轮的实体建模已全部完成。我们从投影曲线生成波浪路径,到切除放样与圆周阵列完成轮胎纹理复制,再通过扫描、镜像构建侧向凸起和完整辐条结构,每一步都紧扣环形特征的阵列逻辑。后续将进入螺栓、螺母等标准件装配,敬请期待“紧固件篇”。持续关注,从坐垫到车轮,带你一步步搭完整辆车。

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