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技术帖:如何用基准网格+圆形扫描,在SOLIDWORKS中精准“编织”中国结?

2026-08-14 11:30:10

中国结,承载着千年的吉祥寓意与东方美学。当传统编织工艺遇上现代三维建模技术,会碰撞出怎样的火花?本教程将带你走进SOLIDWORKS的数字化世界,通过基准草图构建、3D扫描路径、镜像对称、实体旋转复制与组合添加等核心命令,全参数化精准“编织”一个结构严谨、造型对称的中国结三维实体模型。

(1)线段 - 基准草图:

1.线段轮廓与草图基准:在前视基准面绘制网格交叉封闭线段草图,横向总长 300mm,纵向均分四段等距约束尺寸,斜向对角线为中国结交叉编织外边界,横向等分点位为绳结穿插过渡定位点,线段四角端点对应结体外轮廓边界安装点位,整体网格线段约束匹配中国结整体外形尺寸,是后续放样、扫描绳体建模的基准辅助几何。

2.线段草图参数设置:调用草图线段命令,属性栏选择直线绘制模式,终止条件设为固定端点完全定义草图,线段长度统一约束 300.00mm,无向外偏移;启用等分点特征,等分类型选择均匀分段,均分4段,网格线段沿中心十字双向对称布置,形成正交+斜向交叉基准网格,网格交点可提取生成 3D 草图绳体扫描路径,成型后无线段重叠、无交叉自相交,网格分段间距全程均匀一致,作为编织绳体定位基准。

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(2)新建基准面:

1.基准面约束与草图基准:以前视基准面为第一参考,草图网格竖直直线为第二参考建立辅助基准面,约束关系设置为两侧对称 + 垂直,基准面整体与网格草图中心对齐;基准面横向边界匹配 300mm 外框总长,纵向分段与网格四等分点位一一对应,基准面四角边界点对应中国结绳体上下穿插分层位置,完整约束匹配结体分层编织尺寸,是后续分层扫描、交叉绳体建模的分层辅助几何。

2.基准面参数设置:调用基准面命令,属性栏第一参考选取前视基准面,约束类型选择“两侧对称”;第二参考选取草图网格竖直线段,约束类型选择”垂直”,偏移距离设为 0.00mm,不勾选反转法线。

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(3)镜向特征:

1.镜向参考与几何基准:以基准面1为镜向对称基准平面,选取单侧扫描成型的半组编织绳体实体作为要镜向的特征;基准面与网格草图中心完全重合,左右两侧绳体编织点位一一对应,镜向重合点位为绳结中心交汇位置,实体两端端点匹配中国结整体外轮廓尺寸,完整约束匹配结体对称编织造型,是完成完整绳结造型的对称成型辅助几何。

2.镜向特征参数设置:调用镜向特征命令,属性栏选择基准面1作为镜向基准,特征范围选取单侧扫描绳体 “扫描1”;实体选项勾选合并结果,无实体裁剪、无偏移缩放;配置范围选定所有配置,成型后左右绳体编织纹路完全对称、无错位间隙、无实体自相交,绳体分段间距、弧度全程保持一致,完成完整对称中国结绳体结构。

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(4)扫描:

1.扫描轮廓与3D路径基准:调用3D草图 1 作为编织绳体完整扫描路径,曲线依托多层基准面网格交点绘制连续交错闭环绳形,横向 300mm、纵向均分四段约束整体外框尺寸,曲线拐点点位匹配绳结穿插交错位置,路径首尾端点对齐结体外边界,完整约束匹配中国结编织轮廓尺寸,是生成实心编织绳体的核心成型辅助几何。

2.扫描特征参数设置:调用扫描凸台/基体命令,属性栏选择圆形轮廓模式,3D 草图 1 设为所选扫描路径,圆形截面直径固定 35.00mm,无路径扭转、无轮廓角度偏移;不勾选薄壁特征、不启用自动圆角;圆形截面沿 3D 空间曲线全程等直径扫描成型,形成连续完整编织绳实体,成型后无曲面褶皱、无实体自相交、无截面尺寸突变,绳体粗细全程均匀一致,作为单侧基础编织绳体实体基准。

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(5)实体移动/复制:

1.实体基准与旋转平移约束:选取扫描成型单组绳体实体“扫描 2”作为待复制基础实体,旋转原点锁定整体模型中心原点,90° 轴向旋转角度匹配四向对称编织布局,复制生成数量为 3 组;每组复制实体的穿插点位与基础网格四等分节点一一对应,实体首尾环形端点对齐中国结四方外轮廓边界,整体尺寸约束与 300mm 基准外框完全匹配,是完成四向交错编织完整结体的阵列成型辅助几何。

2.实体移动/复制参数设置:调用实体-移动/复制命令,属性栏实体选择框选取 “扫描 2”,勾选复制选项,复制数量设置为 3;平移参数全部置 0.00mm,旋转第一轴、第二轴角度 0.00 度,第三旋转轴设置 90.00 度,不勾选欧拉角度旋转;配置范围选定所有配置,特征同步生效于”编织前“、”编织成型”两套配置;单组绳体以模型原点为中心每90° 旋转复制,成型后四组绳体编织纹路均匀交错、穿插间隙统一、无实体重叠自相交,绳体截面直径、弯曲弧度全程保持一致,完成四向对称完整编织绳体阵列。

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(6)组合:

1.组合实体与网格基准:选取基础绳体“扫描2”、三组旋转复制实体“实体-移动/复制1”,“实体-移动/复制2”,”实体-移动/复制3”作为待合并实体集合,所有实体编织交叉节点均匹配 300mm 外框网格等分点位,四方环形外轮廓边界统一对齐基准尺寸,多组绳体交错穿插结构完整匹配中国结对称编织造型,是将分散独立绳体整合为单一完整结体的核心合并几何。

2.组合特征参数设置:调用组合命令,属性栏操作类型固定选择“添加 (A)“,不启用删减、共同运算;实体选择框完整勾选全部 4 组编织绳实体;多组独立绳体实体通过添加模式完全融合为单一整体实体,成型后绳体穿插结合处无间隙、无碎实体、无多余分割面,绳体截面粗细、弯曲弧度全程均匀连续,完成一体化完整中国结实体基准。

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