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摘 要： 随着产品造型的不断创新，曲面建模在现代计算机辅助产品设计中发挥着越来越重要的作用。本文对SolidWorks 软件中的曲面建模功能进行了分析，以戴森吹风机的曲面建模为例，探究 SolidWorks 曲面建模功能在工业产品 设计中的应用，有效提高了产品曲面建模的效率和质量，使得产品曲面建模流程更加规范。
关键词：SolidWorks 软件 ；曲面建模 ；吹风机
Research on Surface Modeling of Hair Dryer Based on SolidWorks
HANG Jingyi
（College of Home and Industrial, Nanjing Forestry University, Nanjing Jiangsu 210037）
【Abstract】： With the continuous innovation of product modeling, surface modeling plays an increasingly important role in modern computer-aided product design. In this paper, the surface modeling function of SolidWorks software is analyzed, and the application of SolidWorks surface modeling function in industrial product design is explored, taking the surface modeling of Freeman Dyson blower as an example, which effectively improves the efficiency and quality of surface modeling, make the product surface modeling process more standardized.
【Key words】： SolidWorks software;surface modeling;Hair Dryer
随着工业产品更新换代不断加快、产品造型不断创 新，工业设计师面临着越来越多的曲面建模设计需求， 曲面建模在现代计算机辅助产品设计中发挥着越来越 重要的作用 [1]。大多数计算机辅助产品设计软件，例如 Alias、3Ds Max、MAYA、Pro Engineer、SolidWorks 等都提供了具有曲面建模功能的三维设计模块 [2]。其中， SolidWorks 软件提供的曲面建模功能被广泛应用于生 活家电类产品的设计开发中 [3]。SolidWorks 软件曲面 建模功能可以实现各类简单曲面或复杂曲面的创建、修 改和自由形变 [4]。同时，可以实现与实体建模功能的相 互转换、互补应用 [5]。
1 SolidWorks 曲面建模
曲面是指没有厚度的几何特征面，主要用于生成复杂零件的表面 [6]。一般模型外形轮廓的形成是建立在曲面的 编辑操作基础上的，即由点构建曲线，然后通过曲线构建 曲面的过程 [7]。SolidWorks 软件兼具实体建模和曲面建 模功能 [8]。实体建模专注于产品的特征创建，曲面建模专注于产品的造型设计 [9]。SolidWorks 软件的曲面建模功 能与实体建模功能有相似之处，例如，SolidWorks 软件 可以使用如拉伸、旋转、扫描或放样等特征编辑操作构 建曲面，也可以对曲面进行延伸、剪裁、等距、缝合等 特征修改操作 [10]。同时，SolidWorks 软件可以实现曲 面建模功能与实体建模功能的相互转换、互补应用。
2 吹风机曲面建模
以戴森吹风机的曲面建模为例，探究 SolidWorks 曲 面建模功能在工业产品设计中的应用。根据吹风机的造 型特征，采用自下而上的建模方法完成其模型的创建 [11]。 戴森吹风机模型由身筒、把手和电源线三个部分组成， 身筒又可分为主体、装饰面板和进风口等部分 [12]。本文 选取戴森吹风机身筒主体部分，分析其曲面建模步骤和技巧，具体分析如下 ：
（1）选择 SolidWorks“零件”模块，进入实体建 模环境。选取“前视基准面”作为草图平面，绘制圆形 草图。点击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”命令，输入深度值 150mm，拉伸完成圆柱凸台 [13]。点击“特征” 工具栏中的“倒角”命令，选择圆柱凸台的上顶面作为 倒角对象，选择非对称倒角参数，分别输入倒角距离值 18mm 和 13mm，完成身筒主体基本体块的创建 [14]。
（2）选取身筒主体的横截面为草图平面，绘制凸台 轴心线草图以及圆形草图，点击“特征”工具栏曲线指 令中的“分割线”命令，选择绘制的分割线草图投影至 身筒外壳，完成分割 [15]。点击“插入”面板中的“删除面”命
令，将分割出的面删除，完成主体与把手衔接处边线的创建 。[16]
（3）选取“右视基准面”作为草图平面，绘制直线 草图。点击“曲面实体”工具中的“曲面拉伸”命令， 输入深度值 150mm，方向为两侧对称。选取“上视基 准面”作为草图平面，绘制圆形草图。点击“特征”工 具栏曲线指令中的“分割线”命令，选择绘制的圆形 草图投影至身筒外壳，完成分割 [17]。点击“插入”面 板中的“删除面”命令，将分割出的面删除 [18]。点击 “曲面实体”工具中的“曲面放样”命令，依次选择主 体与把手衔接处的边线和圆形草图边线作为放样轮廓， 完成主体与把手衔接处曲面的创建，如图 1 所示。
图 1 吹风机主体与把手衔接处曲面的创建
Fig.1 Creation of the interface surface between the blower body and the handle
（4）选取圆柱凸台的下顶面为草图平面，绘制圆形 草图，并使用“特征”工具栏曲线指令中的“分割线” 命令进行分割 [19]。点击“插入”面板中的“删除面”命 令，将把手处分割出的曲面删除。点击“曲面实体”工 具中的“曲面填充”命令，点击主体底部边线作为修补 边界 [20]。点击“曲面实体”工具中的“曲面缝合”命 令，将填充的曲面与主体的两个曲面进行缝合 [21]。完 成身筒主体曲面的创建，如图 2 所示。
图 2 吹风机身筒主体曲面的创建
Fig.2 Creation of main surface of blower barrel
（5）点击“特征”工具栏中的“圆角”命令，选择 主体底部边线作为倒圆角对象，输入圆角半径值 2mm。 点击“特征”工具栏中的“抽壳”命令，选取主体的前 后面、下底面作为抽壳平面，抽壳厚度为吹风机壳体的 壁厚 2.5mm，完成戴森吹风机主体壳体的抽壳 [22]。
3 吹风机产品渲染
以戴森吹风机的产品渲染为例，对创建好的三维 模型进行后期的渲染，有助于直观表现产品的设计效 果 [23]。在 Solidworks 软件提供的“编辑外观”功能 中，选择外观库中的各种材质和纹理应用到零部件和 实体面上 [24]。双击设计树中材质选项，选择材质“塑 料”，即可使吹风机机身的材质设定为塑料 [25]。然后根 据要求自定义外观属性，在高级选项中，在选项卡下选 择“RGB”色彩模式，设置吹风机机身和装饰面板的外 观显示颜色分别为铁灰、紫红，设置完成后即可渲染输 出图像，吹风机的产品渲染效果图如图 3 所示。
4 总结
曲面建模是现代计算机辅助产品设计中的重要环节 [26]。SolidWorks 软件提供的曲面建模功能有效提高 了产品曲面建模的效率和质量，使得产品曲面建模流 程更加规范。本文以戴森吹风机的曲面建模为例，对 SolidWorks 软件的曲面建模功能进行了探究，分析了 其曲面建模步骤和技巧，对其他工业产品的曲面建模有 借鉴意义。
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