SolidWorks入門起子的設(shè)計任務(wù)一、SolidWorks軟件簡介SolidWorks軟件是由美國SolidWorks公司開發(fā)的世界上第一款基于Windows平臺的三維機(jī)械設(shè)計軟件，自1995年問世以來，以其易用性和創(chuàng)新性，極大地提高了產(chǎn)品的設(shè)計效率，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、造船、醫(yī)療器械和電工電子等領(lǐng)域。知識準(zhǔn)備SolidWorks2015版較之前版本在創(chuàng)新性、易用性和整體性能等方面都得到了顯著的加強(qiáng)，包括增強(qiáng)了對復(fù)雜裝配的處理能力、復(fù)雜曲面的設(shè)計能力，以及專門為中國市場增加的中國國標(biāo)（GB）內(nèi)容等。本書使用的SolidWorks軟件版本即為SolidWorks2015。1.SolidWorks主要模塊介紹SolidWorks是一個大型軟件，由零件設(shè)計、裝配模塊、工程圖模塊等多個功能模塊組成，每一個功能模塊都有自己獨立的功能。設(shè)計人員可以根據(jù)需要調(diào)用其中的某一個模塊進(jìn)行設(shè)計，不同的功能模塊創(chuàng)建的文件有不同的文件擴(kuò)展名，下面主要介紹常用的零件模塊和裝配模塊。（1）零件模塊。零件模塊用于創(chuàng)建和編輯三維實體模型。在大多數(shù)情況下，創(chuàng)建三維實體模型是使用SolidWorks軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的主要目的，因此零件模塊也是參數(shù)化實體造型最基本、最核心的模塊。利用SolidWorks軟件進(jìn)行三維實體造型的過程，實際上就是使用零件模塊依次創(chuàng)建各種類型特征的過程。（2）裝配模塊。一個產(chǎn)品往往由多個零件組合而成，裝配模塊用來建立零件間的相對位置關(guān)系，從而形成復(fù)雜的裝配體。SolidWorks裝配模塊具有以下特點：提供了方便的部件定位方法，能輕松設(shè)置部件間的位置關(guān)系；提供了十幾種配合方式，通過對部件添加多個配合，可以準(zhǔn)確地把部件裝配到位；提供了強(qiáng)大的爆炸圖工具，可以方便地生成裝配體的爆炸視圖。2.SolidWorks建模的一般過程SolidWorks軟件在絕大多數(shù)三維實體建模的過程中，均是從繪制草圖開始，繪制出二維草圖截面后，通過對草圖截面的不同操作來生成三維實體。按照對二維草圖截面的不同操作方式，SolidWorks創(chuàng)建三維實體特征的主要方法有拉伸實體特征、掃描實體特征、旋轉(zhuǎn)實體特征和混合實體特征等。SolidWorks軟件可以在零件上創(chuàng)建多種特征，如實體特征、曲面特征以及其他種類的應(yīng)用特征等。SolidWorks零件建模的實質(zhì)是創(chuàng)建實體特征和一些用戶自定義的特征。其中有些特征可以通過添加材料的方式創(chuàng)建，有些特征可以通過去除材料的方式創(chuàng)建。利用SolidWorks建模首先要從整體上研究將要建模的零件，分析其特征組成，明確不同特征之間的關(guān)系，確定不同特征的創(chuàng)建順序，在此基礎(chǔ)上通過二維平面草圖的拉伸、掃描、旋轉(zhuǎn)和混合等工具來實現(xiàn)三維實體模型的構(gòu)建。SolidWorks建模的一般過程如下：（1）建立或選取基準(zhǔn)特征作為模型空間定位的基準(zhǔn)：如基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系等。建立每個實體特征時，都要利用基準(zhǔn)特征作為參照。（2）建立基礎(chǔ)實體特征：拉伸、掃描、旋轉(zhuǎn)、混合等。（3）建立工程特征：孔、倒角、筋等。（4）特征的修改：通過特征陣列、特征復(fù)制等編輯操作修改特征。（5）添加材質(zhì)和渲染處理。二、工作界面SolidWorks2015工作界面主要包括菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、功能選項卡、設(shè)計樹、狀態(tài)欄、懸浮工具欄、任務(wù)窗格和繪圖區(qū)等，如下圖所示。SolidWorks2015工作界面1.菜單欄菜單欄包含SolidWorks軟件的所有操作命令，包括文件、編輯、視圖、插入、工具、窗口和幫助等菜單。2.標(biāo)準(zhǔn)工具欄標(biāo)準(zhǔn)工具欄集成了軟件各個模塊常用的功能，包括新建、打開、保存等文件管理命令，以及打印、文件屬性、選項等設(shè)置。3.功能選項卡功能選項卡中的按鈕提供了直觀、便捷的命令打開方式，可以快速單擊相應(yīng)按鈕實現(xiàn)對零件模型的操作。用戶可根據(jù)自己的設(shè)計領(lǐng)域、使用習(xí)慣來定制功能選項卡。4.設(shè)計樹設(shè)計樹中記錄了用戶所做的每一步操作，如添加一個特征、加入一個視圖或插入一個零件等。通過對設(shè)計樹的管理，可以方便地對三維模型進(jìn)行修改和設(shè)計。5.狀態(tài)欄狀態(tài)欄用于顯示當(dāng)前的操作狀態(tài)。用戶進(jìn)行軟件操作過程中，狀態(tài)欄會實時顯示當(dāng)前操作、當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前操作相關(guān)的提示信息等。6.懸浮工具欄懸浮工具欄位于繪圖區(qū)上方，用于建模過程中調(diào)整視圖視角和外觀顯示等，包括局部放大、剖面視圖、視圖定向、顯示樣式、隱藏/顯示項目、編輯外觀、應(yīng)用布景和視圖設(shè)定等功能。7.任務(wù)窗格任務(wù)窗格位于繪圖區(qū)的右側(cè)，提供了SolidWorks資源、設(shè)計庫、文件探索器、外觀布景和貼圖、視圖調(diào)色板、自定義屬性等功能，可以方便地導(dǎo)入設(shè)計庫零件、工程圖圖樣上的視圖、裝配體中的零件以及添加零部件外觀和屬性等。8.繪圖區(qū)繪圖區(qū)主要用于零件模型的顯示，是計算機(jī)與設(shè)計者交流的人機(jī)界面，也是進(jìn)行零件設(shè)計、制作工程圖、裝配的主要操作窗口。在設(shè)計過程中所進(jìn)行的草圖繪制、零件裝配、工程圖繪制等操作，均是在這個區(qū)域中完成的，繪圖區(qū)是SolidWorks軟件的主要工作區(qū)域。三、文件操作1.新建文件（1）新建文件時，可以根據(jù)不同的需求選擇不同的文件類型。啟動SolidWorks軟件，在打開的界面中單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”按鈕（或者在菜單欄中執(zhí)行“文件”→“新建”命令）將彈出“新建SolidWorks文件”對話框，如下圖所示?！靶陆⊿olidWorks文件”對話框（2）在“新建SolidWorks文件”對話框中單擊“零件”圖標(biāo)（或者“裝配體”和“工程圖”圖標(biāo)），再單擊“確定”按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的設(shè)計環(huán)境。2.打開文件在SolidWorks工作界面中，單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“打開”按鈕（或者在菜單欄中執(zhí)行“文件”→“打開”命令），查找并選中零部件，如下圖所示，再單擊“打開”對話框中的“打開”按鈕，即可打開文件。打開文件3.保存文件SolidWorks提供了保存、另存為和全部保存等多種保存方式，其功能如下：（1）保存：將修改過的文檔保存在當(dāng)前文檔所在文件夾中，并覆蓋當(dāng)前文件。（2）另存為：將文檔保存為其他文件。（3）全部保存：將SolidWorks繪圖區(qū)域中多個文檔存在各自文件夾的文件中。在保存過程中，除了保存成原文件格式外，還可指定保存成其他格式類型的文件，以實現(xiàn)與其他軟件的數(shù)據(jù)交換，如保存為3D打印常用的STL文件格式，如下圖所示。保存為其他格式類型文件四、操作環(huán)境設(shè)置1.單位設(shè)置SolidWorks提供了文件單位的設(shè)置功能，可以實現(xiàn)不同的長度單位、質(zhì)量單位和時間單位之間的任意切換，以適應(yīng)不同國家或不同產(chǎn)品設(shè)計習(xí)慣之間的產(chǎn)品設(shè)計交流，實現(xiàn)更好的協(xié)同設(shè)計。以設(shè)置毫米單位為例，其操作步驟如下：單擊菜單欄“工具”→“選項”菜單命令，選擇“文檔屬性”選項卡，單擊左側(cè)列表中的“單位”選項，在右側(cè)的“單位系統(tǒng)”選項組中選擇“MMGS（毫米、克、秒）”單選按鈕，并對對話框中的長度單位等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如下圖所示，單擊“確定”按鈕完成單位設(shè)置。設(shè)置單位2.在功能選項卡上添加和刪除命令按鈕SolidWorks中的功能選項卡一般只顯示一些常用的按鈕，對于一些不常用的按鈕則需要根據(jù)自己的實際需要進(jìn)行添加。以添加“測量”按鈕為例，其操作步驟如下：選擇菜單欄“工具”→“自定義”命令，在“自定義”對話框中單擊“命令”選項卡，如下圖所示。“自定義”對話框在左側(cè)“類別”欄中選擇“工具”，在右側(cè)“按鈕”選項中選擇并拖動“測量”按鈕到“特征”選項卡，即在“特征”選項卡中添加了“測量”按鈕，如下圖所示。在“特征”選項卡中添加“測量”按鈕反之有效，需刪除功能選項卡中的按鈕時，將該按鈕拖動到“自定義”對話框的“按鈕”選項中，即可刪除功能選項卡中的命令。五、設(shè)置外觀和材料1.設(shè)置實體外觀系統(tǒng)默認(rèn)創(chuàng)建模型產(chǎn)品的顏色為灰色。在零件和裝配體模型中，為了使造型顯示具有層次感和真實感，通常需要改變實體的顏色、透明度以及光源等。其操作步驟如下：（1）單擊懸浮工具欄中的“編輯外觀”按鈕，左側(cè)彈出“顏色”屬性管理器，右側(cè)彈出“外觀、布景和貼圖”任務(wù)窗格，如下圖所示。“顏色”屬性管理器和“外觀、布景和貼圖”任務(wù)窗格（2）在“顏色”屬性管理器中可以設(shè)置產(chǎn)品的顏色、透明度、光線等參數(shù)，在“外觀、布景和貼圖”任務(wù)窗格中可以給產(chǎn)品添加各種材料的外觀和布景。（3）設(shè)置完成后單擊“顏色”屬性管理器中的“確定”按鈕，完成產(chǎn)品外觀的設(shè)置。如下圖所示，為添加外觀的水杯。添加外觀的水杯添加材質(zhì)的操作步驟如下：在設(shè)計樹中右鍵單擊“材質(zhì)<未指定>”，從彈出的快捷菜單中選擇“編輯材料”命令，再在“材料”對話框中選擇所需添加的材料，如下圖所示，單擊“應(yīng)用”按鈕，即完成材質(zhì)添加。選擇材料下圖所示是添加了不銹鋼材質(zhì)的水龍頭。添加不銹鋼材質(zhì)的水龍頭一、新建文件啟動SolidWorks軟件后，單擊“新建”按鈕，在彈出的“新建SolidWorks文件”對話框中單擊“零件”圖標(biāo)，如下圖所示，再單擊“確定”按鈕進(jìn)入零件設(shè)計工作環(huán)境。任務(wù)實施“新建SolidWorks文件”對話框二、創(chuàng)建起子1.進(jìn)入草圖繪制環(huán)境在設(shè)計樹中選擇“前視基準(zhǔn)面”，在光標(biāo)右上方的快捷工具欄中單擊“草圖繪制”按鈕，如下圖所示，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境（簡稱草繪環(huán)境）。單擊“草圖繪制”按鈕2.插入圖片單擊菜單欄“工具”→“草圖工具”→“草圖圖片”，彈出“打開”對話框，打開“素材\SolidWorks入門\起子.JPG”文件，如下圖所示，單擊“打開”按鈕后插入圖片。打開“起子”文件3.調(diào)整圖片高度在左側(cè)彈出的“草圖圖片”屬性管理器中，設(shè)置圖片高度為“100mm”，如下圖所示。設(shè)置圖片高度單擊“確定”按鈕，完成圖片高度調(diào)整，如下圖所示。插入的起子圖片4.繪制草圖（1）在“草圖”選項卡中單擊“樣條曲線”按鈕，沿著起子圖片的外輪廓和內(nèi)輪廓繪制草圖，效果如下圖所示。繪制樣條曲線（2）在“草圖”選項卡中單擊“圓”按鈕，繪制起子的掛孔，效果如下圖所示。繪制起子的掛孔5.拉伸實體在“特征”選項卡中單擊“拉伸凸臺/基體”按鈕，在左側(cè)彈出的“凸臺-拉伸1”屬性管理器中將拉伸深度設(shè)置為“3mm”，其他選項保持默認(rèn)，如下圖所示。設(shè)置拉伸參數(shù)單擊“確定”按鈕完成起子的建模，效果如下圖所示。起子模型三、選擇材質(zhì)和外觀1.選擇材質(zhì)在設(shè)計樹中右鍵單擊“材質(zhì)<未指定>”，在彈出的快捷菜單中選擇“編輯材料”命令，在“材料”對話框中選擇“SolidWorksmaterials”→“鋼”→“1023碳鋼板”，如下圖所示。選擇材質(zhì)單擊“應(yīng)用”按鈕完成材質(zhì)添加，效果如下圖所示。添加材質(zhì)后的起子2.選擇外觀