《SolidWorks三維建?！冯娮咏贪?單元1

SolidWorks輕松上手2學(xué)習(xí)目的：了解參數(shù)化三維建模的特點(diǎn)

了解SolidWorks的界面和特點(diǎn)了解特征的概念和特征在三維建模中的應(yīng)用了解SolidWorks的一些基本配置

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：熟悉SolidWorks的界面和基本概念學(xué)會(huì)SolidWorks的基本配置

內(nèi)容提要3參數(shù)化三維建模創(chuàng)造歷史

概述

制造的全球化、信息化及需求個(gè)性化，都要求企業(yè)能在最短的時(shí)間內(nèi)推出用戶滿意的產(chǎn)品，并快速占領(lǐng)市場(chǎng)。欲適應(yīng)這種瞬息萬變的市場(chǎng)需求，縮短設(shè)計(jì)制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須有先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與設(shè)計(jì)制造技術(shù)相互滲透、依存、結(jié)合并共同發(fā)展，產(chǎn)生這樣一門綜合性應(yīng)用技術(shù)——計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ComputerAidedDesignandComputerAidedManufacturing，簡稱CAD/CAM）。該技術(shù)是把人和計(jì)算機(jī)的最佳特性結(jié)合起來，輔助進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)分析與于制造的一種技術(shù)，是綜合了計(jì)算機(jī)與工程設(shè)計(jì)方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家科技現(xiàn)代化與工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)。41.1CAD/CAM的工作流程1.2三維設(shè)計(jì)軟件快速入門1.3三維設(shè)計(jì)軟件簡介1.4

SolidWorks簡介51.1CAD/CAM的工作流程輸入產(chǎn)品性能要求三維幾何造型及產(chǎn)品模型優(yōu)化設(shè)計(jì)有限元分析等工程分析裝配運(yùn)動(dòng)仿真分析滿足工作要求物性計(jì)算計(jì)算機(jī)輔助工藝分析(CAPP)數(shù)控自動(dòng)編程(CAM)滿足工藝要求數(shù)據(jù)后處理選擇設(shè)計(jì)方案修改設(shè)計(jì)方案61.2三維設(shè)計(jì)軟件快速入門1、輪對(duì)CAD/CAE演示2、特征的定義3、基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)三步曲

71、輪對(duì)CAD/CAE演示8

關(guān)于特征的定義有很多說法。如：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)特征所做的定義是“特征是單個(gè)特性”，如平面、圓柱面、兩個(gè)平行面、臺(tái)階、螺紋、輪廓等；美國全國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的定義是特征可以看成是一個(gè)零件的有形部分，如表面、孔和槽等；計(jì)算機(jī)福州制造國際的定義是工件形狀特征定義，在工件的表面、棱邊或轉(zhuǎn)角上形成的特定幾何輪廓，用來修飾工件外貌或者有助于工件的給定功能。在基于特征的造型系統(tǒng)中，特征是構(gòu)成零件的基本元素，即零件是由特征組成的。2、特征的定義

93、基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)三步曲

（1）零件造型規(guī)劃零件：分析零件特征組成、特征之間的關(guān)系、特征的構(gòu)造順序及其構(gòu)造方法等。創(chuàng)建基礎(chǔ)特征：基本基礎(chǔ)是構(gòu)成每一個(gè)零件基本形態(tài)的基本特征，它是構(gòu)造其他特征的基礎(chǔ)。創(chuàng)建其他基本特征：根據(jù)零件的規(guī)劃結(jié)果，在基礎(chǔ)特征上添加其他基本特征，最后添加輔助特征。編輯特征：根據(jù)需要對(duì)已經(jīng)建立的零件進(jìn)行特征修改、刪除和添加等編輯操作。（2）虛擬裝配規(guī)劃裝配：分析產(chǎn)品的零件組成、零件之間的裝配關(guān)系、裝配順序及其裝配方法。插入基礎(chǔ)零件：基礎(chǔ)零件是產(chǎn)品中起支撐作用的零件，也稱為“地”，一般選取產(chǎn)品中與其他零件配合關(guān)系較多的零件作為基礎(chǔ)零件。組裝其他零件或子裝配：根據(jù)裝配的規(guī)劃結(jié)果，插入其他零件或子裝配，并根據(jù)各自的配合關(guān)系進(jìn)行組裝。（3）生成圖紙規(guī)劃視圖：根據(jù)零件和裝配的特點(diǎn)選擇圖紙格式、視圖組成。添加視圖：根據(jù)視圖規(guī)劃結(jié)果，添加基本視圖和輔助視圖。標(biāo)注尺寸：標(biāo)注零件的定性尺寸、定位尺寸、形位公差等。添加注釋：添加技術(shù)要求等文字說明。

10CAD軟件大致可分為高端UNIX工作站CAD系統(tǒng)，中端Windows微機(jī)CAD系統(tǒng)和低端二維微機(jī)CAD系統(tǒng)等三類。（1）高端UINX工作站CAD系統(tǒng)這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是，UNIX操作系統(tǒng)為支撐平臺(tái)，從50年代發(fā)展至今，產(chǎn)生了許多著名的軟件。目前，這類系統(tǒng)中比較流行的有：PTC公司的Pro/Engineer軟件、SDRC公司的I-DEAS軟件和EDS公司的UG軟件。（2）中端微機(jī)的CAD系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是微機(jī)的性能和Windows技術(shù)的發(fā)展，已使微機(jī)具備了中低檔UNIX工作站的競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，也使基于Windows技術(shù)的微機(jī)CAD系統(tǒng)迅速發(fā)展。目前，國際上最流行的有SolidWorks公司的SolidWorks軟件，UG公司的SolidEdge軟件和Autodesk公司的MDT軟件等，國內(nèi)也推出清華CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龍騰公司的龍騰CAD，北京愛宜特公司的MicroSolid、江蘇杰必克超人CAD/CAM以及華正公司的CAXA-ME。（3）低端CAD系統(tǒng)——二維CAD系統(tǒng)純二維CAD系統(tǒng)在國外已經(jīng)不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD軟件。AutoCAD提供一套豐富的設(shè)計(jì)工具，嵌入的Internet技術(shù)和具有創(chuàng)新性的ObjictARX、Autolisp及VBA編程語言能夠幫助開發(fā)人員和用戶按他們的特定需求控制軟件，可對(duì)多個(gè)圖形文件同時(shí)進(jìn)行操作，支持多任務(wù)設(shè)計(jì)環(huán)境（MDE）。

1.3

三維設(shè)計(jì)軟件簡介111.4

SolidWorks簡介1、SolidWorks的特點(diǎn)2、SolidWorks的思維方式3、SolidWorks三維設(shè)計(jì)過程4、認(rèn)識(shí)SolidWorks的用戶界面5、SolidWorks相關(guān)設(shè)定和配置121、SolidWorks的特點(diǎn)基于Windows操作系統(tǒng)，采用

Windows

界面風(fēng)格參數(shù)式設(shè)計(jì)單一數(shù)據(jù)庫真正三維實(shí)體模型全相關(guān)參數(shù)關(guān)系式實(shí)體建模低成本已在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用132、SolidWorks的思維方式143、SolidWorks三維設(shè)計(jì)過程

由以上火車輪對(duì)建模過程可見：SolidWorks等三維CAD軟件具有“機(jī)械制造仿真、所見即所得和牽一發(fā)動(dòng)全身”的特點(diǎn)，且一般都擁有“造零件、裝機(jī)械、出圖紙”的三種基本功能。各種功能的操作步驟總結(jié)為：造零件的過程：選平面、畫形狀、定位置、標(biāo)尺寸、造特征、制零件。裝機(jī)械的過程：插零件、選對(duì)象、設(shè)配合、裝機(jī)械。出圖紙的過程：設(shè)格式、選視圖、定位置、標(biāo)尺寸、添注解、出圖紙。

154、認(rèn)識(shí)SolidWorks的用戶界面下拉菜單快捷鍵工具欄快速提示FeatureManager設(shè)計(jì)樹PropertyManager任務(wù)窗格鼠標(biāo)鍵系統(tǒng)反饋165、SolidWorks相關(guān)設(shè)定和配置選項(xiàng)應(yīng)用改變默認(rèn)選項(xiàng)設(shè)置建議設(shè)置171.請(qǐng)問實(shí)體模型的好處是什么？

2.為什么系統(tǒng)要提供不同的實(shí)體模型顯示方式？3.怎樣成為合格的機(jī)械三維設(shè)計(jì)人員

1.3

常見問題第一，要耐得住寂寞。第二，要培養(yǎng)自身的學(xué)習(xí)能力、思維能力、創(chuàng)新能力。第三，要提高計(jì)算機(jī)水平。第四，不能過分講究方法和技巧，而不愿意下真功夫。第五，要明確三維設(shè)計(jì)的目的。第六、有扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。第七、培養(yǎng)對(duì)美學(xué)的認(rèn)識(shí)。18

本單元主要介紹了三維設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)，并認(rèn)識(shí)了Solidworks三維設(shè)計(jì)的過程及其基本界面、使用和一些基本的系統(tǒng)配置參數(shù)。希望通過對(duì)本單元的學(xué)習(xí)，讀者能對(duì)三維設(shè)計(jì)有一個(gè)基本的了解，為以后學(xué)習(xí)建模打下良好基礎(chǔ)。

本單元回顧19

單元2

草圖繪制

20學(xué)習(xí)目的：了解草圖繪制的作用掌握SolidWorks中常用的草圖繪制方法掌握草圖的修改掌握約束在草圖繪制中的作用

了解基準(zhǔn)的概念和特點(diǎn)掌握各種常見基準(zhǔn)的創(chuàng)建方法

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：SolidWorks中常用的草圖繪制方法草圖的修改方法約束在草圖繪制中的作用

內(nèi)容提要21經(jīng)驗(yàn)者說：正確繪制草圖是三維建模的關(guān)鍵

從幾何學(xué)知識(shí)可知，任何一個(gè)基本的三維幾何體都是將一定形狀的二維剖面圖形（草圖）按一定方式如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等生成的。在三維設(shè)計(jì)軟件中，特征的創(chuàng)建、工程圖的建立、三維裝配圖的建立以及都需要進(jìn)行平面草圖繪制。熟練掌握草圖的繪制，就已經(jīng)掌握了三維設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)繪圖核心。

222.1

草繪基礎(chǔ)2.2基本圖形的繪制2.3草圖繪制實(shí)例2.4草圖繪制技巧23

2.1

草繪基礎(chǔ)1、草繪環(huán)境介紹2、草繪步驟3、專業(yè)術(shù)語24

1、草繪環(huán)境介紹25

選平面→繪形狀→定位置→設(shè)大小2、草繪步驟263、專業(yè)術(shù)語草圖：三維實(shí)體模型在某個(gè)截面上的二維輪廓稱為草圖，每個(gè)草圖都有一些形狀、大小或者方向的特征。創(chuàng)建草圖的過程是：選平面→繪形狀→定位置→設(shè)大小。草圖平面:即繪制二維幾何圖形（草圖）的平面。在創(chuàng)建草圖前，用戶必須選擇一個(gè)草圖平面。SolidWorks系統(tǒng)默認(rèn)提供三個(gè)基準(zhǔn)面，分別是上視基準(zhǔn)面、前視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面。草圖平面也可以是前一個(gè)特征上的某一個(gè)平面，還可以是用戶使用菜單命令：“工具”→“參考幾何體”→“基準(zhǔn)面”創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面。約束:沒有規(guī)矩不成方圓。每個(gè)草圖都必須有一定的約束，沒有約束則設(shè)計(jì)者的意圖也無從體現(xiàn)。約束有兩種：一種對(duì)尺寸進(jìn)行約束，一種對(duì)位置進(jìn)行約束。繪制草圖前，應(yīng)仔細(xì)分析草圖圖形結(jié)構(gòu)，明確草圖中的幾何元素之間的約束關(guān)系。草圖狀態(tài):任何時(shí)候，草圖都處于三種狀態(tài)之一。這三種狀態(tài)分別是：欠定義、完全定義和過定義。草圖狀態(tài)由草圖中幾何體與定義尺寸之間的幾何關(guān)系來決定。欠定義是指草圖的不充分定義狀態(tài)，但這個(gè)草圖仍可以用來創(chuàng)建特征。欠定義是很有用的，因?yàn)樵诹慵缙谠O(shè)計(jì)階段的大部分時(shí)間里，并沒有足夠的信息來對(duì)草圖進(jìn)行完全的定義。隨著設(shè)計(jì)的深入，會(huì)逐步得到更多有用信息，可以隨時(shí)為草圖添加其他定義。欠定義的繪制幾何體是藍(lán)色的（默認(rèn)設(shè)置）。完全定義是指草圖具有完整的信息。完全定義的草圖幾何元素是黑色的（默認(rèn)設(shè)置）。一般來說，當(dāng)零件最終完成設(shè)計(jì)，要進(jìn)行下一步的加工時(shí)，零件的每一個(gè)草圖都應(yīng)該是完全定義的。過定義是指草圖中有重復(fù)的尺寸或互相沖突的約束關(guān)系，直到修改后才能使用。應(yīng)該刪除多余的尺寸和約束。過定義的幾何體是紅色的（默認(rèn)設(shè)置）。272.2基本圖形的繪制練習(xí)練習(xí)1–

繪制水平和垂直直線練習(xí)2–

根據(jù)推理線繪制直線練習(xí)3–

草圖繪制任意直線

基本圖形包括了直線、矩形、圓、圓弧、過渡圓弧、樣條曲線等，這些基本圖形是繪制復(fù)雜圖形的基礎(chǔ)。282.3草圖繪制實(shí)例

291、每個(gè)草圖盡可能簡單,可以將一個(gè)復(fù)雜草圖分解為若干簡單草圖。目的：便于約束，便于修改2、給每一個(gè)草圖賦予合適的名稱。目的：便于管理5、對(duì)于比較復(fù)雜的草圖，最好避免“構(gòu)造完所有的曲線，然后再加約束”，這會(huì)增加全約束的難度。一般的過程為：創(chuàng)建第一條主要曲線，然后施加約束，同時(shí)修改尺寸至設(shè)計(jì)值；按設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)建其它曲線，但每創(chuàng)建一條或幾條曲線，應(yīng)隨之施加約束，同時(shí)修改尺寸至設(shè)計(jì)值。這種建幾條曲關(guān)線然后施加約束的過程，可減少過約束、約束矛盾等錯(cuò)誤。6、施加約束的一般次序：定位主要曲線至外部幾何體，按設(shè)計(jì)意圖、施加大量幾何約束；施加少量尺寸約束(表達(dá)設(shè)計(jì)關(guān)鍵尺寸)。7、一般情況下圓角和斜角不在草圖里生成，而用特征來生成2.4草圖繪制技巧302.5基準(zhǔn)

1、基準(zhǔn)的作用2、基準(zhǔn)的分類和顯示控制3、

建立基準(zhǔn)31基準(zhǔn)在三維建模中扮演重要角色

基準(zhǔn)是指確定點(diǎn)、線、面所依據(jù)的哪些點(diǎn)、線、面。所以基準(zhǔn)實(shí)際上還是一些點(diǎn)、線、面，它們?cè)诮＿^程中是確定其他點(diǎn)、線、面的依據(jù)。在SolidWorks系統(tǒng)中，要設(shè)計(jì)出尺寸、位置都符合設(shè)計(jì)要求的模型，則必須在操作過程中依據(jù)一定的點(diǎn)、線、面，這些點(diǎn)、線、面就是在SolidWorks系統(tǒng)中的基準(zhǔn)。在建模的過程中，基準(zhǔn)的正確建立是必要的也是必須的。在三維建模的過程中，由于空間概念的引入，需要合理有效地確定大量的基準(zhǔn)。所以基準(zhǔn)是建模過程中不可或缺的、必須的特征。可以說，基準(zhǔn)的正確、合理地建立是快速、準(zhǔn)確建模的關(guān)鍵，每一位讀者都必須熟練掌握各種基準(zhǔn)的使用。

1、基準(zhǔn)的作用32

基準(zhǔn)面

基準(zhǔn)軸

基準(zhǔn)點(diǎn)

坐標(biāo)系統(tǒng)

2、基準(zhǔn)的分類和顯示控制33

1．系統(tǒng)默認(rèn)的基準(zhǔn)2．創(chuàng)建自己需要的基準(zhǔn)3、

建立基準(zhǔn)341.裁剪和刪除兩種操作有什么不同？2.使用草圖約束有什么好處？3.草圖欠定義有什么缺點(diǎn)?常見問題35

本單元主要介紹了繪制草圖的相關(guān)知識(shí)，草圖繪制在三維建模中有著核心的基礎(chǔ)地位。包括草圖繪制的基本方法、草圖的修改、尺寸的修改即標(biāo)注、約束的含義及運(yùn)用，并用實(shí)例來具體說明了相關(guān)命令的用法。介紹了有關(guān)基準(zhǔn)的概念，SolidWorks中基準(zhǔn)的類型和基準(zhǔn)的重要作用，并重點(diǎn)介紹了基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)軸的常見創(chuàng)建方法及命令的基本含義。希望通過本單元的學(xué)習(xí)，讀者能掌握草圖的繪制，為后續(xù)的建模學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。讀者可以自己找些例子來加強(qiáng)練習(xí)，只有通過大量的練習(xí)，才能體會(huì)各個(gè)命令的運(yùn)用技巧，才能真正熟練掌握。

本單元回顧36單元3

創(chuàng)建特征

37學(xué)習(xí)目的：掌握三維建模的基本步驟了解特征的種類和作用掌握創(chuàng)建特征的方法學(xué)習(xí)重點(diǎn)：如何使用特征的創(chuàng)建命令理解特征的重要意義

內(nèi)容提要38經(jīng)驗(yàn)者說：正確創(chuàng)建特征是三維建模的第一步

本單元主要介紹特征的創(chuàng)建。任何模型都是由一個(gè)個(gè)特征組合而成，一個(gè)模型一般由多種特征組成，如草圖特征、圓孔特征、倒角特征、切削特征等，后三種特征一般稱為應(yīng)用特征。任何應(yīng)用特征都必須建立在草圖特征之上。所以，在每次建立模型的時(shí)候，首先要做的工作是建立草圖特征，然后才是建立其他的附加特征。所以在建模的時(shí)候，需要遵循以下步驟：

1）創(chuàng)建草圖特征。

2）應(yīng)用特征。

3）特征操作。

393.1

特征分類3.2特征練習(xí)403.1

特征分類

類型名稱定義示例草圖特征拉伸把一個(gè)輪廓，沿垂直于該輪廓平面的方向延伸一定距離形成實(shí)體模型。旋轉(zhuǎn)把一個(gè)輪廓，繞一個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)一定的角度形成實(shí)體模型。掃描把一個(gè)輪廓，沿一個(gè)路徑（一條線）移動(dòng)一定距離形成實(shí)體模型。放樣在兩個(gè)以上輪廓中間進(jìn)行光滑過渡形成實(shí)體模型。應(yīng)用特征圓角/倒角在草圖特征的兩面交線處生成圓角/倒角。抽殼抽空零件內(nèi)部，生成薄壁零件。復(fù)制將現(xiàn)有特征進(jìn)行線性陣列、圓周陣列和鏡像等特征操作獲得實(shí)體模型。413.2特征練習(xí)練習(xí)1–

圖版

練習(xí)2

–

基本修改

練習(xí)3

–

支架421.創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征時(shí)剖面必須封閉嗎？

2.在軌跡復(fù)雜的時(shí)候創(chuàng)建掃描特征時(shí)經(jīng)常失敗，為什么？3.創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征時(shí)剖面必須封閉，而創(chuàng)建加強(qiáng)筋時(shí)剖面必須開放，是嗎？4.鏡像、復(fù)制、陣列這三種特征的操作方法有什么區(qū)別和聯(lián)系？5.在旋轉(zhuǎn)陣列特征的時(shí)候，必須借助角度尺寸作為參考嗎？

常見問題43

本單元利用實(shí)例和知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合的方式介紹了創(chuàng)建草圖特征和應(yīng)用特征的方法，主要包括拉伸、旋轉(zhuǎn)和掃描等草圖特征，圓角、倒角、加強(qiáng)筋、殼體和拔模特征等應(yīng)用特征。同時(shí)，介紹了各種方法的具體建模步驟和注意事項(xiàng)，并練習(xí)了利用模型樹和模型對(duì)話框來修改特征的方法。在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）四種創(chuàng)建草圖特征的方法；（2）掌握草圖面、視圖方向、尺寸參考方向等基本概念并能靈活運(yùn)用；（3）加材料和減材料的關(guān)系。（4）各種創(chuàng)建應(yīng)用特征的方法。

本單元回顧44單元4

零件建模

45學(xué)習(xí)目的：掌握建模命令的靈活運(yùn)用掌握常見的特征操作方法理解零件建模順序的重要性

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：綜合運(yùn)用各種建模命令如何運(yùn)用特征操作的方法創(chuàng)建特征

內(nèi)容提要46

經(jīng)驗(yàn)者說：

“如何加工就如何造型”是確定建模順序的指針，實(shí)例練習(xí)是掌握建模方法的有效途徑

運(yùn)用前面幾個(gè)單元介紹的知識(shí)，已經(jīng)可以創(chuàng)建一般復(fù)雜程度模型了。但怎樣合理地、靈活地運(yùn)用這些基本命令來創(chuàng)建模型并不是一件容易的事情，只有通過大量的實(shí)例練習(xí)來體會(huì)其中的奧妙。另外，掌握對(duì)特征的操作方法也是加快建模的重要方法，這些操作方法包括陣列、復(fù)制、鏡像、組特征等。特征操作方法對(duì)于讀者來說是全新的內(nèi)容，在本書中將不做專門介紹，而是將這些內(nèi)容放在實(shí)例練習(xí)中來介紹，相信這樣讀者會(huì)更容易理解和掌握。

47

4.1建立零件的步驟4.2零件建模實(shí)例4.3零件設(shè)計(jì)術(shù)語4.4常見零件建模4.5Solidwork二次開發(fā)綜述

484.1建立零件的步驟如圖所示，SolidWorks的零件設(shè)計(jì)過程是真實(shí)制造環(huán)境的虛擬仿真。零件是由多個(gè)特征累積而成的，SolidWorks建立零件的步驟包括：（1）規(guī)劃零件：分析零件的特征組成、特征之間的關(guān)系、特征的構(gòu)造順序及其構(gòu)造方法、確定最佳的輪廓等。（2）創(chuàng)建基礎(chǔ)特征：基本基礎(chǔ)是零件的第一個(gè)特征，它是構(gòu)成零件基本形態(tài)的特征，它是構(gòu)造其他特征的基礎(chǔ)，可以看作是零件模型的“毛坯”。（3）創(chuàng)建其它特征：按照特征之間的關(guān)系一次創(chuàng)建剩余特征?？梢詤⒄樟慵募庸み^程進(jìn)行造型，即“如何加工就如何造型”。494.2.2零件建模實(shí)例504.3零件設(shè)計(jì)術(shù)語1、設(shè)計(jì)意圖2、設(shè)計(jì)意圖示例3、設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)4、編輯特征要素

511、設(shè)計(jì)意圖

開始零件建模時(shí)，選擇哪一個(gè)特征作為第一個(gè)特征？選擇哪個(gè)外形輪廓最好？確定了最佳的外形輪廓后，所選擇的輪廓形狀會(huì)對(duì)草圖平面的選擇造成什么影響？采用何種順序來添加其他輔助特征？這些都要受制于設(shè)計(jì)意圖。關(guān)于模型被改變后如何表現(xiàn)的計(jì)劃稱為設(shè)計(jì)意圖。設(shè)計(jì)意圖決定模型如何建立與修改，特征之間的關(guān)聯(lián)和特征建立的順序都會(huì)影響設(shè)計(jì)意圖。

522、設(shè)計(jì)意圖示例

設(shè)計(jì)意圖如圖1-44(a)所示，無論矩形尺寸100mm如何變化，兩個(gè)孔始終與邊界保持20mm的相應(yīng)距離。如圖1-44(b)所示，兩個(gè)孔以矩形左側(cè)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注，尺寸標(biāo)注將使孔相對(duì)于矩形的左側(cè)定位，孔的位置不受矩形整體寬度的影響。如圖1-44(c)所示，標(biāo)注孔與矩形邊線的距離以及兩個(gè)孔的中心距，這樣的標(biāo)注方法將保證兩孔中心之間的距離。533、設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)

選擇草圖平面:一旦決定最佳輪廓之后，下一步就是決定用哪個(gè)平面作為草圖平面繪制這個(gè)輪廓。CAD系統(tǒng)一般提供了三個(gè)默認(rèn)的參考基準(zhǔn)面，標(biāo)記為前視基準(zhǔn)面、上視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面，如圖1-48所示。每個(gè)平面都是無限大的，但是為了便于操作中查看與選擇，在屏幕上顯示的平面有邊界，而且每個(gè)平面都通過原點(diǎn)，兩兩互相垂直。參考基準(zhǔn)面可以重命名，平面是無限延伸的，但可以把它們想象成是一個(gè)打開的盒子的幾個(gè)面，這幾個(gè)面相交于原點(diǎn)，依此類推，盒子的內(nèi)表面就是草圖平面。

選擇最佳輪廓：選擇“最佳”輪廓。在拉伸時(shí)，最佳輪廓可比其他輪廓建立更多的模型部分。在圖1-46中，分別顯示了三種可能的輪廓。討論它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)后，將選擇一個(gè)最好的輪廓用作繪制模型基體。輪廓A是矩形的，比模型本身大很多。它需要很多的切除或凸臺(tái)來去除或添加材料以及建立一些細(xì)節(jié)，才能完成建模；輪廓B使用模型上“L”形的一條邊，提供了一個(gè)較好的基本外形，但是需要一些額外的工作來形成半圓形的末端；可見輪廓C是最好的，只需再添加圖1-47所示的兩個(gè)凸臺(tái)，就可以完成基本外形。然后再建立切除特征和圓角特征，模型就完成了。544、編輯特征要素

命令名稱編輯功能操作編輯草圖進(jìn)入草圖編輯狀態(tài)，以便修改草圖右單擊FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的特征名稱，然后在快捷菜單中選擇相應(yīng)菜單項(xiàng)。編輯定義進(jìn)入特征編輯狀態(tài)，以便修改特征尺寸壓縮/解除壓縮在零件中隱藏/顯示特征刪除在零件中刪除特征（不可恢復(fù)）壓縮/解除壓縮在零件中隱藏/顯示特征更改順序更改特征要素先后順序單擊FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的特征名并拖動(dòng)定位（不能改變具有父子關(guān)系的特征位置）?；赝藢⑻卣骷捌浜罄m(xù)作圖動(dòng)作的操作結(jié)果，全部暫時(shí)隱藏不顯現(xiàn)在窗口工作區(qū)。以便插入特征在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中拖動(dòng)回退棒（設(shè)計(jì)樹底線）。554.4常見零件建模1、階梯軸2、其他零件標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、盤類零件設(shè)計(jì)、軸類零件設(shè)計(jì)、齒輪類零件設(shè)計(jì)、箱體零件設(shè)計(jì)562．建模步驟1.繪制草圖2.完成軸的繪制3.完成鍵槽創(chuàng)建4.完成退刀槽和倒角的創(chuàng)建

1．結(jié)構(gòu)分析軸是常見的機(jī)械產(chǎn)品，掌握其創(chuàng)建方法有重要意義。軸的形狀一般都是一個(gè)階梯狀的圓柱體，軸上一般有鍵槽及圓角、倒角特征。軸的幾何結(jié)構(gòu)較簡單，本例中的軸一共由6段組成，每一段都是圓柱體，而且各軸段同軸。當(dāng)然可以將各段軸分別創(chuàng)建，但這樣的效率較低，特別是當(dāng)軸段較多時(shí)就體現(xiàn)得就越明顯。利用各段軸同軸的特點(diǎn)，本例將通過創(chuàng)建一個(gè)階梯的剖面，然后通過旋轉(zhuǎn)的方式來創(chuàng)建軸的基本體。在軸上有兩個(gè)鍵槽，確定鍵槽的位置是問題的關(guān)鍵。1、階梯軸572、其他零件584.5Solidwork二次開發(fā)綜述

1、二次開發(fā)過程2、二次開發(fā)實(shí)例591、二次開發(fā)過程錄制宏的過程單擊錄制暫停宏圖標(biāo)按鈕或單擊“工具”→“宏操作”→“錄制”菜單命令。執(zhí)行要錄制的建模操作。操作結(jié)束后，單擊停止宏圖標(biāo)按鈕■，或單擊菜單“工具”→“宏操作”→“停止”，出現(xiàn)“另存為”對(duì)話框。輸入宏的名稱，并單擊“保存”命令。編輯或調(diào)試以前錄制的宏的過程單擊編輯宏圖標(biāo)按鈕單擊“工具”→“宏操作”→“編輯”菜單命令。選擇宏文件(jip)并單擊“打開”命令。編輯此宏。執(zhí)行宏的過程單擊執(zhí)行宏圖標(biāo)按鈕或單擊“工具”→“宏操作”→“執(zhí)行”菜單命令。查找所要執(zhí)行的宏文件，然后單擊“打開”命令602、二次開發(fā)實(shí)例

611、拿到圖紙后無從下手

---不了解系統(tǒng)的造型流程2、零件的編輯修改很困難

---沒有用全參數(shù)化造型3、零件數(shù)據(jù)非常龐大

---沒有統(tǒng)一思路，做到哪兒是哪兒4、零件數(shù)據(jù)非?；靵y

---沒有統(tǒng)一規(guī)劃5、缺少技巧性4.3

常見問題62

在本單元中通過具體的實(shí)例介紹了有關(guān)特征的操作方法，包括特征鏡像、特征陣列、特征復(fù)制、組特征等，在此基礎(chǔ)上還介紹了關(guān)系式的運(yùn)用。另外，本單元也是前面幾單元的基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用。在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）各種常見的特征操作方法；（2）確定合理的建模步驟；（3）理解草圖對(duì)創(chuàng)建特征的重要意義。4.4

本單元回顧63單元5

裝配

64學(xué)習(xí)目的：了解裝配的基本概念掌握常見的裝配操作方法

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：如何完成一個(gè)裝配體的創(chuàng)建

內(nèi)容提要65經(jīng)驗(yàn)者說：虛擬裝配使設(shè)計(jì)更加可靠

一個(gè)產(chǎn)品通常都是由多個(gè)零件組成，各個(gè)零件之間需要正確裝配在一起才能正常使用。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，無法通過計(jì)算機(jī)來完成虛擬裝配——即在設(shè)計(jì)完成之后通過在計(jì)算機(jī)的環(huán)境中將各個(gè)零件裝配起來，從而增大了設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性。在三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可以通過將各個(gè)零件按照設(shè)計(jì)者的需要裝配起來，這樣將非常直觀地觀察到整個(gè)產(chǎn)品的全貌，更能直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，如是否發(fā)生裝配干涉、各個(gè)零件的外觀是否協(xié)調(diào)等，從而增加設(shè)計(jì)工作的可靠性和正確性。665.1概述5.2裝配體引例5.3裝配過程5.4減速器裝配5.5工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品表達(dá)675.1概述1、裝配的概念2、虛擬裝配設(shè)計(jì)過程681、裝配的概念裝配：任何機(jī)器都是由若干零部件組成。按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配。零件：組成機(jī)器的最小單元。部件：部件是在基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)組件、套件和零件構(gòu)成的。692、虛擬裝配設(shè)計(jì)過程裝配層次裝配順序裝配約束干涉檢查裝配層次是指裝配體的子裝配體組成，即確定組成零部件。將產(chǎn)品劃分為套件、組件、部件等能進(jìn)行獨(dú)立裝配的裝配單元，是設(shè)計(jì)裝配工藝規(guī)程中最重要的一項(xiàng)工作，這對(duì)于大批大量生產(chǎn)中裝配那些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品尤為重要確定裝配順序：在劃分裝配單元確定裝配基準(zhǔn)件之后即可根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)形式和各零部件的相互約束關(guān)系，確定各個(gè)組成零部件的裝配順序，并以裝配工藝系統(tǒng)圖的形式表示出來。一般首先要確定基準(zhǔn)件作為其它零部件的約束基準(zhǔn)，然后將其他組件按配合約束關(guān)系，依次裝配成一個(gè)裝配體。編排裝配順序的原則是：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般確定裝配約束是確定基準(zhǔn)件和其它組成件的定位及相互約束關(guān)系，主要由裝配特征、約束關(guān)系和裝配設(shè)計(jì)管理樹組成裝配體的干涉檢查分為靜態(tài)干涉檢查和動(dòng)態(tài)干涉檢查，靜態(tài)干涉檢查是指在特定裝配結(jié)構(gòu)形式下，檢查裝配體的各個(gè)零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系是否存在干涉；而動(dòng)態(tài)干涉檢查是在運(yùn)動(dòng)過程中是否存在零部件之間的運(yùn)動(dòng)干涉。通過干涉檢查可以發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的零件在裝配體中不正確的結(jié)構(gòu)部分，然后根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)和零部件的干涉情況修改零件的原設(shè)計(jì)模型。705.2.2裝配體引例

圖2-5輪軸裝配

715.3裝配過程1、零件裝配的基本步驟2、零件裝配方法3、配合關(guān)系4、配合管理器5、幾何特征間的約束類型6、裝配體編輯

721、零件裝配的基本步驟零件裝配的基本步驟包括：1）設(shè)定裝配體的“地”零件。

2）將其他零件調(diào)入裝配環(huán)境，尚未指定裝配關(guān)系的零件可以在圖形區(qū)中隨意地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，稱為浮動(dòng)零件。

3）設(shè)定浮動(dòng)零件的裝配關(guān)系。

4）依次進(jìn)行步驟（2）和步驟（3），直至完成所有零件的裝配設(shè)定，形成裝配體。732、零件裝配方法裝配是定義零件之間幾何運(yùn)動(dòng)關(guān)系和空間位置關(guān)系的過程，每個(gè)零件在自由的空間中具有六個(gè)自由度。而裝配關(guān)系包括平面約束、直線約束、點(diǎn)約束等幾大類。每種約束所限制的自由度數(shù)目不同。與工程中經(jīng)常使用的定位方式和零件關(guān)系相對(duì)應(yīng)，SolidWorks主要提供了如下類型的配合關(guān)系:平面重合、平面平行、平面之間成角度、曲面相切、直線重合、同軸心和點(diǎn)重合等，下表列舉了不同幾何特征之間可能具有的約束類型。743、配合關(guān)系

表2-1配合關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)配合高級(jí)配合重合將所選面、邊線及基準(zhǔn)面定位共享同一個(gè)無限基準(zhǔn)面。定位兩個(gè)頂點(diǎn)使它們彼此接觸。對(duì)稱迫使兩個(gè)相同實(shí)體繞基準(zhǔn)面或平面對(duì)稱。凸輪迫使圓柱、基準(zhǔn)面、或點(diǎn)與一系列相切的拉伸面重合或相切。平行放置所選項(xiàng)，這樣它們彼此間保持等間距。寬度將標(biāo)簽置中于凹槽寬度內(nèi)垂直將所選項(xiàng)以彼此間90°角度而放置。齒輪強(qiáng)迫兩個(gè)零部件繞所選軸彼此相對(duì)而旋轉(zhuǎn)。相切將所選項(xiàng)以彼此間相切而放置(到少有一選擇項(xiàng)必須為圓柱面、圓錐面或球面)。齒條和齒輪一個(gè)零件（齒條）的線性平移引起另一個(gè)零件（齒輪）的周轉(zhuǎn)，反之亦然。同軸心將所選項(xiàng)放置于共享同一中心線距離將所選項(xiàng)以彼此間指定的距離而放置限制允許零部件在距離配合和角度配合的一定數(shù)值范圍內(nèi)移動(dòng)。配合對(duì)齊角度將所選項(xiàng)以彼此間指定的角度而放置。

圖2-6配合管理器754、配合管理器

76點(diǎn)直線圓弧平面或基準(zhǔn)面圓柱與圓錐點(diǎn)重合、距離重合、距離○重合、距離重合、同軸心、距離直線重合、距離重合、平行、垂直距離、角度同軸心重合、平行、垂直、距離重合、平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度圓弧○同軸心同軸心重合同軸心平面或基準(zhǔn)面☆☆☆重合、平行、垂直、距離、角度相切、距離圓柱與圓錐☆☆☆☆平行、垂直、相切、同軸心、距離、角度注：○表示兩種幾何實(shí)體之間無法建立配合；

☆表示為對(duì)稱的內(nèi)容；

角度指在裝配體前視面中的投影角度。5、幾何特征間的約束類型776、裝配體編輯

名稱功能操作方法插入零部件陣列使用零件中的陣列特征來生成零部件陣列。從菜單中選取“插入”→“零部件陣列”替換零部件用不同的零部件替換所選零件的所有實(shí)例。在裝配體中，右單擊零部件，并從菜單中選取“替換”。查看從屬關(guān)系在當(dāng)前裝配體中顯示成零部件之間的從屬關(guān)系。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中右單擊頂層零部件，選取“查看從屬關(guān)系”。編輯配合修改已經(jīng)設(shè)定的配合關(guān)系。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中右單擊配合，并從選取“編輯定義”。重新排序在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中為許多特征重新排序，以控制工程圖中材料明細(xì)表中的順序。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中拖動(dòng)零部件，并定位。解散子裝配體在主裝配體中用子裝配體中零部件替代這個(gè)子裝配體。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中右單擊子裝配體圖標(biāo)，并從選取“解散子裝配體。”生成新子裝配體使用當(dāng)前裝配體的零件創(chuàng)建一個(gè)新的裝配體。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中右單擊零部件或零件，并從選取“在此生成新子裝配體”。785.4減速器裝配

圖2-47低速軸組件795.5工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品表達(dá)零件的設(shè)計(jì)表達(dá)裝配設(shè)計(jì)表達(dá)產(chǎn)品動(dòng)畫演示801、如何確定基準(zhǔn)零件？2、如何選擇裝配順序？3、如何選擇裝配關(guān)系？常見問題81

本單元主要介紹了裝配的概念和常見的裝配操作方法，并通過實(shí)例具體說明各種操作方法的運(yùn)用。通過對(duì)本單元的學(xué)習(xí)要求讀者掌握常用的裝配方法，并理解其實(shí)質(zhì)。在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）裝配的概念和意義；（2）常用裝配方法的運(yùn)用和實(shí)質(zhì)。本單元回顧82單元6

工程圖

83學(xué)習(xí)目的：如何完成一個(gè)裝配體的創(chuàng)建了解工程圖的基本術(shù)語掌握?qǐng)D紙格式的建立和編輯方法掌握零件圖的建立和編輯方法掌握裝配圖的建立和編輯方法學(xué)習(xí)重點(diǎn)：如何完成一個(gè)圖紙格式的創(chuàng)建如何完成一個(gè)零件圖的創(chuàng)建如何完成一個(gè)裝配圖的創(chuàng)建內(nèi)容提要84經(jīng)驗(yàn)者說：人們常常把工程圖樣稱為“工程界的語言”。每個(gè)工程技術(shù)人員必須掌握繪制工程圖樣的基本理論以及手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖兩種方法，必須具有較強(qiáng)的繪圖和讀圖能力，以適應(yīng)生產(chǎn)和科技發(fā)展的需要。

在日常生活中，人們大部分是通過語言和文字來交流思想的，但在工程上僅靠語言來描述是很困難的。例如，端蓋是一個(gè)簡單的零件，可以試著用語言來描述它的形狀和大小，即使表達(dá)得很清楚，聽的人也不一定能完全正確理解?？梢韵胂笤跈C(jī)器的制造或建筑物的建造中，僅靠語言和文字是不能完全表達(dá)清楚的。因此，在工程上常常將物體按一定的投影方法和技術(shù)規(guī)定表達(dá)在圖紙上，用以表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu)形狀、大小及制造、檢驗(yàn)中所必需的技術(shù)要求，這種圖樣稱為工程圖樣。856.2.1SolidWorks工程圖基礎(chǔ)6.2.2建立符合GB的圖紙格式6.2.3創(chuàng)建零件工程圖

6.2.4創(chuàng)建裝配工程圖

866.1SolidWorks工程圖基礎(chǔ)1、基本術(shù)語2、SolidWorks工程圖快速入門3、SolidWorks工程圖術(shù)語871、基本術(shù)語視圖：根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，用正投影法所繪制的物體的圖形稱為視圖。視圖主要表達(dá)機(jī)件的外部結(jié)構(gòu)形狀，一般只畫機(jī)件的可見部分，必要時(shí)才畫其不可見部分。視圖分為：基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖四種?；疽晥D：基本視圖是機(jī)件向基本投影面投影所得的圖形。包括主、俯、左、右、仰、后六個(gè)基本視圖。向視圖：向視圖是可以自由配置的基本視圖。局部視圖：將物體的某一部分向基本投影面投射所得的視圖稱為局部視圖。斜視圖：將機(jī)件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得的視圖叫斜視圖。零件圖：零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。因此零件工作圖應(yīng)包括創(chuàng)造和檢驗(yàn)零件所需全部內(nèi)容，如圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、對(duì)材料及熱處理的說明及其他技術(shù)要求、標(biāo)題欄等。裝配圖：裝配圖是一種表達(dá)機(jī)器或部件裝配、檢驗(yàn)、安裝、維修服務(wù)的重要技術(shù)文件。它是設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)和零件裝配的基本依據(jù)。裝配圖應(yīng)包括組裝零件所需全部內(nèi)容，如各零件的主要結(jié)構(gòu)形狀、裝配關(guān)系、總體尺寸、技術(shù)要求、零件編號(hào)、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。882、SolidWorks工程圖快速入門下面建立壓力盤的工程圖，內(nèi)容包括：打開工程圖模板、生成新工程圖、移動(dòng)工程視圖、生成剖面視圖、生成局部視圖、添加中心符號(hào)線、添加中心線、放置尺寸、修改尺寸文字、修改尺寸數(shù)值、自動(dòng)給剖面視圖標(biāo)注尺寸、插入基準(zhǔn)特征符號(hào)、插入形位公差符號(hào)、插入注釋并格式化和打印工程圖。893、SolidWorks工程圖術(shù)語工程圖中會(huì)使用到的專用術(shù)語包括：工程圖紙、圖紙格式和工程視圖。（1）工程圖紙?jiān)赟olidWorks中，讀者可以將“圖紙”的概念理解為一張實(shí)際的繪圖紙。工程圖紙用來放置工程圖視圖、尺寸和注解。工程圖中可以有多張圖紙。（2）圖紙格式圖紙格式包括圖幅設(shè)定和圖框、標(biāo)題欄和必要的文字、材料明細(xì)表定位點(diǎn)、預(yù)定義視圖。保存下來圖紙格式可以重使用。（3）工程視圖用正投影法所繪制的零件和裝配體的視圖?？梢詫?duì)視圖進(jìn)行縮放、定向并放置在圖紙中。每張圖紙可以包含不同參考的多個(gè)視圖。SolidWorks中可以創(chuàng)建的工程視圖包括：標(biāo)準(zhǔn)工程視圖：以零件或裝配體生成的各種視圖。包括：

標(biāo)準(zhǔn)三視圖、模型視圖、相對(duì)視圖、預(yù)定義的視圖、空白視圖。派生工程視圖：由其它視圖派生的各種視圖，要么從標(biāo)準(zhǔn)視圖或從其它派生視圖。包括：投影視圖、輔助視圖、局部視圖、裁剪視圖、斷開的剖視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、交替位置視圖、相對(duì)視圖。（4）注解注解包括：注釋、焊接注解、基準(zhǔn)特征符號(hào)、基準(zhǔn)目標(biāo)符號(hào)、形位公差、表面粗糙度、多轉(zhuǎn)折引線、孔標(biāo)注、銷釘符號(hào)、裝飾螺紋線、區(qū)域剖面線填充、零件序號(hào)等。906.2建立符合GB的圖紙格式1、工程圖模板2、工程圖一般規(guī)范3、建立GB工程圖模板911、工程圖模板模板是SolidWorks的一組系列文件(零件圖模板、工程圖模板、裝配圖模板)，當(dāng)新建零件(裝配、工程圖)時(shí)，SolidWorks程序?qū)⒏鶕?jù)模板來設(shè)置圖紙格式等系統(tǒng)屬性和文件屬性。在“工具”-“選項(xiàng)”-“系統(tǒng)選項(xiàng)”里有很多相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，包括各種顏色設(shè)置等，修改這些設(shè)置可以使SolidWorks各種默認(rèn)顏色符合自己的喜好，從而達(dá)到個(gè)性化的目的。在“工具”-“選項(xiàng)”-“文件屬性”可以修改一些SolidWorks程序標(biāo)識(shí)、標(biāo)注的樣