SolidWorks基礎與建模技術.ppt

SolidWorks基礎與建模技術,本章內容 SolidWorks環(huán)境簡介 SolidWorks建模技術 簡單演練,第1章 SolidWorks基礎與建模技術 本章要點 SolidWorks是一個在Windows環(huán)境下進行機械設計的軟件，是一個以設計功能為主的CAD/CAE/CAM軟件，其界面操作完全使用Windows風格，具有人性化的操作界面，從而具備使用簡單、操作方便的特點。 SolidWorks是一個基于特征、參數(shù)化的實體造型系統(tǒng)，具有強大的實體建模功能；同時也提供了二次開發(fā)的環(huán)境和開放的數(shù)據(jù)結構。本章介紹SolidWorks的環(huán)境和簡單的造型過程，讓讀者快速了解這個軟件的使用。,1.1 SolidWorks 環(huán)境簡介,SolidWorks是美國SolidWorks公司開發(fā)的三維CAD產品，是實行數(shù)字化設計的造型軟件，在國際上得到廣泛的應用。同時具有開放的系統(tǒng)，添加各種插件后，可實現(xiàn)產品的三維建模、裝配校驗、運動仿真、有限元分析、加工仿真、數(shù)控加工及加工工藝的制定，以保證產品從設計、工程分析、工藝分析、加工模擬、產品制造過程中的數(shù)據(jù)的一致性，從而真正實現(xiàn)產品的數(shù)字化設計和制造，并大幅度提高產品的設計效率和質量。 通過本節(jié)的學習，讀者應熟悉SolidWorks的界面，以及常用工具條的使用。,1.1.1 工作環(huán)境和模塊簡介,1啟動SolidWorks和界面簡介 安裝SolidWorks后，在Windows的操作環(huán)境下，選擇【開始】【程序】【SolidWorks 2006】【SolidWorks 2006】命令，或者在桌面雙擊SolidWorks 2006的快捷方式圖標，就可以啟動SolidWorks 2006，也可以直接雙擊打開已經做好的SolidWorks文件，啟動SolidWorks 2006。 圖1-1是SolidWorks 2006啟動后的界面。,這個界面只是顯示幾個下拉菜單和標準工具欄，選擇下拉菜單【文件】【新建】命令，或單擊標準工具欄中按鈕，出現(xiàn)“新建SolidWorks文件”對話框，如圖1-2所示。,這里提供了類文件模板，每類模板有零件、裝配體和工程圖三種文件類型，讀者可以根據(jù)自己的需要選擇一種類型進行操作。這里先選擇零件，單擊【確定】按鈕，則出現(xiàn) 圖1-3所示的新建SolidWorks零件界面。,這里有下拉菜單和工具欄，整個界面分成兩個區(qū)域，一個是控制區(qū)，另一個是圖形區(qū)。在控制區(qū)有三個管理器，分別是特征設計樹、屬性管理器和組態(tài)管理器，可以進行編輯。在圖形區(qū)顯示造型，進行選擇對象和繪制圖形。特別是下拉菜單幾乎包括了SolidWorks 2006所有的命令，如果在常用工具欄沒有顯示的不常用的命令，可以在菜單里找到；常用工具欄的命令按鈕，可以自己根據(jù)實際使用的情況自己確定，后面將介紹工具按鈕的設置。 其中圖形區(qū)的視圖選擇按鈕，是SolidWorks 2006新增功能，單擊倒三角按鈕，可以選擇不同的視圖顯示方式，如圖1-4所示。 若在圖1-1中單擊下拉菜單【文件】【打開】命令，或單擊標準工具欄中按鈕，出現(xiàn)“打開”文件對話框，如圖1-5所示。其中具體操作就是Windows界面的操作，相信讀者自己應該會做的。,然后單擊【文件】【保存】命令，或單擊標準工具欄中按鈕，出現(xiàn)“另存為”對話框，如圖1-6所示。這時，讀者就可以選擇自己保存文件的類型進行保存。如果想把文件換成其他類型，只需單擊【文件】【另存為】命令，在出現(xiàn)的“另存為”對話框中選擇新的文件類型進行保存。,2快捷鍵和快捷菜單,使用快捷鍵和快捷菜單及其鼠標是提高作圖速度及其準確的重要方式，在Windows操作里面有很多使用它們的，這里主要介紹SolidWorks快捷命令的使用和鼠標的特殊用法，簡單介紹如下： （1）快捷鍵 快捷鍵的使用和Windows的快捷格式基本上一樣，用Ctrl+字母，就可以進行快捷操作，這里就不詳細介紹了。 （2）快捷菜單 在沒有執(zhí)行命令時，常用快捷菜單有四種：一個是圖形區(qū)的，一個是零件特征表面的，一個是特征設計樹里面單擊其中一個特征，還有就是工具欄里面的，單擊右鍵后就出現(xiàn)如圖1-7所示快捷菜單。在有命令執(zhí)行時，單擊不同的位置，也會出現(xiàn)不同的快捷菜單。,鼠標按鍵功能,左鍵：可以選擇功能選項或者操作對象。 右鍵：顯示快捷菜單。 中鍵：只能在圖形區(qū)使用，一般用于旋轉、平移和縮放。在零件圖和裝配體的環(huán)境下，按住鼠標中鍵不放，移動鼠標就可以實現(xiàn)旋轉；在零件圖和裝配體的環(huán)境下，先按住Ctrl鍵，然后按住鼠標中鍵不放，移動鼠標就可以實現(xiàn)平移；在工程圖的環(huán)境下，按住鼠標的中鍵，就可以實現(xiàn)平移；先按住Shift鍵，然后按住鼠標中鍵移動鼠標就可以實現(xiàn)縮放，如果是帶滾輪的鼠標，直接轉動滾輪就可以實現(xiàn)縮放。,3模塊簡介,在SolidWorks軟件里有零件建模、裝配體、工程圖等基本模塊，因為SolidWorks 軟件是一套基于特征的、參數(shù)化的三維設計軟件，符合工程設計思維，并可以與 CAMWorks 及 DesignWork 等模塊構成一套設計與制造結合的CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)，使用它可以提高設計精度和設計效率；可以用插件的形式加進其他專業(yè)模塊（如工業(yè)設計、模具設計、管路設計等）。 其特征是指可以用參數(shù)驅動的實體模型，是一個實體或者零件的具體構成之一，對應一形狀，具有工程上的意義；因此這里的基于特征就是零件模型是由各種特征生成的，零件的設計其實就是各種特征的疊加。參數(shù)化是指對零件上各種特征分別進行各種約束，各個特征的形狀和尺寸大小用變量參數(shù)來表示，其變量可以是常數(shù)，也可以是代數(shù)式；若一個特征的變量參數(shù)發(fā)生變化，則這個零件的這一個特征的幾何形狀或者尺寸大小將發(fā)生變化，與這個參數(shù)有關的內容都自動改變，用戶不需要自己修改。,這里介紹一下零件建模、裝配體、工程圖等基本模塊的特點。 （1）零件建模：SolidWorks提供了基于特征的、參數(shù)化的實體建模功能，可以通過特征工具進行拉伸、旋轉、抽殼、陣列、拉伸切除、掃描、掃描切除、放樣等操作完成零件的建模。建模后的零件，可以生成零件的工程圖，還可以插入裝配體中形成裝配關系，并且生成數(shù)控代碼，直接進行零件加工。 （2）裝配體：在SolidWorks中自上而下生成新零件時，要參考其他零件并保持這種參數(shù)關系，在裝配環(huán)境里，可以方便地設計和修改零部件。在自下而上的設計中，可利用已有的三維零件模型，將兩個或者多個零件按照一定的約束關系進行組裝，形成產品的虛擬裝配，還可以進行運動分析、干涉檢查等，因此可以形成產品的真實效果圖。 （3）工程圖：利用零件及其裝配實體模型，可以自動生成零件及裝配的工程圖，需要指定模型的投影方向或者剖切位置等，就可以得到需要的圖形，且工程圖是全相關的，當修改圖紙的尺寸時，零件模型，各個視圖、裝配體都自動更新。,常用工具欄簡介,在SolidWorks中有豐富的工具欄，在這里，只是根據(jù)不同的類別，簡要介紹一下常用工具欄里面的常用命令的功能。 在下拉菜單中選擇【工具】【自定義】命令，或者右鍵單擊工具欄出現(xiàn)的快捷菜單中的【自定義】命令，就會出現(xiàn)一個“自定義”的對話框如圖1-8所示。此時就可以把讀者所需要的工具欄前面打上勾就可以顯示在界面上，在界面上也可以將其拖動到適當?shù)奈恢?，也可以靠邊放置。其實在右鍵單擊工具欄出現(xiàn)的快捷菜單中，也可以把讀者所需要的工具欄前面打上勾或使其前面的圖標凹下顯示在界面上，如圖1-7快捷菜單中的工具欄所示。 可能讀者在操作的過程中，感覺工具欄的部分按鈕也有很多不常用，在SolidWorks里面，可以自行設置命令工具按鈕，下面介紹命令的增加和減少的方法。 在下拉菜單中選擇【工具】【自定義】命令，或者右鍵單擊工具欄，在出現(xiàn)的快捷菜單中單擊【自定義】命令，就會出現(xiàn)一個“自定義”的對話框如圖1-8所示；然后單擊“命令”標簽，則出現(xiàn)圖1-9所示的對話框。,圖1-8 “自定義”對話框 圖1-9 自定義命令標簽對話框,利用自定義命令可以增加、刪除并且重排工具欄中的命令按鈕，就可以將最常用的工具欄命令按鈕添加到特定的工具欄上，也可以合理地安排命令按鈕的順序。首先在類別中選擇要添加命令的類別，在按鈕欄選擇需要添加的命令按鈕，按住左鍵，拖動鼠標移動到要放置的工具按鈕部位，即可把需要的命令按鈕放到工具欄里面；操作過程如圖1-10所示，這里是把平行四邊形命令放置到草圖工具欄里面的操作。 同樣如果要刪除命令按鈕，就要在工具欄里面，用左鍵按住命令按鈕。拖動鼠標到自定義對話框的命令標簽里面的按鈕欄，就可以移除命令按鈕，它和添加命令按鈕的操作是逆向。,1標準工具欄,標準工具欄如圖1-11所示，這是一個簡化后的工具欄，只是說明一部分。就是把鼠標放在工具按鈕上面，就出現(xiàn)的說明，其他和Windows的使用方法是一樣的。這里就不再說明，讀者可以在操作的過程中熟悉。 圖1-11 標準工具欄 從零件/裝配體制作工程圖，生成當前零件或裝配體的新工程圖。 從零件/裝配體制作裝配體，生成當前零件或裝配體的新裝配體。 重建模型，重建零件、裝配體或工程圖。 打開系統(tǒng)選項對話框，更改SolidWorks選項的設定。 打開顏色的屬性，將顏色應用到模型中的實體。 打開材質編輯器，將材料及其物理屬性應用到零件。 打開紋理的屬性，將紋理應用到模型中的實體。 切換選擇過濾器工具欄，切換到過濾器工具欄的顯示。 選擇按鈕，用來選擇草圖實體,圖1-12 視圖工具欄 確定視圖的方向，顯示一對話框來選擇標準或用戶定義的視圖。 整屏顯示全圖，縮放模型以符合窗口的大小。 局部放大圖形，將選定的部分放大到屏幕區(qū)域。 放大或縮小，按住鼠標左鍵上下移動鼠標來放大或縮小視圖。 旋轉視圖，按住鼠標左鍵拖動鼠標來旋轉視圖。 平移視圖，按住鼠標左鍵，拖動圖形的位置。 線架圖，顯示模型的所有邊線。 帶邊線上色，以其邊線顯示模型的上色視圖。 剖面視圖，使用一個或多個橫斷面基準面生成零件或裝配體的剖切。 斑馬條紋，顯示斑馬條紋，可以看到以標準顯示很難看到的面中更改。 觀閱基準面，控制基準面顯示的狀態(tài)。 觀閱基準軸，控制基準軸顯示的狀態(tài)。 觀閱原點，控制原點顯示的狀態(tài)。 觀閱坐標系，控制坐標系顯示的狀態(tài)。 觀閱草圖，控制草圖顯示的狀態(tài)。 觀閱草圖幾何關系，控制草圖幾何關系顯示的狀態(tài)。,草圖繪制工具欄簡介,草圖繪制工具欄幾乎包含了與草圖繪制有關的大部分功能，里面的工具按鈕很多，在這里只是介紹一部分比較常用的功能。 圖1-13 草圖繪制工具欄 1.草圖繪制：繪制新草圖，或者編輯現(xiàn)有草圖。 2.智能尺寸：為一個或多個實體生成尺寸。 3.直線：繪制直線。 4.矩形：繪制一個矩形。 5.多邊形：繪制多邊形，在繪制多邊形后可以更改邊側數(shù)。 6. 圓：繪制圓，選擇圓心然后拖動來設定其半徑。 7. 圓心/起點/終點畫?。豪L制中心點圓弧，設定中心點，拖動鼠標來放置圓弧的起點，然后設定其程度和方向。 8.橢圓：繪制一完整橢圓，選擇橢圓中心然后拖動來設定長軸和短軸。 9.樣條曲線：繪制樣條曲線，單擊來添加形成曲線的樣條曲線點。 10點：繪制點。 11.中心線：繪制中心線。使用中心線生成對稱草圖實體、旋轉特征或作為改造幾 何線。 12. 文字：繪制文字?？稍诿妗⑦吘€及草圖實體上繪制文字。 13.繪制圓角：在交叉點切圓兩個草圖實體之角，從而生成切線弧。 14. 繪制倒角：在兩個草圖實體交叉點添加一倒角。 15.等距實體：通過以一指定距離等距面、邊線、曲線或草圖實體來添加草圖實體。 16.轉換實體引用：將模型上所選的邊線或草圖實體轉換為草圖實體。 17.裁剪實體：裁剪或延伸一草圖實體以使之與另一實體重合或刪除一草圖實體。 18.移動實體：移動草圖實體和注解。 19.旋轉實體：旋轉草圖實體和注解。 20. 復制實體：復制草圖實體和注解。 21.鏡像實體：沿中心線鏡像所選的實體。 22. 線性草圖陣列：添加草圖實體的線性陣列。 23.圓周草圖陣列：添加草圖實體的圓周陣列。,尺寸/幾何關系工具欄簡介,尺寸/幾何關系工具欄用于標注各種控制尺寸以及和添加的各個對象之間的相對幾何關系。如圖1-14所示，這里簡要說明各按鈕的作用。 圖1-14 尺寸/幾何關系工具欄 智能尺寸：為一個或多個實體生成尺寸。 水平尺寸：在所選實體之間生成水平尺寸。 垂直尺寸：在所選實體之間生成垂直尺寸。 尺寸鏈：從工程圖或草圖的橫縱軸生成一組尺寸。 水平尺寸鏈：從第一個所選實體水平測量而在工程圖或草圖中生成的水平尺寸鏈。 垂直尺寸鏈：從第一個所選實體水平測量而在工程圖或草圖中生成的垂直尺寸鏈。 自動標注尺寸：在草圖和模型的邊線之間生成適合定義草圖的自動尺寸。 添加幾何關系：控制帶約束（例如同軸心或豎直）的實體的大小或位置。 自動幾何關系：打開或關閉自動添加幾何關系。 顯示/刪除幾何關系：顯示和刪除幾何關系。 搜尋相等關系：在草圖上搜尋具有等長或等半徑的實體。在等長或等半徑的草 圖實體之間設定相等的幾何關系。,參考幾何體工具欄簡介,參考幾何體工具欄用于提供生成與使用參考幾何體的工具，如圖1-15所示。 圖1-15 參考幾何體工具欄 基準面：添加一參考基準面。 基準軸：添加一參考軸。 坐標系：為零件或裝配體定義一坐標系。 點：添加一參考點。 配合參考：為使用SmartMate的自動配合指定用為參考的實體。,特征工具欄簡介,特征工具欄提供生成模型特征的工具，其中命令功能很多，如圖1-16所示。特征包括多實體零件功能。可在同一零件文件中包括單獨的拉伸、旋轉、放樣或掃描特征。 圖1-16 特征工具欄 拉伸凸臺/基體：以一個或兩個方向拉伸一草圖或繪制的草圖輪廓來生成一實體。 旋轉凸臺/基體：繞軸心旋轉一草圖或所選草圖輪廓來生成一實體特征。 掃描：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來生成實體特征。 放樣凸臺/基體：在兩個或多個輪廓之間添加材質來生成實體特征。 拉伸切除：以一個或兩個方向拉伸所繪制的輪廓來切除一實體模型。 旋轉切除：通過繞軸心旋轉繪制的輪廓來切除實體模型。 掃描切除：沿開環(huán)或閉合路徑通過掃描閉合輪廓來切除實體模型。 放樣切除：在兩個或多個輪廓之間通過移除材質來切除實體模型。 圓角：沿實體或曲面特征中的一條或多條邊線來生成圓形內部面或外部面。 倒角：沿邊線、一串切邊或頂點生成一傾斜的邊線。 筋：給實體添加薄壁支撐。 抽殼：從實體移除材料來生成一個薄壁特征。 簡單直孔：在平面上生成圓柱孔。 異型孔向導：用預先定義的剖面插入孔。 孔系列：在裝配體系列零件中插入孔。 特型：通過擴展、約束及緊縮曲面將變形曲面添加到平面或非平面上。 彎曲：彎曲實體和曲面實體。 線性陣列：以一個或兩個線性方向陣列特征、面及實體。 圓周陣列：繞軸心陣列特征、面及實體。 鏡向：繞面或基準面鏡向特征、面及實體。 移動/復制實體：移動、復制并旋轉實體和曲面實體。,裝配體工具欄簡介,裝配體工具欄用于控制零部件的管理、移動及其配合，插入智能扣件，如圖1-18所示。 圖1-18 裝配體工具欄 插入零部件：添加一現(xiàn)有零件或子裝配體到裝配體。 新零件：生成一個新零件并插入到裝配體中。 新裝配體：生成新裝配體并插入到當前的裝配體中。 大型裝配體：為此文件切換大型裝配體模式。 隱藏/顯示零部件：隱藏或顯示零部件。 更改透明度：在075百分比之間切換零部件的透明度。 改變壓縮狀態(tài)：壓縮或還原零部件。壓縮的零部件不在內存中裝入或不可見。 編輯零部件：在編輯零部件或子裝配體和主裝配體之間的狀態(tài)。 無外部參考：外部參考在生成或編輯關聯(lián)特征時不會生成。 智能扣件：使用SolidWorks Toolbox標準件庫將扣件添加到裝配體。 制作智能零部件：隨相關聯(lián)的零部件/特征定義智能零部件。 配合：定位兩個零部件使之相互配合。 移動零部件：在由其配合所定義的自由度內移動零部件。 旋轉零部件：在由其配合所定義的自由度內旋轉零部件。 替換零部件：以零件或子裝配體替換零部件。 替換配合實體：替換所選零部件或整個配合組的配合實體。 爆炸視圖：將零部件分離成爆炸視圖。 爆炸直線草圖：添加或編輯顯示爆炸的零部件之間幾何關系的3D草圖。 干涉檢查：檢查零部件之間的任何干涉。 裝配體透明度：設定除在關聯(lián)裝配體中正被編輯的零部件以外的零部件透明度。 模擬工具欄：顯示或隱藏模擬工具欄。,實例操作,在簡單介紹了界面和工具欄后，這里給讀者演示做一個小零件，如圖1-21所示，讓讀者了解造型的過程。,操作步驟,（1）打開SolidWorks界面后，單擊【文件】【新建】命令或者單擊按鈕，出現(xiàn)“新建SolidWorks文件”對話框，選擇【零件】命令后單擊【確定】按鈕，出現(xiàn)一個新建文件的界面，首先單擊【保存】按鈕，將這個文件保存為“底座”。 （2）在控制區(qū)單擊【前視基準面】，然后在草圖繪制工具欄單擊按鈕，出現(xiàn)如 圖1-22所示的草圖繪制界面；在圖形區(qū)單擊鼠標右鍵，取消選中快捷菜單的【顯示網格線】復選框，在圖形區(qū)就沒有網格線了。在作圖的過程中，由于實行參數(shù)化，對于網格一般不應用，所以在以后的作圖中，都去掉網格。,（3）單擊繪制【中心線】按鈕，在圖形區(qū)過原點繪制一條中心線，然后單擊【直線】按鈕，在圖形區(qū)繪制如圖1-23所示的圖形，需要注意各條圖線之間的幾何關系。不需要具體確定尺寸，只需確定其形狀即可，實際大小是在參數(shù)化的尺寸標注中確定的。 提示：在圖1-23所示草圖中，表示“豎直”的意思；表示“水平”的意思；表示“重合”的意思，例如圖中下面顯示的兩個符號，表示左邊的上面的直線和原點重合，也就是兩條直線在一條直線上。最后按住Ctrl鍵單