SolidWorks教案.ppt

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SolidWorks,,,,,,3D機械設(shè)計方案的領(lǐng)先者,SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的三維機械CAD軟件。自1995年問世以來，以其強大的功能、易用性和創(chuàng)新性，極大地提高了機械工程師的設(shè)計效率，在同類軟件的競爭中逐步確立了市場地位，在全球已擁有40余萬正版用戶。SolidWorks提供了強大的基于特征的實體建模功能，用戶可以通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣、薄壁、抽殼等特征操作實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，可方便地添加、更改特征以及對特征的重新排序，可動態(tài)地修改特征和草圖，并通過拖曳等方式實現(xiàn)設(shè)計的實時修改。,,SolidWorks簡介,,在裝配設(shè)計時，可以直接參考其它零件生成新的零件，可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并對運動零部件進行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢查，還可以運用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計。在進行工程圖設(shè)計時，可以自動由三維模型生成詳細的工程圖樣，且這種工程圖樣是全相關(guān)的，即在修改圖樣時，零件、視圖、裝配體都會自動進行更新。所以使用這套簡單易學(xué)的工具，機械設(shè)計師能快速地按照其設(shè)計思想繪制草圖，嘗試運用各種特征操作實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，并能方便地實現(xiàn)零部件的裝配，迅速實現(xiàn)向二維工程圖轉(zhuǎn)化，還可進行磨具制造及計算機輔助分析,,SolidWorks簡介,,主要內(nèi)容,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,第二章零件草圖繪制,第三章零件特征及造型,第五章零部件工程圖,第四章零件裝配,,,,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,,,,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,一、基本功能及界面1.基本功能1）草圖、零件、裝配體、工程圖一體化設(shè)計：用戶一般從草圖設(shè)計（粗略設(shè)計）入手，由草圖利用特征造型生成零件（三維模型）、再由多個零件智能裝配成裝配體。由特征造型生成的零件（三維模型）可生成工程圖樣。且在設(shè)計過程中的任意時刻都可生成工程圖和裝配體。2）尺寸驅(qū)動：可以指定各實體的尺寸及幾何關(guān)系。當改動尺寸時，零件的形狀也隨之改變，但所限定的幾何關(guān)系不變。3）多種文件聯(lián)動：一個模型可同時表現(xiàn)在零件、裝配體和工程圖中。改動其中的一個則其他的文件也會改動。,,,,4）特征操作生成零件：利用草圖可生成絕大部分特征如：拉伸、切除、旋轉(zhuǎn)、放樣和掃描等，然后可以進行圓角、導(dǎo)角等操作。如下圖所示的是將草圖添加拉伸特征而形成的薄板。5）裝配及檢測：SolidWorks設(shè)計出三維零件后進行裝配，可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并對零部件進行動態(tài)的干涉和間隙檢測，還可以應(yīng)用智能零件技術(shù)進行裝配。6）特征管理功能：提供的特征、裝配及工程圖的管理功能，可使用戶同時查看特征管理器和屬性管理器。7）幫助功能：提供了靈活多變的幫助功能。,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,SolidWorks操作界面,1.2,菜單欄及標準工具欄,前導(dǎo)工具欄,CommandManager,狀態(tài)欄,工作區(qū),設(shè)計結(jié)構(gòu)樹,文件名,,,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,一、菜單欄及工具欄1.菜單欄1）下拉式菜單菜單欄包含了SolidWorks所有的操作命令，當把光標移動到SolidWorks界面左側(cè)處時，就會展開下拉菜單。2）彈出式菜單在工作區(qū)、模型、草圖及特征管理器中單擊鼠標右鍵，是一種高效的工作方式。3）鍵盤快捷鍵按鍵及菜單欄中的下劃線字母即可完成命令的操作。2.工具欄將光標放在任一工具欄上單擊鼠標右鍵，選擇要經(jīng)常使用的工具欄。默認的工具欄就是CommandManager，在該工具欄上有若干個功能選項卡，每個選項卡對應(yīng)一組工具欄。下面簡單介紹常用的工具欄。1）草圖繪制工具欄：,,,,第一章SolidWorks基礎(chǔ)知識,,2）幾何關(guān)系對于不能自動產(chǎn)生的幾何關(guān)系，可以通過添加幾何關(guān)系工具來添加，以便使草圖精確，如：重合、平行、水平、豎直等。3）特征工具特征工具的使用使得由草圖生成多種多樣的立體成為可能，同時也可以對特征的具體表現(xiàn)形式進行編輯修改。4）參考幾何體工具這是一個非常重要的命令。尤其是基準面！是建模的起點。,,,,5）前導(dǎo)視圖工具欄可以在屏幕上以不同方向、大小及顯示模式來觀察模型，以方便對模型進行編輯。,所謂草圖，是一個由點、線等二維圖素以及尺寸、幾何限制條件構(gòu)成，為拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等特征造型操作提供輪廓定義的平面圖形。從草圖可創(chuàng)建特征，而組合多個特征可創(chuàng)建零件，將零件裝配在一起可創(chuàng)建裝配體，從零件或裝配體可創(chuàng)建工程圖。2.1草圖實體所有草圖都包括以下實體：1.原點：為草圖提供定位點，多數(shù)草圖都起始于原點。2.基準面：標準的基準面使用前視基準面、上視基準面和右視基準面，其中前視基準面為新零件第一個草圖的默認基準面。用戶可根據(jù)需求添加和定位基準面。,第二章零件草圖繪制,,3.尺寸：尺寸用于定義零件的形狀、大小和位置。當用戶更改尺寸時，零件的形狀和大小隨之發(fā)生改變?？煞譃轵?qū)動尺寸和從動尺寸。如圖所示：,第二章零件草圖繪制,,,,,,,驅(qū)動尺寸,從動尺寸,4.幾何關(guān)系：用戶可利用“推理”和“添加幾何關(guān)系”工具在草圖實體之間建立幾何關(guān)系（相等、相切等）。系統(tǒng)提供了“推理指針”和“推理線”可以自動添加幾何關(guān)系，對于不能自動添加的幾何關(guān)系，可以人為地添加。,第二章零件草圖繪制,,,2.2草圖繪制的流程1.確定草圖繪制的基準面。在特征管理器中，系統(tǒng)提供了3個標準的基準面供用戶選擇，另外還可添加其他的基準面。2.利用“草圖繪制”工具欄進行草圖的繪制。3.使用“草圖繪制”工具（如“延伸”、“裁剪”等工具）對復(fù)雜圖形進行編輯。4.使用“尺寸標注”工具確定草圖各圖元的尺寸。5.對復(fù)雜的圖形添加幾何關(guān)系，使草圖完全定義。6.退出草圖繪制，準備進行特征造型的準備工作。,第二章零件草圖繪制,,,2.3草圖繪制操作1.單擊工具創(chuàng)建新文件，自動進入零件建模環(huán)境，此時選擇工具可用，選擇工具應(yīng)用最廣，可點選也可框選草圖實體（也可打開之后，進行設(shè)定“選項”是打開新文件后直接進入草繪環(huán)境，默認基準面為前視基準面）。2.使用“草圖繪制”工具繪制和編輯草圖，并進行尺寸標注和添加幾何關(guān)系來完全定義草圖。a)繪制和編輯草圖,第二章零件草圖繪制,,,b)尺寸標注形式,第二章零件草圖繪制,,,第二章零件草圖繪制,,,,c)添加和刪除幾何關(guān)系,第二章零件草圖繪制,,,2.4草圖的合理性：草圖定義狀態(tài)可分為完全定義、欠定義和過定義。在完全定義的草圖內(nèi)，草圖所有的直線、曲線及其位置，均由尺寸和幾何關(guān)系確定。要創(chuàng)建零件，必須完全定義草圖。1.完全定義黑色，完整正確的描述了尺寸和幾何關(guān)系。,第二章零件草圖繪制,,,1）直線1：豎直0（直線1端點與草圖原點重合）。2）直線2：水平1、相切1（與半圓3）。3）半圓3：相切1（與直線1）、相切2（與直線4）、半徑1。4）直線4：水平2、相切2（與半圓3）。,直線1,直線2,半圓3,直線4,2.欠定義藍色，尺寸和幾何關(guān)系未完全定義。比如取消直線1與原點的重合。此時草圖前有一個（-）的標記。3.過定義黃色，指草圖被過多的尺寸和幾何關(guān)系約束。系統(tǒng)會彈出警告。過定義草圖前有一個（+）的標記。,第二章零件草圖繪制,,,直線1,直線2,半圓3,直線4,,,,2.4草圖繪制舉例,第二章零件草圖繪制,,起落架大鉤,,,,草圖繪制注意：1）合法草圖必須是一個或多個閉合的輪廓，開環(huán)不能進行特征生成。2）合法草圖不能有重復(fù)的草圖實體，不能有交叉的草圖線。3）盡量避免出現(xiàn)過定義現(xiàn)象，如果出現(xiàn)過定義，則利用“顯示/刪除”幾何關(guān)系尋找不需要的過定義約束，解除即可。,第二章零件草圖繪制,,在SolidWorks中特征造型是以草圖的形體與尺寸為依據(jù)，通過“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“掃描”、“放樣”等工具將二維草圖轉(zhuǎn)換為三維實體，然后進行“切除”、“圓角”、“鉆孔”等操作，最后通過“拔?！?、抽殼等完成零件模型。合理地應(yīng)用特征工具，可以繪制各種復(fù)雜的零件造型。3.1特征的創(chuàng)建一、參考幾何體特征在參考幾何特征創(chuàng)建過程中，需要用到“參考幾何”工具欄，如圖所示。,第三章零件的特征及造型,,1、創(chuàng)建基準面新建一個零件后，系統(tǒng)缺省創(chuàng)建三個基準平面，即前視，上視，右視。還提供了多種類型基準面的創(chuàng)建功能。,,第三章零件的特征及造型,,2、創(chuàng)建基準軸系統(tǒng)允許創(chuàng)建各種類型的基準軸基準軸不象基準面那樣可以完全定義實體的空間位置。它更多的是被作為實體特征旋轉(zhuǎn)的基準中心來使用。,,,,第三章零件的特征及造型,,二、特征實體的創(chuàng)建,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,基于草圖的特征創(chuàng)建,基于特征實體的特征添加,基于特征實體的特征復(fù)制,實體特征繪制的簡單流程：1、進行草圖的繪制，并確定草圖繪制的合理性。2、在特征工具欄中，利用“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“掃描”、“放樣”等工具完成特征實體造型的初步繪制，不同的草圖圖形將決定系統(tǒng)是否允許使用上述操作工具：★如果草圖中僅僅只是一個完整的草圖形體，如圓、矩形或直線與它們的組合，而沒有中心線時，系統(tǒng)只允許使用“拉伸”工具?！锶绻輬D具有中心線元素時，系統(tǒng)允許使用“拉伸”和“旋轉(zhuǎn)”工具?！锷鲜鰞煞N情況都是基于一個草圖而言的。如果繪制了兩個以上的不同的草圖，系統(tǒng)將允許使用“掃描”、“放樣”工具。3、用“選擇”工具選取特征實體的一個面，作為新的基準面，繪制新的草圖實體。,第三章零件的特征及造型,,4、使用“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“掃描”、“放樣”工具進行更為復(fù)雜的特征實體繪制，或通過“切除”工具對上述實體造型進行切除。這些工具都要基于新的草圖進行操作。5、使用“圓角”、“倒角”、“鉆孔”等工具對已繪制的特征實體造型進行修改。6、通過“拔?！?、“抽殼”等工具賦予特征實體造型更多的造型屬性。7、過“鏡像”、“陣列”等工具復(fù)制上述特征屬性到新的位置。其中，步驟2—4操作是基于草圖來創(chuàng)建特征實體；步驟5—7的操作是基于特征實體進行操作的。,第三章零件的特征及造型,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,,第三章零件的特征及造型,,1、拉伸凸臺/基體特征（拉伸凸臺/基體）工具必須基于一個平面草圖才能應(yīng)用，可以將不同的實體組合疊加，也就是以實體平坦表面為基準面再塑造一個新特征實體。,拉伸終止類型,,,,,,,2、拉伸切除（拉伸切除）工具是用一個實體去挖切另一個實體，也是基于草圖完成的操作。,第三章零件的特征及造型,,齒輪拉伸切除,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,3、圓角特征在SolidWorks軟件中，“圓角”工具可以在零件上生成一個內(nèi)圓角面或外圓角面。用戶可以通過該工具為一個面的所有邊線、所選的多組面、所選的邊線或邊線環(huán)生成圓角。建議：先添大圓角后添小圓角，先拔模后添圓角下面以一實例說明“圓角特征”工具的使用，如圖所示,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,4、倒角特征“倒角”工具是在所選的邊線或頂點上生成一個傾斜的平面。在機械加工中，為了讓零件在保持整體形狀的同時，減少銳邊、角的不安全性，所以經(jīng)常應(yīng)用倒角操作。下面以一實例說明“倒角特征”工具的使用，如圖所示：,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,5、筋特征在許多機械零件中，常常可以看到筋在構(gòu)件中的作用。在SolidWorks中，筋特征不僅可以像其他特征如拉伸特征那樣在閉環(huán)草圖輪廓生成特征，還可以在開環(huán)的草圖輪廓生成造型的特殊拉伸特征。它在草圖繪制的輪廓與現(xiàn)有零件的組成基礎(chǔ)上來添加指定方向和厚度的材料。下面以一實例說明“筋”工具的使用，如圖所示：,,,,線性類型：生成一與草圖輪廓切線方向相同而延伸草圖輪廓的筋，直到它們與邊界匯合。自然類型：生成一與草圖輪廓方向相同而延伸草圖輪廓的，直到它們與邊界匯合。,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,圖11-1管接頭結(jié)構(gòu),,,,,,,6、旋轉(zhuǎn)凸臺/基體和旋轉(zhuǎn)切除（旋轉(zhuǎn)凸臺/基體）工具和（旋轉(zhuǎn)切除）工具，也必須基于草圖實體才能完成特征操作，同時它還要求草圖實體中必須有中心線作為旋轉(zhuǎn)軸。,第三章零件的特征及造型,,,旋轉(zhuǎn)特征時應(yīng)注意：★當在中心線內(nèi)為旋轉(zhuǎn)特征標注尺寸時，將生成旋轉(zhuǎn)特征的半徑尺寸；當在中心線外為旋轉(zhuǎn)特征標注尺寸時，將生成旋轉(zhuǎn)特征的直徑尺寸?！飳嶓w旋轉(zhuǎn)特征的草圖可以包含一個或多個封閉的非相交的輪廓。★薄壁旋轉(zhuǎn)特征的草圖只能夠包含一個開環(huán)的或閉環(huán)的非相交輪廓?！镄D(zhuǎn)特征中輪廓不能自相交，也不能與中心線相交，在非閉環(huán)的輪廓中，允許實體的端點與中心線有“重合”的幾何關(guān)系?！锶绻輬D包含一條以上的中心線，請先在草圖繪制結(jié)束前選擇一條中心線作為旋轉(zhuǎn)軸，再進行旋轉(zhuǎn)特征的操作。,第三章零件的特征及造型,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,7、抽殼特征“抽殼”工具可以使實體零件變成薄殼零件。如果在抽殼特征操作中選擇了實體的面，那么此面為薄殼實體的開口面，而在剩余的面上生成薄壁特征。如果沒有選擇模型上的任何面，該工具作用于實體零件，將生成一個閉合、掏空的模型。如果想在零件上添加圓角特征，應(yīng)當在抽殼之前對零件進行圓角處理。下面以一實例說明“抽殼特征”工具的使用，如圖所示：,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,8、孔特征“簡單直孔”工具可以在零件模型上生成簡單的直孔特征。該工具必須建立在一個實體特征的表面上進行，只有選擇了一個實體零件的表面時，它才被系統(tǒng)啟用。“異型孔”工具可以在零件實體表面上直接繪制多種樣式的孔。例如柱型沉頭孔、錐形沉頭孔、螺紋孔等。下面以一實例說明“簡單直孔”工具的使用，如圖所示：,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,9、線型陣列特征“線性陣列”工具是沿一條直線或兩條直線路徑來生成特征的復(fù)制工具。沿一條直線路徑陣列有時找不到目標路徑時常需要建立或引用臨時軸、基準軸。下面給出沿一個方向?qū)μ卣鬟M行線性陣列的實例，如圖所示：,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,10、圓周陣列特征“圓周陣列”工具是沿圓周路徑來生成特征的復(fù)制工具。有時，圓周陣列需要基準軸，而基準軸的生成往往可以利用已有的兩個標準的基準面的交線產(chǎn)生，如下例中的基準軸就是“上視”基準面和“右視”基準面的角線。下面圓周陣列對特征進行復(fù)制的實例，如圖所示：,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,11、鏡像特征“特征鏡像”陣列工具與草圖繪制實體欄中的“鏡像”工具很相似，它需要一個基準面才能進行特征的復(fù)制。下面給出對實體進行“特征鏡像”的實例，如圖35和圖36所示：,,,,,,,,,圖12-1水龍頭結(jié)構(gòu)模型,,,,,,,,,,,,12、掃描特征（掃描凸臺）和（掃描切除）工具，是沿著一條路徑移動輪廓來生成基體、凸臺、切除或曲面。它是基于兩個草圖進行操作。,第三章零件的特征及造型,,,,,,,,,,,,,,,,掃描應(yīng)遵守的規(guī)則：★對于基體或凸臺掃描特征輪廓（截面）必須是閉環(huán)的。路徑可以是開環(huán)的，也可以是閉環(huán)的?！锫窂娇梢允且粡埐輬D中包含的一組草圖曲線、一條曲線或一組模型邊線，路徑的起點必須位于輪廓的某基準面上，引導(dǎo)線的起點必須在截面的邊線上。★不論是截面、路徑或所形成的實體，都不能出現(xiàn)自相交叉的情況，,第三章零件的特征及造型,,,,,,,,,,,,5、放樣特征（放樣凸臺）和（放樣切除）工具，放樣通過在輪廓之間進行過渡生成特征。所以在放樣之前，必須擁有兩個以上的不相交的草圖。這就要求建立大量的基準面來完成不同草圖的繪制。,第三章零件的特征及造型,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,3.3特征的編輯系統(tǒng)允許您對已生成的特征（包括特征陣列和鏡像）進行修改和刪除。,一、特征修改：方法一：進入特征編輯狀態(tài)或草圖編輯狀態(tài)，類似特征創(chuàng)建過程，進行特征各類參數(shù)和草圖的修改方法二：通過直接改變特征和草圖的尺寸值來驅(qū)動特征的改變,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,二、調(diào)整特征順序：SolidWorks允許用戶通過結(jié)構(gòu)樹上拖動特征來改變特征創(chuàng)建的順序，產(chǎn)生不同的造型結(jié)果。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,三、修改工作平面：SolidWorks可以修改工作平面，從而改變特征產(chǎn)生的位置，產(chǎn)生不同的造型結(jié)果。,,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,四、回退在草圖或零件的生成過程中，需要在現(xiàn)有的特征中加入新的特征?；赝藸顟B(tài)條可以用鼠標沿著零件特征構(gòu)造樹上下拖動，并停留在特征間，回退狀態(tài)條后面的特征會被隱藏。,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,,五、壓縮在結(jié)構(gòu)樹中右鍵單擊某一特征，在彈出的右鍵菜單中選擇“壓縮特征”選項，可暫時將特征移除（不是刪除），不裝入內(nèi)存，在繪圖區(qū)無法看到被壓縮的特征，也無法選取實體，如圖所示。壓縮特征可以簡化復(fù)雜的零件，提高系統(tǒng)性能。,（a）壓縮前（b）壓縮后,,,,,,,,,,,,,,,第三章零件的特征及造型,,,,,六、物性計算SolidWorks提供了有關(guān)零件的質(zhì)量、截面屬性、測量以及特征統(tǒng)計等。可以了解零件的質(zhì)量、密度、慣性距、轉(zhuǎn)動慣量、中心坐標、面積、體積等內(nèi)容。,,,,,,,,,,,第四章零件的裝配,,在零件造型完成后，根據(jù)設(shè)計意圖將不同零件組織在一起，形成與實際產(chǎn)品裝配相一致的裝配結(jié)構(gòu)以供設(shè)計者分析評估，這種方法稱為裝配造型（AssemblyModeling）。,4.1裝配體的裝配環(huán)境簡介,4.2裝配體中對零件的操作,4.3裝配體的配合,4.4爆炸裝配體視圖,4.5分析裝配體,4.6智能扣件,,,,,,,,,,,,第四章零件的裝配,,4.1裝配體的裝配環(huán)境,,,,,,第四章零件的裝配,,4.2裝配體中對零件的操作一、添加零部件在SolidWorks系統(tǒng)裝配體中，可以用以下方法添加零部件：★單擊“插入”——“零部件”——“已有零部件”（或“新零件”等）命令，然后瀏覽、打開所需的零部件?！飶囊粋€打開的SolidWorks文件窗口中拖動零部件到裝配體中?！飶馁Y源管理器中拖動所需的零部件到裝配體中?！镌谘b配體中拖動所需的零部件以增加該零部件的實例。★單擊“插入”——“智能扣件”命令，添加所需的螺栓、螺母、銷釘和墊圈等到裝配體中。,二、刪除零部件,三、替換零部件,四、零部件屬性,,,,,,第四章零件的裝配,,4.3裝配體的配合SolidWorks系統(tǒng)的裝配體中，配合是在零部件之間建立幾何關(guān)系，例如共點、垂直、相切等。使用配合關(guān)系，可相對于其他零部件來精確地定位零部件，還可以定義零部件相對于其他零部件移動和旋轉(zhuǎn)。,一、配合類型及配合關(guān)系,二、配合操作,三、編輯配合關(guān)系,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,重合：指幾何平面、直線或點相互重合，其中兩平面間的外法線方向、兩直線間的方向可以選擇相同或相反，如圖,兩平面同向重合兩平面反向重合,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,平行：指幾何平面或直線相互平行，其中兩平面間的外法線方向、兩直線間的方向可以選擇相同或相反，如圖,兩平面同向平行兩平面反向平行,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,垂直：指幾何平面或直線（軸線）相互垂直，如圖,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,相切：指兩圓柱面之間或圓柱面與平面之間呈相切關(guān)系；如圖,相切,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,同軸：表示點與旋轉(zhuǎn)面、線與旋轉(zhuǎn)面、旋轉(zhuǎn)面與旋轉(zhuǎn)面之間的同軸約束，其中方向可以選擇相同或相反，如圖,圓柱面與圓柱面同向同圓心圓柱面與圓柱面反向同圓心,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,距離：指幾何平面、直線或點平行并且相距指定的距離，對于有平面的情況，可以選擇相距的方向（即選擇“面的另一邊”選項），如圖,距離值為50mm的約束（同向）,,,,,第四章零件的裝配,,一、配合類型及配合關(guān)系,角度：指兩幾何平面之間或直線之間在空間的夾角，其中兩平面間的外法線方向、直線的方向可以選擇相同或相反，如圖,兩平面成角度,,,,,第四章零件的裝配,,二、配合操作,,圖13-1活塞壓氣機模型,,,,,,第四章零件的裝配,,4.4爆炸裝配體視圖裝配體爆炸視圖可以將裝配體中的零部件分離顯示，用于指導(dǎo)裝配，便于形象地分析零部件之間的相互關(guān)系。,,,,,,第四章零件的裝配,,4.4爆炸裝配體視圖裝配體爆炸視圖可以將裝配體中的零部件分離顯示，用于指導(dǎo)裝配，便于形象地分析零部件之間的相互關(guān)系。,,,,,,第四章零件的裝配,,4.5裝配體的顏色和外觀在SolidWorks裝配體中，在默認情況下零部件以原文件中指定的顏色顯示，可以運用編輯顏色命令改變零部件在裝配體中的顏色，以裝配體默認顏色或自定義的顏色顯示。1、指定裝配體文件默認顏色在文件屬性中指定，然后在各零件屬性中設(shè)定使用裝配體顏色即可2、在裝配體中編輯零部件的顯示顏色在文件屬性中或工具欄中“顏色編輯工具”進行零部件的顏色編輯。,,,,,,第四章零件的裝配,,4.6分析裝配體一、質(zhì)量特性在SolidWorks裝配體中，可以計算整個裝配體或其中部分零部件的質(zhì)量特性，包括模型的質(zhì)量、體積、表面積、重心、慣性矩等，并且可以打印、復(fù)制計算結(jié)果。如果有輕化或壓縮零件，則需要還原后才能計算出其特性。二、干涉檢查在SolidWorks裝配體中，可以檢查零部件之間是否干涉，并且能查看所檢查的干涉體積。,,,,,,第四章零件的裝配,,4.6分析裝配體三、碰撞檢查、物質(zhì)動力和動態(tài)間隙在SolidWorks裝配體中移動或旋轉(zhuǎn)零部件時，可以在相應(yīng)的屬性管理器中選擇“碰撞檢查”、“物質(zhì)動力”、“動態(tài)間隙”選項，分別檢查零部件之間的碰撞或間隙。其中“碰撞檢查”和“動態(tài)間隙”可組合使用。四、裝配體統(tǒng)計在SolidWorks裝配體中可以統(tǒng)計出零部件的總數(shù)、頂層配合數(shù)、頂層零部件數(shù)、裝配體層次關(guān)系的最大深度。,,,,,,第四章零件的裝配,,4.7智能扣件在SolidWorks裝配體中，運用智能扣件可以自動地將Toolbox數(shù)據(jù)庫中的螺栓、螺釘?shù)忍砑拥窖b配體的可用孔特征中。扣件自動以“同心”或“重合”配合關(guān)系與孔配合，并且智能扣件可為扣件添加墊片等層疊零件。墊片會自動以“同心”關(guān)系與扣件相配合，以“重合”關(guān)系與曲面向配合。智能扣件是以特征為基礎(chǔ)，能夠自動識別可用孔特征，可以是裝配體或零件中單獨的孔特征，如異型孔、簡單直孔、拉伸切除圓柱孔，不能識別派生、鏡像、旋轉(zhuǎn)切除以及由草圖內(nèi)閉合圓輪廓生成的實體孔4.8動畫功能4.9渲染功能,在Solidworks系統(tǒng)中可以建立工程圖文件，其中包含一個或多個由零件、裝配體生成的工程圖，并且可以將模型的尺寸和注解插入到工程圖中。Solidworks通常在生成零部件特征的同時生成尺寸，然后將這些尺寸插入各個工程視圖中，實現(xiàn)工程圖與模型相關(guān)聯(lián)，模型中尺寸的更改同時會反映在工程圖中，工程圖中更改插入的尺寸也會使模型的形狀發(fā)生變化。,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,二、工程圖尺寸,三、工程圖注釋,四、材料明細表,在工程圖文件中可以生成零件或裝配體的各種視圖類型的工程圖：模型（命名）視圖、標準三視圖。在生成工程視圖前，必須先保存零件或裝配體文件?？梢酝ㄟ^激活圖紙上的現(xiàn)有視圖生成投影視圖、輔助視圖、局部視圖、裁剪視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、斷開的剖視圖、或斷裂視圖?？梢酝ㄟ^空白視圖使用2D草圖繪制工具繪制工程圖的幾何實體。主要用來為零件或裝配體添加注釋。,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,1、模型視圖從模型文件中選擇視圖名稱來生成命名視圖。命名視圖包括：★標準正交的視圖(前視、上視、等軸測等)?！锂斍暗哪Ｐ鸵晥D?！锿ㄟ^縮放、旋轉(zhuǎn)模型生成的自定義視圖。2、建立標準三視圖SolidWorks的工程圖中，可以為零件或裝配體同時建立三個默認的正交視圖，即主視圖、俯視圖、側(cè)視圖?？梢詮奈募胁迦搿馁Y源管理器拖放或從FeatureManeger中拖入模型等方法來建立三視圖。,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,3、視圖編輯功能★隱藏/顯示零件及邊線。★視圖的移動和旋轉(zhuǎn)★對齊視圖★標注中心線,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,5、投影視圖是通過與其他視圖正交投影生成的屬于派生視圖。是在激活現(xiàn)有視圖基礎(chǔ)而生成的?？梢栽凇皥D紙設(shè)定”對話框中指定“投影類型”為“第一角”和“第三角”,6、局部視圖局部視圖也屬于派生視圖，通常是用放大比例來顯示父視圖的某一部分。父視圖可以是正交視圖、三維視圖或剖面視圖。下列視圖不能作為局部視圖的父視圖：★透視圖打開時顯示模型的命名視圖★裁減視圖,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,7、裁剪視圖裁剪視圖是由除了局部視圖、已用于生成局部視圖的視圖之外的其他任何工程視圖裁剪而成，裁剪后將隱藏被裁剪的視圖，可以通過移除裁剪視圖來恢復(fù)原視圖。裁剪視圖類似于局部視圖，但它不建立新視圖，也不放大。,8、輔助視圖輔助視圖是一種類似于投影視圖的派生視圖，通過在現(xiàn)有視圖中選取參考線，生成垂直于該參考邊的展開視圖。參考邊線可以是工程視圖中模型的邊線、側(cè)投影輪廓邊線、軸線，以及在激活工程視圖后在其上所繪制的草圖直線。當參考邊線為水平或豎直線時，將生成標準的投影圖，否則可生成斜視圖。,第五章零部件工程圖,,一、工程圖的創(chuàng)建及表達,9、斷裂視圖（折斷畫法）對于具有相同截面、或截面均勻變化的長桿類零件，其工程圖可使用沿長度方向折斷顯示的斷裂視圖，這樣可使零件以較大比例顯示在較小的工程圖紙上。,8、剖面視圖剖面視圖是通過用一條剖切線分割父視圖所生成的，屬于派生視圖。剖切平面可以是單一剖切面或者是用階梯剖切線定義的等距剖面。其中用于生成剖面視圖的父視圖可以是已有的標準視圖或派生視圖，并且可以生成剖面視圖的剖面視圖?？缮扇省肫?、階梯剖、旋轉(zhuǎn)剖、局部剖、斜剖視、斷面圖等,第五章零部件工程圖,,二、工程圖尺寸在工程圖中可以插入零件及裝配體文件中模型的尺寸和注釋等，這些尺寸和注釋與模型相關(guān)聯(lián)；并可以在工程圖中添加參考尺寸、其它注釋以及材料明細表，所添加的參考尺寸和注釋不會影響零件或裝配體文件。,1、插入模型項目在SolidWorks工程圖中插入模型項目遵照以下規(guī)則：★在默認的情況下，插入的尺寸線顯示為黑色，參考尺寸顯示灰色，并帶有括號?！锪慵某叽缰徊迦胍淮危粫詣硬迦胫貜?fù)的尺寸。已經(jīng)插入到一個視圖中的尺寸不會再插入另一視圖中。★將尺寸、注釋插入到所有視圖時，尺寸、注釋出現(xiàn)在最適當?shù)囊晥D中。,第五章零部件工程圖,,二、工程圖尺寸,1、插入模型項目★將尺寸插入所選視圖時，可以插入整個模型的尺寸，也可以有選擇地插入一個或多個零部件（在裝配體工程圖中）的尺寸或特征（在零件或裝配體工程圖中）尺寸?！锟梢詮囊粋€視圖中刪除尺寸，然后將其插入到另一個視圖中，或者將其移動或復(fù)制到另一個視圖中。★插入注解的附加點可以被拖動，但不能被重新附加到另一個邊線、面、頂點或其他位置?！锟梢詫Σ迦氲哪Ｐ晚椖窟M行對齊、隱藏/顯示、移動、復(fù)制等操作。,第五章零部件工程圖,,二、工程圖尺寸,2、尺寸類型★智能尺寸：為一個或多個實體生成尺寸?？蓸俗⒕€性尺寸、圓、圓弧、角度等尺寸?！锼匠叽纾河糜谠趦蓚€實體之間生成水平方向的尺寸標注?！镓Q直尺寸：用于在兩個實體之間生成豎直方向的尺寸標注?！锘鶞食叽纾阂阅Ｐ偷倪吘€或頂點作為基準來標注尺寸?；鶞食叽鐚儆趨⒖汲叽?，不能更改其數(shù)值來驅(qū)動模型，但模型更改時，基準尺寸會相應(yīng)更新?！锵鄬Τ叽纾ú藛沃袨槌叽珂湥阂矊儆谙鄬Τ叽?。,第五章零部件工程圖,,二、工程圖尺寸,3、尺寸屬性★常用尺寸：用于設(shè)定常用尺寸的屬性及樣式。★公差/精度：該選項欄是動態(tài)的，根據(jù)所選公差類型的不同而顯示不同的選項?！锛^：可以設(shè)定箭頭的樣式和標注形式?！飿俗⒊叽缥淖郑涸O(shè)定尺寸文字的標注形式、對齊方式、可采用的符號?！锔鄬傩裕簩υ捒蛑锌梢栽O(shè)定尺寸數(shù)值、箭頭樣式、名稱、箭頭、全名、字體、單位、顯示精度、只讀、圖層、公差等選項。,第五章零部件工程圖,,二、工程圖尺寸,4、添加、移動、復(fù)制尺寸在工程圖中可以添加尺寸，這些尺寸都是參考尺寸，不能驅(qū)動模型，但模型的改變時，參考尺寸會變化。工程圖中的（插入或添加）尺寸在一個視圖中可以移動，也可以將其移動、復(fù)制到其他視圖中。移動或復(fù)制的規(guī)則：★在視圖中通過拖動尺寸到一個新的位置?！镌趯⒊叽缤系狡渌晥D時鍵，可移動該尺寸到另個視圖中?！镌趯⒊叽缤系狡渌晥D時按住鍵，可以復(fù)制該尺寸到另一視圖。★選擇尺寸的同時鍵，可以一次移動或復(fù)制多個尺寸。,第五章零部件工程圖,,三、工程圖注釋,注釋與尺寸類似，可以在模型中添加注釋，再插入工程圖中也可以在工程圖中直接生成注釋。工程圖中生成注釋規(guī)則：★可以插入★每一種注釋具有對應(yīng)的屬性管理器或?qū)傩詫υ捒?，可以更改、?yīng)用于單一注解或一組注解?！镌凇肮ぞ摺薄斑x項”—“文件屬性”—“注解顯示”命令中設(shè)定注解選項?！锟梢允褂脤R工具來對齊注解。,第五章零部件工程圖,,四、材料明細表工程圖中插入材料明細表的規(guī)則：★在“工具”—“選項”—“文件屬性”—“出詳圖”中選擇“自動更新明細表”。★必須在計算機中安裝MicrosoftExcel97以上版本，才能插入明細表?！镌诓牧厦骷毐碇?，所有字段（除項目號外）均相同的行會自動合并?！锟梢栽谘b配體中插入標記零件序號或成祖的零件序號，并使其與材料明細表中的序號相關(guān)聯(lián)?！镌赟olidWorks的安裝目錄\lang\Chinese-Simplified中提供了多個明細表模板。★可以將尺寸和質(zhì)量特性參數(shù)嵌入到零件文件的自定義屬性值中，然后在材料明細表中包括自定義屬性。當零件文件或質(zhì)量屬性發(fā)生變化時，材料明細表數(shù)值會自動更新。,第六章曲線、曲面等,,6.1生成新草圖工具和3D草圖工具,一、生成新草圖工具這是一個將2D圖形轉(zhuǎn)化為3D圖形的工具，他的一個很有用的功能，就是可將已知草圖生成基于原來基準面的新草圖。特點：轉(zhuǎn)換的新草圖控制點的數(shù)量和位置都不變，轉(zhuǎn)換的草圖可以根據(jù)控制點進行調(diào)整。而將草圖轉(zhuǎn)換實體引用不能調(diào)整。,第六章曲線、曲面及其他,,6.1生成新草圖工具和3D草圖工具,二、3D草圖繪制3D草圖可以由直線、點以及樣條曲線構(gòu)成的，它們可以不在一個平面上?？梢允褂?D草圖作為掃描路徑，或用作放樣或掃描的引導(dǎo)線、放樣的中心線或管道系統(tǒng)的關(guān)鍵實體。,第六章曲線、曲面及其他,,6.2曲線,上述曲線主要是基于實體的空間面來完成三維曲線的繪制，這里得到的曲線可能是一條空間草圖實體，同時也可能是實體造型的一條邊線。一、組合曲線可以將曲線、草圖幾何體和模型邊線組合為一條單一曲線。使用該曲線作為生成放樣或掃描的引導(dǎo)線。,第六章曲線、曲面及其他,,二、通過模型上的點形成樣條曲線,三、通過自由點形成樣條曲線用于逆工程的曲線提取，逆工程通常是先有一個實體模型，再根據(jù)三維坐標測量機或激光掃描儀器提取模型上的基本點的數(shù)據(jù)資料。利用這些數(shù)據(jù)在計算機中重塑虛擬實體，并進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)運算和運動分析,第六章曲線、曲面及其他,,四、螺旋線/渦狀線,五、投影曲線可以將繪制的曲線投影到模型面上或者另一條曲線上形成一條3D曲線。,第六章曲線、曲面及其他,,六、分割線曲線欄中的“分割線”工具可將草圖投影到曲面或平面，并將所選的面分割為多個分離的面，從而允許用戶選取每一個面。完成各種造型。1、投影分割線與圓角的應(yīng)用分割線可以作為復(fù)雜圓角的包絡(luò)線2、投影分割線與放樣曲面的應(yīng)用分割線可以作為曲面放樣的輪廓線3、輪廓分割線是通過拔模方向的設(shè)定來獲取實體曲面的拔模分形線,第六章曲線、曲面及其他,,6.3曲面曲面是一種可用來生成實體特征的幾何體，它具有許多與特征命令一樣的性質(zhì)，如拉伸、旋轉(zhuǎn)、切除等。,1、生成曲面★從草圖或基準面上的一組閉環(huán)邊線插入一個平面★從草圖拉伸曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、掃描曲面或放樣曲面★從現(xiàn)有的面或曲面等距曲面★生成中性面,第六章曲線、曲面及其他,,2、修改曲面★延伸曲面★剪裁已有曲面★圓角曲面★使用填充曲面來修補曲面★移動/復(fù)制曲面★刪除和修補曲面,3、應(yīng)用于實體特征造型★選取曲面邊線作為掃描的引導(dǎo)線和路徑★通過加厚曲面來生成一個實體或切除特征★用成型到某一面或到離指定面指定的距離終止條件，拉伸實體或切除特征★通過加厚已經(jīng)縫合成實體的曲面來生成實體特征★用曲面替換面,第六章曲線、曲面及其他,,一、拉伸曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、掃描曲面二、平面區(qū)域“平面區(qū)域”命令只能作用于平面草圖和實體的平面邊線，對于3D草圖以及空間曲線實體是無法進行操作的，同時要求平面草圖必須是一個非相交、單一輪廓的閉環(huán)草圖。三、放樣曲面,第六章曲線、曲面及其他,,四、等距曲面“等距曲面”命令與草圖繪制工具中的“等距實體”命令類似，它可以生成一個與指定面有一定距離的相同特征的曲面。,五、延展曲面用戶可以從一條實體邊線沿著與選定的基準面相平行方向，生成延展曲面。,六、延伸曲面用戶可以通過選擇一條或多條邊線，或選擇一個面來延伸曲面。但它不能作用于實體的邊線與實體表面。,第六章曲線、曲面及其他,,七、填充曲面它可以通過現(xiàn)有模型邊線、草圖或曲線定義的邊界來完成復(fù)雜的曲面造型。與平面區(qū)域命令的區(qū)別是可以填充空間草圖或空間模型邊線以鼠標造型為例：,第六章曲線、曲面及其他,,填充曲面設(shè)置：1、修補邊界（1）可使用曲面或?qū)嶓w邊線，也可使用2D或3D草圖作為修補的邊界。（2）對于所有草圖邊界，用戶只可選擇接觸修補為曲率控制類型。2、曲率控制：定義用戶想在所生成的修補上進行控制的類型。（1）接觸：在所選邊界內(nèi)生成曲面（2）相切：在所選邊界內(nèi)生成曲面，但要保持修補邊線的相切。3、交替面：可為修補的曲率控制反轉(zhuǎn)邊界面。交替面只在實體模型生成修補時使用。4、約束曲線：允許給修補添加斜面控制，主要用于工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，可以使用草圖點或樣條曲線實體來生成約束曲線5、品質(zhì)滑桿:如果填充曲面不平滑，可調(diào)整品質(zhì)滑桿改進其品質(zhì)。,第六章曲線、曲面及其他,,八、剪裁曲面可以使用曲面、基準面、或草圖作為剪裁工具在曲面相交處剪裁其它曲面。也可以將曲面和其它曲面聯(lián)合使用作為相互的剪裁工具。剪裁曲面命令有兩種類型：1、標準——剪裁工具2、共同——相互剪裁,,,標準,共同,第六章曲線、曲面及其他,,九、解除剪裁曲面與“剪裁”工具相對應(yīng)，可以通過此命令以百分比的方式來復(fù)員被剪裁的實體面，以其自然邊界延伸現(xiàn)有曲面來修補曲面上的洞及外部邊線。,,十、替換面可以使用新的曲面來替換曲面或?qū)嶓w中的面。替換的面不必與舊的面具有相同的邊界，當替換面時，原來實體中的相鄰面將自動延伸并剪彩到替換曲面實體上。,,第六章曲線、曲面及其他,,十一、縫合曲面可以將兩個或多個曲面組合成一個曲面，同時它要求組合曲面的邊線必須相鄰并且不重疊（它們可以不必處于同一基準面上）。,第六章曲線、曲面及其他,,6.3多實體一、概述零件文件現(xiàn)可包含多個實體。當單個零件文件中有實體時，F(xiàn)eatureManager設(shè)計樹中會出現(xiàn)一名為實體的文件夾。實體文件夾旁邊的括號中會顯示零件文件中的實體數(shù)。,二、橋接橋接是在多實體環(huán)境中經(jīng)常使用的技術(shù)。橋接生成連接多個實體的實體。在首先生成部分模型，然后生成連接幾何體時，此技術(shù)很有用。,第六章曲線、曲面及其他,,三、實體交叉實體交叉技術(shù)，您可使用組合特征及其共同選項。實體交叉為以更少操作而生成復(fù)雜的零件的快速方法，從而可提高性能。,,,三維實體造型實體造型技術(shù)兩個特點：1、為CAD/CAM一體化提供可能性；2、使設(shè)計活動變得直觀、簡單和高效。,圖10.1-1正則體圖10.1-2具有“懸邊”、“懸面”的非正則立體圖10.1-3非正則體,10.1體素構(gòu)造表示法（CSG樹表示法）一、三維物體的點集運算三維物體（形體）被定義為歐氏空間中點的封閉正則集合：式中表示封閉，而表示點集的內(nèi)部。因此，一個物體只能占據(jù)有限空間，它是封閉的，具有一定的體積。通俗地講，形體是由封閉表面圍成的維數(shù)一致的有效空間。通常把具有良好邊界的多面體定義成正則體。,,,,,,二、物體間的正則運算（布爾運算）物體間的并、交、差是實體造型技術(shù)中構(gòu)成物體的最基本的手段之一。如圖下圖所示表示了兩個三維物體間的并、交、差運算。并UNION將兩個物體組合在一起成為一個實體。差SUBTRACT將一個物體減去另外一個物體構(gòu)成一個新的實體。交INTERSECT將兩個實體的共同部分構(gòu)成一個新的實體。,三、物體的CSG樹表示在一般情況下，一個復(fù)雜的物體可以由一些簡單、規(guī)則的基本體素，如立方體、圓柱、圓錐經(jīng)上述邏輯運算而得到。這個復(fù)雜的物體可以描述為樹結(jié)構(gòu)。這棵樹的樹葉為基本體素，中間結(jié)點為正則邏輯運算。此樹被稱為CSG樹，如圖10-4所示。圖10-4物體的CSG樹表示,10.2邊界表示法邊界是物體內(nèi)部點與外部點的分界面。三維物體可以通過描述它的邊界來表示，即三維物體的邊界表示法。定義了物體的邊界，該物體也就唯一地定義了。圖10.2-1為邊界表示法的一個例子。圖10.2-1邊界表示法,,在邊界表示法中可以定義一系列操作來建立三維物體、構(gòu)造三維物體的邊界表示、或?qū)τ嬎銠C中已存儲的實體進行修改。常用的這類運算有“掃描”運算、歐拉運算、集合運算等?！皰呙琛边\算可以將一個二維區(qū)域轉(zhuǎn)換為三維物體，常用的“掃描”運算有平移式、旋轉(zhuǎn)式和廣義式，分別如圖10.2-2、圖10.2-3、圖10.2-4所示。圖10.2-2平移式“掃描”運算圖10.2-3旋轉(zhuǎn)式“掃描”運算圖10.2-4廣義式“掃描”運算,,,,10.3基于特征的實體造型表示法特征造型方法中的特征，是指具有一定工程語義的幾何形狀。具有設(shè)計語義和功能語義的形狀稱為設(shè)計特征。如圖所示的零件由四個設(shè)計特征組成：一個基特征，一個通孔特征、一個凸臺特征和四個圓角特征。,,,特征造型方法中的特征，是指具有一定工程語義的幾何形狀。具有設(shè)計語義和功能語義的形狀稱為設(shè)計特征。如圖所示的零件由四個設(shè)計特征組成：一個基特征，一個通孔特征、一個凸臺特征和四個圓角特征。,,,,,,,3、旋轉(zhuǎn)凸臺/基體和旋轉(zhuǎn)切除（旋轉(zhuǎn)凸臺/基體）工具和（旋轉(zhuǎn)切除）工具，也必須基于草圖實體才能完成特征操作，同時它還要求草圖實體中必須有中心線作為旋轉(zhuǎn)軸。,第三章零件的特征及造型,,