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Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory,operated by the Association of Universities for Research in Astronomy,under cooperative agreement with the National Science Foundation.SolidWorks基础培训基础培训2目录一、了解Solidworks二、Solidworks 2010软件介绍三、草图绘制基础四、特征建模技术五、装配体设计六、工程图输出3一、了解Solidworks4什么是Solidworks？SolidWorks 应用程序是一套机械设计自动化软件，它采用了大家所熟悉的 Windows图形用户界面。通过使用这个软件，机械设计工程师能快速的按照其设计思想设计出产品的理论模型。5Solidworks可以做什么？6设计软件都有哪一些？达索公司的SolidworksAutodesk公司的AutoCADPTC公司的Pro/e7Solidworks的特点：1、参数化尺寸驱动 Solidworks采用的是参数化尺寸驱动建模技术，即尺寸控制图形。当改变尺寸时，相应的模型、装配体、工程图的形状和尺寸将随之变化，非常有利于新产品在设计阶段的反复修改。82、三个基本模块联动 Solidworks具有3个功能强大的基本模块，即零件模块、装配体模块、和工程图模块，分别用于完成零件设计、装配体设计和工程图设计。虽然这3个模块处于不同的工作环境中，但依然保持了二维与三维几何数据的全相关性。93、基于特征的建模方法 正如装配体是由很多单独的零件组成一样，solidworks中的零件模型是由许多单独的元素组成；这些元素被称为特征。同时Solidworks采用了特征管理器，可以详细的记录零件、装配体设计时的每一个操作步骤，非常有利于设计师在设计过程中的修改和编辑。10Solidworks软件发展历程：1993年公司成立1995年推出Solidworks95亮点：拉伸和切除、放样和扫描、拔模和抽壳、圆角和倒角、配置1997年推出Solidworks97亮点：钣金、曲面、透视图、库特征1998年推出Solidworks98亮点：放样实体控制，智能尺寸，方程，封套。2006年推出Solidworks2007亮点：Scanto 3D，自由曲面，SWIFT智能特征技术。2007年推出Solidworks2008亮点：成为首款支持VISTA系统的三维设计软件2009年推出Solidworks2010亮点：成为首款支持WIN 7系统的三维设计软件11二、Solidworks2010软件介绍12Solidworks2010用户界面菜单栏设计管理器图形区域工具栏任务窗格状态栏13菜单栏：一共有7个子菜单，即为文件文件（F）、编编辑辑（E）、视图视图（V）、插入插入（I）、工工具具（T）、窗口窗口（W）和帮助帮助（H）。每个子菜单均有不同类型的展开选项。菜单栏中几乎包括了Solidworks2010的所有命令。14工具栏：工具栏中放置着产品设计时需要使用到的各种工具。Solidworks的工具很多很多，设计人员根据自己的需求将不同的工具调用出来。15设计管理器：Solidworks界面左侧显示的是设计管理器，包括四部分，分别是：(FeatureManager)特征管理器、(PropertyManager)属性管理器、(ConfigurationManager)配置管理器、(DimXpertManager)尺寸管理器。特征管理器呈一树形状态，故也称作设计树。其详细的、可视化的记录了草图、零件、装配体的整个设计过程。特征管理器特征管理器16当选中某一特征，要对其进行编辑、修改等操作时，属性管理器就会自动弹出，从而方便设计者们进行更改。根据特征类别的不同，弹出的属性管理器上的内容也会存在差别。属性管理器属性管理器17任务窗格：Solidworks界面右侧是任务窗格。它向用户提供当前设计状态下的多重任务工具。包括Solidworks资源、设计库、文件探索器、查看调色板、外观/布景、和自定义属性等工具面板。外观外观/布景：用于设布景：用于设计模型的外观颜色、材质计模型的外观颜色、材质纹理、及页面背景等，以纹理、及页面背景等，以此渲染零件、面、单个特此渲染零件、面、单个特征等元素。征等元素。18状态栏：Solidworks界面最下面一行是状态栏。是设计人员与计算机进行信息交互的主要窗口之一，很多系统信息都在这里显示，包括操作提示、各种警告信息、出错信息等。19图形区域：Solidworks界面中间最大的一块区域就是图形区域。零件、装配的设计制作均是在图形区域完成，各种命令、特征的实现也是在图形区域完成。图形区域20三、草图绘制基础21草图概述:在机械设计过程中，草图是构建模型的基础。草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的几何实体，它构成了特征的截面轮廓或路径，并由此形成了各种类型的特征。22什么是基准面：基准面是用于绘制草图、创建特征的参照平面。Solidworks提供了3个基本面：前视基准面、右视基准面、上视基准面。除上面所提的的3个基准面外，设计者可以按照自己的设计需要，在零件或者装配体中自行创建基准面。23相关视图介绍：同一零件，以不同的基准面作为参考平面时，零件投影到该基准面上所形成的形状也不一样。由此形成了各种视图。以上视基准面为参考平面形成的视图叫做上视图，以前视基准平面作为参考平面形成的视图叫做前视图，以右视基准面作为参考平面形成的视图叫右视图。24如何进入草图绘制界面？点击新建选项，选择新建一个零件文件。任何零件的设计都是从草图开始，在进入草图模式绘制草图前，必须为草图选择一个平面，可以是基准面，也可以是实体上面的面。25鼠标左键选中草图绘制平面后，在草图工具栏中单击“草图绘制”按钮，进入草图绘制状态。进入草图绘制状态后，图形区域右上角出现草图控制图标。草图绘制完成后，点击相应的控制图标。点此图标，表示确认并保留草图，同时退出草图状态。点此图标，表示不保留当前草图，直接退出草图状态。26绘制草图：进入草图绘制模式后，就可以根据设计需要，通过使用各种草图工具，来绘制草图了。27为草图添加几何关系：几何关系是指草图中的几何要素之间的某些约束关系。这种约束关系可以是草图绘制过程中由SolidWorks系统自动判断添加产生，也可以是设计人员根据自己的设计意图人为地添加、定义或标注产生。添加方法：鼠标选中需要添加关系的元素。在界面左侧弹出的选项框中选择需要添加的关系。28草图几何关系种类：几何关系要选择的实体所产生的几何关系水平或竖直一条或多条直线，两个或多个点直线会变成水平或竖直（由当前草图的空间定义），而点会水平或竖直对齐共线两条或多条直线实体位于同一条无限长的直线上全等两个或多个圆弧实体会共用相同的圆心和半径垂直两条直线两条直线相互垂直平行两条或多条直线实体相互平行相切圆弧、椭圆和样条曲线，直线和圆弧，直线和曲面或三维草图中的曲面两个实体保持相切同心两个或多个圆弧，一个和一个圆弧圆弧共用同一圆心中点一个点和一条直线点保持位于线段的中点交叉两条直线和一个点点保持位于直线的交叉点处重合一点和一直线、圆弧或椭圆点位于直线、圆弧或椭圆上相等两条或多条直线，两个或多个圆弧直线长度或圆弧半径保持相等对称一条中心线和两个点、直线、圆弧或椭圆实体保持于和中心线相等的距离，并位于一条于中心线垂直的直线上固定任何实体实体的大小和位置被固定穿透一个草图点和一个基准轴、边线、直线或样条曲线草图点于基准点、边线或曲线在草图基准面上穿透的位置重合合并点两个草图点或端点两个点合并成一个点29添加尺寸及几何关系：当草图几何关系固定后，接下来就要对绘制的草图添加尺寸，以便确定草图大小。草图工具栏中的添加尺寸图标30草图的组成部分（三要素）：一个完整的草图应包括以下三部分内容。线段线段：基本的草绘命令。（直线、圆、圆弧等）关系关系：线段的位置关系。（水平、平行、垂直等）尺寸尺寸：线段的尺寸大小。（长度、直径、半径等）31草图的状态：一个草图是否完整，三要素是否齐全，从而决定了所绘制的草图处于什么样的状态：欠定义欠定义：草图中有些尺寸未定义。完全定义完全定义：草图的位置由尺寸和几何关系完全固定。过定义过定义：如果对完全定义的草图标注尺寸，此时的草图即过定义草图。注：草图的状态均是在软件界面右下角的状态栏显示。32草图工具（一）-草图绘制工具：点直线中心线33圆（中心圆）/周边圆1212334圆弧（1）圆心/起点/终点画弧123（2）切线弧12（3）3点画弧12335椭圆/部分椭圆（1）椭圆123（2）部分椭圆123436矩形（1）边角矩形12（2）中心矩形12（3）3点边角矩形123（4）3点中心矩形12337平行四边形123多边形1238镜像草图工具（二）-草图编辑工具：绘制圆角绘制斜角39裁剪延伸40等距实体复制线性草图阵列圆周草图阵列41实例操作：绘制下图所示草图。42四、特征建模技术43特征建模原理：一个零件模型是由许多单独的元素组成，这些单独的元素就叫做特征。特征建模的原理就是这些单独的特征，通过一定的几何方式，如叠加、切割、混合等，组装在一起后就形成了一个完整的零件模型。特征叠加图例特征叠加图例44特征切割图例特征切割图例45特征混合图例特征混合图例46特征的分类：特征的分类方法很多，这里只介绍两种：（一）按照材料的增加或减少，可分为：加材料特征；减材料特征；（二）按照是否需要先绘制草图，可分为：草图特征；应用特征；47特征的构建：前面讲过，草图是设计零件的基础，第一个特征的构建需从一个完整的草图开始的。在零件中生成的第一个特征为基体，此特征时生成其他特征的基础。特征的生成是通过特征工具栏的各种特征命令来实现的。48特征工具：拉伸凸台/基体 草图沿垂直于草图平面的方向移动所形成的实体，就是拉伸特征。49拉伸切除 草图沿垂直于草图平面的方向移动来切割的实体，就是拉伸切除特征。50旋转凸台/基体 草图通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来添加材料。51旋转切除 草图通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来切割材料。52扫描 一个草图轮廓沿着一条路径曲线移动所形成的实体。53放样 顺序光滑的连接多个连续界面的草图轮廓所形成的实体。54圆角 在连续的两个面之间形成光滑的过渡。斜角 去掉锐利的边缘。55抽壳 将零件做成薄壁结构。拔模 给指定的面添加斜度。56实例操作：设计如下特征零件：57五、装配体设计58装配体概述：装配是根据技术要求，将若干个零件结合成部件，或将若干个零件和部件结合成产品的过程。59基本概念：零部件：在Solidworks中，零部件就是装配体中的一个组件（组成部件），它可以是单个零件，也可以是一个子装配。子装配体：组成装配体的这些零件称为子装配体。当一个装配体成为另一个装配体的零部件时，这个装配体也可称为子装配体。“自下而上”装配：指在设计过程中，先设计单个零件，在此基础上进行装配生成总体设计。配合：是指在装配体中，为各个零部件添加几何关系，从而达到约束、固定这些零部件的过程。60装配界面的进入：点击软件的“新建”按钮，在弹出的选项中，选择“装配体”选项。新建装配体图标61装配过程插入零部件在装配体界面中，点击“插入-零部件”会弹出四个插入类型，如下：插入现有零件/装配体：将已经设计好的零件或装配体调入。插入新零件：指在当前的装配环境中，设计新的零件。插入新装配体：指在当前的装配环境中，设计新的装配体。随配合复制：复制零部件或子装配体时，可同时复制其关系的配合关系。62例：复位机构的装配（插入零部件）将已经设计好的复位机构各零件插入到装配体中。将已经设计好的复位机构各零件插入到装配体中。63在添加的各个零件之间添加配合关系，以便约束固定零部件。装配过程添加配合关系配合：按住CTRL键，同时选择需要配合的两个零件上的某个特征。在弹出的属性管理器上，选择需要添加的配合关系。64例：复位机构的装配（添加配合关系）复位机构各零部件通过添加配合关系后，相互之间位置复位机构各零部件通过添加配合关系后，相互之间位置被约束，从而组成一个装配体。被约束，从而组成一个装配体。配合关配合关系按顺系按顺序显示序显示在设计在设计树中树中65配合关系的种类：基准面基准面圆柱圆柱直线直线圆锥圆锥点点球面球面拉伸拉伸圆形或圆圆形或圆弧弧基准面基准面重合、垂直、重合、垂直、平行、距离、平行、距离、角度角度圆柱圆柱相切、距离相切、距离相切、同轴、角度、距相切、同轴、角度、距离、平行、垂直离、平行、垂直直线直线重合、垂直、重合、垂直、平行、距离平行、距离重合、同轴、相切、角重合、同轴、相切、角度、距离、平行、垂直度、距离、平行、垂直重合、垂直、距离、重合、垂直、距离、角度、平行、角度、平行、圆锥圆锥同轴同轴同轴同轴重合、同轴、重合、同轴、距离距离点点重合、距离重合、距离重合、同轴、距离重合、同轴、距离重合、距离重合、距离同轴同轴重合、距离重合、距离球面球面相切、距离相切、距离同轴、相切同轴、相切同轴、相切、距离同轴、相切、距离相切相切重合、同轴、距重合、同轴、距离离同轴、相切、同轴、相切、距离距离拉伸拉伸相切相切角度、平行、垂直角度、平行、垂直相切相切角度、平行、垂直角度、平行、垂直重合重合凸轮凸轮相切相切相切相切相切相切曲面曲面相切相切相切相切重合重合圆形或圆圆形或圆弧弧重合重合重合、同轴重合、同轴同轴同轴同轴同轴66重合：平行：67垂直：相切：同心：68距离：面1面2角度：69装配体检查：零部件在装配环境下完成装配后，为了找出装配过程中产生的问题，Solidworks提供了多中转配体检查工具，从而使装配体设计得到改善。间隙检查：用来检查装配体中所选零部件之间的间隙，使用该工具可以检查零部件之间的最小距离，并报告不符合处。干涉检查：用来检查所选零部件之间的干涉。70爆炸视图：装配爆炸视图是在装配模型中，组件按装配关系偏离原来位置的拆分图形。爆炸视图的创建可以方便用户查看装配中的零件及其相互之间的装配关系。71爆炸视图创建步骤：（1）点击爆炸视图按钮（2）选择爆炸零件，及设定爆炸方向，可直接拖动光标来设置爆炸距离。（3）逐个对零件进行爆炸。72六、工程图输出73工程图概述：在工程技术中，按一定的投影方法和有关标准规定，把物体的形状用图形画在图纸上，并用数字、文字、相应符号标注出物体的大小、材料和有关制造的技术要求、技术说明等，该图样称为工程图。在工程设计中，工程图用来表达和交流技术思想；在生产中，工程图是加工制造、检验、调试、使用、维修等方面的主要依据。74建立工程图：点击“新建”按钮，在弹出的菜单中选择工程图选项。新建工程图图标右图为工程图设计界面。Solidworks自带有几种工程图模板。设计者也可以按照自己的需求，自行设计模板。设计的模板可以保存，以后使用可以直接调用。75添加视图：在工程图界面中，点击“插入-工程图视图”按钮，选择插入零件或装配的相关视图。视图种类很多,有标准三视图、模型视图、相对视图、剖面视图、局部视图、旋转视图等。设计者按照自己的需要插入相应的视图。76添加尺寸及注解：通过尺寸工具栏、和注解工具栏上的工具，可以为创建的视图添加尺寸和注解。在属性在属性管理器管理器中为每中为每个尺寸个尺寸添加尺添加尺寸属性寸属性77总 结通过本堂课程学习，我们应该掌握以下内容：1、初步认识3D设计软件Solidworks，并了解其特点。2、了解草图绘制基础，能绘制简单的草图。3、运用特征管理工具，绘制简单的特征零件。4、会将绘制的特征零件，进行装配。5、最终转换成工程图纸，并进行输出。提醒：如果以上几点你已经全部掌握，那恭喜你，提醒：如果以上几点你已经全部掌握，那恭喜你，有望成为一名合格的工程技术人员！有望成为一名合格的工程技术人员！78