Solidworks 2011 入门1.pdf
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1、简介 该章节包括以下主题: SolidWorks 软件 SolidWorks 软件 SolidWorks CAD 软件是一种机械设计自动化应用程序,设计师使用它能快速地按照其设计思想绘 制草图,尝试运用各种特征与不同尺寸,以及生成模型和制作详细的工程图。 本文档讨论在 SolidWorks 应用程序中使用的概念和术语,并且帮助您熟悉 SolidWorks 的常用功 能。 适用读者 本文档面向 SolidWorks 新用户。在本文档中,将向您介绍更高层次的概念和设计过程。逐步课程页 码89 是一个实践经验培训,可指导您完成过程中的每个步骤并演示结果。 SolidWorks 帮助包含一套全面完整的
2、指导教程,其中提供了诸多 SolidWorks 功能的分步说 明。完成本文档中的逐步课程后,请继续学习 SolidWorks 指导教程中的第 1、2 和 3 课。 系统要求 有关系统要求,请访问以下 SolidWorks 网站: http:/ http:/ 求 文档的组织结构 本文档根据 SolidWorks 软件的使用方式进行编排。整个结构围绕着 SolidWorks 基本文件类型展 开:零件、装配体和工程图。例如,在生成装配体之前先生成零件。 在整个文档中,通过制作浴室梳妆台(包括壁橱、梳妆台面、水龙头和管道)来演示该软件提供的各 种工具和功能。 viii 所述主题标题剖面视图 介绍设计理
3、念、SolidWorks 术语并对帮助选项进行概述。基础知识1 讲解制作零件时常用的设计方法、工具和特征。零件2 演示如何将零件添加至装配体、指定配合和使用关联设计方法。装配体3 讨论工程图纸格式、视图、尺寸、注解和材料明细表。工程图4 详细介绍插件应用程序、实用程序及其它用以完成高级任务的资源。工程设计任务5 提供用于执行基本任务的指导性说明。逐步课程 提供一些示例练习以便练习使用本学习材料。练习 本文档使用的约定 含义约定 您可以选择的任意 SolidWorks 用户界面元素,例如工具或菜单项粗体 引用其它手册和文档,或用于强调斜体 引用在线指导教程 您可以通过 SolidWorks 软件
4、中的帮助菜单访问在线指导教程。 引用帮助 您可以通过 SolidWorks 软件中的帮助菜单访问帮助。 提示 ix 1 SolidWorks 基础知识 该章节包括以下主题: 概念 术语 用户界面 设计过程 设计意图 设计方法 草图 特征 装配体 工程图 模型编辑 概念 零件是 SolidWorks 软件中的基本组件。装配体由零件或称为子装配体的其它装配体组成。 SolidWorks 模型包括定义其边线、面和曲面的 3D 几何体。SolidWorks 软件可以让您快速、精密 地设计模型。SolidWorks 模型: 由 3D 设计定义 基于零部件 3D 设计 SolidWorks 使用 3D 设
5、计方法。设计零件时,从最初草图到最终结果,您所创建的都是 3D 模型。 您可以根据 3D 模型生成 2D 工程图,或者生成由零件或子装配体组成的配合零部件以生成 3D 装配 体。然后您还可以生成 3D 装配体的 2D 工程图。 使用 SolidWorks 设计模型时,您可以直观地以三维方式(模型加工后的存在方式)显示模型。 10 SolidWorks 3D 装配体SolidWorks 3D 零件 从 3D 模型生成的 SolidWorks 2D 工程图 基于零部件 SolidWorks 应用程序最强大的功能之一就是,您对零件所做的任何更改都会反映到所有相关的工程 图或装配体中。 11 Soli
6、dWorks 基础知识 本节将以下术语用于模型: 12 SolidWorks 基础知识 水龙头把手:水龙头: 排水管: 术语 以下术语出现在此 SolidWorks 软件和文档中。 显示为两个蓝色箭头,代表模型的 (0,0,0) 坐标。当草图为激活状态时,草图原点显 示为红色,代表草图的(0,0,0) 坐标。您可以为模型原点添加尺寸和几何关系,但对 于草图原点则不能添加。 原点 平的构造几何体。例如,您可以使用基准面来添加 2D 草图、模型的剖面视图和拔模 特征中的中性面,等等。 飞机 用于生成模型几何体、特征或阵列的直线。您可以使用多种不同方法来生成轴,包括 交叉两个基准面。此 SolidW
7、orks 应用程序以隐含方式为模型中的每个圆锥面或圆柱 面生成临时轴。 轴 帮助定义模型形状或曲面形状的边界。面是模型或曲面上可以选择的区域(平面的或 非平面的)。例如,矩形实体有六个面。 面 两个或多个面相交并且连接在一起的位置。例如,可以在绘制草图和标注尺寸时选择 边线。 边线 两条或多条线或边线相交的点。例如,可以在绘制草图和标注尺寸时选择顶点。顶点 13 SolidWorks 基础知识 用户界面 SolidWorks 应用程序包括多种用户界面工具和功能,帮助您高效率地生成和编辑模型,包括: Windows 功能 SolidWorks 应用程序包括用户熟悉的 Windows 功能,例如拖
8、动窗口和调整窗口大小。在 SolidWorks 应用程序当中,采用了许多相同的图标,例如打印、打开、保存、剪切和粘贴等。 SolidWorks 文档窗口 SolidWorks 文档窗口有两个窗格。左窗格或管理器窗格,其中包括: 显示零件、装配体或工程图的结构。例如,从 FeatureManager 设计 树中选择一个项目,以便编辑基础草图、编辑特征、压缩和解除压缩特 征或零部件。 FeatureManager 设计 树 14 SolidWorks 基础知识 为草图、圆角特征、装配体配合等诸多功能提供设置。PropertyManager 让您能够在文档中生成、选择和查看零件和装配体的多种配置。配
9、置是 单个文档内的零件或装配体的变体。例如,可以使用螺栓的配置指定不 同的长度和直径。 ConfigurationManager 您可以分割左侧窗格,以便同时显示多个标签。例如,您可以在顶部显示 FeatureManager 设计树,在底部显示要实现的特征的 PropertyManager 标签。 右侧窗格为图形区域,此窗格用于生成和处理零件、装配体或工程图。 15 SolidWorks 基础知识 功能选择和反馈 SolidWorks 应用程序允许您使用不同方法执行任务。当您执行某项任务时,例如绘制实体的草图或 应用特征,SolidWorks 应用程序还会提供反馈。反馈的示例包括指针、推理线、
10、预览等。 菜单 您可以通过菜单访问所有 SolidWorks 命令。SolidWorks 菜单使用 Windows 惯例,包括子菜单、 指示项目是否激活的复选标记等。还可以通过单击鼠标右键使用上下文相关快捷菜单。 工具栏 您可以通过工具栏访问 SolidWorks 功能。工具栏按功能进行组织,例如草图工具栏或装配体工具栏。 每个工具栏由代表特定工具的各个图标组成,例如旋转视图、回转阵列和圆等。 您可以显示或隐藏工具栏、将它们停放在 SolidWorks 窗口的四个边界上,或者使它们浮动在您的屏 幕上的任意区域。SolidWorks 软件可以记忆各个会话中的工具栏状态。您也可以添加或删除工具以
11、自定义工具栏。将鼠标指针悬停在每个图标上方时会显示工具提示。 CommandManager CommandManager 是一个上下文相关工具栏,它可以根据处于激活状态的文件类型进行动态更新。 当您单击位于 CommandManager 下面的选项卡时,它将更新以显示相关工具。对于每种文件类型, 如零件、装配体或工程图,均为其任务定义了不同的选项卡。与工具栏类似,选项卡的内容是可以自 定义的。例如,如果单击特征选项卡,会显示与特征相关的工具。您也可以添加或删除工具以自定义 CommandManager。将鼠标指针悬停在每个图标上方时会显示工具提示。 16 SolidWorks 基础知识 快捷栏
12、 通过可自定义的快捷栏,您可以为零件、装配体、工程图和草图模式创建您自己的几组命令。要访问 快捷栏,您可以按用户定义的键盘快捷键,默认情况下是 S 键。 关联工具栏 当您在图形区域中或在 FeatureManager 设计树中选择项目时,关联工具栏出现。通过它们可以访 问在这种情况下经常执行的操作。关联工具栏可用于零件、装配体及草图。 17 SolidWorks 基础知识 鼠标按键 可以使用以下方法操作鼠标按键: 选择菜单项目、图形区域中的实体以及 FeatureManager 设计树中的对象。左键 显示上下文相关快捷菜单。右键 旋转、平移和缩放零件或装配体,以及在工程图中平移。中键 您可以使
13、用鼠标笔势作为执行命令的一个快捷键,类似于键盘快捷键。了解命令对应的方 向后,您即可使用鼠标笔势快速调用对应的命令。 鼠标笔势 要激活鼠标笔势,在图形区域中,按照命令所对应的笔势方向以右键拖动。 当您右键拖动鼠标时,有一个指南出现,显示每个笔势方向所对应的命令。 包含 8 种笔势的工程图指南包含 8 种笔势的草图指南 指南会高亮显示您即将选择的命令。 自定义用户界面 您可以自定义工具栏、菜单、键盘快捷键以及其它用户界面元素。 有关自定义 SolidWorks 用户界面的课程,请参阅指导教程自定义SolidWorks。 18 SolidWorks 基础知识 控标 您可以使用 PropertyMa
14、nager 来设置数值,例如拉伸深度等。还可以使用图形控标在不离开图形区 域的情形下,动态地拖动和设置某些参数。 预览 在生成大多数特征时,图形区域会显示特征的预览。对于基体或凸台拉伸、切除拉伸、扫描、放样、 阵列、曲面等特征,将会显示相关预览。 放样预览 指针反馈 在 SolidWorks 应用程序中,指针改变形状以显示对象类型,例如顶点、边线或面等等。在草图中, 指针形状动态改变,提供有关草图实体类型的数据或者指示指针相对于其它草图实体的位置。例如: 指示矩形草图。 指示草图线条或边线的中点。 选择过滤器 选择过滤器帮助您选择特定类型的实体,从而排除选择图形区域中任何其它类型的实体。例如,
15、要在 复杂的零件或装配体中选择一条边线,可以选择过滤边线以排除其它实体。 19 SolidWorks 基础知识 过滤器并不限于面、曲面或轴之类的实体。您还可以使用选择过滤器来选择特定的工程图注解,例如 注释和零件序号、焊接符号、形位公差等。 而且,您可以使用选择过滤器来选择多个实体。例如,要应用使边线圆滑化的圆角特征,您可以选择 由多个相邻边线组成的环。 有关使用过滤器的详细信息,请参阅帮助中的选择过滤器。 选择其它 使用选择其它工具选择被其它实体遮挡而看不见的实体。该工具将造成遮挡的实体隐藏或者让您在被 遮挡实体的列表中选择。 设计过程 设计过程通常包含以下步骤: 确定模型要求。 根据确定的
16、需求构思模型。 基于概念开发模型。 分析模型。 建立模型原型。 构建模型。 根据需要编辑模型。 设计意图 设计意图确定您所做的更改如何表现在模型上。 例如,如果您制作了一个带有孔的凸台,则在凸台移动时孔也应该移动: 凸台移动时设计意图改变孔移动时设计意图得以维持原始零件 设计意图主要与计划有关。模型的生成方式决定了更改如何影响模型。您的设计实施过程与设计意图 越接近,模型的整体性就越强。 许多因素都会影响设计过程,包括: 理解模型的用途以实现高效设计。当前需求 预先考虑将来潜在的需要,以便最大程度地减少重新设计的工作量。将来的考虑事项 设计方法 在开始真正地设计模型之前,对模型的生成方法进行细
17、致地计划会很有用。 20 SolidWorks 基础知识 落实需求并确定适当的概念以后,可以开发模型: 生成草图并且决定如何标注尺寸以及在何处应用几何关系。草图 选择适当的特征(如拉伸和圆角),确定要应用的最佳特征并且决定以何种顺 序应用这些特征。 特征 选择要配合的零部件以及要应用的配合类型。装配体 几乎所有模型都包含一个或多个草图以及一个或多个特征。但是,并非所有的模型都 包含装配体。 草图 草图是大多数 3D 模型的基础。 通常,创建模型的第一步是绘制草图,随后可以从草图生成特征。将一个或多个特征组合即生成零件。 然后,可以组合和配合适当的零件以生成装配体。从零件或装配体,您就可以生成工
18、程图。 草图指的是2D轮廓或横断面。您可以使用基准面或平面来创建 2D 草图。除了 2D 草图,还可以创建 包括 X 轴、Y 轴和 Z 轴的 3D 草图。 创建草图的方法有很多种。所有草图都包含以下元素: 原点 在许多情况下,您都是从原点开始绘制草图, 原点为草图提供了定位点。 右侧的草图还包含中心线。中心线是通过原点 绘制的,用于生成旋转特征。 在草图中,中心线不是必不可少的,但它可以用来帮助建立对称关系。您还可以使用 中心线来应用镜向关系,以及在草图实体之间建立相等和对称关系。对称特征是一种 重要工具,可帮助您更加快捷地生成轴对称模型。 21 SolidWorks 基础知识 基准面 可以在
19、零件或装配体文档中生成基准面。在基 准面上,可以使用直线或矩形之类的草图绘制 工具来绘制草图,还可以创建模型的剖面视图。 在一些模型上,在其中绘制草图的基准面仅影 响模型在标准等轴测视图 (3D) 中的显示方式, 而对于设计意图并无影响。对于其它模型而言, 选择正确的初始基准面来绘制草图,可以帮助 您生成更加高效的模型。 选择要在其中绘制草图的基准面。标准基准面 为前视、上视及右视方向。您也可以根据需要 添加和定位基准面。本范例使用上视基准面。 有关基准面的详细信息,请参阅帮助中的从何处开始绘制草图。 尺寸 可以在实体之间定义尺寸,如长度和半径。当您更改尺寸时,零件的大小和形状也会随之更改。您
20、为 零件标注尺寸的方式,将决定能否保持设计意图。请参阅设计意图页码20 。 本软件使用两类尺寸:驱动尺寸和从动尺寸。 驱动尺寸 使用尺寸标注工具可以生成驱动尺寸。当您更改驱动尺寸的数值时,模型大小随之更改。例如,在水 龙头把手中,可以将水龙头把手的高度从 40mm 更改为 55mm。请留意旋转零件的形状是如何更改 的,这是由于未标注样条曲线的尺寸而造成。 22 SolidWorks 基础知识 要保持由样条曲线生成的形状不变,您需要为样条曲线标注尺寸。 23 SolidWorks 基础知识 从动尺寸 某些与模型相关的尺寸为从动尺寸。可以使用尺寸标注工具创建从动尺寸或参考尺寸以供参考。当您 修改模
21、型中的驱动尺寸或几何关系时,从动尺寸的数值也随之更改。除非将从动尺寸转换为驱动尺寸, 否则无法直接修改从动尺寸的数值。 在水龙头把手中,如果将总高度标注为40mm、样条曲线以下竖直部分为7mm、样条线段为25mm, 则样条曲线以上的竖直线段计算为 8mm 并用从动尺寸表示。 您通过驱动尺寸和几何关系的放置位置来控制设计意图。例如,如果将总高度标注为 40mm,并在顶 部和底部竖直线段之间建立相等几何关系,则顶部线段变成 7mm。竖直尺寸 25mm 与其它尺寸和 几何关系发生冲突,因为 40-7-7=26,而不是 25。将尺寸 25mm 更改成从动尺寸可以消除冲突并 且显示样条曲线长度必须为 2
22、6mm。 有关的详细信息,请参阅几何关系页码25 。 草图定义 草图可以为完全定义、欠定义或过定义。 在完全定义的草图中,草图中的所有直线和曲线及其位置均由尺寸或几何关系或两者说明。在使用草 图生成特征之前,无需完全定义草图。但是,应该完全定义草图以维持您的设计意图。 完全定义的草图显示为黑色。 24 SolidWorks 基础知识 通过显示草图中的欠定义实体,您可以确定要完全定义草图所需添加的尺寸或几何关系。可以根据颜 色提示来确定草图是否为欠定义。欠定义草图显示为蓝色。除了颜色提示以外,欠定义草图中的实体 在草图中不固定,因而可以拖动它们。 过定义草图包含多余且相互冲突的尺寸或几何关系。您
23、可以删除过定义的尺寸或几何关系,但是不能 编辑它们。 过定义草图显示黄色。下面的草图是过定义的,因为矩形的两条竖直边都标注有尺寸。按照定义,矩 形对边相等。因此,只需要一个 35mm 的尺寸。 几何关系 几何关系在草图实体之间建立几何关系,如相等和相切。例如,您可以在下面的两条 100mm 水平线 段之间建立相等几何关系。您可以为每条水平线段单独标注尺寸,但是通过在两条水平线段之间建立 相等几何关系,当长度发生更改时,您只需要更新其中一个尺寸。 绿色符号指示两条水平线段之间存在着相关几何关系: 几何关系保存在草图中。您可以通过下列方法应用几何关系: 25 SolidWorks 基础知识 可以通
24、过推理建立某些几何关系。例如,当您绘制两条水平线段的草图,以生成水龙头基座 的基体拉伸时,水平和平行几何关系即是通过推理建立的。 推理 上面的范例显示几何关系的概念。此 SolidWorks 应用程序有一个槽口草图绘制工 具,可简化此形状以及其它类型槽口的生成。 还可以使用添加几何关系工具。例如,要生成水龙头安装杆,您可以为每个安装杆绘制两个 圆弧草图。 为了定位这两个安装杆,可在外侧圆弧和上面一条水平构造线(显示为折断线)之间添加相 切几何关系。对于每个安装杆,还要在内侧圆弧和外侧圆弧之间添加同心几何关系。 添加几 何关系 草图复杂性 简单的草图容易创建和更新,重建也更加快捷。 简化草图绘制
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