SolidWorks三维设计及应用教案课件.ppt

1、SolidWorks三维设计及应用教案本课程的性质和任务本课程的性质和任务本课程的内容和学习方法本课程的内容和学习方法教学内容教学内容学时分配学时分配概述概述2学时学时第第1章章 零件参数化设计零件参数化设计10学时学时第第2章章 虚拟装配设计虚拟装配设计8学时学时第第3章章 工程图工程图 10学时学时第第4章章 虚拟样机技术虚拟样机技术 6学时学时第第5章章 计算机辅助工程分析计算机辅助工程分析 6学时学时第第6章章 计算机辅助制造计算机辅助制造 6学时学时l 学习目的：学习目的：了解参数化三维建模的特点 了解SolidWorks的界面和特点了解特征的概念和特征在三维建模中的应用了解Soli

2、dWorks的一些基本配置 学习重点：学习重点：熟悉SolidWorks的界面和基本概念学会SolidWorks的基本配置 参数化三维建模创造历史 制造的全球化、信息化及需求个性化，都要求企业能在最短的时间内推出用户满意的产品，并快速占领市场。欲适应这种瞬息万变的市场需求，缩短设计制造周期，提高产品质量，必须有先进的设计制造技术。计算机技术与设计制造技术相互渗透、依存、结合并共同发展，产生这样一门综合性应用技术计算机辅助设计与制造（Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，简称CAD/CAM）。该技术是把人和计算机的最佳特性结

3、合起来，辅助进行产品的设计分析与于制造的一种技术，是综合了计算机与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。该技术的发展和应用已经成为衡量一个国家科技现代化与工业现代化水平的重要指标。输入产品性能要求输入产品性能要求三三维几何造型及产品模型维几何造型及产品模型优化优化设计设计有限元分析等有限元分析等工程分析工程分析装配运动装配运动仿真分析仿真分析满足工作要求满足工作要求物性物性计算计算计算机辅助计算机辅助工艺分析工艺分析(CAPP)数控自动编程数控自动编程(CAM)满足工艺要求满足工艺要求数据后处理数据后处理选择设计方案选择设计方案修改设计方案修改设计方案 关于特征的定义有很多说法。如：国际

4、标准化组织对特关于特征的定义有很多说法。如：国际标准化组织对特征所做的定义是征所做的定义是“特征是单个特性特征是单个特性”，如平面、圆柱面、两，如平面、圆柱面、两个平行面、台阶、螺纹、轮廓等；美国全国标准协会的定义个平行面、台阶、螺纹、轮廓等；美国全国标准协会的定义是特征可以看成是一个零件的有形部分，如表面、孔和槽等；是特征可以看成是一个零件的有形部分，如表面、孔和槽等；计算机福州制造国际的定义是工件形状特征定义，在工件的计算机福州制造国际的定义是工件形状特征定义，在工件的表面、棱边或转角上形成的特定几何轮廓，用来修饰工件外表面、棱边或转角上形成的特定几何轮廓，用来修饰工件外貌或者有助于工件的

5、给定功能。貌或者有助于工件的给定功能。在基于特征的造型系统中，特征是构成零件的基本元素，在基于特征的造型系统中，特征是构成零件的基本元素，即零件是由特征组成的。即零件是由特征组成的。（1）零件造型）零件造型v规划零件：分析零件特征组成、特征之间的关系、特征的构造顺序及其构造方法等。v创建基础特征：基本基础是构成每一个零件基本形态的基本特征，它是构造其他特征的基础。v创建其他基本特征：根据零件的规划结果，在基础特征上添加其他基本特征，最后添加辅助特征。v编辑特征：根据需要对已经建立的零件进行特征修改、删除和添加等编辑操作。（2）虚拟装配）虚拟装配v规划装配：分析产品的零件组成、零件之间的装配关系

6、、装配顺序及其装配方法。v插入基础零件：基础零件是产品中起支撑作用的零件，也称为“地”，一般选取产品中与其他零件配合关系较多的零件作为基础零件。v组装其他零件或子装配：根据装配的规划结果，插入其他零件或子装配，并根据各自的配合关系进行组装。（3）生成图纸）生成图纸v规划视图：根据零件和装配的特点选择图纸格式、视图组成。v添加视图：根据视图规划结果，添加基本视图和辅助视图。v标注尺寸：标注零件的定性尺寸、定位尺寸、形位公差等。v添加注释：添加技术要求等文字说明。CAD/CAM系统的软件类型系统的软件类型流行流行CAD系统技术特点系统技术特点CAD/CAM系统的软件可分为三个层次：系统软件、支撑软

7、件、应用系统的软件可分为三个层次：系统软件、支撑软件、应用软件。软件。v系统软件指操作系统和系统实用程序等，它用于计算机的管理、系统软件指操作系统和系统实用程序等，它用于计算机的管理、控制和维护。控制和维护。包括：操作系统、编译系统和系统实用程序。包括：操作系统、编译系统和系统实用程序。v支撑软件包括几何建模软件，如支撑软件包括几何建模软件，如Pro/E等等；数据库管理系统，如；数据库管理系统，如FoxBASE，FoxPRO工程数据库等；工程分析及计算软件，如工程数据库等；工程分析及计算软件，如 ADINA等；机构分析及机构综合的软件，如等；机构分析及机构综合的软件，如 ADAMS等；文档制等

8、；文档制作软件，如作软件，如WPS，WORD2000等。等。v应用软件是用户为解决各类实际问题，在系统软件的支持下而设应用软件是用户为解决各类实际问题，在系统软件的支持下而设计、开发的程序，或利用支撑软件进行二次开发形成的程序，应计、开发的程序，或利用支撑软件进行二次开发形成的程序，应用软件的功能和质量直接影响用软件的功能和质量直接影响CAD系统的功能和质量。系统的功能和质量。CAD软件大致可分为高端软件大致可分为高端UNIX工作站工作站CAD系统，中端系统，中端Windows微机微机CAD系统和低端系统和低端二维微机二维微机CAD系统等三类。系统等三类。（1）高端）高端UINX工作站工作站C

9、AD系统系统 这类系统的特点是，这类系统的特点是，UNIX操作系统为支撑平台，从操作系统为支撑平台，从50年代发展至今，产生年代发展至今，产生了许多著名的软件。目前，这类系统中比较流行的有：了许多著名的软件。目前，这类系统中比较流行的有：PTC公司的公司的Pro/Engineer软件、软件、SDRC公司的公司的I-DEAS软件和软件和EDS公司的公司的UG软件。软件。（2）中端微机的）中端微机的CAD系统系统 随着计算机技术的发展，尤其是微机的性能和随着计算机技术的发展，尤其是微机的性能和Windows技术的发展，已使技术的发展，已使微机具备了中低档微机具备了中低档UNIX工作站的竞争的实力，

10、也使基于工作站的竞争的实力，也使基于Windows技术的微机技术的微机CAD系统迅速发展。目前，国际上最流行的有系统迅速发展。目前，国际上最流行的有SolidWorks公司的公司的SolidWorks软软件，件，UG公司的公司的SolidEdge软件和软件和Autodesk公司的公司的MDT软件等，国内也推出清华软件等，国内也推出清华CAD工程中心的工程中心的GEMS，浙大大天公司的，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龙腾公司的龙腾，北京巨龙腾公司的龙腾CAD，北京爱宜特公司的，北京爱宜特公司的Micro Solid、江苏杰必克超人、江苏杰必克超人CAD/CAM以及华正公以及华正公司的司的CA

11、XA-ME。（3）低端）低端CAD系统系统二维二维CAD系统系统 纯二维纯二维CAD系统在国外已经不多，真正有名的是系统在国外已经不多，真正有名的是Autodesk公司的公司的AutoCAD软件。软件。AutoCAD 提供一套丰富的设计工具，嵌入的提供一套丰富的设计工具，嵌入的Internet技术和具有创新性技术和具有创新性的的Objict ARX、Autolisp及及VBA编程语言能够帮助开发人员和用户按他们的特编程语言能够帮助开发人员和用户按他们的特定需求控制软件，可对多个图形文件同时进行操作，支持多任务设计环境定需求控制软件，可对多个图形文件同时进行操作，支持多任务设计环境（MDE）。）

12、。1、SolidWorks的特点的特点SolidWorks的思维方式的思维方式3、SolidWorks三维设计过程三维设计过程4、认识、认识SolidWorks的的相关设定和配置相关设定和配置 基于 Windows 操作系统，采用 Windows 界面风格 参数式设计 单一数据库 真正三维实体模型 全相关 参数关系式 实体建模 低成本 已在生产中广泛应用 由以上火车轮对建模过程可见：由以上火车轮对建模过程可见：SolidWorks等三维等三维CAD软件具软件具有有“机械制造仿真、所见即所得和牵一发动全身机械制造仿真、所见即所得和牵一发动全身”的特点，且一般的特点，且一般都拥有都拥有“造零件、装

13、机械、出图纸造零件、装机械、出图纸”的三种基本功能。各种功能的的三种基本功能。各种功能的操作步骤总结为：操作步骤总结为：造零件的过程：造零件的过程：选平面、画形状、定位置、标尺寸、造特征、制零件。选平面、画形状、定位置、标尺寸、造特征、制零件。装机械的过程：装机械的过程：插零件、选对象、设配合、装机械。插零件、选对象、设配合、装机械。出图纸的过程：出图纸的过程：设格式、选视图、定位置、标尺寸、添注解、出图纸。设格式、选视图、定位置、标尺寸、添注解、出图纸。下拉菜单 快捷键 工具栏 快速提示 FeatureManager 设计树 PropertyManager 任务窗格 鼠标键 系统反馈 选项

14、应用改变 默认选项设置 建议设置1.请问实体模型的好处是什么？2.为什么系统要提供不同的实体模型显示方式？3.怎样成为合格的机械三维设计人员 第一，要耐得住寂寞。第一，要耐得住寂寞。第二，要培养自身的学习能力、思维能力、创新能力。第二，要培养自身的学习能力、思维能力、创新能力。第三，要提高计算机水平。第三，要提高计算机水平。第四，不能过分讲究方法和技巧，而不愿意下真功夫。第四，不能过分讲究方法和技巧，而不愿意下真功夫。第五，要明确三维设计的目的。第五，要明确三维设计的目的。第六、有扎实的实践基础。第六、有扎实的实践基础。第七、培养对美学的认识。第七、培养对美学的认识。本单元主要介绍了三维设计的

15、基本特点，并认识了Solidworks三维设计的过程及其基本界面、使用和一些基本的系统配置参数。希望通过对本单元的学习，读者能对三维设计有一个基本的了解，为以后学习建模打下良好基础。学习目的：学习目的：了解草图绘制的作用 掌握SolidWorks中常用的草图绘制方法 掌握草图的修改 掌握约束在草图绘制中的作用 了解基准的概念和特点 掌握各种常见基准的创建方法 学习重点：学习重点：SolidWorks中常用的草图绘制方法 草图的修改方法 约束在草图绘制中的作用 经验者说：正确绘制草图是三维建模的关键 从几何学知识可知，任何一个基本的三维几何体都是将一定形从几何学知识可知，任何一个基本的三维几何体

16、都是将一定形状的二维剖面图形（草图）按一定方式如拉伸、旋转、扫描等生成状的二维剖面图形（草图）按一定方式如拉伸、旋转、扫描等生成的。在三维设计软件中，特征的创建、工程图的建立、三维装配图的。在三维设计软件中，特征的创建、工程图的建立、三维装配图的建立以及都需要进行平面草图绘制。熟练掌握草图的绘制，就已的建立以及都需要进行平面草图绘制。熟练掌握草图的绘制，就已经掌握了三维设计软件的基础绘图核心。经掌握了三维设计软件的基础绘图核心。2.2.1 草绘基础草绘基础2.2.2 基本图形的绘制基本图形的绘制2.2.3 草图绘制实例草图绘制实例草图绘制技巧草图绘制技巧1、草绘环境介绍草绘环境介绍2、草绘步骤

17、草绘步骤3、专业术语、专业术语 选平面选平面绘形状绘形状定位置定位置设大小设大小v草图：三维实体模型在某个截面上的二维轮廓称为草图，每个草图都有一些形状、大草图：三维实体模型在某个截面上的二维轮廓称为草图，每个草图都有一些形状、大小或者方向的特征。创建草图的过程是：选平面小或者方向的特征。创建草图的过程是：选平面绘形状绘形状定位置定位置设大小。设大小。v草图平面草图平面:即绘制二维几何图形（草图）的平面。在创建草图前，用户必须选择一个草即绘制二维几何图形（草图）的平面。在创建草图前，用户必须选择一个草图平面。图平面。SolidWorks系统默认提供三个基准面，分别是上视基准面、前视基准面和右系

18、统默认提供三个基准面，分别是上视基准面、前视基准面和右视基准面。草图平面也可以是前一个特征上的某一个平面，还可以是用户使用菜单命视基准面。草图平面也可以是前一个特征上的某一个平面，还可以是用户使用菜单命令：令：“工具工具”“参考几何体参考几何体”“基准面基准面”创建的基准平面。创建的基准平面。v约束约束:没有规矩不成方圆。每个草图都必须有一定的约束，没有约束则设计者的意图也没有规矩不成方圆。每个草图都必须有一定的约束，没有约束则设计者的意图也无从体现。约束有两种：一种对尺寸进行约束，一种对位置进行约束。绘制草图前，无从体现。约束有两种：一种对尺寸进行约束，一种对位置进行约束。绘制草图前，应仔细

19、分析草图图形结构，明确草图中的几何元素之间的约束关系。应仔细分析草图图形结构，明确草图中的几何元素之间的约束关系。v草图状态草图状态:任何时候，草图都处于三种状态之一。这三种状态分别是：欠定义、完全定任何时候，草图都处于三种状态之一。这三种状态分别是：欠定义、完全定义和过定义。草图状态由草图中几何体与定义尺寸之间的几何关系来决定。欠定义是义和过定义。草图状态由草图中几何体与定义尺寸之间的几何关系来决定。欠定义是指草图的不充分定义状态，但这个草图仍可以用来创建特征。欠定义是很有用的，因指草图的不充分定义状态，但这个草图仍可以用来创建特征。欠定义是很有用的，因为在零件早期设计阶段的大部分时间里，并

20、没有足够的信息来对草图进行完全的定义。为在零件早期设计阶段的大部分时间里，并没有足够的信息来对草图进行完全的定义。随着设计的深入，会逐步得到更多有用信息，可以随时为草图添加其他定义。欠定义随着设计的深入，会逐步得到更多有用信息，可以随时为草图添加其他定义。欠定义的绘制几何体是蓝色的（默认设置）。完全定义是指草图具有完整的信息。完全定义的绘制几何体是蓝色的（默认设置）。完全定义是指草图具有完整的信息。完全定义的草图几何元素是黑色的（默认设置）。一般来说，当零件最终完成设计，要进行下的草图几何元素是黑色的（默认设置）。一般来说，当零件最终完成设计，要进行下一步的加工时，零件的每一个草图都应该是完全

21、定义的。过定义是指草图中有重复的一步的加工时，零件的每一个草图都应该是完全定义的。过定义是指草图中有重复的尺寸或互相冲突的约束关系，直到修改后才能使用。应该删除多余的尺寸和约束。过尺寸或互相冲突的约束关系，直到修改后才能使用。应该删除多余的尺寸和约束。过定义的几何体是红色的（默认设置）。定义的几何体是红色的（默认设置）。练习练习1 1 绘制水平和垂直直线绘制水平和垂直直线练习练习2 2 根据推理线绘制直线根据推理线绘制直线练习练习3 3 草图绘制任意直线草图绘制任意直线 基本图形包括了直线、矩形、圆、圆弧、过渡圆弧、样条曲线基本图形包括了直线、矩形、圆、圆弧、过渡圆弧、样条曲线等，这些基本图形

22、是绘制复杂图形的基础。等，这些基本图形是绘制复杂图形的基础。1 1、每个草图尽可能简单、每个草图尽可能简单,可以将一个复杂草图分解为若干简单草图。目的：便于可以将一个复杂草图分解为若干简单草图。目的：便于约束，便于修改约束，便于修改2、给每一个、给每一个草图草图h赋予合适的名称。赋予合适的名称。目的：便于管理目的：便于管理5、对于比较复杂的草图，最好避免、对于比较复杂的草图，最好避免“构造完所有的曲线，然后再加约束构造完所有的曲线，然后再加约束”，这，这会增加全约束的难度。一般的过程为：会增加全约束的难度。一般的过程为：创建第一条主要曲线，然后施加约束，同时修改尺寸至设计值；创建第一条主要曲线

23、，然后施加约束，同时修改尺寸至设计值；按设计意图创建其它曲线，但每创建一条或几条曲线，应随之施加约束，同按设计意图创建其它曲线，但每创建一条或几条曲线，应随之施加约束，同时修改尺寸至设计值。这种建几条曲关线然后施加约束的过程，可减少时修改尺寸至设计值。这种建几条曲关线然后施加约束的过程，可减少过约束、约束矛盾等错误。过约束、约束矛盾等错误。6、施加约束的一般次序：、施加约束的一般次序：定位主要曲线至外部几何体，按设计意图、施加大量几何约束；施加少量尺定位主要曲线至外部几何体，按设计意图、施加大量几何约束；施加少量尺寸约束寸约束(表达设计关键尺寸表达设计关键尺寸)。7、一般情况下圆角和斜角不在草

24、图里生成，而用特征来生成、一般情况下圆角和斜角不在草图里生成，而用特征来生成1、基准的作用、基准的作用2、基准的分类和显示控制、基准的分类和显示控制3、建立基准建立基准基准在三维建模中扮演重要角色 基准是指确定点、线、面所依据的哪些点、线、面。所以基准实际上还是一些点、线、面，它们在建模过程中是确定其他点、线、面的依据。在SolidWorks系统中，要设计出尺寸、位置都符合设计要求的模型，则必须在操作过程中依据一定的点、线、面，这些点、线、面就是在SolidWorks系统中的基准。在建模的过程中，基准的正确建立是必要的也是必须的。在三维建模的过程中，由于空间概念的引入，需要合理有效地确定大量的

25、基准。所以基准是建模过程中不可或缺的、必须的特征。可以说，基准的正确、合理地建立是快速、准确建模的关键，每一位读者都必须熟练掌握各种基准的使用。基准面 基准轴 基准点 坐标系统 1系统默认的基准2创建自己需要的基准 1.裁剪和删除两种操作有什么不同？2.使用草图约束有什么好处？3.草图欠定义有什么缺点?本单元主要介绍了绘制草图的相关知识，草图绘制在三维建模中有着核心的基础地位。包括草图绘制的基本方法、草图的修改、尺寸的修改即标注、约束的含义及运用，并用实例来具体说明了相关命令的用法。介绍了有关基准的概念，SolidWorks中基准的类型和基准的重要作用，并重点介绍了基准面、基准点和基准轴的常见

26、创建方法及命令的基本含义。希望通过本单元的学习，读者能掌握草图的绘制，为后续的建模学习打下良好的基础。读者可以自己找些例子来加强练习，只有通过大量的练习，才能体会各个命令的运用技巧，才能真正熟练掌握。学习目的：学习目的：掌握三维建模的基本步骤 了解特征的种类和作用 掌握创建特征的方法学习重点：学习重点：如何使用特征的创建命令 理解特征的重要意义 经验者说：正确创建特征是三维建模的第一步 本单元主要介绍特征的创建。任何模型都是由一个个特征组合而成，一个模型一般由多种特征组成，如草图特征、圆孔特征、倒角特征、切削特征等，后三种特征一般称为应用特征。任何应用特征都必须建立在草图特征之上。所以，在每次

27、建立模型的时候，首先要做的工作是建立草图特征，然后才是建立其他的附加特征。所以在建模的时候，需要遵循以下步骤：1）创建草图特征。2）应用特征。3）特征操作。3.2.1 特征分类特征分类 特征特征类型类型名称名称定义定义示例示例草草图图特特征征拉伸拉伸把一个轮廓，沿垂直于该轮廓平把一个轮廓，沿垂直于该轮廓平面的方向延伸一定距离形成实体面的方向延伸一定距离形成实体模型。模型。旋转旋转把一个轮廓，绕一个轴线旋转一把一个轮廓，绕一个轴线旋转一定的角度形成实体模型。定的角度形成实体模型。扫描扫描把一个轮廓，沿一个路径（一条把一个轮廓，沿一个路径（一条线）移动一定距离形成实体模型线）移动一定距离形成实体模

28、型。放样放样在两个以上轮廓中间进行光滑过在两个以上轮廓中间进行光滑过渡形成实体模型。渡形成实体模型。应应用用特特征征圆角圆角/倒角倒角在草图特征的两面交线处生成圆在草图特征的两面交线处生成圆角角/倒角。倒角。抽壳抽壳抽空零件内部，生成薄壁零件。抽空零件内部，生成薄壁零件。复制复制将现有特征进行线性阵列、圆周将现有特征进行线性阵列、圆周阵列和镜像等特征操作获得实体阵列和镜像等特征操作获得实体模型。模型。练习1 图版练习2 基本修改练习3 支架1.创建旋转特征时剖面必须封闭吗？2.在轨迹复杂的时候创建扫描特征时经常失败，为什么？3.创建旋转特征时剖面必须封闭，而创建加强筋时剖面必须开放，是吗？4.

29、镜像、复制、阵列这三种特征的操作方法有什么区别和联系？5.在旋转阵列特征的时候，必须借助角度尺寸作为参考吗？本单元利用实例和知识点相结合的方式介绍了创建草图特征和应用特征的方法，主要包括拉伸、旋转和扫描等草图特征，圆角、倒角、加强筋、壳体和拔模特征等应用特征。同时，介绍了各种方法的具体建模步骤和注意事项，并练习了利用模型树和模型对话框来修改特征的方法。在本单元中要求重点掌握的内容有（1）四种创建草图特征的方法；（2）掌握草图面、视图方向、尺寸参考方向等基本概念并能灵活运用；（3）加材料和减材料的关系。（4）各种创建应用特征的方法。学习目的：学习目的：掌握建模命令的灵活运用 掌握常见的特征操作方

30、法 理解零件建模顺序的重要性 学习重点：学习重点：综合运用各种建模命令 如何运用特征操作的方法创建特征 经验者说：“如何加工就如何造型”是确定建模顺序的指针，实例练习是掌握建模方法的有效途径 运用前面几个单元介绍的知识，已经可以创建一般复杂程度模型了。但怎样合理地、灵活地运用这些基本命令来创建模型并不是一件容易的事情，只有通过大量的实例练习来体会其中的奥妙。另外，掌握对特征的操作方法也是加快建模的重要方法，这些操作方法包括阵列、复制、镜像、组特征等。特征操作方法对于读者来说是全新的内容，在本书中将不做专门介绍，而是将这些内容放在实例练习中来介绍，相信这样读者会更容易理解和掌握。4.2.1 建立

31、零件的步骤建立零件的步骤4.2.2 零件建模实例零件建模实例建模建模 如图所示，SolidWorks的零件设计过程是真实制造环境的虚拟仿真。零件是由多个特征累积而成的，SolidWorks建立零件的步骤包括：（1）规划零件：分析零件的特征组成、特征之间的关系、特征的构造顺序及其构造方法、确定最佳的轮廓等。（2）创建基础特征：基本基础是零件的第一个特征，它是构成零件基本形态的特征，它是构造其他特征的基础，可以看作是零件模型的“毛坯”。（3）创建其它特征：按照特征之间的关系一次创建剩余特征。可以参照零件的加工过程进行造型，即“如何加工就如何造型”。示例示例 开始零件建模时，选择哪一个特征作为第一个

32、特征？选择哪个外形轮廓最好？确定了最佳的外形轮廓后，所选择的轮廓形状会对草图平面的选择造成什么影响？采用何种顺序来添加其他辅助特征？这些都要受制于设计意图。关于模型被改变后如何表现的计划称为设计意图。设计意图决定模型如何建立与修改，特征之间的关联和特征建立的顺序都会影响设计意图。设计意图如图设计意图如图1-44(a)所所示，无论矩形尺寸示，无论矩形尺寸100mm如何如何变化，两个孔始终与边界保持变化，两个孔始终与边界保持20mm的相应距离。如图的相应距离。如图1-44(b)所示，两个孔以矩形左侧为基所示，两个孔以矩形左侧为基准进行标注，尺寸标注将使孔准进行标注，尺寸标注将使孔相对于矩形的左侧定

33、位，孔的相对于矩形的左侧定位，孔的位置不受矩形整体宽度的影响。位置不受矩形整体宽度的影响。如图如图1-44(c)所示，标注孔与矩所示，标注孔与矩形边线的距离以及两个孔的中形边线的距离以及两个孔的中心距，这样的标注方法将保证心距，这样的标注方法将保证两孔中心之间的距离。两孔中心之间的距离。选择草图平面选择草图平面:一旦决定最佳轮廓之后，下一步就是决定用哪个平面作为草图平面绘制这个轮廓。一旦决定最佳轮廓之后，下一步就是决定用哪个平面作为草图平面绘制这个轮廓。CAD系统一般提供了三个默认的参考基准面，标记为前视基准面、上视基准面和右视基准面，如图系统一般提供了三个默认的参考基准面，标记为前视基准面、

34、上视基准面和右视基准面，如图1-48所所示。每个平面都是无限大的，但是为了便于操作中查看与选择，在屏幕上显示的平面有边界，而且每个平示。每个平面都是无限大的，但是为了便于操作中查看与选择，在屏幕上显示的平面有边界，而且每个平面都通过原点，两两互相垂直。参考基准面可以重命名，平面是无限延伸的，但可以把它们想象成是一个面都通过原点，两两互相垂直。参考基准面可以重命名，平面是无限延伸的，但可以把它们想象成是一个打开的盒子的几个面，这几个面相交于原点，依此类推，盒子的内表面就是草图平面。打开的盒子的几个面，这几个面相交于原点，依此类推，盒子的内表面就是草图平面。选择最佳轮廓：选择选择最佳轮廓：选择“最

35、佳最佳”轮廓。在拉伸时，最佳轮廓可比其他轮廓建立更多的模轮廓。在拉伸时，最佳轮廓可比其他轮廓建立更多的模型部分。在图型部分。在图1-46中，分别显示了三种可能的轮廓。讨论它们各自的优缺点后，将选择一中，分别显示了三种可能的轮廓。讨论它们各自的优缺点后，将选择一个最好的轮廓用作绘制模型基体。轮廓个最好的轮廓用作绘制模型基体。轮廓A是矩形的，比模型本身大很多。它需要很多的切是矩形的，比模型本身大很多。它需要很多的切除或凸台来去除或添加材料以及建立一些细节，才能完成建模；轮廓除或凸台来去除或添加材料以及建立一些细节，才能完成建模；轮廓B使用模型上使用模型上“L”形形的一条边，提供了一个较好的基本外形

36、，但是需要一些额外的工作来形成半圆形的末端；的一条边，提供了一个较好的基本外形，但是需要一些额外的工作来形成半圆形的末端；可见轮廓可见轮廓C是最好的，只需再添加图是最好的，只需再添加图1-47所示的两个凸台，就可以完成基本外形。然后再所示的两个凸台，就可以完成基本外形。然后再建立切除特征和圆角特征，模型就完成了。建立切除特征和圆角特征，模型就完成了。命令名称命令名称编辑功能编辑功能操作操作编辑草图编辑草图进入草图编辑状态，以便修改草图进入草图编辑状态，以便修改草图右单击右单击Feature Manager设计树设计树中的特征名称，然后在快捷菜单中的特征名称，然后在快捷菜单中选择相应菜单项。中选

37、择相应菜单项。编辑定义编辑定义进入特征编辑状态，以便修改特征尺进入特征编辑状态，以便修改特征尺寸寸压缩压缩/解除压缩解除压缩在零件中隐藏在零件中隐藏/显示特征显示特征删除删除在零件中删除特征（不可恢复）在零件中删除特征（不可恢复）压缩压缩/解除压缩解除压缩在零件中隐藏在零件中隐藏/显示特征显示特征更改顺序更改顺序更改特征要素先后顺序更改特征要素先后顺序单击单击Feature Manager设计树中设计树中的特征名并拖动定位（不能改变的特征名并拖动定位（不能改变具有父子关系的特征位置）。具有父子关系的特征位置）。回退回退将特征及其后续作图动作的操作结果将特征及其后续作图动作的操作结果，全部暂时隐

38、藏不显现在窗口工作区，全部暂时隐藏不显现在窗口工作区。以便插入特征。以便插入特征在在Feature Manager设计树中拖设计树中拖动回退棒（设计树底线）。动回退棒（设计树底线）。阶梯轴阶梯轴2、其他、其他标准件设计、盘类零件设计、轴类零件设计、齿轮类零件设计、标准件设计、盘类零件设计、轴类零件设计、齿轮类零件设计、箱体零件设计箱体零件设计 2建模步骤 1.绘制草图 2.完成轴的绘制 3.完成键槽创建4.完成退刀槽和倒角的创建 1结构分析 轴是常见的机械产品，掌握其创建方法有重要意义。轴的形状一般都是一个阶梯状的圆柱体，轴上一般有键槽及圆角、倒角特征。轴的几何结构较简单，本例中的轴一共由6段

39、组成，每一段都是圆柱体，而且各轴段同轴。当然可以将各段轴分别创建，但这样的效率较低，特别是当轴段较多时就体现得就越明显。利用各段轴同轴的特点，本例将通过创建一个阶梯的剖面，然后通过旋转的方式来创建轴的基本体。在轴上有两个键槽，确定键槽的位置是问题的关键。1、二次开发过程、二次开发过程2、二次开发实例二次开发实例v录制宏的过程录制宏的过程单击录制暂停宏图标按钮或单击单击录制暂停宏图标按钮或单击“工具工具”“宏操作宏操作”“录录制制”菜单命令。执行要录制的建模操作。操作结束后，菜单命令。执行要录制的建模操作。操作结束后，单击停止宏图标按钮单击停止宏图标按钮，或单击菜单，或单击菜单“工具工具”“宏操

40、宏操作作”“停止停止”，出现，出现“另存为另存为”对话框。输入宏的名称，对话框。输入宏的名称，并单击并单击“保存保存”命令。命令。v编辑或调试以前录制的宏的过程编辑或调试以前录制的宏的过程单击编辑宏图标按钮单击单击编辑宏图标按钮单击“工具工具”“宏操作宏操作”“编辑编辑”菜菜单命令。选择宏文件单命令。选择宏文件(jip)并单击并单击“打开打开”命令。编辑此宏。命令。编辑此宏。v执行宏的过程执行宏的过程单击执行宏图标按钮或单击单击执行宏图标按钮或单击“工具工具”“宏操作宏操作”“执行执行”菜单命令。查找所要执行的宏文件，然后单击菜单命令。查找所要执行的宏文件，然后单击“打开打开”命令命令 在本单

41、元中通过具体的实例介绍了有关特征的操作方法，包括特征镜像、特征阵列、特征复制、组特征等，在此基础上还介绍了关系式的运用。另外，本单元也是前面几单元的基础知识的综合运用。在本单元中要求重点掌握的内容有（1）各种常见的特征操作方法；（2）确定合理的建模步骤；（3）理解草图对创建特征的重要意义。学习目的：学习目的：了解装配的基本概念 掌握常见的装配操作方法 学习重点：学习重点：如何完成一个装配体的创建 经验者说：虚拟装配使设计更加可靠 一个产品通常都是由多个零件组成，各个零件之间需要正确装配在一起才能正常使用。在传统的设计过程中，无法通过计算机来完成虚拟装配即在设计完成之后通过在计算机的环境中将各个

42、零件装配起来，从而增大了设计出错的可能性。在三维设计系统中，可以通过将各个零件按照设计者的需要装配起来，这样将非常直观地观察到整个产品的全貌，更能直观地发现设计中存在的问题，如是否发生装配干涉、各个零件的外观是否协调等，从而增加设计工作的可靠性和正确性。1、装配的概念、装配的概念2、虚拟装配设计过程、虚拟装配设计过程v装配：任何机器都是由若干零部件组成。按规定的技术要求，将零部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。v零件：组成机器的最小单元。v部件：部件是在基准件上装上若干个组件、套件和零件构成的。装配层次装配层次装配顺序装配顺序装配约束装配约束干涉检查干涉检查v装配层次是

43、指装配体的子装配体组成，即确定组成零部件。将产品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的装配单元，是设计装配工艺规程中最重要的一项工作，这对于大批大量生产中装配那些结构较为复杂的产品尤为重要v确定装配顺序：在划分装配单元确定装配基准件之后即可根据装配体的结构形式和各零部件的相互约束关系，确定各个组成零部件的装配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。一般首先要确定基准件作为其它零部件的约束基准，然后将其他组件按配合约束关系，依次装配成一个装配体。编排装配顺序的原则是：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般v确定装配约束是确定基准件和其它组成件的定位及相互约束关系，主要由装配特征、约束关系和

44、装配设计管理树组成v装配体的干涉检查分为静态干涉检查和动态干涉检查，静态干涉检查是指在特定装配结构形式下，检查装配体的各个零部件之间的相对位置关系是否存在干涉；而动态干涉检查是在运动过程中是否存在零部件之间的运动干涉。通过干涉检查可以发现所设计的零件在装配体中不正确的结构部分，然后根据装配体的结构和零部件的干涉情况修改零件的原设计模型。图2-5 轮轴装配 零件装配的基本步骤包括：零件装配的基本步骤包括：1）设定装配体的）设定装配体的“地地”零件。零件。2）将其他零件调入装配环境，尚未指定装配关系的）将其他零件调入装配环境，尚未指定装配关系的零件可以在图形区中随意地移动和旋转，称为浮动零零件可以

45、在图形区中随意地移动和旋转，称为浮动零件。件。3）设定浮动零件的装配关系。）设定浮动零件的装配关系。4）依次进行步骤（）依次进行步骤（2）和步骤（）和步骤（3），直至完成所有），直至完成所有零件的装配设定，形成装配体。零件的装配设定，形成装配体。装配是定义零件之间几何运动关系和空间位装配是定义零件之间几何运动关系和空间位置关系的过程，每个零件在自由的空间中具置关系的过程，每个零件在自由的空间中具有六个自由度。而装配关系包括平面约束、有六个自由度。而装配关系包括平面约束、直线约束、点约束等几大类。每种约束所限直线约束、点约束等几大类。每种约束所限制的自由度数目不同。制的自由度数目不同。与工程中经

46、常使用的定位方式和零件关系相与工程中经常使用的定位方式和零件关系相对应，对应，SolidWorks主要提供了如下类型的配主要提供了如下类型的配合关系合关系:平面重合、平面平行、平面之间成角平面重合、平面平行、平面之间成角度、曲面相切、直线重合、同轴心和点重合度、曲面相切、直线重合、同轴心和点重合等，下表列举了不同几何特征之间可能具有等，下表列举了不同几何特征之间可能具有的约束类型。的约束类型。标准配合标准配合高级配合高级配合重合重合将所选面、边线及基准面定位共将所选面、边线及基准面定位共享同一个无限基准面。定位两个享同一个无限基准面。定位两个顶点使它们彼此接触。顶点使它们彼此接触。对称对称迫使

47、两个相同实体绕基准面或平迫使两个相同实体绕基准面或平面对称。面对称。凸轮凸轮迫使圆柱、基准面、或点与一系迫使圆柱、基准面、或点与一系列相切的拉伸面重合或相切。列相切的拉伸面重合或相切。平行平行放置所选项，这样它们彼此间保放置所选项，这样它们彼此间保持等间距。持等间距。宽度宽度将标签置中于凹槽宽度内将标签置中于凹槽宽度内垂直垂直将所选项以彼此间将所选项以彼此间90角度而放角度而放置。置。齿轮齿轮强迫两个零部件绕所选轴彼此相强迫两个零部件绕所选轴彼此相对而旋转。对而旋转。相切相切将所选项以彼此间相切而放置将所选项以彼此间相切而放置(到到少有一选择项必须为圆柱面、圆少有一选择项必须为圆柱面、圆锥面或

48、球面锥面或球面)。齿条和齿条和齿轮齿轮一个零件（齿条）的线性平移引一个零件（齿条）的线性平移引起另一个零件（齿轮）的周转，起另一个零件（齿轮）的周转，反之亦然。反之亦然。同轴心同轴心将所选项放置于共享同一中心线将所选项放置于共享同一中心线距离距离将所选项以彼此间指定的距离而将所选项以彼此间指定的距离而放置放置限制限制允许零部件在距离配合和角度配允许零部件在距离配合和角度配合的一定数值范围内移动。配合合的一定数值范围内移动。配合对齐对齐角度角度将所选项以彼此间指定的角度而将所选项以彼此间指定的角度而放置。放置。点点直直 线线圆圆 弧弧平面或基准面平面或基准面圆柱与圆锥圆柱与圆锥点点重合、重合、距

49、离距离重合、距离重合、距离重合、距离重合、距离重合、同轴心、重合、同轴心、距离距离直直 线线重合、重合、距离距离重合、平行、垂重合、平行、垂直距离、角度直距离、角度同轴心同轴心重合、平行、重合、平行、垂直、距离垂直、距离重合、平行、垂重合、平行、垂直、相切、同轴直、相切、同轴心、距离、角度心、距离、角度圆圆 弧弧同轴心同轴心同轴心同轴心重合重合同轴心同轴心平面或平面或基准面基准面重合、平行、重合、平行、垂直、距离、垂直、距离、角度角度相切、距离相切、距离圆柱与圆柱与圆锥圆锥平行、垂直、相平行、垂直、相切、同轴心、距切、同轴心、距离、角度离、角度注：注：表示两种几何实体之间无法建立配合；表示两种

50、几何实体之间无法建立配合；表示为对称的内容；表示为对称的内容；角度指在装配体前视面中的投影角度。角度指在装配体前视面中的投影角度。名称名称功能功能操作方法操作方法插入零部件插入零部件阵列阵列使用零件中的阵列特征来生成零使用零件中的阵列特征来生成零部件阵列。部件阵列。从菜单中选取从菜单中选取“插入插入”“零部件阵列零部件阵列”替换零部件替换零部件用不同的零部件替换所选零件的用不同的零部件替换所选零件的所有实例。所有实例。在装配体中，右单击零部件，并从菜单中在装配体中，右单击零部件，并从菜单中选取选取“替换替换”。查看从查看从属关系属关系在当前装配体中显示成零部件之在当前装配体中显示成零部件之间的