solidworks零件设计

1、CAD与三维设计1零件设计零件设计 CAD三维设计技术三维设计技术CAD与三维设计2n第一章第一章 Solid Works零件设计零件设计第一节第一节 Solid Works公司及软件公司及软件nSolidWorks 为设计自动化软件。为设计自动化软件。n在在 SolidWorks 中，可以通过不同的设计构思中，可以通过不同的设计构思与试验绘制草图来建立与试验绘制草图来建立 3D 模型。模型。nSolidWorks 可以供学生、设计师、工程师及可以供学生、设计师、工程师及其他的专业人员用于建立简单和复杂的零件、其他的专业人员用于建立简单和复杂的零件、装配体、工程图等。装配体、工程图等。CAD与

2、三维设计3SolidWorksSolidWorks主要功能模块主要功能模块 基于基于参数化参数化的的特征特征造型造型、100%100%可编辑的全相关软件。变量可编辑的全相关软件。变量化的草图设计，动态的约束推断，化的草图设计，动态的约束推断，提供包括提供包括: :零件设计、工程图设计、零件设计、工程图设计、装配设计、高级曲面设计、模具装配设计、高级曲面设计、模具设计、钣金设计、焊接设计设计、钣金设计、焊接设计等等7 7个个模块。模块。CAD与三维设计4SolidWorks 模型nSolidWorks 基本模型由以下几部分基本模型由以下几部分组成：组成：n 零件零件n 装配体装配体n 工程图工程

3、图CAD与三维设计5SolidWorks 模型CAD与三维设计6CAD与三维设计7n内嵌前端分析工具内嵌前端分析工具COSMOSXpressnSolidWorks是世界上第一家将结构分是世界上第一家将结构分析的功能嵌在析的功能嵌在CAD环境中的软件公司环境中的软件公司。COSMOSXpress 模块使得使用模块使得使用SolidWorks软件的设计和工程队伍可软件的设计和工程队伍可以直接对设计的零件进行有限元分析，以直接对设计的零件进行有限元分析，对产品的性能进行评估。对产品的性能进行评估。 CAD与三维设计8n动态仿真功能动态仿真功能nSolidWorks能够直接模拟接触能够直接模拟接触式的

4、机械机构运动干涉的运动情式的机械机构运动干涉的运动情况，减少了建造样机所需的时间况，减少了建造样机所需的时间和费用。驱动机械运动的模型有：和费用。驱动机械运动的模型有：电机、弹簧、重力等，同时还增电机、弹簧、重力等，同时还增加了记录和播放的功能。加了记录和播放的功能。CAD与三维设计9SolidWorksSolidWorks OfficeSolidWorks Office ProfessionalCOSMOS3D设计完整解决方案机械设计自动化机械设计自动化生产效率生产效率/交流工具交流工具/数据管理数据管理工程分析工程分析SolidWorksSolidWorks Office Professi

5、onalSolidWorks Office Premium(Office Pro + CD + Routing)COSMOS3D PartStream.NET3D产品在线发布目录产品在线发布目录生产效率生产效率/交流工具交流工具/数据管理数据管理/工程分析工程分析/管线设计管线设计CAD与三维设计10SolidWorks 的工业应用模具模具/ /工具工具重工业重工业汽车工业汽车工业机床机床/ /机械机械电子产品电子产品消费品消费品能源电力能源电力航空业航空业SolidWorks 的工业应用的工业应用CAD与三维设计11第二节 特征n特征特征（Feature）的定义的定义特征包括了产品的定义信息

6、，产品设特征包括了产品的定义信息，产品设计与制造有关技术，其中有形状信息和非计与制造有关技术，其中有形状信息和非形状信息。根据不同的行业、不同的条件形状信息。根据不同的行业、不同的条件下所给出的特征定义有相当的差别。下所给出的特征定义有相当的差别。CAD与三维设计12CAD与三维设计13特征n特征是构造零件特征是构造零件的基础。的基础。n特征为构造零件特征为构造零件的的形状形状与与操作操作。CAD与三维设计14n特征分类特征分类: : 基体特征基体特征 局部设计特征局部设计特征CAD与三维设计15n特征的生成特征的生成： 基体特征基体特征: 首先绘制基本体的轮廓或横首先绘制基本体的轮廓或横 断

7、面的草图。然后通过执行断面的草图。然后通过执行 拉伸、旋转、扫描或放样等拉伸、旋转、扫描或放样等 特征命令而生成特征特征命令而生成特征。CAD与三维设计16n 局部设计特征局部设计特征:在基体上做局部处理在基体上做局部处理. . 例如例如: :倒角、阵列、抽壳等倒角、阵列、抽壳等CAD与三维设计17n 参数化参数化： 用于创建特征的尺寸和几用于创建特征的尺寸和几 何关系，并存于实体模型中，何关系，并存于实体模型中， 易于修改。易于修改。 驱动尺寸驱动尺寸：圆柱的直径圆柱的直径草图轮廓线圆草图轮廓线圆 的直径来控制。的直径来控制。 圆柱的高度圆柱的高度创建特征时的创建特征时的 拉伸深度决定拉伸深

8、度决定 。 CAD与三维设计18形状特征的示例：n基体特征基体特征n零件中的第零件中的第一个特征。一个特征。n从从 2D 草图草图中建立。中建立。n形成添加其形成添加其他特征的基他特征的基础工件。础工件。CAD与三维设计19形状特征的示例：n凸台特征凸台特征n向零件中添加向零件中添加材料。材料。n从从 2D 草图中草图中建立。建立。CAD与三维设计20形状特征的示例：n切除特征切除特征n从零件中删除从零件中删除材料。材料。n从从 2D 草图中草图中建立。建立。CAD与三维设计21形状特征的示例：n孔特征孔特征n删除材料。删除材料。n以智能的切除以智能的切除特征方式工作。特征方式工作。n与柱形沉

9、头孔、与柱形沉头孔、螺纹孔、锥形螺纹孔、锥形沉头孔等特征沉头孔等特征相对应。相对应。CAD与三维设计22形状特征的示例：n圆角特征圆角特征n用于圆化尖锐用于圆化尖锐的边线。的边线。n可以删除或添可以删除或添加材料。加材料。n在边线外侧在边线外侧删除材料删除材料（外圆角）。（外圆角）。n在内侧添加在内侧添加材料（内圆角）。材料（内圆角）。CAD与三维设计23形状特征的示例：n倒角特征倒角特征n与圆角相似。与圆角相似。n生成一条倾斜生成一条倾斜的边线而不是的边线而不是生成圆角。生成圆角。n可以删除或添可以删除或添加材料。加材料。CAD与三维设计24草图绘制特征和操作特征n草图绘制特征草图绘制特征n

10、形状特征含有草图。形状特征含有草图。n草图绘制特征由草图绘制特征由 2D 轮廓创建。轮廓创建。n操作特征操作特征n操作特征中没有草图。操作特征中没有草图。n可以通过选择边线或面而直接应用于工件。可以通过选择边线或面而直接应用于工件。CAD与三维设计25建立一个拉伸的基体特征：1.选择一个草图平面。选择一个草图平面。2.绘制一个绘制一个 2D 轮廓。轮廓。3.沿着与草图基准面垂沿着与草图基准面垂 直的方向拉伸草图。直的方向拉伸草图。选择草图基准面绘制 2D 轮廓草图拉伸草图选择草图基准面选择草图基准面绘制绘制 2D 轮廓草图轮廓草图形成基体特征拉伸草图拉伸草图形成基体特征形成基体特征CAD与三维

11、设计26建立一个旋转的基体特征1.选择一个草图平面。选择一个草图平面。2.绘制一个绘制一个 2D 轮廓。轮廓。3.画一条中心线（可选择）。画一条中心线（可选择）。4.以草图线或中心线为轴旋转以草图线或中心线为轴旋转草图。草图。中心线（可选择）中心线（可选择）CAD与三维设计27n 几何约束几何约束： SolidWorks支持几何约束，支持几何约束， 例如：平行、垂直、相切、例如：平行、垂直、相切、 同心等，可在画草图时动同心等，可在画草图时动 态显示或随时手动添加这些态显示或随时手动添加这些n 关系。关系。 CAD与三维设计28n全相关全相关: 任何阶段任何阶段( (零件零件, ,装配装配,

12、,工程图工程图) ) 对设计的修改都会影响到其对设计的修改都会影响到其 它阶段它阶段, ,设计过程变得非常灵设计过程变得非常灵 活活, ,大大提高了设计效率。大大提高了设计效率。CAD与三维设计29第二节第二节 SolidWorks常用术语常用术语文件窗口文件窗口n分为两个面板：n左侧面板包括 FeatureManager 设计树。n列出了零件、装配体或工程图的结构。n右侧面板中含有图形区域。n显示、建立及修改零件、装配体或工程图的位置。CAD与三维设计30n用户界面用户界面 1. 启启 动动: 双击双击SolidWorks图图 标进入系统标进入系统. 2. 零件设计零件设计: 单击文件，选新

13、建显示模板，选零件单击文件，选新建显示模板，选零件 确定。确定。 3. 用户界面：用户界面：SolidWorks用户界面是一个用户界面是一个 Windows界面和其他应用程序使用方界面和其他应用程序使用方 法一样。法一样。CAD与三维设计31CAD与三维设计32CAD与三维设计33主菜单栏主菜单栏命令管理器命令管理器设计树设计树（特征管理器）（特征管理器）工具栏工具栏软件资源及辅助工具软件资源及辅助工具绘图区域绘图区域状态栏状态栏CAD与三维设计34CAD与三维设计35n设计树设计树 特征管理器设计树是特征管理器设计树是SolidWorks中一个中一个独特部分。按特征生成的先后顺序自上而下独特

14、部分。按特征生成的先后顺序自上而下排列。通过特征管理器排列。通过特征管理器, ,可随时编辑和修改可随时编辑和修改特征。特征。CAD与三维设计36命令管理器PropertyManagerCAD与三维设计37 基准面绘制草图的参考工作平面SolidWorks给出了三个基准面.前视基准面上视基准面右视基准面 CAD与三维设计38基本几何体n轴轴 穿过每个柱体特征的隐含的中心线。穿过每个柱体特征的隐含的中心线。n基准面基准面 一个平坦的一个平坦的 2D 表面。表面。n原点原点 三个缺省的参考面相三个缺省的参考面相交的点。原点的坐标为：交的点。原点的坐标为：(x = 0, y = 0, z = 0)。C

15、AD与三维设计39基本几何体n面面 零件外层的面。面零件外层的面。面可以是平坦的，可以是平坦的，或是弯曲的。或是弯曲的。n边线边线 面的边界。边线可以是面的边界。边线可以是直线，也可以是曲线。直线，也可以是曲线。n顶点顶点 边线相交的角。边线相交的角。CAD与三维设计40特征与命令基体特征基体特征n基体特征为模型中建立的第一个特征。基体特征为模型中建立的第一个特征。n基体特征是零件的基础。基体特征是零件的基础。n方块几何体的基体特征是拉伸。方块几何体的基体特征是拉伸。n将此项拉伸命名为将此项拉伸命名为“拉伸拉伸”（Extrude1）。CAD与三维设计41特征与命令用于建立用于建立方块方块的特征

16、有：的特征有：n拉伸基体特征拉伸基体特征n圆角特征圆角特征n抽壳特征抽壳特征n拉伸切除特征拉伸切除特征1.基体特征2.圆角特征3.抽壳特征4.切除特征CAD与三维设计42特征与命令要建立要建立方块方块的拉伸基体特征：的拉伸基体特征：n在在 2D 平面中绘制一个长方形平面中绘制一个长方形轮廓。轮廓。n拉伸草图。拉伸草图。n缺省状态下，拉伸与草图基准缺省状态下，拉伸与草图基准面垂直。面垂直。CAD与三维设计43特征与命令圆角特征圆角特征n圆角特征圆化零件的边线或面。圆角特征圆化零件的边线或面。n选择要圆化的边线。选择一个选择要圆化的边线。选择一个包围该面内所有边的面。包围该面内所有边的面。n指定圆

17、角的半径。指定圆角的半径。CAD与三维设计44特征与命令抽壳特征抽壳特征n抽壳特征可删除选中面的材料。抽壳特征可删除选中面的材料。n使用抽壳特征可从实心的方块使用抽壳特征可从实心的方块中生成一个空心的方块。中生成一个空心的方块。n指定抽壳特征的壁厚。指定抽壳特征的壁厚。CAD与三维设计45特征与命令要建立要建立方块的拉伸切除特征：的拉伸切除特征：n绘制绘制 2D 圆形轮廓。圆形轮廓。n沿与草图基准面垂直的方向拉伸沿与草图基准面垂直的方向拉伸 2D 的草图轮廓。的草图轮廓。n选择选择完全贯穿完全贯穿作为终止条件。作为终止条件。n切除会贯穿整个零件。切除会贯穿整个零件。CAD与三维设计46尺寸与几

18、何关系n指定特征与草图之间的尺寸与几何关系。指定特征与草图之间的尺寸与几何关系。n尺寸可以改变零件的大小和形状。尺寸可以改变零件的大小和形状。n尺寸之间的数学关系可由方程式来控制。尺寸之间的数学关系可由方程式来控制。n几何关系为控制草图几何体行为的原则。几何关系为控制草图几何体行为的原则。n几何关系帮助确定设计意图。几何关系帮助确定设计意图。CAD与三维设计47尺寸n尺寸尺寸n基体深度基体深度 = 50 mmn凸台深度凸台深度 = 25 mmn数学关系数学关系n凸台深度凸台深度 = 基体深度基体深度 2CAD与三维设计48n第二章第二章 基本拉伸特征基本拉伸特征第一节第一节 基本特征建模的步骤

19、基本特征建模的步骤 （基体特征）（基体特征）1选择生成特征的平面：基准面或任意选择生成特征的平面：基准面或任意特特 征体的平面作为征体的平面作为 绘制草图的平面绘制草图的平面CAD与三维设计49n2绘制草图绘制草图：2Da.封闭式草图封闭式草图 :利用草图绘制利用草图绘制 工具，在所选的基工具，在所选的基准面上画特征体的轮廓线或截面图准面上画特征体的轮廓线或截面图. 用于表示拉用于表示拉伸伸,旋转特征的截面形状旋转特征的截面形状. (封闭式草图不能有封闭式草图不能有n交叉或断点交叉或断点. )n b.不封闭式草图不封闭式草图:利用草图绘制利用草图绘制 工具，在所选的工具，在所选的基准面上画薄壁

20、的形状基准面上画薄壁的形状,或扫描特征的轨迹或扫描特征的轨迹.CAD与三维设计50nc. 草图中包含的主要信息：草图中包含的主要信息： 1.几何约束几何约束 2.尺寸标注尺寸标注d. 草图绘制的原则草图绘制的原则: 1.零件的第一张草图要和原点定位零件的第一张草图要和原点定位. 2.草图应尽量简单草图应尽量简单,不要复杂的处理不要复杂的处理 和嵌套和嵌套.3特征建模：利用所需特征命令建模。特征建模：利用所需特征命令建模。CAD与三维设计51第二节第二节 实体建模实体建模-简单零件简单零件 （PART1）基体）基体 建模步骤建模步骤CAD与三维设计52n分析零件的特征：分析零件的特征：n基本体特

21、征基本体特征: 正方体正方体:120mm*120mm*30mm；圆柱体（凸台）圆柱体（凸台）:70mm,25mm;与圆柱体同心的切除特征与圆柱体同心的切除特征: 50mmn局部设计特征局部设计特征: 圆角特征圆角特征 : 10mm,5mm,2mm抽壳特征抽壳特征 : 2mmCAD与三维设计53一、选择生成特征的平面一、选择生成特征的平面: 前视基准面前视基准面CAD与三维设计54二、绘制草图二、绘制草图:单击草图绘制工具栏单击草图绘制工具栏CAD与三维设计55n1）单击草图绘制工具中）单击草图绘制工具中矩形矩形。2）将指针移动到草图原）将指针移动到草图原n 点，拖动鼠标生成矩形。点，拖动鼠标生

22、成矩形。 注意：注意： A. 在鼠标指针的左下方有矩在鼠标指针的左下方有矩 形框显示说明绘制矩形草形框显示说明绘制矩形草 图。图。 B. 当拖动鼠标时，指针当拖动鼠标时，指针 动态显示了该矩形动态显示了该矩形 的尺寸。的尺寸。CAD与三维设计56 3） 选草图绘制工具栏上的草图绘制工具栏上的智能尺寸智能尺寸按钮按钮 注意：注意： A.与原点接触的两条边显示黑与原点接触的两条边显示黑 色色,表示为表示为 固定边不可自由移动。形成了几何约束。固定边不可自由移动。形成了几何约束。 B.其它两条边显示兰色，表示为自由调整其它两条边显示兰色，表示为自由调整 边。边。 4）单击兰色边拖动或拖动矩形顶角处的

23、）单击兰色边拖动或拖动矩形顶角处的 控制标，可改变矩形的大小。控制标，可改变矩形的大小。CAD与三维设计57三、草图处理三、草图处理1 标注尺寸标注尺寸 1）草图绘制时可不必考虑尺寸，）草图绘制时可不必考虑尺寸， 只画轮廓线，在标注尺寸时给只画轮廓线，在标注尺寸时给 出正确的尺寸即可。出正确的尺寸即可。 2）标注尺寸时，注意状态栏中草）标注尺寸时，注意状态栏中草 图的状态，图的状态，SolidWorks草图有草图有 三种基本状态，用三种基本状态，用黑，黑，蓝蓝，红红 三种颜色表示。三种颜色表示。CAD与三维设计58nA. 全定义：所有实体的位置都由尺寸或全定义：所有实体的位置都由尺寸或 几何关

24、系或二者共同说明。实体线条为黑几何关系或二者共同说明。实体线条为黑色。色。B. 欠定义欠定义：需添加额外尺寸或几何关系：需添加额外尺寸或几何关系 才可完全定义。实体线条为才可完全定义。实体线条为蓝色蓝色。C. 过定义过定义：互相矛盾的尺寸或几何关系。：互相矛盾的尺寸或几何关系。实体线条为实体线条为红色红色。CAD与三维设计59d. 显示其他颜色时草图的状态显示其他颜色时草图的状态n黄色黄色： 无效草图。无效草图。n粉红色粉红色：无解草图，实体位置：无解草图，实体位置n 不确定。不确定。n绿色绿色： 被编辑的轮廓线。被编辑的轮廓线。n浅棕色浅棕色：悬空实体。其上一层实体：悬空实体。其上一层实体

25、被删除。被删除。CAD与三维设计60 3）单击工具栏中的）单击工具栏中的智能尺寸智能尺寸图标图标 , , 标注尺寸。标注尺寸。n2尺寸数值尺寸数值：正方形尺寸为：正方形尺寸为： 120mm*120mmCAD与三维设计61n四、拉伸基本特征：四、拉伸基本特征： 在任何一个零件中，第一个特征被称为在任何一个零件中，第一个特征被称为 基体特征。基体特征。 1 单击特征工具栏中的单击特征工具栏中的 拉伸凸台拉伸凸台/ /基体基体 出现拉伸特征对话框出现拉伸特征对话框 2 指定拉伸的终止类型、指定拉伸的终止类型、 深度和方向。深度和方向。 1）给定类型：给定深度）给定类型：给定深度 2）给定深度：）给定

26、深度：30mm 3以上参数给定后，单击以上参数给定后，单击确定确定完成基体拉伸完成基体拉伸.CAD与三维设计62n第三节第三节 实体建模实体建模-简单零件简单零件 （part1）凸台）凸台一、一、 绘图参考平面：若在零件上生成新的绘图参考平面：若在零件上生成新的特征，可选特征表面做参考平面绘图。特征，可选特征表面做参考平面绘图。CAD与三维设计63n二、二、 绘制草图：草图绘制工具栏上。单击草绘制草图：草图绘制工具栏上。单击草图工具中的图工具中的圆圆。将指针移动到基体的中心点，。将指针移动到基体的中心点，然后按住鼠标左键，拖动鼠标指针生成圆形，然后按住鼠标左键，拖动鼠标指针生成圆形，完成后释放

27、鼠标左键。完成后释放鼠标左键。CAD与三维设计64n三、三、 标注尺寸：要确定圆的位置和大小，标注尺寸：要确定圆的位置和大小， 添加必要的尺寸添加必要的尺寸 1 确定圆心位置确定圆心位置x=60mm y=60mm 2 圆的直径圆的直径D=70mmCAD与三维设计65n四、四、 特征建模：特征建模： 1 单击特征工具栏中的拉伸凸台单击特征工具栏中的拉伸凸台/基基 体体 , ,出现拉伸特征对话框。出现拉伸特征对话框。 2 拉伸总深度拉伸总深度25mm,按确定完成拉伸按确定完成拉伸 凸台。凸台。CAD与三维设计66n第四节第四节 实体建模实体建模-简单零件（简单零件（part1）与）与 凸台同心的切

28、除特征。凸台同心的切除特征。一、绘图参考平面：若在零件上生成新的特一、绘图参考平面：若在零件上生成新的特 征，可征，可选特征表面做参选特征表面做参 考平面绘图。考平面绘图。CAD与三维设计67二、绘制草图：草图绘制工具栏二、绘制草图：草图绘制工具栏 单击草图工具中的单击草图工具中的圆圆。三、草图处理：三、草图处理： 1、 标注尺寸：要确定圆的位置和标注尺寸：要确定圆的位置和 大小，添加必要的大小，添加必要的 尺寸，圆的直径尺寸，圆的直径 D=50mmCAD与三维设计68n2、几何约束：单击、几何约束：单击添加几何关系添加几何关系图标，图标，出现添加几何关系出现添加几何关系，对话框对话框在所选实

29、体中在所选实体中选择内圆和凸选择内圆和凸 台的边线，台的边线， 在几何关系在几何关系 中选同心，中选同心， 单击应用，单击应用， 再单击关闭。再单击关闭。CAD与三维设计69n 四、特征建模：四、特征建模：1单击特征工具栏中的拉伸切除特征单击特征工具栏中的拉伸切除特征 ， 出现拉伸特征对话框。出现拉伸特征对话框。2类型选类型选完全贯穿完全贯穿， 按按确定确定完成完成 拉伸切除特征。拉伸切除特征。3保存文件：保存文件： part1CAD与三维设计70n总结： 1、 与与生成特征的方法一样：基本体特征生成特征的方法一样：基本体特征 1）选择生成特征的平面）选择生成特征的平面 2 2）绘制草图）绘制

30、草图, ,标注尺寸标注尺寸, ,几何关系几何关系2 、学习的特征命令：、学习的特征命令： 1）拉伸凸台）拉伸凸台 / 基体基体 2）拉伸切除特征）拉伸切除特征 CAD与三维设计71n第五节第五节 在简单零件（在简单零件（part1） 上上 生成局部设计特征圆角生成局部设计特征圆角一、在基体特征的四条角边上生成圆角一、在基体特征的四条角边上生成圆角 1单击单击隐藏线变暗隐藏线变暗图标，图标， 更容易选取隐藏的边更容易选取隐藏的边.2单击第一条边选中，单击第一条边选中， 再按住再按住Ctrl键，用键，用 鼠标选其它三条边。鼠标选其它三条边。CAD与三维设计723单击特征工具栏中的单击特征工具栏中的圆角圆角 ，出现圆，出现圆 角特征对话框。角