新手入门之零件设计课件

CAD与三维设计,1,零件设计,CAD三维设计技术,CAD与三维设计,2,第一章 Solid Works零件设计 第一节 Solid Works公司及软件 SolidWorks 为设计自动化软件。 在 SolidWorks 中，可以通过不同的设计构思与试验绘制草图来建立 3D 模型。 SolidWorks 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、装配体、工程图等。,CAD与三维设计,3,SolidWorks主要功能模块 基于参数化的特征造型、100%可编辑的全相关软件。变量化的草图设计，动态的约束推断，提供包括:零件设计、工程图设计、装配设计、高级曲面设计、模具设计、钣金设计、焊接设计等7个模块。,CAD与三维设计,4,SolidWorks 模型,SolidWorks 基本模型由以下几部分组成： 零件 装配体 工程图,CAD与三维设计,5,SolidWorks 模型,CAD与三维设计,6,CAD与三维设计,9,SolidWorks 公司发展历程,1993,1995,1997,2000,2001,1999,1998,1996,1994,公司建立,发布 SolidWorks 95,成为达索成员 Dassault Systemes,累计销量超过100,000 套,累计销量超过250,000套 发布SolidWorks2004,收购Design Source,收购 SRAC,2002,2003,发布 SolidWorks2005,2004,CAD与三维设计,10,SolidWorks,SolidWorks Office,SolidWorks Office Professional,COSMOS,3D设计完整解决方案,机械设计自动化,生产效率/交流工具 /数据管理,工程分析,SolidWorks,SolidWorks Office Professional,SolidWorks Office Premium (Office Pro + CD + Routing),COSMOS,3D PartStream.NET,3D产品在线发布目录,生产效率/交流工具 /数据管理/工程分析 /管线设计,CAD与三维设计,11,SolidWorks 的工业应用,模具/工具,重工业,汽车工业,机床/机械,电子产品,消费品,能源电力,航空业,SolidWorks 的工业应用,CAD与三维设计,12,第二节 特征,特征（Feature）的定义 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。,CAD与三维设计,13,CAD与三维设计,14,特征,特征是构造零件 的基础。 特征为构造零件 的形状与操作。,CAD与三维设计,15,特征分类: 基体特征 局部设计特征,CAD与三维设计,16,特征的生成： 基体特征: 首先绘制基本体的轮廓或横 断面的草图。然后通过执行 拉伸、旋转、扫描或放样等 特征命令而生成特征。,CAD与三维设计,17,局部设计特征:在基体上做局部处理. 例如:倒角、阵列、抽壳等,CAD与三维设计,18,参数化： 用于创建特征的尺寸和几 何关系，并存于实体模型中， 易于修改。 驱动尺寸：圆柱的直径草图轮廓线圆 的直径来控制。 圆柱的高度创建特征时的 拉伸深度决定 。,CAD与三维设计,19,形状特征的示例：,基体特征 零件中的第 一个特征。 从 2D 草图 中建立。 形成添加其 他特征的基 础工件。,CAD与三维设计,20,形状特征的示例：,凸台特征 向零件中添加 材料。 从 2D 草图中 建立。,CAD与三维设计,21,形状特征的示例：,切除特征 从零件中删除 材料。 从 2D 草图中 建立。,CAD与三维设计,22,形状特征的示例：,孔特征 删除材料。 以智能的切除 特征方式工作。 与柱形沉头孔、 螺纹孔、锥形 沉头孔等特征 相对应。,CAD与三维设计,23,形状特征的示例：,圆角特征 用于圆化尖锐 的边线。 可以删除或添 加材料。 在边线外侧 删除材料 （外圆角）。 在内侧添加 材料（内圆角）。,CAD与三维设计,24,形状特征的示例：,倒角特征 与圆角相似。 生成一条倾斜 的边线而不是 生成圆角。 可以删除或添 加材料。,CAD与三维设计,25,草图绘制特征和操作特征,草图绘制特征 形状特征含有草图。 草图绘制特征由 2D 轮廓创建。 操作特征 操作特征中没有草图。 可以通过选择边线或面而直接应用于工件。,CAD与三维设计,26,建立一个拉伸的基体特征：,选择一个草图平面。 绘制一个 2D 轮廓。 沿着与草图基准面垂 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,绘制 2D 轮廓草图,形成基体特征,拉伸草图,形成基体特征,CAD与三维设计,27,建立一个旋转的基体特征,选择一个草图平面。 绘制一个 2D 轮廓。 画一条中心线（可选择）。 以草图线或中心线为轴旋转 草图。,中心线（可选择）,CAD与三维设计,28,几何约束： SolidWorks支持几何约束， 例如：平行、垂直、相切、 同心等，可在画草图时动 态显示或随时手动添加这些 关系。,CAD与三维设计,29,全相关: 任何阶段(零件,装配,工程图) 对设计的修改都会影响到其 它阶段,设计过程变得非常灵 活,大大提高了设计效率。,CAD与三维设计,30,第二节 SolidWorks常用术语,文件窗口 分为两个面板： 左侧面板包括 FeatureManager 设计树。 列出了零件、装配体 或工程图的结构。 右侧面板中含有图形 区域。 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,31,用户界面 1. 启 动: 双击SolidWorks图 标进入系统. 2. 零件设计: 单击文件，选新建显示模板，选零件 确定。 3. 用户界面：SolidWorks用户界面是一个 Windows界面和其他应用程序使用方 法一样。,CAD与三维设计,32,CAD与三维设计,33,CAD与三维设计,34,主菜单栏,命令管理器,设计树 （特征管理器）,工具栏,软件资源及辅助工具,绘图区域,状态栏,CAD与三维设计,35,CAD与三维设计,36,设计树 特征管理器设计树是SolidWorks中一个独特部分。按特征生成的先后顺序自上而下排列。通过特征管理器,可随时编辑和修改特征。,CAD与三维设计,37,命令管理器PropertyManager,CAD与三维设计,38,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,39,基本几何体,轴 穿过每个柱体特征的隐含的中心线。 基准面 一个平坦的 2D 表面。 原点 三个缺省的参考面相 交的点。原点的坐标为： (x = 0, y = 0, z = 0)。,CAD与三维设计,40,基本几何体,面 零件外层的面。面 可以是平坦的， 或是弯曲的。 边线 面的边界。边线可以是 直线，也可以是曲线。 顶点 边线相交的角。,CAD与三维设计,41,特征与命令,基体特征 基体特征为模型中建立的第一个特征。 基体特征是零件的基础。 方块几何体的基体特征是拉伸。 将此项拉伸命名为“拉伸”（Extrude1）。,CAD与三维设计,42,特征与命令,用于建立方块的特征有： 拉伸基体特征 圆角特征 抽壳特征 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,43,特征与命令,要建立方块的拉伸基体特征： 在 2D 平面中绘制一个长方形 轮廓。 拉伸草图。 缺省状态下，拉伸与草图基准 面垂直。,CAD与三维设计,44,特征与命令,圆角特征 圆角特征圆化零件的边线或面。 选择要圆化的边线。选择一个 包围该面内所有边的面。 指定圆角的半径。,CAD与三维设计,45,特征与命令,抽壳特征 抽壳特征可删除选中面的材料。 使用抽壳特征可从实心的方块 中生成一个空心的方块。 指定抽壳特征的壁厚。,CAD与三维设计,46,特征与命令,要建立方块的拉伸切除特征： 绘制 2D 圆形轮廓。 沿与草图基准面垂直的方向拉伸 2D 的草图轮廓。 选择完全贯穿作为终止条件。 切除会贯穿整个零件。,CAD与三维设计,47,尺寸与几何关系,指定特征与草图之间的尺寸与几何关系。 尺寸可以改变零件的大小和形状。 尺寸之间的数学关系可由方程式来控制。 几何关系为控制草图几何体行为的原则。 几何关系帮助确定设计意图。,CAD与三维设计,48,尺寸,尺寸 基体深度 = 50 mm 凸台深度 = 25 mm 数学关系 凸台深度 = 基体深度 2,CAD与三维设计,49,第二章 基本拉伸特征 第一节 基本特征建模的步骤 （基体特征） 1选择生成特征的平面：基准面或任意特 征体的平面作为 绘制草图的平面,CAD与三维设计,50,2绘制草图：2D a.封闭式草图 :利用草图绘制 工具，在所选的基准面上画特征体的轮廓线或截面图. 用于表示拉伸,旋转特征的截面形状. (封闭式草图不能有 交叉或断点. ) b.不封闭式草图:利用草图绘制 工具，在所选的基准面上画薄壁的形状,或扫描特征的轨迹.,CAD与三维设计,51,c. 草图中包含的主要信息： 1.几何约束 2.尺寸标注 d. 草图绘制的原则: 1.零件的第一张草图要和原点定位. 2.草图应尽量简单,不要复杂的处理 和嵌套. 3特征建模：利用所需特征命令建模。,CAD与三维设计,52,第二节 实体建模-简单零件 （PART1）基体,建模步骤,CAD与三维设计,53,分析零件的特征： 基本体特征: 正方体:120mm*120mm*30mm； 圆柱体（凸台）:70mm,25mm; 与圆柱体同心的切除特征: 50mm 局部设计特征: 圆角特征 : 10mm,5mm,2mm 抽壳特征 : 2mm,CAD与三维设计,54,一、选择生成特征的平面: 前视基准面,CAD与三维设计,55,二、绘制草图:单击草图绘制工具栏,CAD与三维设计,56,1）单击草图绘制工具中矩形。 2）将指针移动到草图原 点，拖动鼠标生成矩形。 注意： A. 在鼠标指针的左下方有矩 形框显示说明绘制矩形草 图。 B. 当拖动鼠标时，指针 动态显示了该矩形 的尺寸。,CAD与三维设计,57,3） 选草图绘制工具栏上的智能尺寸按钮 注意： A.与原点接触的两条边显示黑 色,表示为 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 边。 4）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。,CAD与三维设计,58,三、草图处理 1 标注尺寸 1）草图绘制时可不必考虑尺寸， 只画轮廓线，在标注尺寸时给 出正确的尺寸即可。 2）标注尺寸时，注意状态栏中草 图的状态，SolidWorks草图有 三种基本状态，用黑，蓝，红 三种颜色表示。,CAD与三维设计,59,A. 全定义：所有实体的位置都由尺寸或 几何关系或二者共同说明。实体线条为黑色。 B. 欠定义：需添加额外尺寸或几何关系 才可完全定义。实体线条为蓝色。 C. 过定义：互相矛盾的尺寸或几何关系。实体线条为红色。,CAD与三维设计,60,d. 显示其他颜色时草图的状态,黄色： 无效草图。 粉红色：无解草图，实体位置 不确定。 绿色： 被编辑的轮廓线。 浅棕色：悬空实体。其上一层实体 被删除。,CAD与三维设计,61,3）单击工具栏中的智能尺寸图标 , 标注尺寸。 2尺寸数值：正方形尺寸为： 120mm*120mm,CAD与三维设计,62,四、拉伸基本特征： 在任何一个零件中，第一个特征被称为 基体特征。 1 单击特征工具栏中的 拉伸凸台/基体 出现拉伸特征对话框 2 指定拉伸的终止类型、 深度和方向。 1）给定类型：给定深度 2）给定深度：30mm 3以上参数给定后，单击确定完成基体拉伸.,CAD与三维设计,63,第三节 实体建模-简单零件 （part1）凸台 一、 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。,CAD与三维设计,64,二、 绘制草图：草图绘制工具栏上。单击草图工具中的圆。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，完成后释放鼠标左键。,CAD与三维设计,65,三、 标注尺寸：要确定圆的位置和大小， 添加必要的尺寸 1 确定圆心位置x=60mm y=60mm 2 圆的直径D=70mm,CAD与三维设计,66,四、 特征建模： 1 单击特征工具栏中的拉伸凸台/基 体 ,出现拉伸特征对话框。 2 拉伸总深度25mm,按确定完成拉伸 凸台。,CAD与三维设计,67,第四节 实体建模-简单零件（part1）与 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 征，可选特征表面做参 考平面绘图。,CAD与三维设计,68,二、绘制草图：草图绘制工具栏 单击草图工具中的圆。 三、草图处理： 1、 标注尺寸：要确定圆的位置和 大小，添加必要的 尺寸，圆的直径 D=50mm,CAD与三维设计,69,2、几何约束：单击添加几何关系图标，出现添加几何关系，对话框在所选实体中选择内圆和凸 台的边线， 在几何关系 中选同心， 单击应用， 再单击关闭。,CAD与三维设计,70,四、特征建模： 1单击特征工具栏中的拉伸切除特征 ， 出现拉伸特征对话框。 2类型选完全贯穿， 按确定完成 拉伸切除特征。 3保存文件： part1,CAD与三维设计,71,总结： 1、 与生成特征的方法一样：基本体特征 1）选择生成特征的平面 2）绘制草图,标注尺寸,几何关系 2 、学习的特征命令： 1）拉伸凸台 / 基体 2）拉伸切除特征,CAD与三维设计,72,第五节 在简单零件（part1） 上 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 1单击隐藏线变暗图标， 更容易选取隐藏的边.,2单击第一条边选中， 再按住Ctrl键，用 鼠标选其它三条边。,CAD与三维设计,73,3单