Solidworks举例和习题集.pdf

SolidWorks 教程教程 张丽珍张丽珍 李俊编李俊编 上海海洋大学上海海洋大学 2013.12 -I- 目目 录录 第一章 草图绘制. 1 1.1 直线、构造线、镜向、双边尺寸及对称约束. 1 1.2 圆、圆弧及等距. 2 1.3 多边形及裁剪. 2 1.4 矩形及倒角. 3 1.5 槽口及圆角. 3 1.6 圆周阵列. 4 1.7 线性阵列. 5 第二章 三维建模. 7 2.1 基础建模工具 7 2.1.1 拉伸凸台及拉伸切除 7 2.1.2 旋转凸台. 9 2.1.3 倒角圆角. 10 2.2 高级建模工具 11 2.2.1 线性阵列 11 2.2.2 圆周阵列 12 2.2.3 镜像 14 2.2.4、扫描及装饰螺纹线. 15 2.2.5 抽壳. 17 2.2.6 放样. 18 2.2.7 筋 19 2.2.8 异型孔 20 2.3 曲面建模 21 2.3.1 曲线 21 2.3.2 拉伸曲面 22 2.3.3 旋转曲面 22 2.3.4 扫描曲面 22 2.3.5 放样曲面 23 2.3.6 边界曲面. 23 2.3.7 等距曲面 23 -II- 2.4 钣金建模. 24 2.5 综合建模 25 2.6 标准件库 29 第三章 装配体. 30 3.1 配合关系. 30 3.1.1 重合、同轴和齿轮配合 30 3.1.2 距离、对称和宽度配合 31 3.1.3 螺旋配合 31 3.1.4 皮带轮装配 31 3.1.5 智能扣件 32 3.1.6 综合案例 32 3.2 干涉和碰撞检查 33 3.3 爆炸视图. 34 3.4 设计模式. 35 第四章 工程图. 36 4.1 图纸格式. 36 4.2 标准三视图. 37 4.3 投影视图. 38 4.4 视图操作. 38 4.5 各类工程视图. 38 4.6 综合案例. 40 4.7 装配体工程图. 43 第五章 动画制作. 44 5.1.运动管理器（MotionManager）介绍 44 5.1.1 运动管理器（MotionManager）界面 44 5.1.2 Motion Manager上的常用工具按钮. 45 5.2 使用动画向导创建动画. 45 5.2.1 旋转模型动画. 45 5.2.2 爆炸和解除爆炸动画. 46 5.2.3 使用马达创建动画. 47 5.3 自定义动画制作. 49 -III- 5.3.1 观看方式相关动画. 49 5.3.2 自定义路径动画. 50 5.3.3 配合动画. 52 5.4 保存动画. 53 第六章 渲染. 54 6.1 编辑外观. 54 6.2 编辑贴图. 56 6.3 编辑布景. 57 6.4 选项. 59 6.5 渲染并保存. 59 在在 Solidworks 软件中绘制一个零件的步骤软件中绘制一个零件的步骤 新建零件进入零件界面后： （1） 选择一个基准面（前视、上视或右视）作为草绘平面； （2） 进入“草图绘制” ，出现相应的草图编辑工具栏； （3） 利用草图编辑工具栏中的工具（直线、圆、圆弧、裁剪、过渡等）绘制草图（二维轮廓） ，然 后利用草图编辑工具栏中的“智能尺寸”标注尺寸； （4） 退出草图； （5） 利用特征工具栏中的特征工具（拉伸凸台、拉伸切除等）生成零件的第一个特征； （6） 再根据零件的其它特征，选择某一个平面（一般为已生成的特征上的面，也可以是三个基准平 面和自己生成的基准面）作为草绘平面； （7） 重复步骤（2）（5） 。 注意：1、一个特征一个草图，不要一次把零件的轮廓都画出来。 2、尽量把坐标原点放在零件的中心点或某一角上，便于定位。 第一章第一章 草图绘制草图绘制 1.1 直线、构造线、镜向、双边尺寸及对称约束直线、构造线、镜向、双边尺寸及对称约束 1.1 直线举例 1.1 直线镜像双边尺寸举例 -1- 1.1 直线练习 1 1.1 直线练习 2 1.1 直线练习 3 -2- 1.2 圆、圆弧及等距圆、圆弧及等距 1.2 圆弧举例 2.2.2 圆弧练习 1 1.2 圆弧练习 1 1.2 圆弧练习 2 1.3 多边形及裁剪多边形及裁剪 1.3 多边形举例 1.3 多边形练习 1 1.3 多边形练习 2 -3- 1.4 矩形及倒角矩形及倒角 1.4 矩形倒角举例 1.4 矩形练习 1 1.5 槽口及圆角槽口及圆角 1.5 槽口举例 1.5 槽口练习 1 练习 2 1.5 槽口练习 2 1.6 圆周阵列圆周阵列 1.6 圆周阵列举例 -4- 1.6 圆周阵列练习 1 1.6 圆周阵列练习 2 1.7 线性阵列线性阵列 1.7 线性阵列举例 -5- 1.7 线性阵列练习 1 1.7 线性阵列练习 2 -6- 第二章第二章 三维建模三维建模 2.1 基础建模工具基础建模工具 2.1.1 拉伸凸台及拉伸切除拉伸凸台及拉伸切除 2.1.1 拉伸凸台举例 1 2.1.1 拉伸切除举例 1 -7- 2.1.1 拉伸凸台练习 1 2.1.1 拉伸凸台练习 2 2.1.1 拉伸切除练习 1 2.1.1 拉伸切除练习 2 -8- 2.1.1 拉伸练习 3 2.1.2 旋转凸台旋转凸台 2.1.2 旋转凸台举例 1 2.1.2 练习 1 -9- 2.1.2 练习 2 2.1.2 练习 3 2.1.3 倒角圆角倒角圆角 2.1.3 倒圆角举例 -10- 2.1.3 倒角举例 2.2 高级建模工具高级建模工具 2.2.1 线性阵列线性阵列 2.2.1 线性阵列举例 -11- 2.2.1 线性阵列练习 1 2.2.1 线性阵列练习 2 -12- 2.2.2 圆周阵列圆周阵列 2.2.2 圆周阵列举例 2.2.2 圆周阵列练习 1 2.2.2 圆周阵列练习 2 -13- 2.2.2 圆周阵列练习 3 2.2.2 圆周阵列练习 4 2.2.3 镜像镜像 2.2.3 镜像举例 -14- 2.2.3 镜像练习 1 -15- 2.2.4、扫描及装饰螺纹线、扫描及装饰螺纹线 2.2.4 扫描举例 弹簧（弹簧中经 16mm，簧丝直径 1mm，螺距 1.5mm，高度 29.5mm） 2.2.4 装饰螺纹举例 2.2.4 扫描练习 1 -16- 2.2.4 扫描练习 2 2.2.4 装饰螺纹线练习 油杯 2.2.5 抽壳抽壳 2.2.5 抽壳举例 2.2.5 抽壳练习 1 2.2.5 抽壳练习 2 -17- 2.2.6 放样放样 2.2.6 放样举例 2.2.6 放样练习（放样抽壳） -18- 2.2.7 筋筋 2.2.7 筋举例 2.2.7 筋练习 1 -19- 2.2.7 筋练习 2 2.2.8 异型孔异型孔 2.2.8 异型孔举例 -20- 2.2.8 异型孔练习 1 孔片 2.2.8 异型孔练习 2 (同筋练习 2) 2.3 曲面建模曲面建模 2.3.1 曲线曲线 2.3.1.1 组合曲线组合曲线 2.3.1.2 投影曲线投影曲线 曲线练习 1 -21- 曲线练习 2 2.3.2 拉伸曲面拉伸曲面 2.3.3 旋转曲面旋转曲面 2.3.4 扫描曲面扫描曲面 -22- 2.3.5 放样曲面放样曲面 2.3.6 边界曲面边界曲面 2.3.7 等距曲面等距曲面 曲面练习 1 -23- 曲面练习 2 2.4 钣金建模钣金建模 2.4.1 钣金举例 2.4.2 钣金练习 1 -24- 2.4.2 钣金练习 2 2.5 综合建模综合建模 2.5.1 综合建模举例 2.5.1 综合建模练习 1 -25- 2.5.1 综合建模练习 2 （夹紧卡爪零件-基座、前盖板、卡爪、垫铁、后盖板、螺杆） 1、各零件三维图 基座 前盖板 卡爪 垫铁 后盖板 螺杆 -26- 2、各零件的二维尺寸图 基座 卡爪 -27- 螺杆 垫铁 后盖板 -28- 前盖板 2.6 标准件库标准件库 -29- 第三章第三章 装配体装配体 3.1 配合关系配合关系 3.1.1 重合、同轴和齿轮配合重合、同轴和齿轮配合 3.1.1 举例 3.1.1 练习 1球铰装配 3.1.1 练习 2伞齿轮配合 -30- 3.1.2 距离、对称和宽度配合距离、对称和宽度配合 3.1.3 螺旋配合螺旋配合 3.1.4 皮带轮装配皮带轮装配 -31- 3.1.5 智能扣件智能扣件 3.1.6 综合案例综合案例 （1）曲柄滑块 （2）夹紧卡爪：2.5.1 练习 2 -32- （3）机械臂 （4）球阀 （5）弹簧装配 3.2 干涉和碰撞检查干涉和碰撞检查 -33- 3.3 爆炸视图爆炸视图 （1）爆炸视图举例 （2）爆炸视图练习 -34- 3.4 设计模式设计模式 （1）自顶向下的设计模式举例 （2）自顶向下的设计模式练习 -35- 第四章第四章 工程图工程图 4.1 图纸格式图纸格式 （1）图纸幅面尺寸 （2）图框格式及其尺寸 （3）标题栏 国标中规定的标题栏格式 -36- 制图作业中推荐使用简化的标题栏格式 注：明细栏与标题栏同宽。 4.2 标准三视图标准三视图 -37- 4.3 投影视图投影视图 4.4 视图操作视图操作 移动视图，对齐视图，旋转视图，删除视图 4.5 各类工程视图各类工程视图 （1）辅助视图，剪裁视图，旋转视图，剖面视图：弯管 -38- （2）半剖视图，局部剖 （3）阶梯剖，局部剖（断开的剖视图）：支架 -39- （4）旋转剖：泵盖 4.6 综合案例综合案例 （1）从动轴 -40- （2）阀盖 （3）阀杆 -41- （4）圆柱齿轮 -42- 4.7 装配体工程图装配体工程图 -43- 第五章第五章 动画制作动画制作 在 SolidWorks 中，可以将制作的零件或装配体制成动画，以动画的形式生动形象地展示零件和装 配体的结构和运动特性。 SolidWorks 中提供了三种运动算例工具： （1）动画（可在核心 SolidWorks 内使用） ：通过关键帧方法模拟零件或装配体的运动，生成的演 示性动画不需要考虑到质量或引力的作用。 （2）基本运动（可在核心 SolidWorks 内使用） ：使用基本运动在装配体上模仿马达、弹簧、接触、 以及引力。基本运动考虑质量、碰撞、或引力的作用。 （3）运动分析（可在 SolidWorks premium 的 SolidWorks MotionTM 插件中使用） ：可使用运动 分析精确模拟和分析运动单元的效果（包括力、弹簧、阻尼、以及摩擦） 。运动分析使用计算能力强大 的动力求解器，在计算中考虑到材料属性、质量以及惯性。 5.1.运动管理器（运动管理器（MotionManager）介绍）介绍 5.1.1 运动管理器（运动管理器（MotionManager）界面）界面 SolidWorks2010 中使用 MotionManager 制作动画，点击 SolidWorks 软件左下角的【运动算例 1】 调出 MotionManager 页面，如图 5.1 所示。 图 5.1 MotionManager 界面 通过 MotionManager 可以制作如下类型的动画： 距离配合 角度配合 零件外观（包括显示样式阴影、线框等） 零件透明 零件可见性 -44- 零件位置 显示/缩放状态 可以对颜色和外观制作动画，能够从一种颜色逐渐过渡到另外一种颜色，但不能对材质制动动画。 不能对一下项目制作动画： 改变零件尺寸 更改 PhotoWorks 材料（SolidWorks2011 版本中 PhotoWorks 将被 PhotoView360 替代） 配置 5.1.2 Motion Manager 上的常用工具按钮上的常用工具按钮 MotionManager 管理器中经常使用的工具有：算例类型、运动管理工具条、播放速度、动画向导、 马达、键码点、运动管理设计树、时间线和时间线缩放工具。整个动画由一系列代表不同状态的键码 点组成，键码点与键码点之间的动作由系统自动过渡形成动画，各个键码点对应于装配体零部件不同 的位置或视觉属性。图 5.2 标出了 MotionManager 中的常用工具。 -45- 图 5.2MotionManager 中的常用工具 5.2 使用动画向导创建动画使用动画向导创建动画 5.2.1 旋转模型动画旋转模型动画 使用动画向导创建旋转模型动画分为以下五步： 图 5.3 选择动画类型 点击 Motion Manager 界面中的【动画向 导 】按钮，出现【选择动画类型】对话框， 选择【旋转模型】 ，如图 5.3 所示。 键码点 算例类型 运动管理工具条 播放速度动画向导 运动管理设计树 时间线缩放工具 时间线 马达 图 5.4 选择旋转轴 点击【下一步】按钮，出现【选择旋转轴】 对话框，选择旋转轴、旋转次数和旋转方向，如 图 5.4 所示。 图 5.5 动画控制选项 点击【下一步】按钮，出现【动画控制选项】 对话框，设置动画的开始时间和延续的时间长 度，如图 5.5 所示。 图 5.6MotionManager 中自动添加的动画过程 点击【完成】按钮，完成旋转动 画的制作， Motion Manager 中会自 动添加时间线、 键码点和过渡变化 条，如图 5.6 所示。 点击运动管理工具条中的【计算运动算例】按钮计算运动算例，按【播放】按钮播放动画。 5.2.2 爆炸和解除爆炸动画爆炸和解除爆炸动画 使用动画向导制作爆炸和解除爆炸动画的操作步骤如下： 图 5.7 压缩机装配体 打开已经创建了爆炸视图的装配体，如图 5.7 所示。 -46- 图 5.8 选择动画类型 单击【动画向导】按钮，出现【选择动画 类型】按钮，点选【爆炸】或者【解除爆炸】 选项，如图 5.8 所示。 （备注：没有创建爆炸 视图的装配体， 【爆炸】和【解除爆炸】选项 不可用。 ） 图 5.9 设置动画参数 点击【下一步】按钮，出现【动画控制选 项】对话框，设置开始时间和时间长度参数， 如图 5.9 所示。 点击【完成】按钮，完成爆炸或解除爆炸动画的制作，Motion Manager 中会自动添加时间线、键 码点和过渡变化条，如图 5.10 所示。 图 5.10MotionManager 中自动添加的键码点 5.2.3 使用马达创建动画使用马达创建动画 马达分为旋转马达和线性马达两种，分别模拟旋转运动和直线运动。 （1）旋转马达 旋转马达创建动画的操作步骤如下： 图 5.11 旋转马达属性管理器 打开曲柄滑块装配体，在运动算例页面中 选取算例类型为【基本运动】 ，点击 Motion Manager 工具栏上的【马达】工具，弹出马 达属性管理器，如图 5.11 所示。 -47- 图 5.12 旋转马达属性设置 在【马达类型】选项下，选择旋转马达按 钮， 在零部件/方向上选取 Lever 上的圆柱面， 如图 5.12 所示，在【运动】选项下选取“等 速” 选项， 并设置合适的转速， 例如 50RPM。 单击确定按钮，完成旋转马达的添加。 点击运动管理工具条中的【计算运动算例】按钮计算运动算例，按【播放】按钮播放动画。 （2）线性马达 线性马达创建动画的步骤如下： 图 5.13 线性马达属性管理器 打开简易气缸装配体，在运动算例页面中 选取算例类型为【基本运动】 ，点击 Motion Manager 工具栏上的【马达】工具，弹出马 达属性管理器，如图 5.13 所示。 图 5.14 线性马达属性设置 在【马达类型】选项下，选择线性马达按 钮，在零部件/方向上选取滑块上的一条边 线，单击反向按钮，如图所示，在【运动】 选项下选取“等速”选项，并设置合适的速 度，例如 10mm/s。单击确定按钮，完成线 性马达的添加，如图 5.14 所示。 点击运动管理工具条中的 【计算运动算例】 按钮计算运动算例， 会自动生成相应的键码点， 如图 5.15 所示，按【播放】按钮播放动画。 图 5.15 MotionManager 中自动添加的键码点 如果要延长动画延续的时间，可以左单击图中 5 秒处黑色的键码点拖动到合适的时间点， 如图 5.16 所示。 图 5.16 延长动画延续的时间 -48- 5.3 自定义动画制作自定义动画制作 5.3.1 观看方式相关动画观看方式相关动画 （1）视向动画 在动画中，除了使用动画向导中的旋转动画改变对象的视向外，还可以通过创建视向关键点创建 新的视图。 默认情况下， 改变视图方向及缩放产品的效果在动画中不体现， 视向改变不会生成观阅键码。 右单击 Motion Manager 设计树种的【视向及相机视图】 ，在弹出菜单（如图 5.17 所示）中点击 “禁用观阅键码生成” ，打开视向及相机视图，如图 5.18 所示。 图 5.17 视向及相机视图弹出菜单 图 5.18 打开观阅键码生成 图 5.19MotionManager 中自动添加的视向键码点 打开球阀装配图，新建运动算例，取 消“禁用观阅键码生成” ，将“时间线” 拖至适当的时间处（例如 4s） ，改变视图 方向后，在“视向及相机视图”对应的 时间处会自动添加键码点，如图 5.19 所 示。 点击播放按钮，视图方向就会从初始状态以动画的形式过渡到调整后的视图方向。 （2）缩放动画 图 5.20 缩放视图自动添加的键码点 将“时间线”拖至适当的时间 处（例如 8s） ，放大球阀装配体 后，在对应的时间处会自动添加 键码点，如图 5.20 所示。 点击播放按钮，装配体从 4s 至 8s 处逐渐放大。 （3）消隐动画 图 5.21 关闭视向及相机视图 右单击 Motion Manager 设计树种的 【视向及相机视图】 ，在弹出菜单（如 图 5.21 所示）中点击“禁用观阅键码 生成” ，关闭视向及相机视图。 -49- 图 5.22 更改零件透明度 将“时间线”拖至适当的时间处（例 如 12s） ，单击 FeatureManager 设计树 中阀体零件， 在悬浮窗体中更改零件透 明度，如图 5.22 所示。 图 5.23 消隐自动添加的键码点 在对应的时间处会自动添加键码点， 如图 5.23 所示。 图 5.24 更改消隐起始时间 将阀体在 0s 处的键码点复制到第 8s 处，更改消隐的起始时间为 8s，如图 5.24 所示。播放动画后，球阀从第 8s 到 12s 处逐渐消隐。 5.3.2 自定义路径动画自定义路径动画 图 5.25 新建运动算例 打开机械臂装配体，新建运动算例 （运动算例 3） ，如图 5.25 所示。 图 5.26 拖动旋转台选装一定角度 将时间线放置到 2s 处，选中并拖动 旋转台转动一定角度， 如图 5.26 所示。 -50- 图 5.27 拖动连接件 2 抬高机械臂 将时间线放置到 4s 处，拖动连接件 2 抬高机械臂，如图 5.27 所示。 图 5.28 旋转小臂一定角度 将时间线放置到 6s 处，选中并旋转 小臂，如图 5.28 所示。 图 5.29 改变机械臂的位置 将时间线放置到 8s 处，改变机械臂 的位置，如图 5.29 所示。 单击【计算运动算例】按钮并播放后，可以看到创建的动画效果。 -51- 5.3.3 配合动画配合动画 图 5.30 添加距离配合 打开气缸装配体，添加滑块与支架侧 壁的距离配合，如图 5.30 所示。 图 5.31 修改距离配合 新建运动算例，将时间线拖动到适当 的时间处（例如 6s） ，双击图中高亮的距 离配合，修改弹出对话框中的距离尺寸 为 80，如图 5.31 所示。 图 5.32 自动添加的键码点 在对应的时间处会生成相应的键码 点，如图 5.32 所示。 点击播放按钮后，可以看到动画效果。 -52- 5.4 保存动画保存动画 当动画创建完成后，单击 Motion Manager 界面上的保存动画按钮，弹出【保存动画到文 件】对话框，如图 5.33 所示。 图 5.33【保存动画到文件】对话框 设置合适的宽度和高度比，保证输出的视频有较好的观看效果。如图 5.34 所示。 图 5.34 设置输出视频的宽度高度比 如果要测试各种选项下输出的视频效果，可以选取图 5.34 中对话框右下角的时间范围， 输出较短的视频，待输出的视频满足要求后，再重新保存整个动画。 -53- 第六章第六章 渲染渲染 点击【工具】菜单，选择插件，出现插件对话框，选中 PhotoView360 插件，调出渲染工具，如图 6.1 所示。 图 6.1 PhotoView360 插件 6.1 编辑外观编辑外观 （1）SW3dPS-Indoor Electric Grill-Part006.sldprt 数字的外观：白色中等光泽塑料。 圆顶的外观：红发光二极管。 整个零件的外观：黑色中等光泽塑料。 图 6.2 SW3dPSIndoor Electric GrillPart006 外观设置 -54- （2）SW3dPS-Indoor Electric Grill-Part001.s