机械制造专业实验指导书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目 录实验一、拉伸简单零件.1实验二、生成旋转零件.3实验三、装配零件.7实验四、生成工程图.10实验五、两个螺栓法兰.14实验六、铸造金属外壳.6实验七、工字梁静力分析.11实验八、风扇叶轮频率分析.13实验九、铸造金属外壳的有限元静力分析.14实验一 拉伸简单零件一、目的与任务1、熟悉Solidworks2003的文件窗口。2、掌握使用Solidworks2003拉伸、切除特征制造简单的三维零件的方法。二、实验内容（一）拉伸凸台特征1、单击标准工具栏上的新建。2、在新建 SolidWorks 文件对话框中，双击 。3、FeatureManager 设计树中选择前视，单击草图工具栏上的草图绘制 ，打开一个新的草图，利用草图工具工具栏上的矩形 和切线弧 绘制如图1-1所示草图轮廓，并拖动圆弧的圆心使之与原点重合。4、使用特征工具栏上拉伸75mm，如图1-2所示。（二）拉深切除特征1、单击草图绘制工具栏上选择,然后选择模型的正面，单击标准视图工具栏上的正视于来改变模型的视向，单击草图工具栏上的草图绘制打开一个草图，绘制草图1-3。2、单击特征工具栏上的拉伸切除，设定终止条件为完全贯穿，单击确定。3、单击底部端面任何地方，单击草图工具栏上的草图绘制打开一个草图，绘制草图1-4。使用从原点延伸出来的推理线来找出您的圆的位置，使圆的中心与推理线重合。然后重复步骤2。（三）圆角特征单击特征工具栏上的圆角。在圆角特征 PropertyManager 中输入 7 作为半径。选择底部端面的两条长边线，单击确定。三、思考题1、仔细观察激活草图工具时及光标所置的几何体类型时指针的变化。2、说明草图定义的三种情况。实验二 生成旋转零件一、目的与任务1、掌握通过中心线旋转绘制的轮廓来生成旋转零件。2、熟练掌握圆周阵列特征生成零件。二、实验内容（一）旋转凸台特征1、单击标准工具栏上的新建2、在新建 SolidWorks 文件对话框中，双击。3、单击草图绘制工具栏上的草图绘制来开始绘制新的草图。根据默认，草图以前视基准面打开。4、利用单击草图绘制工具栏上的中心线和直线，绘制如图2-1所示的草图轮廓。5、单击尺寸标注，然后单击草图中的中心线和第一条平行线，将尺寸拖动到草图对面的中心线旁边（此例中为左边）。单击以放置直径尺寸，修改对话框出现，将尺寸数值更改到26mm。然后使用所示数值为草图其它部分标注尺寸。6、单击草图绘制工具栏上的添加几何关系，然后单击草图的左下角和原点的点，在添加几何关系对话框中，选择水平，单击应用，然后单击关闭，如图2-2所示。 7、单击特征工具栏上的旋转凸台/基体，保留默认值：旋转类型为单一方向角度为 360o 单击确定。（二）绘制筋1、在 FeatureManager 设计树中，单击前视基准面，然后单击打开一草图。单击标准视图工具栏上的正视于来准备绘制筋。2、单击草图绘制工具工具栏上的直线，然后从中心圆柱的侧影轮廓线到零件底座的上部绘制一条直线，如图2-3。3、单击插入、特征、筋。在筋 PropertyManager 中，设定筋厚度为10.00，单击两侧，并在拉伸方向部分，单击平行于草图，不要选择拔模，然后单击确定。生成筋如图2-4右上图所示。4、单击视图然后选择临时轴。在 FeatureManager 设计树中，选择筋特征然后单击特征工具栏上的圆周阵列，参数设定如左2-4左图所示。（三）生成孔1、单击基体零件顶部的面，单击标准视图工具栏上的正视于，然后单击草图绘制，打开一张草图。 2、FeatureManager 设计树中，单击前视基准面。3、单击草图绘制工具工具栏上的中心线，然后绘制一条通过筋中心的直线，从孔的中心开始绘制第二条与第一条线具有一个夹角的直线定义夹角为22.50o，如图2-5右上角所示。4、单击草图绘制以关闭该草图。5、单击基体零件上部的面，然后单击特征工具栏上的异型孔向导，参数设定如2-5左图所示。6、单击下一步，在您单击的地方出现孔预览，单击完成。生成孔如图2-5右下角所示。7、单击添加几何关系，然后选择孔预览的中心点和绘制的直线，在添加几何关系对话框中，选择重合，然后单击应用。8、单击尺寸标注然后给孔的中心标注尺寸为距离零件的中心 62mm。（四）生成孔阵列1、在 FeatureManager 设计树中，选择孔特征然后单击特征工具栏上的圆周阵列。2、按照第二项的步骤4生成孔阵列。三、思考题1、有几种方法可以旋转模型的视图？2、怎么样完成孔预览的中心点和绘制的直线的重合，并标注尺寸？实验三 装配零件一、目的与任务1、掌握使用旋转、局部放大之类的视图工具来帮助选取配合用的正面。2、掌握应用配合和SmartMates生成装配体零件。二、实验内容（一）导入文件1、单击打开，然后打开位于路径的d: samples实验三的mgp_piston plate.sldprt。2、单击标准工具栏上的新建。3、在新建SolidWorks 文件对话框中打开一个新的装配体。4、单击标准视图工具栏上的等轴测5、单击窗口、横向平铺这样您可看到零部件窗口以及新装配体窗口。6、从零部件窗口的 FeatureManager 设计树内拖动mgp_piston plate.sldpr，然后将其丢放在图形区中的装配体原点上，来放大 Assem1 窗口。7、单击保存，将装配体保存为 Assem1.sldasm 扩展名会自动添加。8、在Windows资源管理器中，同步骤1从相同路径下拖动mgp_guide rod.sldprt，mgp_hex bolt.sldprt，mgp_piston rod.sldprt，mgp_piston.sldprt四个零件，相对于活塞盘定位，大致如图3-1所示，然后将其丢放进 SolidWorks 图形区域。9、按住 Ctrl 然后从 Assem1 窗口的 FeatureManager 设计树中拖动mgp_guide rod。大致如图3-2所示，将零部件丢放在图形区中来生成一额外实例 (mgp_guide rod)。（二）装配配合的应用1、单击装配体工具栏中的配合，来显示配合 PropertyManager。2、单击保持可见图钉使 PropertyManager 保持显示。3、单击旋转视图来显示活塞盘的背面，单击局部放大，选择图3-3所示左图的活塞盘上的平坦中心切除。4、重复步骤3选择活塞杆的正面如图3-3右图所示。5、在选择下，单击重合，单击预览，然后接受默认的反向对齐(打开)。单击确定完成配合。6、选择图3-4所示活塞盘上孔内的面和活塞杆上的内面。7、在选择下，单击同轴心，单击预览，然后接受默认的反向对齐(打开)。单击确定完成配合。SmartMates的应用1、单击装配体工具栏上的 SmartMates。FeatureManager 设计树变成 SmartMate PropertyManager。指针形状变为。2、双击活塞杆的外边线，活塞杆变成半透明，如图3-5左图所示。此时指针形状变为。3、双击活塞内边线，如图3-5右图所示，完成装配。4、重复步骤2和3在活塞盘和引导杆之间应用SmartMates。5、重复步骤2和3在活塞盘和螺栓引导杆之间应用SmartMates。6、完成装配如图3-6，保存。三 思考题1、装配体工具栏上的配合和SmartMates区别在那里？2、装配零件时，为了快速的选择我们装配时所需的面、线、点我们使用的工具是什么？选择完成后，若丢失了方向，你会做怎样的处理？实验四 生成工程图一、目的与任务、掌握标准三视图的概念。、掌握使用视图工具栏上的相应工具制作模型的工程图。二、实验内容（一）导入零件并新建工程图文件1、打开零件d: samples实验四base_guide.sldprt。2、单击标准工具栏上的新建，然后在新建SolidWorks 文件对话框中的模板标签上选择工程图，单击确定，要用的图纸格式对话框出现如图4-1所示，单击无图纸格式，然后在纸张大小方框内选择 A -横向，单击确定。3、单击窗口、选择横向平铺或纵向平铺，使现在，Base_Guide.sldprt 的工程图窗口和零件窗口都可见如图4-2。（二）创建三视图及等轴测视图、1、单击工程图工具栏上的标准三视图，指针形状变为。2、单击 Base_Guide.sldprt 窗口的图形区域。基体导向零件的三个视图出现在工程图纸上，如图4-3。3、击工程图工具栏上的命名视图，指针形状变为，命名视图 PropertyManager 出现。4、单击已在图纸内的任何三个视图之一，指针变为。5、在视图定向下，选择*等轴测。6、在工程图的所在窗口，单击该视图所要放置的位置。（指针代表视图的重心）（三）显示尺寸1、单击插入、模型项目。2、在插入模型项目对话框内，选择尺寸复选框。3、如果包括隐藏特征的项目复选框被选，单击以消除此复选框。4、单击确定以添加尺寸。（四）完成工程图详图1、单击上视上的 10mm 倒角尺寸，然后将其移到右视。拖动时请记住按住Shift键。2、如果 118mm 距离尺寸不是出现在上视而是前视，您可将此尺寸移动。 单击前视上的 118mm 尺寸，按住Shift键，然后将尺寸拖动到上视。3、因为所有三个圆角都有半径3，您可将其中两个隐藏。4、单击注解工具栏上的孔标注，然后单击孔的边线。5、将指针放置于尺寸PropertyManager中标注尺寸文字对话框头行开始处，然后键入2X来表示孔在模型中发生两次，单击确定。6、再单击孔标注回到选择指针。 您现在可拖动标注注释将其定位。4-5 完成的工程图详图三 、思考题1、如何调整工程图的视图比例，改变工程图的线型？2、如何将尺寸标注从一个视图拖到另一视图？实验五 两个螺栓法兰一、目的与任务、掌握使用草图工具栏的添加几何关系完全定义草图。、掌握使用系列零件设计表生成两个螺栓法兰的方法。二、内容、要求与安排方式（一）生成螺栓法兰1、单击标准工具栏上的新建。2、在新建 SolidWorks 文件对话框中，双击。3、FeatureManager 设计树中选择前视，单击草图工具栏上的草图绘制 ，打开一个新的草图，利用草图工具栏上的直线和圆的绘制工具以及添加几何关系工具绘制草图如图5-1。5-1 进入草图绘制模式绘制草图4、使用特征工具栏上拉伸0.438英寸。5、单击零件正面打开第二张草图，绘制一个和第一个草图大圆全等的圆，拉伸0.2英寸。6、单击零件正面打开第三张草图，绘制一个和第一个草图大圆同心的圆，直径1.5英寸，拉伸0.438英寸。7、零件正面打开第四张草图，绘制一个和第一个草图大圆同心的圆，直径1寸，使用特征工具栏上切除给定条件为完全贯穿，如图5-2所示。5-2 完成的基体8、选择图示5-3所示边线，使用特征工具栏上圆角特征，给定圆角半径0.05英寸，生成零件如图5-4所示。5-3完成圆角特征所选的边线 5-4完成的零件（二）利用系列零件设计表生成多个配置1、在 FeatureManager 设计树中，用右键单击注解文件夹，然后选择显示特征尺寸。零件的所有尺寸均显示出来。2、用右键单击第一次拉伸深度(0.438in)尺寸，然后选择链接数值。共享数值对话框出现。在名称框中输入拉伸，然后单击确定。3、用右键单击第一次拉伸深度(0.438in)尺寸，然后选择链接数值。单击名称框旁边的箭头，在清单中选择拉伸并单击确定。4、在图形区域中用右键单半径尺寸(1.188 in)，然后选取属性。在尺寸属性对话框的名称框中选择文字，然后键入新名称大圆半径。注意全名框在您输入时会相应更新。单击确定。5、重新命名以下尺寸l 尺寸0.397in重新命名为小圆半径l 尺寸0.438in重新命名为孔直径l 尺寸3.000in重新命名为孔心距6、右键分别单击剩余尺寸，选择隐藏。7、单击等轴测，并使用平移将零件移至窗口右下角。然后单击选择以取消选择任何激活的视图工具。8、单击插入、系列零件设计表，系列零件设计表 PropertyManager 出现。在来源下，单击空白。然后单击确定。9、在图形区域中分别双击大圆半径，小圆半径，孔直径，孔心距和拉伸尺寸的数值如图5-5所示。5-5 插入的系列零件设计表10、在第一实例下输入配置1作为您新配置的名称，然后在工作表中键入尺寸2.06in，0.5616in，0.556in，5.6566in，0.5636in如图5-6所示。在图形区域内工作表以外的任何位置单击。5-6 完成后的系列零件设计表11、保存该零件。（三）查看配置1、在 FeatureManager 设计树中，用右键单击注解文件夹，然后单击来清除选择显示特征尺寸旁边的复选符号。这将隐藏所有尺寸。2、在 FeatureManager 设计树底部，单击 ConfigurationManager 标签。5-7 配置清单3、双击配置的名称，零件会使用所选配置的尺寸重新进行计算，如图5-8所示。 5-8 (a)第一实例 5-8 (b) 配置1 实验六 铸造金属外壳一、目的与任务、熟练掌握使用草图工具栏的添加几何关系完全定义草图。、了解解决特定问题的思路。二、实验内容（一）生成旋转凸台1新建零件，将单位改为英寸，小数点后保留三位有效数字。2在前视图上打开第一张草图，画一条过原点的中心线，并绘制如图6-1所示草图轮廓。 图6-1旋转凸台草图轮廓3单击旋转凸台/基体命令，生成旋转凸台三维造型如图6-2所示。 图6-2 旋转凸台三维造型（二）生成管接头1选择前视面，打开第二张草图，绘制图示6-3管接头草图轮廓。 图6-3 管接头草图2选择拉伸凸台特征进行拉伸，并给定深度2.4英寸。3选择凸台的前端面，打开一个新的草图，绘制一个圆，端面上的圆与相应的外圆是相切的关系，如图6-4 (a) 凸台前端面草图1所示。 图6-4 (a) 凸台前端面草图14选择拉伸-切除特征工具，给定深度2.4英寸。5再选择凸台的前端面，打开草图，绘制一个如下的草图，端