中文版SolidWorks 2009经典学习手册

中文版SolidWorks2009经典学习手册 希望 第1章SolidWorks2009概述第2章基本操作第3章简单草图绘制第4章实体特征第5章草图绘制高级应用第6章实体特征高级应用第7章零件的修改第8章装配体操作第9章装配体动画第10章自顶向下设计技术第11章工程图第12章千斤顶建模第13章阀建模 第1章SolidWorks2009概述 SolidWorks是一款基于Windows操作系统的三维设计软件 功能强大 易学易用和技术创新是SolidWorks软件的三大特点 使得SolidWorks成为领先的 主流的三维CAD解决方案 SolidWorks能够提供不同的设计方案 减少设计过程中的错误以及提高产品质量 1 1SolidWorks简介 目前市场上所见到的三维CAD解决方案中 设计过程最简便 最方便的莫过于SolidWorks了 在我国 SolidWorks是公认的操作简单 方便 上手最快的三维设计软件 使用这套简单易学的工具 机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图 尝试运用特征与尺寸 及制作模型和详细的工程图 1 1 1SolidWorks2009用户界面 SolidWorks中包含三种文件类型 零件 装配体和工程图 这三种文件的用户界面相似 本节以零件文件为例来介绍SolidWorks2009的用户界面 双击桌面上的SolidWorks2009的快捷方式 打开SolidWorks软件 如图1 1所示 1 1 2SolidWorks特点 SolidWorks是一款基于特征的 参数化三维建模软件 SolidWorks提供了三种文件类型 零件 装配体和工程图 这三者之间是相关联的 本节仅作一些原理性的介绍 具体的使用方法和思路均在后面的章节中介绍 1 1 3SolidWorks功能模块 SolidWorks可以完成大部分零件的建模 对于一些特殊的零件 如钣金 则可以使用钣金功能来建模就很方便 SolidWorks由一系列的功能模块组成 主要由以下功能模块组成 1 2D到3D转换工具 2 内置零件分析 测试零件设计 分析设计的完整性 3 机器设计工具 具有整套熔接结构设计和文件工具 以及完全关联的钣金功能 4 模具设计工具 测试塑料射出制模零件的可制造性 5 消费产品设计工具 6 对现成零组件的线上存取 7 模型组态管理 在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化 简化设计的重复使用 8 零件模型建构 利用拉伸 旋转 薄壁特征 特征复制排列和钻孔来产生设计 9 曲面设计 1 1 4SolidWorks应用领域 SolidWorks百分之百面向产品设计 其产品在一百多个国家销售 为著名企业的机械设计团队提供服务 范围覆盖所有制造业 从机械 医疗 消费品 模具 工具及附件 直至电子电气 航空 汽车和教育 SolidWorks产品线把易于使用和性能极高的2D和3D设计工具结合起来 释放企业设计人员的创造力 同时提高工作效率 加快工作完成速度 SolidWorks软件减少CAD总体管理费用 因为其易于部署 使用和维护 令工程技术人员拥有更多的时间去更好更快地设计产品 SolidWorks2009版提供比以前版本更加强大的功能 而这些版本早已成为3DCAD市场上的领先产品 新版软件折射出巨大的研发努力 提高性能是其直接目标 企业研究显示这是设计人员和工程人员最为青睐的CAD软件特点 1 2SolidWorks操作流程 使用SolidWorks进行设计产品 通常包含了该软件所提供的三类文件 零件 装配体和工程图文件 其中零件文件是完成装配体和工程文件的基准 在SolidWorks中 通常在零件环境下进行零件建模 将完成的模型在装配体环境里进行配合以生成装配体 最后将零件和装配体导入到工程图文件中 制作工程图 其操作流程如图所示 1 3SolidWorks2009新增功能 SolidWorks2009开发的主旨是三个方面 让设计师专注于设计 而非CAD Focusondesign notCAD 设计更好的产品 DesignBetterProducts 满足用户不断扩展的需求和期望 Scalewithuserneedsanddemands 1 4环境设置 用户可以根据自己的需要和习惯 定制属于自己的SolidWorks操作环境 可以设置工具栏中显示的标签和按钮 以及系统的操作环境等 本节主要向读者传达一个思想 可以在SolidWorks里定制完全符合个人的需要和习惯的操作环境 软件的默认设置几乎符合用户的大部分使用需求和操作习惯 通常不需要专门设置 本节仅向读者演示设置SolidWorks环境的一些操作步骤 具体的设置选项还需要根据实际需求来确定 1 定义工具栏2 视图菜单3 设置系统选项 1 5小结 本节简单介绍了SolidWorks软件的基本信息 包括用户界面 应用领域 操作流程和环境设置等 对于初学者 请读者多熟悉SolidWorks的用户界面 这样才能更快地适应该软件的操作环境 以方便后面的学习 SolidWorks是一款很容易上手的三维设计软件 读者首先要树立学习该软件的信心 通过一段时间的学习 基本能完成基本模型的建模 另外 读者务必牢记零件的建模流程 先选面 后绘图 再应用特征 第2章基本操作 SolidWorks是一款基于Windows操作系统的三维设计软件 因此如果读者熟悉Windows操作系统的基本操作 那么就可以完成SolidWorks的一些基本操作 而且SolidWorks的用户界面也很容易让读者接受 本章介绍SolidWorks的一些基本操作 主要包括 文件操作 视图操作 操作SolidWorks对象 以及使用工具栏等 只有熟悉这些基本操作 才能正确快速地应用SolidWorks进行工作 2 1文件操作 SolidWorks采用了读者熟悉的Windows操作系统用户界面 其文件操作同Windows操作系统的文件操作类同 可以新建文件 打开和删除文件等 本节介绍SolidWorks的一些最基本的文件操作 包括新建文件 打开文件 保存文件等 2 1 1新建文件 单击标准工具栏里 新建 按钮 或者单击菜单栏里 文件 新建 命令 弹出 新建SolidWorks文件 对话框 如图所示 选择文件类型 零件 装配体或者工程图 图标 单击 确定 按钮 建立相应类型的文件 2 1 2打开文件 完成的零件的建模后 将零件进行保存 对于已有的文件 可以通过下列两种方式之一来打开 SolidWorks未启动状态下 在Windows资源管理器浏览至目标文件所在的目录 直接双击SolidWorks文件 来打开文件 SolidWorks启动状态下 单击标准工具栏里 打开 按钮 或者单击菜单栏里 文件 打开 命令 弹出 打开 对话框 浏览至目标文件 选择该文件后 将在 缩略图 选项卡里显示该文件的缩略图 单击 打开 按钮 打开选择的文件 2 1 3保存文件 在SolidWorks里保存文件 同MicrosoftOffice保存文件类同 可以保存文件 也可以另存储文件 1 保存文件2 另存储文件 2 1 4关闭文件 由于SolidWorks是在一个工作界面里打开多个文件的 因此要关闭文件 需要先激活欲关闭的文件窗口 可以通过如下方法之一来关闭文件 如果同时打开了多个SolidWorks文件 可以将文件窗口还原或者最小化 再选择需要关闭的窗口 单击文件窗口里的 关闭 按钮 将关闭目标文件 但不关闭软件 如果同时打开了多个SolidWorks文件 可以使用 Ctrl Tab 组合键 来切换显示的窗口 单击文件窗口里的 关闭 按钮 将关闭目标文件 但不关闭软件 关闭软件 那么将关闭软件和所有打开的文件 2 2移动 旋转和缩放视图 为了便于操作模型 需要合适地显示模型的部位 视图角度和视图大小 在SolidWorks里 通过相关的命令可以实现移动 旋转和缩放视图 这些操作非常灵活 可以通过多种方法来实现 目的在于使用户更加专注于设计的本身 而非软件的操作 软件提供了相关的命令 同时也可以通过鼠标的按键配合键盘来完成这些操作 2 2 1视图命令 欲更改模型的视图 可以通过SolidWorks里的 平移 旋转 和 缩放 命令来实现 下面分别介绍这些命令的使用方法 1 移动视图2 旋转视图3 缩放视图 2 2 2使用鼠标操作 在SolidWorks里修改模型视图 可以全部通过鼠标 带中间滚轮 和键盘操作来完成 使用鼠标来完成修改视图 将更加方便和快捷 也符号操作习惯 旋转 按住鼠标中间滚轮 稍移动鼠标 光标反馈为 按住中间滚轮移动鼠标 即可旋转模型视图 平移 按住 Ctrl 键 按下鼠标中间滚轮 稍移动鼠标 光标反馈为 拖动鼠标即可平移模型视图 放大 缩小 将鼠标移至绘图区域 向上滚动中间滚轮 则缩小模型视图 向下滚动中间滚轮 则放大模型视图 2 3选取操作对象 在SolidWorks里 可以作为操作对象的元素很多 如草图实体 模型边线 面 基准面等 SolidWorks里绘图区域的元素同其 特征设计树 里的项目是一一对应的 选取对象可以从绘图区域选择 也可以从 特征设计树 里进行选择 1 选择面 基准面2 选择草图实体3 选择模型实体4 取消选择5 选择多个6 光标反馈 2 4复制与删除 SolidWorks的文件可以被复制与删除 这些操作同在Windows操作系统复制与删除文件是一样的 在SolidWorks文件里 也可以复制草图 特征等 这部分的知识很少使用 不作介绍 要告知读者的是 可以直接在SolidWorks的 打开 对话框中复制 删除与重命名文件等 在实际应用过程中 这种方法很实用 该方法同样支持 Ctrl A 全选 Ctrl C 复制 Ctrl V 粘贴 等组合快捷键 同样可以使用 F2 快捷键来重命令零部件 2 5前导视图工具栏 前导视图工具栏提供了常用的视图控制命令和模型显示控制命令 通过该工具栏可以以系统设定的视图方向来观察模型 并可以更改模型的显示样式 在SolidWorks里主要的操作对象是几何模型 选择合适的方式显示几何模型是展开工作的重要基础 本节介绍前导视图工具栏的使用 2 5 1剖面视图 剖面视图 命令用于过一个指定的面来剖切模型 以观察模型内部结构 使用该命令 需要为生成的剖面视图选择一剖切面 该剖切面通常为参考基准面或者模型上的平面 下面介绍该命令的使用方法 2 5 2视图定向 视图定向工具栏提供的工具可以实现以下功能 以设定好的标准视图之一定向模型 可以通过一个 两个或四个视口查看模型或工程图 下面介绍这些命令的使用方法 1 标准视图命令2 正视于 命令3 其他命令 2 5 3显示样式 显示样式工具栏里可以设定模型不同的显示样式 欲更改显示样式 单击前导视图工具栏里 显示样式 按钮 弹出样式命令列表 单击 上色 按钮 则模型显示如图所示 如果单击 消除隐藏线 按钮 则模型显示如图所示 其他命令请读者自行操作 并观察结果 2 6定制SolidWorks操作环境 用户可以根据个人习惯来设置SolidWorks的操作环境 单击菜单栏里 工具 选项 命令 将弹出 系统选项 对话框 如图所示 通过该对话框可以设置符合个人习惯的操作环境 以及其他一些选项 2 7小结 本节介绍了SolidWorks里的一些基本操作 包括文件操作 视图操作 复制与粘贴 使用前导视图工具栏 以及设置SolidWorks的操作环境等 这些操作同Windows操作系统的相关操作是类同的 读者可以将这而这联系起来学习 SolidWorks初学者要多加复习和练习 熟悉这些操作才更加有利于后面章节的学习 第3章简单草图绘制 在SolidWorks里 草图是建模的基础 大部分的特征命令都是基于草图进行的 在SolidWorks里 用于绘制草图的命令非常丰富 各个命令的使用也很灵活 有些草图绘制命令是基于模型操作的 如果不结合三维模型 而单纯的介绍绘制草图效果不好 因此本章主要介绍部分草图绘制命令的基本使用方法 详细的讲解将在后面的章节里进行 3 1草图绘制概述 草图是建模的基础 在SolidWorks零件里 空间是三维的 因此绘制草图需要为草图选择草图绘制平面 草图绘制平面可以是视图基准面 模型面和添加的基准面 很多SolidWorks初学者 很难把握草图和草图平面的概念 草图和草图绘制平面的关系 下面给读者详细地介绍 一个草图包含草图绘制平面和草图实体 草图的内容 两部分 可以理解为如果要绘制一个草图 那么就必须选择一个平面来绘制草图 选择了绘制平面后 绘制了线条后才能是一个完整的图 3 2绘制草图实体 草图是SolidWorks里进行零件建模 以及装配体操作和制作工程图的基础 这些草图是由基本的草图实体构成的 再通过添驱动加尺寸和草图几何关系 来约束这些草图实体的大小和位置 SolidWorks提供了一些基本的命令来生成草图实体 如直线 圆 长方形等 下面介绍这些命令的使用方法 3 2 1直线 直线 命令用于绘制直线段 也可以用来绘制圆弧 单击一点作为线段的起点 移动鼠标至另一位置单击 作为线段的终点 即在起点和终点之间生成一条线段 3 2 2矩形 矩形 命令用于绘制矩形和平行四边形 生成矩形有多种方式 如以矩形的三个顶点来确定一个矩形 或者以矩形的一条边和两个顶点来确定矩形等 在SolidWorks里 通过选择 矩形类型 从而以不同的方式绘制矩形 13 2 3多边形 多边形 命令用于绘制正多边形 为正多边形设定边数和生成正多边形的方式 即可生成所需的正多边形 3 2 4圆 圆 命令用于绘制圆 根据圆的定义方式 SolidWorks提供了两种绘制圆的方式 圆心 半径方式和圆周上3个点方式 下面介绍该命令的使用的使用方法 3 2 5圆弧 圆弧 命令用来绘制圆弧 根据圆弧的定义方式 在SolidWorks里给出了三种圆弧类型 圆心 起 终点画弧 切线弧和三点圆弧 每种类型说明如表3 2 下面分别介绍三种 圆弧类型 的使用方法 以下操作均基于已选择草图绘制平面且单击 草图绘制 按钮 3 2 6样条曲线 样条曲线 命令用来绘制样条曲线 样条曲线可有两个或多个点 其生成方式为在草图平面的一系列草图点之间 以某种插值方式添加样条曲线 下面介绍该命令的使用方法 3 2 7椭圆 椭圆 命令用于绘制椭圆 需要为椭圆指定中心 半短轴长和半长轴长 如果两个周长相等 则生成圆 1 新建一个SolidWorks零件文件 单击 特征设计树 里 前视基准面 条目 弹出快捷命令菜单 单击 草图绘制 按钮 开始在 前视基准面 绘制草图 工具栏里弹出 草图 标签 并处于激活状态 2 单击 草图 标签下 椭圆 按钮 或者单击菜单栏下 工具 草图绘制实体 椭圆 命令 移动鼠标至绘图区域 指针形状变为 3 单击左键以放置椭圆的中心 移动鼠标至合适位置 单击左键以指定椭圆的一个半轴长和方向 移动鼠标至合适位置 单击左键以指定椭圆的另一半轴长 3 2 8点 点 命令用于绘制点 点一般不参与零件建模 主要用于尺寸定位 添加几何关系和复制特征等 单击 草图 标签下 点 按钮 或者单击菜单栏下 工具 草图绘制实体 点 命令 移动鼠标至绘图区域 指针形状变为 在图形区域中单击左键以放置点 点 命令保持激活 可继续插入点 如果要结束绘制点 再次单击 草图 标签下 点 按钮 或者单击菜单栏下 工具 草图绘制实体 点 命令 3 2 9文字 文字 命令用于在草图里绘制文字 需要为文字选择其依附的曲线 在任何连续曲线或边线组中 包括零件面上由直线 圆弧 或样条曲线组成的圆或轮廓之上绘制文字 文字和草图一样 可以用于特征操作 3 2 10槽口 槽口命令用于直接绘制各种类型的槽口 包括直槽口和圆弧槽口 SolidWorks提供4种绘制槽口类型 1 直槽口 2 中心直槽口 3 三点圆弧槽口 3 2 11剪裁实体 剪裁实体 命令用于剪裁草图实体 根据所剪裁的草图实体可以选择不同的剪裁类型 SolidWorks提供了5种剪裁方式 强劲剪裁 边角 在内剪除 在外剪除和剪裁到最近端 单击 草图 标签下 剪裁实体 按钮 或者单击菜单栏下 工具 草图工具 剪裁 命令 弹出 剪裁 属性管理器 如图3 54所示 根据剪裁的草图实体选择合适的剪裁方式 3 2 12延伸实体 延伸实体 命令用于延伸一个草图实体至与另一个草图实体 并与之相交 从而可以延伸草图实体 直线 中心线或者圆弧 的长度 封闭开环草图 1 新建一个SolidWorks零件文件 选择 前视基准面 作为草图绘制平面 绘制草图 2 单击 剪裁实体 按钮旁的下三角按钮 弹出命令列表 单击 延伸实体 命令 或者单击菜单栏下 工具 草图工具 延伸 命令 鼠标指针变为 3 将鼠标移动至欲延伸的草图实体上 所选实体以红色出现 预览结果按延伸实体的方向以红色出现 单击草图实体以延伸实体 3 3尺寸与几何关系 在SolidWorks里绘制草图 初始不需要给定草图实体的确切尺寸和位置关系 而是通过尺寸与几何关系来修改草图的位置和大小 即以尺寸和几何关系来驱动草图 所谓驱动 也就是修改草图实体的尺寸或几何关系 草图实体将随之改变 智能尺寸 命令通过所选择的草图实体之间的关系 将自动判断欲标注的尺寸类型 如距离 半径等 对某些类型的尺寸标注 点到点 角度 圆 放置尺寸的位置也会影响所添加的尺寸类型 在SolidWorks里 智能尺寸 命令能满足大部分标注要求 因此尺寸部分仅讲解 智能尺寸 命令的使用方法 读者需注意的是 SolidWorks2009支持负尺寸标注 3 3 1长度标注 长度标注主要用来标注直线段的长度 以图的两条线段为例介绍 3 3 2角度标注 角度标注用于标注角度 通常用于标注两条不平行直线 一条直线与模型边线或者两点相对另一点的夹角 3 3 3圆标注 圆标注包括直径和半径标注 使用 智能尺寸 对圆或者圆弧标注时 默认标注圆的直径 标注圆弧的半径 其中直径和半径标注之间可以转换 本节以标注圆为例介绍 3 3 4距离标注 距离标注用于标注两个实体之间的距离 概括起来 包括点到点 点到直线 直线到直线 圆到参考草图实体等的距离 1 点到点2 点到直线3 直线到直线4 圆到草图实体5 带中心线标注 3 3 5锁定标注类型 使用 智能尺寸 标注尺寸 根据所选草图实体之间的位置关系 软件将自动判断标注的尺寸 如长度 半径 距离等 另外 放置尺寸的位置也会影响所添加的尺寸类型 对于草图的一些特定位置 直线段与水平方向成一个很小的夹角 下面演示标注该直线段尺寸的操作方法 3 3 6几何关系概述 几何关系是草图实体或者草图实体与参考对象之间的关系 如圆弧之间的同心关系 直线之间的平行关系 等等 当选定一个或者多个对象 将弹出选定对象的属性管理器 其中的 现有几何关系 列表框显示了现有的几何关系 添加几何关系 选项下列出了可供选用的几何关系 3 3 7添加几何关系 在SolidWorks里 几何关系是一种特殊的草图驱动 一般与尺寸标注工具配合使用来完成草图的绘制 添加几何关系的应用很灵活 可以在草图实体之间 或在草图实体和基准面 基准轴 边线 或顶点之间生成几何关系 下面介绍如何添加几何关系 至于如何应用好几何关系 还需要在使用中积累经验 3 3 8自动添加几何关系 自动添加几何关系主要通过捕捉来实现 当绘制草图的时候 如果激活捕捉和自动添加几何关系功能 能够捕捉草图的端点 终点 圆心等几何元素 同时根据绘制的草图实体和捕捉的几何元素之间的关系 自动添加相应的几何关系 3 3 9显示 删除几何关系 在SolidWorks里 可以对已经添加的几何关系进行显示 隐藏和删除等操作 3 4草图状态讨论 在SolidWorks里 草图有三种状态 欠定义 完全定义和过定义 从自由度的角度来分析 三种状态的自由度数分别为大于0 等于0 小于0 通俗的理解为 在草图平面上 添加了尺寸和几何关系约束后 如图草图实体相对某一个固定的点 如原点 可以平移或者旋转 或者草图实体自身大小可以改变 那么该草图实体为欠定义状态 如果恰好不能平移和旋转 草图实体自身大小不可以改变 那么该草图实体为完全定义状态 对于一个完全定义状态的草图实体再添加尺寸或者几何关系约束 将有可能使尺寸之间互相冲突 那么该草图实体为过定义状态 1 点2 直线3 圆4 小结 3 5实例 本节通过绘制几个草图实例 综合应用各种草图命令 向读者展示绘制草图流程和如何灵活运用尺寸和几何关系来驱动草图时 请读者牢记绘制流程 先选面 再绘图 1 例1本例通过简单的草图向读者展示草图绘制和编辑的流程 2 例2本例绘制一个基底草图 通过学习该例 加深对尺寸和几何关系理解 3 6小结 本章介绍草图绘制实体命令和草图工具命令的使用方法 读者牢记 先选面 再绘图 读者要理解草图和草图平面的概念 在SolidWorks里 将一个草图实体集合定义为一个草图 不同的草图可以位于同一平面上 每一个草图实体集合都定义一个草图名称 也就是草图名称和草图实体集合是一一对应的 如前所示 在SolidWorks里 如果要修改 添加或者删除草图实体 必须先进入相应的草图里 完成的了草图编辑操作后 要退出草图 以便进行其他操作 重点在如何使用尺寸和几何关系来完全定义草图 第4章实体特征 所谓特征就是生成一些基本模型元素的操作 如生成球体 圆柱 长方体等 将这些基本模型元素进行布尔运算 就可以得到各种复杂的模型 在本章中将分类介绍特征命令的使用 使读者对特征命令的使用和SolidWorks建模过程有比较深刻的了解 4 1基体特征 新建了一个空白的零件文件后 零件的第一个特征必然是要生成一个实体 有了基本的实体后就可以在这个实体上进行添加或删除材料 以生成相对复杂的模型 在SolidWorks里建立特征一般遵循如下的步骤 1 选择绘制草图平面 2 在基准面上绘制草图 3 应用特征命令 上述步骤概括为 先选面 后绘图 再应用特征 绘制草图平面可以是零件中的三个默认基准面 模型上的平面或参考基准面 根据模型的结构和应用的命令特征 草图可以是开环 闭环 自相交叉或非自相交叉的 有些特征是在草图的基础上进行操作的 如拉伸凸台特征和拉伸切除特征 有些是在现有模型的元素 如点 线 面上操作的 如圆角特征 4 1 1拉伸凸台 基体 拉伸凸台 基体 特征的建模过程可以理解为 一个草图沿着给定方向移动一段距离 草图所扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素 拉伸的方式有多种 可以是单向拉伸 双向拉伸 两侧对称拉伸等 下面介绍 拉伸凸台 基体 特征命令的操作步骤 1 单向拉伸2 编辑已有特征3 在现有特征上生成新的特征 4 1 2旋转凸台 基体 旋转凸台特 基体 特征一般用于旋转体的建模 建模过程可以理解为 一个草图绕一条直线旋转一定角度 草图所扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素 根据草图与旋转轴位置的不同 可以生成不同的实体模型 下面分几种情况 演示一下其操作步骤 1 生成球体模型2 不同的旋转类型3 生成环形模型 4 1 3扫描 扫描 特征通过沿着一条路径移动轮廓 截面 来生成基体 建模过程可以理解为 将一块木板穿在钢丝上 从钢丝一端滑至另一端 木板扫略过的空间即为所要生成的基本模型元素 扫描 特征比较复杂 至少需要两个草图 并且草图平面不能平行 包括重合 应用过程中应遵循以下规则 对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的 路径可以为开环或闭环 可以是一张草图 一条曲线或一组模型边线中包含的一组草图曲线 路径的起点必须位于轮廓的基准面上 不论是截面 路径或所形成的实体 都不能出现自相交叉的情况 引导线必须与轮廓或轮廓草图中的点重合 1 简单扫描2 带引导线扫描 4 1 4放样凸台 基体 放样通过在轮廓之间进行过渡生成特征 可以使用两个或多个轮廓生成放样 对于多个轮廓生成放样 仅第一个或最后一个轮廓可以是点 也可以这两个轮廓均为点 下面分情况介绍 放样 特征的使用 1 简单放样2 使用中心线放样 4 1 5实例 灵活运用上述介绍的特征 就可以得到一些复杂的模型 本小节通过一个实例给读者展示上述几种特征的综合运用 下心盘是一个结构比较规则的模型 利用 拉伸凸台 基体 特征和 旋转特征 就能完成该模型的大部分建模 4 2切除特征 切除特征的使用与基体特征相似 所不同的是 基体特征通过添加材料 即将不同的实体进行叠加生成模型 如可以生成凸台 基体等 切除特征通过删除材料 即用一个实体减去另一个实体来生成模型 可以生成槽 孔等 所以 本节结合实例讲解切除特征的使用 一方面复习使用基体特征 另一方面使读者体会如何灵活的运用这些特征命令生成零件模型 4 2 1拉伸切除 拉伸切除 特征的使用与 拉伸凸台 基体 特征的使用相似 其建模过程可以理解为 一个草图沿着给定方向移动一段距离 在现有的实体模型中减去该草图所扫略过的空间即为所要生成模型结构 拉伸切除 特征同 拉伸凸台 基体 特征一样 其使用方法很灵活 选择不同的起始与终止条件 可以生成各种不同的模型效果 好的使用方法可以给设计带来很大的方便 也更有利于体现设计的意图和后期对模型的修改 4 2 2旋转切除 旋转切除 特征的使用与 旋转凸台 基体 特征的使用相似 需要先绘制用于旋转切除的草图轮廓和中心线 通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来移除材料 4 2 3放样切除 放样切除 特征的使用与 放样凸台 特征的操作步骤是一样的 所不同的是前者在现有模型上减去材料来生成模型 下面以 使用引导线的放样 介绍该特征的使用方法 4 2 4扫描切除 扫描切除 特征用于在现有模型上减去材料来生成模型 扫描切除 特征的使用与 扫描 凸台 特征的使用相似 成形方式也一样 扫描切除 特征需要至少两个草图 即轮廓草图和路径草图 4 2 5异型孔向导 异型孔向导 用于在现有模型面上生成各种类型的孔 孔的 类型 和 位置 可以在属性管理器中定义 当使用异形孔向导生成一孔时 孔的类型和大小出现在 特征设计树 中 孔的位置可以用过现有草图实体进行定位 也可以通过添加尺寸和几何关系来约束孔的位置 4 3辅助特征 辅助特征用于生成模型上的细节 也就是对模型进行一些细节的修饰 如圆角 倒角 以及模型上文字等 使用相应的特征命令来完成这些结构的建模 可以简化建模过程 提高零部件的性能 而且能美化模型的外观 4 3 1圆角 圆角 特征用于在现有模型上生成内圆角或者外圆角 使用 圆角 特征需要为该特征选择边线或者面 对于选择的面 将在该面的边线上生成圆角 圆角 特征不需要草图 直接在现有的模型边线或者面上进行操作 也可以作用在特征上 下面介绍该特征的使用步骤 等半径圆角 面圆角 4 3 2倒角 倒角 特征用于在现有模型上生成内倒角或者外倒角 使用 倒角 特征需要为该特征选择边线或者面 对于选择的面 将在该面的边线上生成倒角 倒角 特征不需要草图 直接在现有的模型边线或者面上进行操作 下面介绍该特征的使用步骤 1 距离角度2 距离 距离 4 3 3筋 筋 特征用于生成模型上的一些加强筋或支撑板结构 筋是从开环或闭环绘制的轮廓所生成的特殊类型拉伸特征 在轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料 可使用单一或多个草图生成筋 4 3 4拔模 拔模是指以指定的角度斜削模型中所选的面 其应用之一可使模具零件更容易脱出模具 可以在现有的零件上插入 拔模 特征 实现拔模角度还可以在拉伸 拉伸凸台 基体 或者 拉伸切除 特征时进行拔模 拔模 特征需要在模型上为要拔模的面设定拔模角度和拔模的中性面 本节介绍 拔模 特征的使用方法 4 3 5抽壳 抽壳 特征用来掏空零件 可以生成厚度不变的薄壁零件 也可以使用多个厚度来进行 抽壳 特征 可以为 抽壳 特征选择移除的面 那么所选择的面敞开 在剩余的面上生成薄壁特征 如果没有选择模型上的任何面 则可抽壳一实体零件 下面介绍 抽壳 特征的使用方法 1 移除面2 不移除面 4 3 6包覆 利用 包覆 特征可以将草图包覆到平面或非平面上 包覆特征支持轮廓选择和草图重用 通常包覆特征用的比较多的情况是包覆文字 1 包覆文字2 包覆草图 4 3 7圆顶 圆顶 特征用于在现有的模型上生成一个圆顶结构 根据设定的参数 可以形成不同的圆顶效果 圆顶 特征一般多用于造型方面 如手机的按键 圆顶特征可以生成凸顶和凹顶 4 4特征的复制 如果零件上有多个相同的结构 并且按一定的顺序排列 如法兰盘上的螺钉孔 如果重复使用特征去生成这些结构 不但要花费大量的时间 而且会增加零件的复杂程度 更不有利于后期修改零件 通过特征的复制 可以轻松解决上述遇到的问题 在Solidworks里 用于复制的特征有 镜向 特征和各种 阵列 特征 4 4 1线性阵列 线性阵列 特征可以实现在一个 或者两个 方向阵列已有特征 使用该特征 需要指定阵列方向 线性阵列间距 实例总数和欲复制的特征 复制的特征之间的距离相等 下面介绍 线性阵列 特征的使用方法 1 一个方向阵列2 两个方向阵列 4 4 2圆周阵列 圆周阵列 特征用于在一个圆周上复制已有特征 需要为 圆周阵列 选择 阵列轴 和阵列特征间的角度 4 4 3镜向 镜向 特征用来沿面或基准面生成特征的镜向 即以所选的面或基准面 对称生成一个特征 或多个特征 的复制 4 4 4表格驱动的阵列 表格驱动的阵列 通过指定欲生成实例的X Y的坐标值来复制源特征 使用该特征 需要建立一个坐标系 此坐标系的原点作为表格阵列的原点 X和Y轴定义阵列发生于的基准面 然后为每个欲生成的实例指定坐标值 为了便于计算坐标值 坐标系的原点一般位于源特征的中心 1 手动输入表格2 插入表格 4 4 5曲线驱动的阵列 曲线驱动的阵列 特征 使得欲复制的特征沿着选择的曲线生成阵列 定义 曲线驱动的阵列 特征 可以使用任何草图线段 或沿平面的面的边线 实际使用中使用的不多 本节仅介绍一个方向的阵列 4 4 6草图驱动的阵列 草图驱动的阵列 特征使用草图中的草图点来指定特征阵列 源特征在整个阵列扩散到草图中的每个点 对于孔或其他特征 可以运用由草图驱动的阵列 需要为该特征绘制一系列的点 来指定阵列的实例的位置 4 4 7填充阵列 填充阵列 特征实现在所选平面或平面区域内 以设定的方式来填充源特征 参数控制 阵列布局 方式 可以生成钣金穿孔式阵列或通常用于增强美观度的同轴心形阵列 可以使用用户自定义的特征或者系统预定义的切割形状来填充区域 本节以使用预定义的割形状的填充阵列为例 来介绍该特征的使用步骤 4 5参考几何体 在SolidWorks里 参考几何体指 基准面 基准轴 坐标系 和 点 本节将介绍这几种参考几何体的生成方法和应用实例 在零件建模过程中 仅仅使用三个基准面与模型上的面作为草图绘制平面是不能完全满足建模要求的 另外合理地使用参考几何体能够简化操作步骤 并且能够生成一些比较特殊或者复杂的结构 4 5 1基准面 前面章节里 对于零件的建模都或多或少地需要插入基准面 通过设定欲生成的基准面的参数 可以在模型空间的指定位置生成基准面 可以使用基准面来绘制草图 生成模型的剖面视图 用于拔模特征中的中性面 等等 本节介绍如何生成基准面 4 5 2基准轴 基准轴 特征可以生成一条参考轴线 可以在生成草图几何体时或在圆周阵列中使用基准轴 基准轴与临时轴的作用相似 每一个圆柱和圆锥面都有一条轴线 临时轴是由模型中的圆锥和圆柱隐含生成的 当临时轴不能满足建模需求时 就需要建立基准轴 1 基准轴2 临时轴 4 5 3坐标系 坐标系 命令用来在零件中插入一个新的坐标系 以用于某些特征的使用或者特殊的分析需要 使用 坐标系 命令需要指定坐标系的原点和坐标轴的方向 4 5 4参考点 参考几何体中 点 命令的使用很少 单击 特征 标签下 参考几何体 按钮 弹出 参考几何体 列表 单击 点 命令 或者单击 插入 参考几何体 点 命令 弹出 点 属性管理器 点的生成方式根据各图标很容易理解 在建模过程中 利用模型上或者草图里点或边线的元素 都可以实现参考 点 的功能 因此该命令很少使用 这里不作详细介绍 4 6实例 斜楔 灵活运动上述介绍的各命令 就基本能满足零件建模的使用 建模过程应根据零件结构 绘制合理的草图和选择合适的特征命令 使用SolidWorks进行三维建模 读者务必牢记 先选面 后绘图 本节演示的 斜楔 模型如图所示 4 7小结 本章介绍了SolidWorks里特征命令的基本使用方法 通过对本章的学习 应能够完成一些基本零件的建模 读者务必牢记SolidWorks的操作流程 先选面 后绘图 在应用特征 SolidWorks是一款参数化三维设计软件 零件建模的每一个步骤和参数都被记录下来 并且 特征设计树 里的特征和模型上的结构是一一对应的 因此 无论何时 都可以对零件的任何特征进行编辑 需要注意的是 当特征之间有参考联系时 修改 特征设计树 里前面的特征 可能会对后面的特征产生错误的影响 灵活地绘制草图和使用特征命令 能够简化操作步骤 提高设计效率 能够方便后期修改零件 模型上的同一结构 可以通过不同的特征命令来完成 选择比较好的实现方法 这需要在使用过程中积累经验 第5章草图绘制高级应用 在SolidWorks里 对于一些特殊的草图 如复杂的草图 含有多个相同草图单元且按一定规律排列的草图等 如果按照第3章里所介绍的 使用一些基本命令来绘制 必然要花费更多的时间 那么通过本章的学习 读者将学习使用一些高级的草图命令 使用这些命令的意义不仅仅在于提高绘制草图的速度 更多的可以体现设计意图 方便后期修改零件 5 1草图绘制工具 在使用SolidWorks进行零件建模的过程中 经常会遇到这样一些情况 如多个相同的草图按照一定的规律排列 草图和模型的边线是等距或者重合的 两个草图实体关于某一直线对称 等等 使用草图会的基本命令可以绘制完成 但SolidWorks提供了更为高效的工具来绘制这类草图 如复制 镜向 添加草图圆角 倒角等 通过使用这些命令 可以提高绘制草图的速度 使得设计更简洁 思路更清晰 5 1 1圆角 圆角 命令在两个草图实体的交叉处剪裁掉角部 对于非交叉实体 将以设定圆弧过渡 从而生成一个切线弧 5 1 2倒角 倒角 命令在两个草图实体的交叉处剪裁掉角部 对于非交叉实体 将以设定倒角过渡 倒角 命令的使用方法同 圆角 命令相似 5 1 3等距实体 等距实体 命令按设定的距离等距一个或多个草图实体 所选模型边线等 以生成草图实体 例如 可以等距诸如样条曲线或圆弧 模型边线组 环等类型的草图实体 需要注意的是 不论等距现有草图实体还是等距模型上的元素 必须在 绘制草图 状态下进行 1 等距草图实体2 等距模型元素 5 1 4转换实体引用 转换实体引用 命令通过投影一边线 环 面 曲线 或外部草图轮廓线 一组边线或一组草图曲线到草图基准面上 以在草图中生成一条或多条曲线 通俗的理解就是将所选元素 草图实体或者模型上的元素 投影到所选的草图绘制平面上 作为草图里的草图实体存在 需要注意的是 使用 转换实体引用 必须在 绘制草图 状态下使用 下面通过几个例子介绍该命令的使用方法 1 转换草图实体2 转换模型实体 5 1 5镜向实体 镜向实体 命令用于复制现有的草图实体 复制生成的草图实体和源草图关于 镜向点 直线或者直线段 对称 当生成镜向实体时 SolidWorks软件会在每一对相应的草图点 镜向直线的端点 圆弧的圆心等等 之间应用一 对称 几何关系 如果更改被镜向的实体 则其镜向草图实体也会随之更改 1 镜向现有草图实体2 应用实例3 动态镜向实体 5 1 6线性草图阵列 当草图实体按照一定的规律排列时 就可以使用草图阵列来生成草图 线性草图阵列 命令用于沿一个或者两个方向线性阵列所选定的草图实体 下面介绍该命令的使用方法 1 线性草图阵列 命令2 指定阵列方向 5 1 7圆周草图阵列 圆周草图阵列 命令用于在一个圆周上复制已有的草图实体 需要为 圆周草图阵列 选择中心点和阵列草图实体间的角度 该命令的使用方法同特征里的 圆周阵列 命令相似 5 2草图绘制辅助工具 在草图绘制过程中 SolidWorks提供了一些辅助的工具 来帮助用户进行绘制草图 从而提高草图的准确性 本节主要介绍在绘制草图过程中的一些辅助操作 以提高绘制草图的效率和质量 通过本节 读者将学习快速捕捉 推理指针 推理线和网格线的使用方法 5 2 1草图捕捉 草图捕捉是指在草图绘制过程中 捕捉草图中的一些特殊草图元素 如线段的端点或者终点 交叉点 圆心等 使得绘制的草图实体自动添加与这些草图元素之间的几何关系 从而提高绘制草图的效率和质量 SolidWorks里提供的草图捕捉总结如表5 1所示 读者不需要强记下这些草图捕捉 先了解草图捕捉的类型 在练习或者工作积累这些草图捕捉的使用 5 2 2快速捕捉 快速捕捉是即时式单步草图捕捉操作 快速捕捉将根据鼠标接近的草图实体类型 自动判断草图捕捉类型 也可以选择特定的快速捕捉类型 则会过滤掉其他草图捕捉 从而专注于特定的草图捕捉类型 5 2 3网格线 在SolidWorks里绘制草图 为了比较精确的绘制和定位草图实体 可以显示网格线 作为绘制草图的参考 在草图绘制状态下 可以通过如下操作之一来显示网格线 单击 视图 网格 命令 绘图区域显示网格 再次单击该命令 关闭显示网格 单击 工具 选项 命令 弹出 系统选项 对话框 单击 文档属性 标签 对话框名臣更新为 文档属性 单击 网格线 捕捉 选项 在该选项下可以设定网格的参数 单击 确定 按钮 关闭该对话框 5 2 4推理线与推理指针 在实际应用过程中 通常综合使用推理线 推理指针 草图捕捉及几何关系 以图形方式显示草图实体的相互影响关系 下面介绍推理线与推理指针的使用方法 1 推理线2 推理指针 5 4小结 本章介绍了草图绘制的一些高级应用 在实际应用中 转换实体引用 和 等距实体 命令使用比较多 建模过程中 对于一些相同结构 可以通过阵列草图来实现 也可以通过阵列特征来实现 如图所示 其余命令也一样 读者可根据个人习惯来使用 第6章实体特征高级应用 SolidWorks提供的特征命令是有限的 但如果能灵活使用 将完成各种复杂的零件模型 另一方面 如何使用特征命令 以及出现错误时如何解决等问题 都是大部分初学者以及中级用户经常遇到的难题 本章将介绍实体特征的高级应用和常见错误的解决方案 6 1拉伸开始 终止条件详解 拉伸凸台 基体 特征和 拉伸切除 特征的操作步骤和选项是相似的 二者区别在于前者为添加材料 后者减去材料 本节的讲解主要以 拉伸凸台 基体 特征为例 拉伸特征的开始 终止条件都有多种类型 如果组合使用 就可以生成多种不同的模型效果 6 1 1开始条件 在SolidWorks里面 为拉伸开始条件提供了 草图基准面 曲面 面 基准面 顶点 和 等距 4中类型 下面分别介绍 设定开始条件在 拉伸 属性管理器里 从 选项下 单击 开始条件 列表的下三角按钮 弹出类型列表 即可选择需要的类型 1 草图基准面2 曲面 面 基准面3 顶点4 等距 6 1 2终止条件 当为一个轮廓应用拉伸特征或者编辑已有拉伸特征时 将弹出 拉伸 属性管理器 在该管理器下可以设定拉伸的终止类型 方向1 和 方向2 选项下的设置一样 欲使用某类型 单击 终止条件 列表框的下三角按钮 弹出 终止条件 列表 选择需要的类型 如果要使用 方向2 选项 勾选 方向2 选项前的复选框 即可激活该选项 在SolidWorks里 提供了8种 终止条件 类型 下面分别介绍这些类型的功能 1 给定深度2 完全贯穿3 成形到一点4 成形到下一面5 成形到一面6 其他类型 6 1 3拉伸方向 拉伸特征默认的方向为垂直于草图绘制平面 如果需要 也可以为拉伸指定方向 可以使用草图线段或者模型边线来指定方向 6 1 4基准面 将拉伸的开始 终止条件组合使用 可以得到多种不同的模型结构 在建模过程中 经常需要插入基准面作为参考 下面举几个例子来演示如何灵活使用基准面来建模 这里仅仅演示基准面作用 因此在尺寸上不作严格限制 6 1 5实例 车刀头 本节向读者演示一个车刀刀头的建模过程 本例的模型如图所示 这里如果不使用基准面来辅助建模 就比较困难 6 2放样 对于比较复杂的模型 特别是截面变化的模型 可以使用 带引导线的放样 或者使用多个轮廓来完成 前者多用于截面形状按一定规律变化 且变化缓慢的模型建模 很多模型 用这两种方案都可以解决 6 2 1带引导线放样 引导线在放样中的作用和扫描中引导线的作用类似 使用方法也一样 放样轮廓之间在过渡过程中会沿着引导线发生变化 这里以一个放样花瓶为例介绍带引导线放样的使用方法 6 2 2多个轮廓的放样 对于一些复杂的模型 可以利用多个草图轮廓来控制模型的尺寸 利用多个轮廓生成放样 需要建立多个参考基准面 草图轮廓仅第一个或最后一个可以是点 也可以这两个轮廓均为点 下面以一个多轮廓放样吊钩为例介绍该种放样的使用方法 6 3扫描 扫描 特征用于生成截面沿路径变化的模型 该命令的属性管理器里包含丰富的选项 通过使用不同的选项组合 可以生成多种扫描效果 扫描 特征多应用在弹簧和螺纹外形的建模上 本节介绍 扫描 特征在弹簧建模上的应用 6 3 1扭转扫描 草图轮廓在沿着路径移动的过程中 如果再对草图旋转 就可以形成一些复杂的模型 如U型弹簧 该方法多用于造型设计 下面介绍该方法的操作步骤 1 U型弹簧2 普通弹簧 6 3 2螺旋线 涡状线 螺旋线 涡状线 命令用于生成各类螺旋线和涡状线 以供扫描特征之用 使用该命令 需要指定一个基圆以定义螺旋线的直径 下面介绍该命令的使用方法 1 恒定螺距2 可变螺距 6 3 3实例 发条和弹簧 扫描 特征主要用于各类弹簧的建模 下面向读者演示几个实例的建模过程 1 涡状线式2 直弹簧 6 4薄壁零件 在实际的建模过程中 有些模型结构如箱体 管 薄板等 均属于薄壁零件 在SolidWorks里面 根据壁厚的特点 可以使用抽壳命令 开环草图或者薄壁特征等方法来对这类零件进行建模 本节分别介绍这些方法在薄壁零件建模过程中的应用 6 4 1抽壳 前面章节介绍了 抽壳 特征的使用方法 本节将介绍多厚度抽壳的使用方法 另外如果在一个模型上既要应用 抽壳 特征 也要添加 圆角 或者 倒角 特征 那么应用这些特征的顺序不同 也将影响操作的复杂程度 甚至会导致建模发生错误 本节将解决这个问题 1 多厚度抽壳2 带圆角或者倒角的抽壳 6 4 2开环草图 在SolidWorks里 可以对于开环草图应用拉伸 旋转 扫描等特征 在相应的属性管理器下 薄壁特征 将自动被激活 在该选项下可以设定壁厚 通常用于生成各种板壳零件 下面分别介绍开环草图在各实体特征下的使用 1 拉伸凸台 基体 特征2 旋转凸台 基体 特征 6 4 3薄壁特征 在各用于生成基体类的特征属性管理器里 都有 薄壁特征 选项 激活该选项 设置相应的参数 可以生成一个薄壁特征 薄壁特征 广义上属于 抽壳 特征的范围 下面分别介绍 1 拉伸凸台 基体 特征2 旋转凸台 基体 特征3 小结 6 4 4实例 花瓶 本节以 6 2 1带引导线的放样 节里的 放样花瓶 为例 通过两种方法来完善该花瓶的建模过程 然后比较两种方法区别 1 使用薄壁特征2 使用多厚度抽壳 6 5特征复制 在SolidWorks里运