solidworks 2024中文版机械设计基础与实例教程 教学大纲

九、教学进度表周次学时教学内容第一周2.5第1章初识SOLIDWORKS 1.1SOLIDWORKS操作界面 1.1.1启动SOLIDWORKS 1.1.2SOLIDWORKS的文件操作 1.1.3常用的工具命令 1.1.4显示控制1.2操作环境设置 1.2.1工具栏的设置 1.2.2系统设置第二周2.5第1章初识SOLIDWORKS1.3SOLIDWORKS的设计思想 1.3.1基于特征的零件建模基本过程 1.3.2三维设计的3个基本概念 1.3.3设计过程1.3.4设计方法 1.4复习思考题第三周3第2章草图的绘制 2.1草图介绍 2.1.1草图绘制要点 2.1.2右键快捷方式 2.1.3图形视图角度2.2线性草图绘制 2.2.1草图工具栏 2.2.2绘制直线 2.2.3绘制多边形 2.2.4绘制圆形 2.2.5绘制圆弧 2.2.6绘制椭圆形 2.2.7绘制抛物线 2.2.8绘制样条曲线 2.2.9绘制点 第四周5第2章草图的绘制2.3实体草图绘制 2.3.1绘制圆角 2.3.2绘制倒角 2.3.3等距实体 2.3.4转换实体引用2.3.5草图剪裁2.3.6延伸草图2.3.7分割实体 2.3.8镜向实体2.3.9动态镜向实体2.3.10线性阵列 2.3.11修改草图 2.4草图绘制实例 2.5上机操作 2.6复习思考题第五周3.5第3章零件草绘特征编辑 3.1拉伸特征 3.1.1拉伸 3.1.2拔模及薄壁特征 3.1.3切除拉伸 3.2旋转特征3.2.1旋转凸台/基体3.2.2旋转切除 3.3扫描特征3.3.1扫描概述3.3.2凸台/基体扫描3.3.3切除扫描 3.3.4引导线扫描第六周4.5第3章零件草绘特征编辑3.4放样特征3.4.1放样概述3.4.2凸台放样 3.4.3使用引导线放样3.4.4使用中心线放样3.4.5使用分割线放样3.4.6添加放样截面 3.5阵列和镜向特征 3.5.1阵列和镜向概述3.5.2线性阵列 3.5.3曲线驱动的阵列3.5.4草图阵列 3.5.5镜向特征 3.6筋特征3.7草绘特征实例3.7.1垫片 3.7.2键的设计 3.7.3大闷盖3.8上机操作3.9复习思考题 第七周4.5第4章实体编辑 4.1倒角特征4.2圆角特征 4.2.1恒定大小圆角特征 4.2.2变量大小圆角特征 4.2.3面圆角特征 4.2.4完整圆角特征4.3拔模特征4.3.1生成拔模特征4.3.2拔模分析 4.4孔特征 4.4.1简单直孔 4.4.2异型孔 第八周3.5第4章实体编辑4.5其他实体特征 4.5.1抽壳特征4.5.2圆顶特征 4.5.3自由形特征 4.6实体编辑实例 4.6.1轴的创建 4.6.2螺母的生成 4.7上机操作 4.8复习思考题第九周4第5章曲线与曲面造型设计 5.1曲线、曲面概述 5.2三维草图 5.3曲线造型 5.3.1投影曲线 5.3.2组合曲线 5.3.3螺旋线和涡状线 5.3.4分割线 5.3.5样条曲线 5.4曲面特征 5.4.1平面区域 5.4.2拉伸曲面5.4.3旋转曲面5.4.4扫描曲面 5.4.5放样曲面 5.4.6等距曲面5.4.7延展曲面 第十周4第5章曲线与曲面造型设计5.5曲面控制 5.5.1延伸曲面 5.5.2缝合曲面 5.5.3剪裁曲面 5.5.4移动/复制/旋转曲面 5.5.5删除面 5.5.6曲面切除 5.6曲线与曲面造型实例 5.6.1螺栓M20×40设计 5.6.2菜刀设计 5.7上机操作 5.8复习思考题第十一周4第6章钣金设计 6.1基本术语 6.1.1折弯系数6.1.2折弯扣除6.1.3K因子 6.1.4折弯系数表 6.2钣金特征 6.2.1使用基体法兰特征 6.2.2用零件转换为钣金特征 6.2.3钣金选项设定 6.3钣金零件设计 6.3.1钣金特征 6.3.2转换实体为钣金零件 第十二周4第6章钣金设计6.4钣金特征编辑 6.4.1编辑折弯 6.4.2切口特征 6.4.3展开与折叠 6.4.4切除钣金折弯 6.4.5断开边角6.4.6放样的折弯 6.5钣金实例 6.6上机操作 6.7复习思考题第十三周4.5第7章装配体的应用 7.1建立装配体文件 7.1.1创建装配体 7.1.2插入装配零件7.1.3删除装配零件 7.1.4进行零件装配 7.1.5常用的配合方法 7.2零部件压缩与轻化 7.2.1压缩状态 7.2.2改变压缩状态 7.2.3轻化状态 7.3装配体的干涉检查 7.3.1配合属性 7.3.2干涉检查 7.3.3利用物资动力 7.3.4装配体的统计 7.4装配体爆炸视图7.4.1“爆炸”属性管理器 7.4.2添加爆炸到装配体 7.4.3爆炸视图编辑7.4.4爆炸的解除第十四周3.5第7章装配体的应用7.5动态显示爆炸7.5.1运动算例 7.5.2动态爆炸与解除爆炸7.5.3保存与播放动画文件7.6轴承设计实例7.6.1轴承6315内外圈建模7.6.2轴承6315保持架建模 7.6.3轴承6315滚珠建模7.6.4装配轴承63157.6.5用轴承6315生成轴承6319 7.7上机操作 7.8复习思考题第十五周5第8章工程图的应用 8.1SOLIDWORKS的工程图设置环境 8.1.1建立新工程图 8.1.2控制面板 8.1.3图纸格式 8.2建立工程视图 8.2.1建立三视图 8.2.2建立剖面视图 8.2.3建立投影视图 8.2.4建立辅助视图 8.2.5建立局部放大视图 8.3修改工程视图 8.3.1移动视图8.3.2旋转视图8.3.3删除视图 8.3.4隐藏和显示视图 8.3.5工程图显示方式的设置 8.3.6改变零部件的线型 8.3.7改变显示比例 8.3.8修改剖面线 8.4尺寸标注和技术要求 第十六周5第8章工程图的应用8.5明细表和序号 8.6表面粗糙度及形位公差 8.6.1表面粗糙度属性 8.6.2插入及编辑表面粗糙度符号 8.6.3形位公差 8.7孔标注 8.7.1标注孔符号 8.7.2编辑孔标注 8.7.3装饰螺纹线 8.8工程图实例 8.9上机操作 8.10复习思考题第十七周2.5第9章综合实例 9.1齿轮设计 9.1.1拉伸基体 9.1.2绘制齿轮 9.1.3阵列齿 9.1.4制作轴孔和键槽 9.1.5去除多余材料 9.1.6镜向特征 9.2变速箱上箱盖设计 9.2.1绘制初步轮廓 9.2.2创建孔特征 9.2.3创建上箱盖强筋 9.2.4辅助特征的创建 第十八周2.5第9章综合实例9.3变速箱装配 9.3.1装配低速轴组件 9.3.2装配高速轴组件 9.3.3下箱体-低速轴组件装配 9.3.4下箱体-高速轴组件配合 9.3.5上箱盖-下箱体配合 9.3.6大闷盖的装配9.3.7坚固件的装配 9.3.8螺塞和通气塞的安装9.4高速轴工程图制作9.4.1创建主视图9.4.2创建剖视图 9.4.3标注基本尺寸 9.4.4标注粗糙度符号和形位公差十、主讲教师：xxx（教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（助教）等第二部分教学内容第1章初识SOLIDWORKS教学目的和要求了解SOLIDWORKS操作界面；熟悉操作环境设置；熟悉SOLIDWORKS的设计思想。教学重点、难点重点:（1）SOLIDWORKS操作界面；（2）操作环境设置。难点：SOLIDWORKS的设计思想。教学内容第1章初识SOLIDWORKS 1.1SOLIDWORKS操作界面 1.1.1启动SOLIDWORKS SOLIDWORKS界面1．菜单栏2．工具栏3．状态栏4．特征管理器5．属性管理器6．ConfigurationManager配置栏1.1.2SOLIDWORKS的文件操作1．打开文件2．保存文件 1.1.3常用的工具命令1．快速工具栏2．标准工具栏3．“装配体”控制面板4．尺寸/几何关系工具5．“工程图”控制面板6．“特征”控制面板7．“草图”控制面板不同显示方式的效果不同显示方式的效果1.1.4显示控制1．缩放视图2．平移视图3．旋转视图4．常用视角5．模型显示方式1.2操作环境设置 1.2.1工具栏的设置 1．自定义工具栏2．自定义工具栏中的命令1.2.2系统设置系统选项设置2．系统文档属性设置1.3SOLIDWORKS的设计思想 利用SOLIDWORKS2024，不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，并可以利用这些三维零件来生成二维工程图及三维装配体，如图所示。1.3.1基于特征的零件建模基本过程所谓特征，是指可以用参数驱动的实体模型。特征通常应满足如下条件。特征必须是一个实体或零件中的具体构成之一。特征能对应于某一形状。特征应该具有工程上的意义。特征的性质是可以预料的。 1.3.2三维设计的3个基本概念 1．实体造型2．参数化1.3.3设计过程1.3.4设计方法 1．零件设计2．装配件设计3．工程图设计1.4复习思考题 （1）SOLIDWORKS中，常用的工具栏包括哪些？其主要作用是什么？（2）“草图”工具栏中的草图绘制命令和3D草图绘制命令有何区别？（3）“系统选项”选项卡中常用的4种选项是什么？各自都包含什么选项？其作用是什么?第2章草图的绘制教学目的和要求了解草图介绍；掌握线性草图绘制；熟悉实体草图绘制；掌握草图绘制实例。教学重点、难点重点:（1）草图介绍；（2）线性草图绘制。难点：（1）实体草图绘制；（2）草图绘制实例。教学内容第2章草图的绘制 2.1草图介绍 2.1.1草图绘制要点 2.1.2右键快捷方式 2.1.3图形视图角度2.2线性草图绘制 2.2.1草图工具栏 “自定义”对话框2.2.2绘制直线 1．绘制直线2．修改直线2.2.3绘制多边形 1．绘制四边形2．绘制多边形2.2.4绘制圆形 1．绘制圆2．绘制周边圆2.2.5绘制圆弧 1．“圆心／起／终点画弧”命令2．“切线弧”命令3．“3点圆弧”工具2.2.6绘制椭圆形 1．绘制椭圆2．绘制部分椭圆2.2.7绘制抛物线 1．绘制2．修改2.2.8绘制样条曲线 1．绘制2．修改2.2.9绘制点 1．绘制2．修改2.3实体草图绘制 2.3.1绘制圆角 1．绘制2．选项含义2.3.2绘制倒角 1．绘制2．选项说明2.3.3等距实体 1．创建等距实体2．选项说明2.3.4转换实体引用2.3.5草图剪裁1．剪裁草图2．“剪裁”属性管理器2.3.6延伸草图2.3.7分割实体 2.3.8镜向实体2.3.9动态镜向实体2.3.10线性阵列 1．阵列草图2．选项说明2.3.11修改草图 2.4草图绘制实例 利用本章所学的内容绘制如图所示的草图。2.5上机操作 2.6复习思考题 第3章零件草绘特征编辑教学目的和要求了解拉伸特征、旋转特征；熟悉扫描特征、放样特征；熟悉阵列和镜向特征、筋特征；掌握草绘特征实例。教学重点、难点重点:（1）拉伸特征；（2）旋转特征。难点：（1）筋特征；（2）草绘特征实例。教学内容第3章零件草绘特征编辑 3.1拉伸特征 拉伸特征是由草绘平面经过拉伸而成的，它适合于构造等截面的实体特征。如图所示为利用拉伸凸台/基体特征生成的零件。3.1.1拉伸 3.1.2拔模及薄壁特征 “薄壁特征”设置“薄壁特征”设置2．薄壁3．选项说明3.1.3切除拉伸 3.2旋转特征3.2.1旋转凸台/基体1．生成旋转特征2．选项说明3.2.2旋转切除 3.3扫描特征3.3.1扫描概述3.3.2凸台/基体扫描3.3.3切除扫描 3.3.4引导线扫描1．生成引导线扫描2．选项说明3.4放样特征3.4.1放样概述3.4.2凸台放样 通过使用空间中两个或两个以上的不同面轮廓，可以生成最基本的放样特征。1．生成放样2．选项说明3.4.3使用引导线放样1．生成放样2．选项说明3.4.4使用中心线放样1．生成放样“线性阵列”属性管理器2．选项说明“线性阵列”属性管理器3.4.5使用分割线放样3.4.6添加放样截面 3.5阵列和镜向特征 3.5.1阵列和镜向概述3.5.2线性阵列 1．生成阵列2．选项说明3.5.3曲线驱动的阵列1．生成阵列2．选项说明3.5.4草图阵列 3.5.5镜向特征 1．生成镜向实体2．选项说明3.6筋特征1．生成筋2．选项说明3.7草绘特征实例3.7.1垫片 3.7.2键的设计 3.7.3大闷盖1．创建闷盖2．创建透盖3.8上机操作3.9复习思考题 第4章实体编辑教学目的和要求了解倒角特征、圆角特征；熟悉拔模特征、孔特征；熟悉其他实体特征、自由形特征；掌握实体编辑实例。教学重点、难点重点:（1）倒角特征；（2）圆角特征。难点：（1）实体编辑实例；（2）实体编辑实例。教学内容第4章实体编辑 4.1倒角特征1．生成倒角2．选项说明4.2圆角特征 4.2.1恒定大小圆角特征 1．生成特征2．选项说明4.2.2变量大小圆角特征 4.2.3面圆角特征 1．生成特征2．选项说明4.2.4完整圆角特征1．生成特征2．类型说明4.3拔模特征4.3.1生成拔模特征1．中性面拔模2．分型线拔模3．阶梯拔模4．DraftXpert（拔模）特征4.3.2拔模分析 4.4孔特征 4.4.1简单直孔 1．生成孔2．选项说明4.4.2异型孔 1．柱形沉头孔2．锥形沉头孔3．孔4．直螺纹孔5．锥形螺纹孔6．旧制孔4.5其他实体特征 4.5.1抽壳特征1．生成抽壳特征2．选项说明4.5.2圆顶特征 1．生成圆顶2．选项说明4.5.3自由形特征 4.6实体编辑实例 本节将通过轴与螺母两个实例制作将本章所学的知识进行综合应用，以巩固前面所学的基础知识。4.6.1轴的创建 1．生成高速轴实体2．生成键槽特征3．生成倒角特征4．生成高速轴圆角特征4.6.2螺母的生成 1．通过拉伸特征生成基体2．旋转切除基体3．生成孔特征4．系列零件设计表4.7上机操作 4.8复习思考题第5章曲线与曲面造型设计 教学目的和要求了解曲线、曲面概述；了解三维草图、曲线造型；熟悉曲面特征、曲面控制；掌握曲线与曲面造型实例。教学重点、难点重点:（1）曲线、曲面概述；（2）三维草图的绘制。难点：（1）曲面控制；（2）曲线与曲面造型实例。教学内容第5章曲线与曲面造型设计 5.1曲线、曲面概述 在SOLIDWORKS2024中，可以使用如下方法来生成多种类型的3D曲线。投影曲线：从草图投影到模型面或曲面上，或从相交的基准面上绘制的线条。组合曲线：曲线、草图几何体和模型边线组合成一条曲线。螺旋线和涡状线：指定一个圆形草图、螺距、圈数及高度。分割线：从草图投影到平面或曲（侧影轮廓）面。通过模型点的样条曲线：用户定义的点或现有的顶点。通过XYZ点的曲线：各点的X、Y、Z坐标清单。5.2三维草图 三维草图绘制可以作为扫描路径、扫描引线、放样路径或放样的中心线等。所有的2D绘图工具都可以用来生成2D草图。不同的是，有些工具（如曲面上的样条曲线）只有在3D中可用。此外，3D草图的绘图工具还包括如下几种。转换实体：通过投影边线、环、面、外部曲线、外部草图轮廓线、一组边线或一组外部曲线到草图基准面上，在3D草图上生成一个或多个实体。面部曲线：从面或曲面中提取3Diso参数曲线。草图圆角：在草图直线的交叉处生成圆角。草图倒角：在草图直线的交叉处生成斜角。交叉曲线：在交叉处生成草图曲线。构造几何线：转换3D草图上的草图曲线为构造几何线。1．绘制三维草图2．举例说明5.3曲线造型 5.3.1投影曲线 1．将草图曲线投影到模型面2．利用两个相交基准面上的曲线投影5.3.2组合曲线 5.3.3螺旋线和涡状线 5.3.4分割线 5.3.5样条曲线 5.4曲面特征 5.4.1平面区域 5.4.2拉伸曲面1．拉伸操作2．选项说明5.4.3旋转曲面5.4.4扫描曲面 1．生成扫描曲面2．选项说明（1）“轮廓和路径”选项组（2）“选项”选项组（3）“引导线”选项组（4）“起始处/结束处相切”选项组5.4.5放样曲面 1．放样曲面操作2．选项说明5.4.6等距曲面5.4.7延展曲面 5.5曲面控制 5.5.1延伸曲面 5.5.2缝合曲面 5.5.3剪裁曲面 5.5.4移动/复制/旋转曲面 1．操作步骤2．选项说明5.5.5删除面 5.5.6曲面切除 切除-旋转特征截面草图轮廓5.6曲线与曲面造型实例 切除-旋转特征截面草图轮廓5.6.1螺栓M20×40设计 1．生成基体2．生成螺柱3．旋转切除基体4．利用切除-扫描特征生成螺纹5．添加退刀槽和倒圆角5.6.2菜刀设计 5.7上机操作 5.8复习思考题第6章钣金设计教学目的和要求了解与钣金设计相关的术语；了解钣金特征；熟悉钣金零件设计、钣金特征编辑；掌握钣金实例。教学重点、难点重点:（1）基本术语 ；（2）钣金特征。难点：（1）钣金特征编辑；（2）钣金实例。教学内容第6章钣金设计 6.1基本术语 6.1.1折弯系数6.1.2折弯扣除6.1.3K因子 6.1.4折弯系数表 1．带有.btl扩展名的文本文件2．嵌入的Excel电子表格文件6.2钣金特征 6.2.1使用基体法兰特征 6.2.2用零件转换为钣金特征 “斜接法兰”属性管理器6.2.3钣金选项设定 “斜接法兰”属性管理器1．“钣金规格”选项组2．“钣金参数”选项组3．“折弯系数”选项组4．“自动切释放槽”选项组6.3钣金零件设计 6.3.1钣金特征 1．基体法兰2．边线法兰3．斜接法兰4．褶边5．绘制折弯6．闭合角7．转折6.3.2转换实体为钣金零件 1．使用尖角折弯生成钣金零件2．使用圆角折弯生成钣金零件3．生成带圆柱面的钣金零件4．生成带圆锥面的钣金零件5．添加薄壁到钣金零件6.4钣金特征编辑 6.4.1编辑折弯 1．编辑单一折弯2．将零件转换为钣金3．编辑零件的所有折弯6.4.2切口特征 切口特征是沿所选模型边线生成的。可以采用以下方法生成切口特征。沿所选内部或外部模型边线生成切口特征。从线性草图实体生成切口特征。通过组合模型边线合成单一线性草图实体生成切口特征。6.4.3展开与折叠 1．利用展开特征展开钣金2．利用折叠特征折叠钣金6.4.4切除钣金折弯 6.4.5断开边角6.4.6放样的折弯 6.5钣金实例 本节将详细介绍如何建立一个如图所示的钣金零件，其展开图如图所示。6.6上机操作 6.7复习思考题第7章装配体的应用教学目的和要求了解建立装配体文件；了解部件压缩与轻化；熟悉装配体的干涉检查；熟悉装配体爆炸视图、动态显示爆炸；掌握轴承设计实例。教学重点、难点重点:（1）建立装配体文件；（2）部件压缩与轻化。难点：（1）动态显示爆炸；（2）轴承设计实例。教学内容第7章装配体的应用 7.1建立装配体文件 1．自下而上设计法2．自上而下设计法7.1.1创建装配体 “新建SOLIDWORKS文件”对话框7.1.2插入装配零件1．使用“插入零部件”属性管理器添加零部件2．从资源管理器拖放来添加零部件7.1.3删除装配零件 7.1.4进行零件装配1．“配合”属性管理器选项说明2．装配过程7.1.5常用的配合方法 7.2零部件压缩与轻化 7.2.1压缩状态 对于装配体零件，有如下所述3种压缩状态。1．还原2．压缩3．轻化7.2.2改变压缩状态 1．方法12．方法27.2.3轻化状态 1．激活自动轻化装入零部件2．打开带有轻化零部件的装配体3．将一个或多个还原的零部件设定为轻化7.3装配体的干涉检查 7.3.1配合属性 1．“所选零部件”选项组2．“排除的零部件”选项组3．“结果”选项组4．“选项”选项组5．“非干涉零部件”选项组7.3.2干涉检查 7.3.3利用物资动力 7.3.4装配体的统计 装配体文件7.4装配体爆炸视图7.4.1“爆炸”属性管理器 1．“爆炸步骤”选项组2．“设定”选项组3．“选项”选项组4．“重新使用子装配体爆炸”按钮7.4.2添加爆炸到装配体 7.4.3爆炸视图编辑7.4.4爆炸的解除7.5动态显示爆炸7.5.1运动算例 7.5.2动态爆炸与解除爆炸动画窗口7.5.3保存与播放动画文件7.6轴承设计实例这里将轴承的内外圈作为一个零件进行三维建模，保持架作为一个零件建模，通过圆周阵列零部件功能将单个滚珠阵列成滚珠装配体。具体的建模和装配模型如图所示。7.6.1轴承6315内外圈建模1．生成轴承内外圈2．为轴承内外圈指定材质7.6.2轴承6315保持架建模 1．拉伸基体2．生成球体3．圆周阵列球体4．切除基体5．旋转切除6．圆周阵列“旋转-切除”特征7.6.3轴承6315滚珠建模1．制作滚珠零件2．制作滚珠装配体7.6.4装配轴承63151．插入零部件2．添加配合关系7.6.5用轴承6315生成轴承6319 1．利用“编辑草图”命令修改零件“滚珠.SLDPRT”2．更新“滚珠装配体.SLDASM”3．重定义零件“轴承内外圈”的特征4．用动态修改特征的方法修改保持架5．更新装配体6．干涉检查7．尺寸测量轴承6319装配体的最后效果7.7上机操作 7.8复习思考题 第8章工程图的应用教学目的和要求了解SOLIDWORKS的工程图设置环境；了解建立工程视图、修改工程视图；熟悉尺寸标注和技术要求、明细表和序号；熟悉表面粗糙度及形位公差；掌握孔标注；掌握工程图实例。教学重点、难点重点:（1）SOLIDWORKS的工程图设置环境；（2）建立工程视图。难点：（1）孔标注；（2）工程图实例。教学内容第8章工程图的应用 8.1SOLIDWORKS的工程图设置环境 8.1.1建立新工程图 新建工程图8.1.2控制面板 8.1.3图纸格式 1．定义工程图纸格式2．保存图纸格式编辑文字8.2建立工程视图 8.2.1建立三视图 标准三视图是指从三维模型的前视、右视、上视3个正交角度投影生成正交视图，如图所示。8.2.2建立剖面视图 1．建立直线剖视图2．建立旋转剖视图8.2.3建立投影视图 8.2.4建立辅助视图 8.2.5建立局部放大视图 8.3修改工程视图 8.3.1移动视图8.3.2旋转视图8.3.3删除视图 8.3.4隐藏和显示视图 8.3.5工程图显示方式的设置 8.3.6改变零部件的线型 8.3.7改变显示比例 8