本書在內(nèi)容上按照利用SolidWorks進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際過程進(jìn)行編排,介紹了SolidWorks在零件設(shè)計(jì)、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖設(shè)計(jì)等方面的功能。在介紹方法上,本書摒棄了普通工具書中知識點(diǎn)與實(shí)例脫離的現(xiàn)象,將重要的知識點(diǎn)融入到具體實(shí)例中,使學(xué)生可以循序漸進(jìn)、隨學(xué)隨用,輕松掌握該軟件的基本操作,并學(xué)會利用該軟件設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品。本書的特點(diǎn)是每章前均配有教學(xué)提示和教學(xué)要求,讓學(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),了解學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該重點(diǎn)掌握以及比較難以理解和容易混淆的知識點(diǎn);每章的最后安排了習(xí)題,并附答案,習(xí)題包括填空題、判斷題、選擇題、簡答題、上機(jī)操作題等各種形式,供課后練習(xí)和鞏固所學(xué)知識之用。
本書可作為高等院校機(jī)械專業(yè)的CAD/CAM課程的教材,同時(shí)適用于對此軟件感興趣的自學(xué)讀者。
前 言
SolidWorks Corporation 是 Dassault Systemes S.A.的下屬公司,是3D CAD技術(shù)的主要供應(yīng)商,通過提供直觀、高性能的軟件來幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門開發(fā)出一流的產(chǎn)品,其宗旨就是讓參與產(chǎn)品開發(fā)的每個(gè)人都能發(fā)揮3D設(shè)計(jì)的威力。
SolidWorks具有強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模、裝配設(shè)計(jì)、工程圖設(shè)計(jì)等功能,其理念是幫助工程師設(shè)計(jì)偉大的產(chǎn)品,使設(shè)計(jì)師更關(guān)注產(chǎn)品的創(chuàng)新而非CAD軟件,在功能上除了繼承先前版本的諸多特色外,還增加了250多個(gè)用戶請求的增強(qiáng)功能。
本書詳細(xì)介紹了SolidWorks的草圖繪制方法、特征建模、零件設(shè)計(jì)、鈑金建模,裝配設(shè)計(jì)以及工程圖設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容,注重實(shí)際應(yīng)用和技巧訓(xùn)練相結(jié)合。各章主要內(nèi)容如下。
* 第1章 Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。介紹SolidWorks 2008的特點(diǎn)、SolidWorks工作環(huán)境、SolidWorks操作方法和三維建模流程。
* 第2章 參數(shù)化草圖繪制。介紹點(diǎn)、直線、矩形、弧度、圓、樣條、文字等幾何圖形的繪制以及幾何約束,綜合應(yīng)用各種草圖工具和幾何約束來繪制實(shí)體。
* 第3章 創(chuàng)建參考幾何體。理解“特征”的概念,掌握基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、參考點(diǎn)、坐標(biāo)系的建立方法。
* 第4章 運(yùn)用Instant3D建立拉伸和旋轉(zhuǎn)特征。理解拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征的概念,準(zhǔn)確分析零件特征,靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)特征建立三維模型。
* 第5章 附加特征。了解ConerXpert技術(shù)處理圓角頂點(diǎn)的方法,介紹圓角特征、倒角特征、筋特征、抽殼特征、孔特征、異型孔特征、圓頂特征、包覆特征等建立方法并綜合運(yùn)用這些附加特征完善實(shí)體造型。
* 第6章 使用操作特征工具。介紹線性陣列、圓周陣列、鏡向特征以及其他特征的概念和建立方法。掌握特征的壓縮和解壓縮方法,綜合應(yīng)用操作特征工具建立相同或相似特征的實(shí)體。
* 第7章 掃描和放樣特征建模。理解掃描特征和放樣特征的概念,綜合運(yùn)用這些特征技術(shù)建立各種實(shí)體。
* 第8章 系列化零件設(shè)計(jì)。介紹方程式、數(shù)值連接、配置、系列零件設(shè)計(jì)表、庫特征、測量、質(zhì)量特性等實(shí)用性很強(qiáng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列化功能及其應(yīng)用。
* 第9章 零件的特征管理及修復(fù)。講解利用零件特征管理工具的插入和刪除特征、壓縮和解壓縮特征以及動態(tài)修改特征等項(xiàng)操作對零件進(jìn)行管理與修復(fù)。
* 第10章 曲線和曲面設(shè)計(jì)。介紹曲線建立的方法和曲線的應(yīng)用,運(yùn)用曲面的建立和編輯方法,利用曲面建立實(shí)體特征。
* 第11章 鈑金特征建模。準(zhǔn)確分析鈑金的特征,運(yùn)用各種常用鈑金特征完成建模。
* 第12章 工程圖設(shè)計(jì)。講解自定義工程圖格式文件的方法,建立各種視圖和添加各種注釋。
* 第13章 裝配設(shè)計(jì)。熟悉各種裝配約束類型,講解自底向上的裝配設(shè)計(jì)方法、零部件的干涉檢查、生成裝配體爆炸圖和SolidWorks智能裝配技術(shù)。
* 附錄 CSWA考試情況說明。介紹CSWA考試的意義、報(bào)名方法、考試模式、考試范圍、要點(diǎn)分析、證書領(lǐng)取等事宜。
本書各章后面的習(xí)題不僅起到鞏固所學(xué)知識和實(shí)戰(zhàn)演練的作用,并且與后面的章節(jié)有緊密聯(lián)系,對深入學(xué)習(xí)SolidWorks有引導(dǎo)和啟發(fā)作用,讀者可參考本書提供的答案對自己做出測評。為方便用戶學(xué)習(xí),本書提供了大量實(shí)例的素材和效果文件以及實(shí)例操作視頻。
參加本書編寫的人員有魏崢、王一惠、宋曉明、李騰訓(xùn)、于文強(qiáng)、齊麗麗、程新、謝福俊和左常慶等。本書由北京菁華銳航科技有限公司的何煜琛博士審閱,在此表示衷心 感謝。
由于編者水平所限,書中不足和錯(cuò)誤在所難免,懇請各位專家及讀者批評和指正。
魏 崢
目 錄
第1章 Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1
1.1 SolidWorks 2008新功能簡介1
1.2 SolidWorks 2008環(huán)境功能介紹4
1.2.1 啟動SolidWorks4
1.2.2 FeatureManager設(shè)計(jì)樹6
1.2.3 PropertyManager(屬性管理器)
概述7
1.2.4 系統(tǒng)反饋8
1.3 文件的基本操作8
1.3.1 新建文件8
1.3.2 打開已有文件8
1.3.3 存儲文件9
1.4 SolidWorks 2008的操作方式10
1.4.1 鼠標(biāo)鍵功能10
1.4.2 快捷鍵10
1.4.3 快捷菜單11
1.4.4 窗口控制和模型顯示類型12
1.4.5 切換視圖方向13
1.5 SolidWorks 2008的用戶化定制13
1.5.1 SolidWorks的系統(tǒng)選項(xiàng)13
1.5.2 建立新零件模板14
1.5.3 設(shè)置工具欄16
1.5.4 命令按鈕的增減17
1.5.5 定義快捷鍵18
1.5.6 背景設(shè)置18
1.6 利用幫助19
1.7 上機(jī)指導(dǎo):SolidWorks 2008建模
實(shí)戰(zhàn)演練19
1.7.1 建立簡單零件模型19
1.7.2 修改模型22
1.8 小結(jié)24
1.9 習(xí)題24
第2章 參數(shù)化草圖繪制27
2.1 草圖的基本知識27
2.1.1 進(jìn)入草圖繪制27
2.1.2 退出繪制草圖28
2.2 草圖繪制實(shí)體28
2.2.1 繪制直線29
2.2.2 推理線29
2.2.3 基本繪圖練習(xí)30
2.2.4 繪制圓31
2.2.5 繪制圓弧32
2.2.6 繪制多邊形33
2.2.7 中心線34
2.2.8 構(gòu)造幾何線34
2.2.9 拋物線34
2.2.10 樣條曲線35
2.2.11 文字35
2.3 草圖繪制工具36
2.3.1 選取實(shí)體36
2.3.2 圓角、倒角37
2.3.3 鏡向39
2.3.4 等距實(shí)體40
2.3.5 剪裁42
2.3.6 延伸實(shí)體45
2.3.7 轉(zhuǎn)換實(shí)體引用45
2.3.8 線性草圖陣列46
2.3.9 圓周草圖陣列48
2.4 草圖的尺寸標(biāo)注50
2.4.1 標(biāo)注尺寸的方法50
2.4.2 修改尺寸的方法54
2.5 草圖的幾何關(guān)系56
2.5.1 自動添加幾何關(guān)系56
2.5.2 添加幾何關(guān)系56
2.5.3 顯示/刪除幾何關(guān)系58
2.6 上機(jī)指導(dǎo):撥叉草圖繪制59
2.7 小結(jié)61
2.8 習(xí)題62
第3章 SolidWorks 2008基準(zhǔn)特征
——參考幾何體的創(chuàng)建66
3.1 創(chuàng)建基準(zhǔn)面66
3.1.1 默認(rèn)的3個(gè)基準(zhǔn)面66
3.1.2 創(chuàng)建基準(zhǔn)面67
3.2 創(chuàng)建基準(zhǔn)軸69
3.2.1 顯示臨時(shí)軸69
3.2.2 創(chuàng)建基準(zhǔn)軸69
3.3 坐標(biāo)系71
3.4 參考點(diǎn)72
3.5 上機(jī)指導(dǎo):建立綜合基準(zhǔn)74
3.6 小結(jié)78
3.7 習(xí)題78
第4章 運(yùn)用Instant3D完成拉伸和
旋轉(zhuǎn)特征建模80
4.1 拉伸特征80
4.1.1 拉伸特征的分類及操作80
4.1.2 設(shè)置拉伸特征81
4.1.3 運(yùn)用Instant3D功能建立拉伸
特征的應(yīng)用83
4.2 上機(jī)指導(dǎo):拉伸特征的應(yīng)用85
4.3 旋轉(zhuǎn)特征95
4.3.1 旋轉(zhuǎn)特征的分類及操作95
4.3.2 確定旋轉(zhuǎn)特征的選項(xiàng)96
4.3.3 運(yùn)用Instant3D功能修改旋轉(zhuǎn)
特征的應(yīng)用97
4.4 上機(jī)指導(dǎo):旋轉(zhuǎn)特征的應(yīng)用98
4.5 小結(jié)104
4.6 習(xí)題104
第5章 附加特征108
5.1 圓角特征108
5.1.1 啟動圓角特征108
5.1.2 【圓角】應(yīng)用109
5.2 倒角特征116
5.2.1 啟動倒角特征116
5.2.2 【倒角】應(yīng)用117
5.3 筋特征119
5.3.1 啟動筋特征119
5.3.2 【筋】應(yīng)用120
5.4 抽殼特征122
5.4.1 啟動抽殼特征122
5.4.2 【抽殼】應(yīng)用123
5.5 簡單直孔124
5.5.1 啟動簡單直孔124
5.5.2 【簡單直孔】應(yīng)用124
5.6 異型孔向?qū)?25
5.6.1 啟動異型孔向?qū)?25
5.6.2 【異型孔向?qū)А繎?yīng)用126
5.7 圓頂127
5.7.1 啟動圓頂127
5.7.2 【圓頂】應(yīng)用127
5.8 包覆129
5.8.1 啟動包覆129
5.8.2 【包覆】應(yīng)用129
5.9 上機(jī)指導(dǎo):應(yīng)用附加特征創(chuàng)建支架
模型130
5.10 小結(jié)135
5.11 習(xí)題135
第6章 使用操作特征工具138
6.1 線性陣列特征138
6.1.1 啟動線性陣列特征138
6.1.2 【線性陣列】應(yīng)用138
6.2 圓周陣列特征141
6.2.1 啟動圓周陣列特征141
6.2.2 【圓周陣列】應(yīng)用142
6.3 鏡向特征142
6.3.1 啟動鏡向特征142
6.3.2 【鏡向】應(yīng)用142
6.4 由表格驅(qū)動的陣列特征143
6.4.1 啟動由表格驅(qū)動的
陣列特征143
6.4.2 【表格驅(qū)動的陣列】應(yīng)用144
6.5 由草圖驅(qū)動的陣列特征145
6.5.1 啟動由草圖驅(qū)動的
陣列特征145
6.5.2 【由草圖驅(qū)動的陣列】
應(yīng)用145
6.6 由曲線驅(qū)動的陣列特征146
6.6.1 啟動由曲線驅(qū)動的
陣列特征146
6.6.2 【曲線驅(qū)動的陣列】應(yīng)用146
6.7 填充陣列148
6.7.1 啟動填充陣列148
6.7.2 【填充陣列】應(yīng)用148
6.8 特征狀態(tài)的壓縮與解除壓縮149
6.8.1 壓縮特征149
6.8.2 解除壓縮特征149
6.9 上機(jī)指導(dǎo):操作特征應(yīng)用150
6.10 小結(jié)157
6.11 習(xí)題157
第7章 掃描和放樣特征建模160
7.1 掃描特征160
7.1.1 掃描特征的條件160
7.1.2 簡單掃描161
7.1.3 使用引導(dǎo)線掃描166
7.1.4 使用實(shí)體做掃描切除170
7.2 上機(jī)指導(dǎo):掃描特征的綜合應(yīng)用173
7.3 放樣特征184
7.3.1 放樣特征的條件184
7.3.2 簡單放樣184
7.3.3 使用引導(dǎo)線放樣195
7.3.4 使用中心線放樣197
7.4 上機(jī)指導(dǎo):放樣特征的綜合應(yīng)用200
7.5 小結(jié)208
7.6 習(xí)題208
第8章 系列化零件設(shè)計(jì)213
8.1 方程式和數(shù)值連接213
8.1.1 尺寸名稱213
8.1.2 方程式214
8.1.3 鏈接數(shù)值216
8.2 配置217
8.2.1 手動建立配置217
8.2.2 管理配置219
8.3 系列零件設(shè)計(jì)表220
8.3.1 默認(rèn)零件設(shè)計(jì)221
8.3.2 新建系列零件設(shè)計(jì)表221
8.4 測量與質(zhì)量屬性223
8.4.1 使用測量工具223
8.4.2 使用質(zhì)量屬性工具226
8.5 庫特征228
8.5.1 建立庫特征228
8.5.2 使用庫特征230
8.6 Design Clipart功能233
8.7 上機(jī)指導(dǎo):利用系列零件設(shè)計(jì)表為
凸緣模柄增加配置236
8.8 小結(jié)241
8.9 習(xí)題241
第9章 零件的特征管理及修復(fù)245
9.1 特征退回與插入特征245
9.1.1 特征退回245
9.1.2 插入特征246
9.1.3 查看父子關(guān)系247
9.2 零件的顯示248
9.2.1 按特征類型指定248
9.2.2 按特征指定249
9.3 修復(fù)建模錯(cuò)誤250
9.3.1 查找模型重建錯(cuò)誤250
9.3.2 解決懸空的幾何體錯(cuò)誤251
9.3.3 解決過定義草圖錯(cuò)誤258
9.3.4 解決無解草圖錯(cuò)誤261
9.4 上機(jī)指導(dǎo):零件診斷與修復(fù)264
9.5 小結(jié)269
9.6 習(xí)題269
第10章 曲線和曲面設(shè)計(jì)271
10.1 曲線271
10.1.1 投影曲線271
10.1.2 分割線273
10.1.3 組合曲線274
10.1.4 通過XYZ點(diǎn)的曲線275
10.1.5 通過參考點(diǎn)的曲線276
10.1.6 螺旋線/渦狀線277
10.2 上機(jī)指導(dǎo):曲線綜合應(yīng)用279
10.3 曲面284
10.3.1 平面區(qū)域284
10.3.2 填充曲面285
10.3.3 等距曲面286
10.3.4 延展曲面287
10.3.5 延伸曲面288
10.3.6 縫合曲面289
10.3.7 剪裁曲面290
10.3.8 刪除面和修補(bǔ)面291
10.4 上機(jī)指導(dǎo):曲面綜合建模292
10.3 小結(jié)301
10.4 習(xí)題301
第11章 鈑金特征建模304
11.1 鈑金零件建模304
11.1.1 基體法蘭特征304
11.1.2 鈑金零件的FeatureManager
設(shè)計(jì)樹306
11.1.3 邊線法蘭特征306
11.1.4 斜接法蘭特征308
11.1.5 添加薄片特征310
11.1.6 展開/折疊特征310
11.1.7 切除312
11.1.8 繪制的折彎特征313
11.1.9 斷開邊角314
11.1.10 褶邊316
11.1.11 閉合角317
11.1.12 轉(zhuǎn)折318
11.1.13 鈑金成形工具319
11.2 上機(jī)指導(dǎo):應(yīng)用鈑金
設(shè)計(jì)電源盒蓋321
11.3 小結(jié)328
11.4 習(xí)題328
第12章 工程圖設(shè)計(jì)331
12.1 工程圖概述331
12.1.1 建立工程圖文件331
12.1.2 建立多張工程圖332
12.1.3 建立工程圖圖紙格式文件333
12.2 標(biāo)準(zhǔn)視圖338
12.2.1 標(biāo)準(zhǔn)三視圖338
12.2.2 模型視圖339
12.2.3 相對視圖339
12.3 派生工程圖340
12.3.1 投影視圖340
12.3.2 向視圖341
12.3.3 輔助視圖342
12.3.4 旋轉(zhuǎn)視圖342
12.3.5 剪裁視圖343
12.3.6 局部視圖344
12.3.7 斷裂視圖344
12.4 剖面視圖345
12.4.1 全剖視圖345
12.4.2 半剖視圖348
12.4.3 局部剖視圖350
12.4.4 斷面剖視圖351
12.4.5 筋特征剖視圖351
12.5 工程圖的尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求352
12.5.1 設(shè)置尺寸選項(xiàng)352
12.5.2 插入模型項(xiàng)目354
12.5.3 標(biāo)注從動尺寸355
12.5.4 標(biāo)注尺寸公差356
12.6 工程圖注解357
12.6.1 中心符號線和中心線357
12.6.2 注釋359
12.6.3 表面粗糙度符號359
12.6.4 基準(zhǔn)特征360
12.6.5 形位公差360
12.6.6 孔標(biāo)注361
12.6.7 裝飾螺紋線標(biāo)注361
12.7 上機(jī)指導(dǎo):工程圖綜合應(yīng)用362
12.8 小結(jié)367
12.9 習(xí)題367
第13章 裝配設(shè)計(jì)373
13.1 裝配體操作373
13.1.1 新建裝配體文件374
13.1.2 插入零部件374
13.1.3 移動零部件和旋轉(zhuǎn)零部件376
13.1.4 從裝配體中刪除零部件378
13.2 配 合 方 式378
13.2.1 添加配合關(guān)系378
13.2.2 修改配合關(guān)系380
13.3 裝配中的零部件操作380
13.3.1 零部件的復(fù)制380
13.3.2 零部件的圓周陣列381
13.3.3 零部件的線性陣列383
13.3.4 零部件的特征驅(qū)動陣列384
13.3.5 零部件的鏡向385
13.3.6 編輯零部件386
13.3.7 顯示/隱藏零部件387
13.3.8 壓縮零部件387
13.4 裝配體的檢查387
13.4.1 靜態(tài)干涉檢查387
13.4.2 動態(tài)干涉檢查388
13.5 上機(jī)指導(dǎo):自底向上的裝配390
13.5.1 創(chuàng)建第一個(gè)子裝配體390
13.5.2 創(chuàng)建第二個(gè)子裝配體391
13.5.3 干涉檢查393
13.5.4 創(chuàng)建主裝配體394
13.5.5 添加智能扣件396
13.5.6 裝配體剖切顯示398
13.5.7 在裝配中應(yīng)用配置399
13.5.8 裝配體爆炸視圖402
13.6 上機(jī)指導(dǎo):自頂向下的裝配403
13.7 SolidWorks高級配合406
13.7.1 對稱、限制配合407
13.7.2 寬度配合408
13.7.3 路徑配合409
13.7.4 線性配合409
13.8 SolidWorks機(jī)械配合410
13.8.1 凸輪配合410
13.8.2 齒輪配合411
13.8.3 齒條和小齒輪配合412
13.8.4 螺旋配合413
13.8.5 萬向節(jié)配合414
13.9 裝配體工程圖415
13.9.1 零件序號415
13.9.2 材料明細(xì)表416
13.10 小結(jié)419
13.11 習(xí)題419
附錄A CSWA考試情況說明423
附錄B 習(xí)題答案432