计算机三维建模及分析

1、计算机三维建模及分析计算机三维建模及分析课程学时分配课程学时分配第第1 1章章 草图设计草图设计 本章用本章用4 4个课时的时间，个课时的时间，主要讲解基本草图绘制主要讲解基本草图绘制 草图几何关系草图几何关系 草图尺寸草图尺寸标注等基本内容，为零件标注等基本内容，为零件的三维设计作准备。的三维设计作准备。1.1 1.1 概述概述 (1) Solidworks (1) Solidworks 发展发展 SolidworksSolidworks公司是专业从事三维机械设计、工程公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的高科技跨分析和产品数据管理软件开发和营销的高科技跨国公司。

2、国公司。SolidworksSolidworks公司成立于公司成立于19931993年，由年，由PTCPTC公司的技术副总裁与公司的技术副总裁与CVCV公司的副总裁发起，总部公司的副总裁发起，总部位于马萨诸塞州的康克尔郡位于马萨诸塞州的康克尔郡 。 19971997年由法国达索（年由法国达索（Dassault SystemesDassault Systemes）公司）公司以高额的市值将以高额的市值将SolidWorksSolidWorks全资并购。全资并购。(2) Solidworks (2) Solidworks 应用应用 SolidWorks 3D CAD是基于是基于Windows系统平系

3、统平台下开发的三维机械设计软件，是现代台下开发的三维机械设计软件，是现代3D机械设机械设计的国际主流软件，目前已计的国际主流软件，目前已在航空、航天、铁道、在航空、航天、铁道、兵器等领域得到广泛应用。并且，在包括电动车、兵器等领域得到广泛应用。并且，在包括电动车、电视、冰箱、空调等家电生产企业、汽车生产企电视、冰箱、空调等家电生产企业、汽车生产企业、医疗器械生产企业、模具生产企业拥有数量业、医疗器械生产企业、模具生产企业拥有数量众多的用户。众多的用户。 据最新统计：陕西地区现有据最新统计：陕西地区现有51225122家机械制造企家机械制造企业，大部分企业都不同程度的了解或用到业，大部分企业都不

4、同程度的了解或用到SolidWorksSolidWorks。 西安航空发动机（集团）有限公司西安航空发动机（集团）有限公司 西安飞机工业制造公司西安飞机工业制造公司 西电公司高压电瓷厂西电公司高压电瓷厂 西安整流器厂西安整流器厂 陕西鼓风机厂陕西鼓风机厂 陕西建设机械（集团）有限责任公司陕西建设机械（集团）有限责任公司 咸阳偏转股份有限公司咸阳偏转股份有限公司 联合汽车电子（西安）公司联合汽车电子（西安）公司 中国标准缝纫机公司中国标准缝纫机公司 长岭电子集团公司长岭电子集团公司 陕西宝光集团陕西宝光集团 铁道部宝鸡桥梁工厂铁道部宝鸡桥梁工厂 铁道部西安车辆厂铁道部西安车辆厂 陕汽欧舒特汽车陕

5、汽欧舒特汽车 西安重型机械研究所西安重型机械研究所 兵器工业部兵器工业部203研究所研究所 渭通股份有限公司渭通股份有限公司 国营庆安宇航设备公司国营庆安宇航设备公司 宝成通用电子公司宝成通用电子公司 西北光电仪器厂西北光电仪器厂 宝鸡水泵厂宝鸡水泵厂 宝鸡凌云电器总公司宝鸡凌云电器总公司 宝鸡合力叉车厂宝鸡合力叉车厂 宝鸡机床厂宝鸡机床厂 西安黄河机器制造厂西安黄河机器制造厂 西安光机所西安光机所 电子部第电子部第45研究所研究所 铁道部铁路信号厂铁道部铁路信号厂 小巨人机床有限公司小巨人机床有限公司 长城须崎铸造有限公司长城须崎铸造有限公司 大河机床厂大河机床厂 华鼎集团大通机床厂华鼎集团

6、大通机床厂 西安电子部西安电子部20所所 航天部航天部210所所 烽火机床厂烽火机床厂 西安煤矿机械厂西安煤矿机械厂功能强大功能强大SolidWorks 特点特点高效性高效性易学易用易学易用(3) Solidworks 特点特点目前，目前，SolidWorks 已成为国际领先的主流三维已成为国际领先的主流三维CAD设计软件。设计软件。(4) Solidworks 功能功能 Solidworks 不仅是一款功能强大的不仅是一款功能强大的CAD软件，软件，还允许以插件的形式将其他功能模块嵌入到主功还允许以插件的形式将其他功能模块嵌入到主功能模块中。因此，能模块中。因此， Solidworks具有在

7、同一平台上具有在同一平台上实现实现CAD/CAE/CAM三位一体的功能。三位一体的功能。 计算机辅助设计计算机辅助设计(CAD) 计算机辅助工程计算机辅助工程(CAE) 计算机辅助制造计算机辅助制造(CAM)(5) Solidworks设计示例设计示例示例示例1. 三维建模三维建模示例示例2 装配图及运动装配图及运动示例示例3 带孔矩形板受力分析带孔矩形板受力分析(6) (6) 全国计算机辅助技术认证项目简介全国计算机辅助技术认证项目简介 为了大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，为了大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，加快工业和信息技术人才培养的步伐，加快工业和信息技术人才

8、培养的步伐，教育部教育管理教育部教育管理信息中心信息中心决定开展决定开展“全国计算机辅助技术认证全国计算机辅助技术认证”项目（简项目（简称称CAXC项目）。项目主要包括项目）。项目主要包括计算机辅助设计计算机辅助设计（CAD）、）、计算机辅助工程计算机辅助工程（CAE）、）、计算机辅助制造计算机辅助制造（CAM）、）、计算机辅助工艺计划计算机辅助工艺计划(CAPP)、产品数据管产品数据管理理(PDM)等等,以提高广大院校师生和各类工程技术人员的以提高广大院校师生和各类工程技术人员的职业技能为宗旨，通过专业、系统的技能课程培训、认职业技能为宗旨，通过专业、系统的技能课程培训、认证，帮助学员掌握就

9、业必备的知识与技能。证，帮助学员掌握就业必备的知识与技能。全国计算机辅助技术认证项目课程体系表全国计算机辅助技术认证项目课程体系表 CAXC项目证书由教育部教育管理信息中心颁发，项目证书由教育部教育管理信息中心颁发，证书的真伪可登陆项目官方网站查询（网址：证书的真伪可登陆项目官方网站查询（网址：；）。该证书）。该证书全国通用，是持证人工业信息技术能力的权威证全国通用，是持证人工业信息技术能力的权威证明，可作为单位录用或考核定级时的参考依据。明，可作为单位录用或考核定级时的参考依据。 1.2 SolidWorksSolidWorks界面界面1.3 基本草图绘制基本草图绘制（1 1）草图绘制基准面

10、）草图绘制基准面绘制草图时，首先要设置基准面，绘制草图时，首先要设置基准面，SolidWorksSolidWorks有三个有三个默认基准面。默认基准面。（2 2）草图绘制基本工具）草图绘制基本工具（3 3）草图绘制辅助线）草图绘制辅助线中心线中心线推理线推理线 （4 4）草图绘制过程）草图绘制过程 1 1）进入草图绘制界面）进入草图绘制界面 单击标准工具栏上的单击标准工具栏上的【新建新建】按钮】按钮。 新建新建 SolidWorks SolidWorks 文件对话框出现。文件对话框出现。 单击单击【零件零件】按钮】按钮，然后单击，然后单击【确定确定】。 2 2）确定绘图基准面）确定绘图基准面

11、选择所显示的三个基准面选择所显示的三个基准面 ( (前视基准面、上视基准面、前视基准面、上视基准面、及右视基准面及右视基准面) )之一。之一。 3 3）绘制草图）绘制草图 单击单击草图绘制工具栏草图绘制工具栏上的草图实体工具进行草图绘制。上的草图实体工具进行草图绘制。 4 4）为草图实体）为草图实体标注尺寸标注尺寸。1.4 草图状态草图状态任何任何Solidworks Solidworks 草绘都是以下三种形式之一草绘都是以下三种形式之一 （1 1）欠定义）欠定义 需要用尺寸和约束来确定几何关系。在这种情需要用尺寸和约束来确定几何关系。在这种情况下，你可以通过拖动未定义的草绘实体来改变况下，你

12、可以通过拖动未定义的草绘实体来改变草绘。一个未定义的草绘实体的颜色是蓝色的。草绘。一个未定义的草绘实体的颜色是蓝色的。 （2 2）完全定义）完全定义 所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来。在一个详细说明的草绘中，所有的实体都是来。在一个详细说明的草绘中，所有的实体都是黑色的黑色的 （3 3）过定义）过定义 图的尺寸或约束之间有冲突，其实体是红色的图的尺寸或约束之间有冲突，其实体是红色的1.5 草图几何关系草图几何关系 草图有自动几何关草图有自动几何关系和手动添加几何系和手动添加几何关系二种。关系二种。1.6 3D3D草图设计草图设计（1 1）3D3

13、D草图设计草图设计 运用运用3D 3D 草图技术可以进行非平面草图设计。草图技术可以进行非平面草图设计。 选择下拉菜单的选择下拉菜单的【插入】【插入】/【 3D 3D 草图草图】命令】命令，可以进入可以进入3D 3D 草图环境。然后，通过选择不同的草图环境。然后，通过选择不同的基准面或基准轴绘制草图。基准面或基准轴绘制草图。（2）XYZ坐标曲线坐标曲线 选择下拉菜单的【插入】选择下拉菜单的【插入】/【 曲线】曲线】/【通过【通过XYZ点的点的曲线】命令，可以通过输入曲线】命令，可以通过输入XYZ坐标点来绘制曲线。坐标点来绘制曲线。 1.7 草图绘制示例草图绘制示例示例示例1-11-1学习直线绘

14、制和学习直线绘制和尺寸标注尺寸标注 示例示例1-2 本例主要学习圆及圆弧绘制和草图的镜向。本例主要学习圆及圆弧绘制和草图的镜向。 示例示例1-3 本例主要学习利用构造线标注尺寸。本例主要学习利用构造线标注尺寸。 示例示例1-4 本例主要学习圆弧画法及利用几何关系绘图本例主要学习圆弧画法及利用几何关系绘图示例示例1-5本例主要学习利用镜向简化绘图本例主要学习利用镜向简化绘图示例示例1-6本例主要学习本例主要学习3D绘图绘图示例示例1-7示例示例 1-8试用下列坐标点绘制曲线试用下列坐标点绘制曲线习题习题 1. SolidWorks软件具有哪三大特点？软件具有哪三大特点？ 2. 简述简述Solid

15、Works软件中，三维模型、工程视图软件中，三维模型、工程视图及装配体之间的尺寸联动是什么意思？及装配体之间的尺寸联动是什么意思？ 3. 简述简述SolidWorks软件主要有哪些功能软件主要有哪些功能? SolidWorks系统默认的系统默认的3个基准面名称叫什么？个基准面名称叫什么？ 4. 完全定义草图是什么优点？完全定义草图是什么优点？ 5. SolidWorks系统是如何对草图进行约束的？系统是如何对草图进行约束的？ 6. 简述转换实体引用工具的作用。简述转换实体引用工具的作用。习题习题 7 7绘制下列草图绘制下列草图习题习题 8 8习题习题 9 9习题习题 1010本例主要学习利用添

16、加几何关系及辅助点绘图本例主要学习利用添加几何关系及辅助点绘图习题习题 11 本例主要学习本例主要学习3D草图绘制草图绘制第第2 2章章 零件设计零件设计本章用本章用4 4个课时的时间，个课时的时间，主要讲解建模基本特征草主要讲解建模基本特征草图及方法。图及方法。2.1 2.1 零件建模的基本规则零件建模的基本规则 确定最佳观察视角确定最佳观察视角 最佳观察视角的确定主要应从以下几个方面综合考最佳观察视角的确定主要应从以下几个方面综合考虑：虑： 零件放置方位应使主要面与基准面平行，主要零件放置方位应使主要面与基准面平行，主要轴线与基准面垂直。轴线与基准面垂直。 所选方向应尽可能多地反映零件的特

17、征形状。所选方向应尽可能多地反映零件的特征形状。 较好的反映各结构形体之间的位置关系。较好的反映各结构形体之间的位置关系。 有利于减少工程视图中的虚线，并方便布置视图有利于减少工程视图中的虚线，并方便布置视图等。等。确定最佳观察视角确定最佳观察视角(2) (2) 合理选择零件最佳轮廓合理选择零件最佳轮廓 所谓零件最佳轮廓是指建立零件第一个特征应所谓零件最佳轮廓是指建立零件第一个特征应选择的草图。设计人员的设计意图直接决定了选择的草图。设计人员的设计意图直接决定了零件最佳轮廓。只有通过深入分析零件的结构零件最佳轮廓。只有通过深入分析零件的结构特点，加之设计者丰富的机械方面的知识及经特点，加之设计

18、者丰富的机械方面的知识及经验，才能制定良好设计意图。验，才能制定良好设计意图。 一般而言，可以把分析重点放在找出零件的主一般而言，可以把分析重点放在找出零件的主体结构方面，最能反映零件主体结构的草图往体结构方面，最能反映零件主体结构的草图往往可作为零件最佳轮廓。往可作为零件最佳轮廓。(3) (3) 合理选择第一参考基准面合理选择第一参考基准面 SolidWorks提供了提供了3个默认的参考基准面，即前视个默认的参考基准面，即前视基准面、上视基准面和右视基准面，草图设计应基准面、上视基准面和右视基准面，草图设计应从哪一个基准面开始，这是需要认真考虑的。从哪一个基准面开始，这是需要认真考虑的。 理

19、论上讲，第一参考基准面的选择往往不会影响理论上讲，第一参考基准面的选择往往不会影响零件建模的成败，但会影响零件的观察视角，也零件建模的成败，但会影响零件的观察视角，也会降低建模方法的高效性。会降低建模方法的高效性。(4) (4) 合理分解零件结构合理分解零件结构 通过对零件结构进行合理分解，可以有效使通过对零件结构进行合理分解，可以有效使用各种建模特征。用各种建模特征。 划分结构层次划分结构层次 安排分解顺序安排分解顺序 确定结构关系确定结构关系（5 5）合理使用特征）合理使用特征 特征使用在很大程度上会影响零件后期的修特征使用在很大程度上会影响零件后期的修改方法和修改的便利性，合理的特征建模

20、应当改方法和修改的便利性，合理的特征建模应当充分考虑零件的加工方法和结构特点。充分考虑零件的加工方法和结构特点。2.22.2 基础特征基础特征 2.2.1 2.2.1 拉伸特征拉伸特征 “拉伸拉伸”就是把一个草图沿垂直方向伸长，就是把一个草图沿垂直方向伸长，伸长的方向可以是单向或双向的。拉伸特征主要伸长的方向可以是单向或双向的。拉伸特征主要分为分为拉伸凸台拉伸凸台/基体基体、拉伸薄壁拉伸薄壁和和拉伸切除拉伸切除3种类型。种类型。建立拉伸特征的主要条件：建立拉伸特征的主要条件：a.a.必须有一个草绘。必须有一个草绘。b.b.必须指定拉伸的类型必须指定拉伸的类型 以及相关的参数。以及相关的参数。(

21、1) (1) 拉伸基体拉伸基体/ /凸台特征凸台特征 拉伸凸台拉伸凸台/基体的操作方法：基体的操作方法： 选择下拉菜单【插入】选择下拉菜单【插入】/【凸台【凸台/基体】基体】/【拉伸】命令。【拉伸】命令。 在特征工具栏中单击【拉伸凸台在特征工具栏中单击【拉伸凸台/基体】按钮。基体】按钮。设置对话框：设置对话框： 选择拉伸的终止类型选择拉伸的终止类型 设置所需的拉伸总深度为设置所需的拉伸总深度为40 如要加上拔模角度，请单击拉伸拔模角。输入角度如要加上拔模角度，请单击拉伸拔模角。输入角度5，如有，如有必要请单击向外拔模。必要请单击向外拔模。 (2) 拉伸切除特征拉伸切除特征 拉伸切除的操作方法：

22、拉伸切除的操作方法： 选择下拉菜单【插入】选择下拉菜单【插入】/【切除】【切除】/【拉伸】命令。【拉伸】命令。 在特征工具栏中单击【拉伸切除】按钮。在特征工具栏中单击【拉伸切除】按钮。设置对话框：设置对话框： 选择拉伸的终止类型：完全贯穿选择拉伸的终止类型：完全贯穿 设置所需的拉伸总深度设置所需的拉伸总深度 如要加上拔模角度，请单击拉伸拔模角如要加上拔模角度，请单击拉伸拔模角5 5。(3) 拉伸薄壁特征拉伸薄壁特征 生成薄壁特征时，不要求草绘时封闭曲线，可以是开放生成薄壁特征时，不要求草绘时封闭曲线，可以是开放的。当您绘制了一个开环的轮廓时，薄壁特征标签就会出现的。当您绘制了一个开环的轮廓时，

23、薄壁特征标签就会出现在拉伸特征对话框中。在拉伸特征对话框中。 绘制一个绘制一个50mm的圆。保持草图处于激活状态，单击特征的圆。保持草图处于激活状态，单击特征工具栏上的，出现对话框。工具栏上的，出现对话框。 课堂练习课堂练习2-1 2-1 轴套轴套2.2.2 2.2.2 旋转特征旋转特征 所谓旋转特征是旋转通过绕中心线旋转草图来生成基体、所谓旋转特征是旋转通过绕中心线旋转草图来生成基体、凸台、切除或曲面。系统默认的旋转角度为凸台、切除或曲面。系统默认的旋转角度为360 度。度。 回转特征有三类：回转特征有三类： 旋转基体凸台旋转基体凸台、旋转切除旋转切除、旋转曲面旋转曲面必要条件：必要条件：

24、需要旋转的草绘中必须含有一条中心线。需要旋转的草绘中必须含有一条中心线。 需要旋转的截面，只能画在中心线的一侧。需要旋转的截面，只能画在中心线的一侧。 旋转基体凸台旋转基体凸台旋转凸台旋转凸台/基体的操作方法：基体的操作方法： 选择下拉菜单【插入】选择下拉菜单【插入】/【凸台【凸台/基体】基体】/【旋转】命令。【旋转】命令。 在特征工具栏中单击【旋转凸台在特征工具栏中单击【旋转凸台/基体】按钮。基体】按钮。旋转轴旋转轴(2) 旋转曲面旋转曲面 在前视基准面上绘制如下草图在前视基准面上绘制如下草图 并按下面的参数进行旋转并按下面的参数进行旋转(3) 旋转切除旋转切除 在前视基准面上绘制如下草图在

25、前视基准面上绘制如下草图 建立基准轴建立基准轴并按下面的参数进行并按下面的参数进行旋转切除旋转切除课堂练习课堂练习2-2 2-2 法兰法兰课堂练习课堂练习2-3 2-3 滑块轴滑块轴在前视基准面上绘制如下草图在前视基准面上绘制如下草图2.2.3 2.2.3 扫描特征扫描特征 扫描特征是沿着一条路径移动轮廓（截面）来生成基体、扫描特征是沿着一条路径移动轮廓（截面）来生成基体、凸台、切除或曲面。凸台、切除或曲面。遵循以下规则：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；对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的； 对于曲面扫描特征则轮廓可以是闭环的也可以是开环的；对于曲面扫描特征则轮廓可以是

26、闭环的也可以是开环的； 路径可以为开环的或闭环的，但路径的起点必须位于轮廓的路径可以为开环的或闭环的，但路径的起点必须位于轮廓的基准面上。基准面上。 （1）路径扫描）路径扫描 绘制绘制 3D草图扫描路径草图扫描路径 绘制扫描轮廓绘制扫描轮廓 建立建立基准面，并绘制扫描轮廓。基准面，并绘制扫描轮廓。 扫描轮廓与路径的穿透扫描轮廓与路径的穿透 设置扫描设置扫描选择下拉菜单【插入】选择下拉菜单【插入】/【凸台【凸台/基体】基体】/【扫描】命令。【扫描】命令。在特征工具栏中单击【扫描】按钮。在特征工具栏中单击【扫描】按钮。（2）带引导线的路径扫描）带引导线的路径扫描引导线引导线是用来控制轮廓沿路径扫描

27、时变形，引导线的起点必是用来控制轮廓沿路径扫描时变形，引导线的起点必须与轮廓草图中的点重合。须与轮廓草图中的点重合。注意：扫描的路径和引导线不可在同一个草图上。注意：扫描的路径和引导线不可在同一个草图上。 一一条引导线的扫描条引导线的扫描 两条引导线的扫描两条引导线的扫描建立基准面，并画椭圆。建立基准面，并画椭圆。按如下参数进行扫描。按如下参数进行扫描。课堂练习课堂练习2-42-4连杆零件连杆零件运用扫描特征完成图示连杆零件运用扫描特征完成图示连杆零件2.2.4 2.2.4 放样特征放样特征 放样特征是将多个截面或轮廓连接而成的特征，放样通放样特征是将多个截面或轮廓连接而成的特征，放样通过在轮

28、廓之间进行过渡生成特征。本特征可以建立凸台，基过在轮廓之间进行过渡生成特征。本特征可以建立凸台，基体或切除体或切除 。注意事项：注意事项：可以使用两个或多个轮廓生成放样，仅第一个或最后一个轮可以使用两个或多个轮廓生成放样，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。廓可以是点，也可以这两个轮廓均为点。 通过放样建立图示的三维实体通过放样建立图示的三维实体 建立四个基准面建立四个基准面1、4、5和和6 在基准面在基准面1上绘制一个上绘制一个60X60的正方形，并如图标注尺寸。的正方形，并如图标注尺寸。 在基准面在基准面4上绘制圆。上绘制圆。 在基准面在基准面5上绘制圆，在绘制过程中，

29、注意将圆的直径和上绘制圆，在绘制过程中，注意将圆的直径和60X60的方的顶点重合。的方的顶点重合。 将基准面将基准面5上的圆拷贝基准面上的圆拷贝基准面6上。上。 创建放样特征创建放样特征菜单：插入菜单：插入-基体基体-放样，按下表参数进行放样。放样，按下表参数进行放样。按次序依次选择：草绘按次序依次选择：草绘4，草绘，草绘3，草绘，草绘，草绘，草绘1，或反向，但，或反向，但不能交叉。不能交叉。 课堂练习课堂练习2-5 2-5 伸缩杆零件伸缩杆零件完成扫描完成扫描2.3 附加特征附加特征2.3.1 2.3.1 倒角及圆角特征倒角及圆角特征倒角的分类：角度倒角的分类：角度-距离，距离距离，距离-距

30、离，顶点距离，顶点-倒角倒角圆角的分类：混合面圆角，等半径圆角，变半径圆角圆角的分类：混合面圆角，等半径圆角，变半径圆角 （1） 倒角倒角 （a）角度）角度-距离倒角距离倒角 （b）距离）距离-距离倒角距离倒角 （c）顶点倒角）顶点倒角 （2）圆角）圆角 利用圆角特征建立图示指针式控制器。利用圆角特征建立图示指针式控制器。 建立基体建立基体根据左下图建立右下图指针式旋钮的三维实体。根据左下图建立右下图指针式旋钮的三维实体。 拨模拨模 按下面的拨模按下面的拨模参数参数进行拨模特征进行拨模特征 混合面圆角混合面圆角 按下面的按下面的参数参数建立混合面圆角建立混合面圆角 混合面圆角混合面圆角 建立等

31、半径的圆角和变半径的圆角建立等半径的圆角和变半径的圆角选择菜单：插入选择菜单：插入-阵列阵列/镜象镜象-镜象所有。镜象所有。 镜象面镜象面 2.3.2 2.3.2 抽壳抽壳 “抽壳”特征是通过移除所选面的材料，形成一个有一定壁厚的内部空腔实体，该空腔可以是封闭的，也可以是开放的。 (1) 等壁厚抽壳 （2）多壁厚抽壳 2.3.3 筋筋 在许多机械零件中，常常利用筋来增加零件的强度。筋特征的创建与拉伸特征基本相似，所不同的是筋特征的草图可以只是一条直线。课堂练习课堂练习2-6 筋筋2.3.4 拔模拔模 “拔模”特征可以将选择的实体面斜削一定角度，也就是将垂直的面斜削为具有坡度的面。它在机械加工中

32、的应用是为了使型腔零件更容易脱出模具。(1) 中性面拔模 (2) 分型线拨模 设置分型线 以拔模基体的顶面为草图绘制基准面绘制一条直线，单击【确定】按钮。选择下拉菜单【插入】/【曲线】/【分割线】命令，并对“分割线”属性管理器进行设置。 拔模特征 课堂练习课堂练习2-7 鼠标鼠标基本草图基本草图在前视基准面绘制如下草图，并时行在前视基准面绘制如下草图，并时行75毫米的拉伸。毫米的拉伸。拨模拨模基本实体编辑基本实体编辑抽壳抽壳进行抽壳，厚度为进行抽壳，厚度为2毫毫米米制作长孔制作长孔进行草图驱动阵列进行草图驱动阵列按如下参数进行筋特征按如下参数进行筋特征建立螺孔特征建立螺孔特征建立圆角特征建立圆

33、角特征2.4 辅助特征辅助特征2.4.1 阵列阵列（1）线性阵列）线性阵列（2） 圆周阵列圆周阵列对图示的孔进行圆形阵列对图示的孔进行圆形阵列注意要显示旋转轴注意要显示旋转轴阵列特征阵列特征2.4.2 镜像镜像“镜像镜像”是将源特征相对一个平面（这个平面称为镜是将源特征相对一个平面（这个平面称为镜像基准面）进行复制。像基准面）进行复制。 2.4.3 系列零件设计系列零件设计（1） 配置概述配置概述 对于结构有一定程度相似度的不同零件，可建立对于结构有一定程度相似度的不同零件，可建立一个通用件模型，然后通过配置或系列零件设计表一个通用件模型，然后通过配置或系列零件设计表的方法，使得此模型可以表达

34、此通用件的多种尺寸的方法，使得此模型可以表达此通用件的多种尺寸状态。状态。（2）手动建立配置）手动建立配置 （3）系列零件设计）系列零件设计 操作步骤：操作步骤：1、建立零件模型、建立零件模型2、为尺寸命名、为尺寸命名 3、插入系列零件设计表、插入系列零件设计表4、单击配置管理器、单击配置管理器,显示配置显示配置 5、生成带设计表的工程图、生成带设计表的工程图6、可双击工程图中的系列零件设计表，进行编辑、可双击工程图中的系列零件设计表，进行编辑课堂练习课堂练习2-8 2-8 平键系列零件平键系列零件 建立模型并为尺寸命名建立模型并为尺寸命名插入系列零件设计表插入系列零件设计表单击配置管理器单击

35、配置管理器,显示配置显示配置2.4.4 库特征库特征 特征库是将常用的特征或特征组合保存在库中以特征库是将常用的特征或特征组合保存在库中以便以后使用，这样可以节省时间，而且有助于保证便以后使用，这样可以节省时间，而且有助于保证模型统一性。模型统一性。（1）生成库特征）生成库特征 建立特征基体建立特征基体 建立特征建立特征 生成库特征生成库特征 按住按住 Ctrl，然后将要添加特征拖动到设计库的，然后将要添加特征拖动到设计库的“Design Library”项中的项中的“Features”文件夹中，文件夹中，命令为命令为“DCT .sldlfp”，单击【确定】按钮，设计，单击【确定】按钮，设计树

36、中的被添加的库特征左下方会显示一个树中的被添加的库特征左下方会显示一个“L”，表示此特征为库特征。表示此特征为库特征。 添加库特征添加库特征 通过浏览找出要添加的库特征，鼠标左键选定零通过浏览找出要添加的库特征，鼠标左键选定零件要添加特征的面，然后将库特征拖动到该面上，件要添加特征的面，然后将库特征拖动到该面上，并鼠标右键单击刚添加的特征，在弹出快捷菜单中并鼠标右键单击刚添加的特征，在弹出快捷菜单中单击单击“解散库特征解散库特征”，如图所示。，如图所示。 编辑库特征编辑库特征 展开设计树中的库特征，按图标尺寸编辑草图，展开设计树中的库特征，按图标尺寸编辑草图，然后单击草图的圆心，选择圆心然后单

37、击草图的圆心，选择圆心“几何关系几何关系”管理管理器中器中“删除所有删除所有”项，并给项，并给25圆和圆柱特征添加圆和圆柱特征添加“同心同心”关系关系, 并将并将“拉伸拉伸”管理器中将管理器中将“终止条终止条件件”设置为设置为“完全贯穿完全贯穿”，完成添加的特征如图所，完成添加的特征如图所示。示。 2.5 常用机械零件建模常用机械零件建模2.5.1 标准件标准件 SolidWorks 设计库中附带设计库中附带Toolbox标准零件库标准零件库 ，可以方便、快捷的对轴承、螺栓、螺母、销钉、固可以方便、快捷的对轴承、螺栓、螺母、销钉、固定环、螺钉、垫圈等零件进行建模。主要设计步骤定环、螺钉、垫圈等

38、零件进行建模。主要设计步骤如下：如下： 进入进入ISO螺钉标准件库螺钉标准件库 左键选择屏幕右上角的【设计库】左键选择屏幕右上角的【设计库】/【Toobox】按】按钮，并左键双击钮，并左键双击“ISO”文件夹，可进入文件夹，可进入ISO标准工标准工具库。具库。 设置标准件属性。设置标准件属性。 创建标准件创建标准件 右键单击右键单击“标准件标准件”，在快捷菜单中选择，在快捷菜单中选择“生成零生成零件件”，可在工作区中生成标准件。，可在工作区中生成标准件。 编辑标准件编辑标准件标准件示例标准件示例(a) 螺钉(GB/T65 M45)(b) 小垫圈(GB/T848 4)(d) 螺钉(GB/T77

39、M515) (d) 挡圈(GB/T894.1 12)2.5.2 齿轮齿轮 进入齿轮设计库进入齿轮设计库 左键选择屏幕右上角的【设计库】左键选择屏幕右上角的【设计库】/【Toobox】，】，并左键双击并左键双击“ISO”文件夹。在文件夹。在ISO标准工具库中，标准工具库中，左键双击打开左键双击打开“动力传动动力传动”/“齿轮齿轮”文件夹，进文件夹，进入入ISO标准齿轮设计库。标准齿轮设计库。 创建齿轮模型创建齿轮模型 在齿轮设计库中右键单击在齿轮设计库中右键单击“正齿轮正齿轮”标签，在弹标签，在弹出快捷对话框中选择出快捷对话框中选择“生成零件生成零件”，并在正齿轮，并在正齿轮管理器中设置齿轮参数

40、。管理器中设置齿轮参数。 编辑齿轮编辑齿轮2.5.3 轴类零件轴类零件 直轴直轴 齿轮轴齿轮轴 建立齿轮模型建立齿轮模型 建立轴模型建立轴模型 组装齿轮轴组装齿轮轴 组合多实体组合多实体 2.5.4 弹簧弹簧 绘制压簧中径草图绘制压簧中径草图 新建零件文件，用新建零件文件，用“圆圆”工具在前视基准面上绘制一个工具在前视基准面上绘制一个20圆，圆心与原点重合。圆，圆心与原点重合。 建立螺旋线建立螺旋线 选择下拉菜单中【插入】选择下拉菜单中【插入】/【曲线】【曲线】/【螺旋线【螺旋线/涡状线】命令，涡状线】命令，在弹出的菜单中选择在弹出的菜单中选择“螺距和圈数螺距和圈数”， “参数参数”栏中选择栏

41、中选择“可变螺距可变螺距”选项。在区域参数选项。在区域参数“Rev”栏中输入栏中输入0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，在，在“Dia”栏中输入栏中输入12；在；在“P”栏中输入栏中输入1、2、3、4、4、4、4、4、3、2、1（“P”栏栏参数表示变螺距），参数表示变螺距），“起始角度起始角度”设为设为0。 绘制压簧直径草图绘制压簧直径草图 用用“圆圆”工具在上视基准面上绘制一个工具在上视基准面上绘制一个1.5 mm圆，此圆圆，此圆为压簧直径，利用为压簧直径，利用“添加几何关系添加几何关系”工具使圆心与螺旋线工具使圆心与螺旋线作作“穿透穿透”约束。约束。 扫描扫描 在工具栏中单

42、击【扫描】按钮，系统弹出在工具栏中单击【扫描】按钮，系统弹出“扫描扫描”属性管属性管理器，在理器，在“轮廓轮廓”输入框中选择压簧直径圆草图，在输入框中选择压簧直径圆草图，在“路路径径”输入框中选择输入框中选择“螺旋线螺旋线”。 压簧压簧2边磨平边磨平 2.5.5 箱体箱体习题习题 1. 运用拉伸薄壁特征设计图示的角铁运用拉伸薄壁特征设计图示的角铁2. 2. 建立偏心轮建立偏心轮3. 建立滑块建立滑块选取前视基准面，绘制如下草图选取前视基准面，绘制如下草图 4. 4. 建立箱体零件建立箱体零件第第3 3章章 装配体设计装配体设计本章用本章用4 4个课时的时间，个课时的时间，主要讲解零件之间的配合

43、主要讲解零件之间的配合关系、焊接装配体及装配关系、焊接装配体及装配体应用体应用 。3.1 零件配合关系零件配合关系3.1.1 标准配合标准配合 SolidWorks2008系统中的标准配合有重合、平行、系统中的标准配合有重合、平行、垂直、相切、同轴心、锁定、距离及角度等垂直、相切、同轴心、锁定、距离及角度等8项。项。 重合配合重合配合 重合配合关系所定义的2个面约束在同一平面上，在机械配合中一般用于面配合。 同轴心及相切配合同轴心及相切配合 同轴心配合定义2个圆柱曲面的轴心相重合，在机械配合中一般用于孔和轴的装配。 相切配合可以定义2个圆柱面相切或圆柱面与平面相切。 平行、垂直、距离及角度等配

44、合平行、垂直、距离及角度等配合 “平行平行”配合约束配合约束2个定义的面相互平行，一般不个定义的面相互平行，一般不在同一平面内。在同一平面内。“距离距离”配合约束配合约束2个定义的面平个定义的面平行且相距一定的距离，此距离值可以在弹出对话框行且相距一定的距离，此距离值可以在弹出对话框中进行设置。中进行设置。“角度角度”约束约束2个定义的面呈所设置个定义的面呈所设置值的夹角，值的夹角，“垂直垂直”配合属于配合属于“角度角度”配合的一种配合的一种特殊情况。特殊情况。 3.1.2 高级配合高级配合 对称配合对称配合 对称配合使两个相似的实体相对于零部件的基准面或平面或者装配体的基准面对称，在配合中可

45、使用的实体特征有点、线、面（包括基准面）、相同半径的球和圆柱。 宽度配合宽度配合 宽度配合可使标签薄片位于凹槽宽度内的中心，凹槽宽度可以是2个平行或非平行的平面，标签薄片可以是2个平面，或一个圆柱面。 路径配合路径配合 路径配合可以将零部件上所选的点约束到路径上，在装配体中可以选择一个或多个实体特征来定义路径，并且可以定义零部件在沿路径经过时的纵倾、偏转和摇摆等特性。 3.1.3 机械配合机械配合 凸轮配合凸轮配合 凸轮配合允许圆柱、基准面、或点与一系列的曲面凸轮配合允许圆柱、基准面、或点与一系列的曲面做相切配合，凸轮可以是由直线、圆弧、以及样条做相切配合，凸轮可以是由直线、圆弧、以及样条曲线

46、等形成一个封闭环的拉伸体。曲线等形成一个封闭环的拉伸体。 齿轮配合齿轮配合 齿轮配合会使两个零部件绕所选轴相对旋转。齿轮齿轮配合会使两个零部件绕所选轴相对旋转。齿轮配合的有效旋转轴包括圆柱面、圆锥面、轴和线性配合的有效旋转轴包括圆柱面、圆锥面、轴和线性边线。旋转零件不必配合边线。旋转零件不必配合2个齿轮，可以是任何彼个齿轮，可以是任何彼此相对旋转的几何体。另外，系统可以根据所选择此相对旋转的几何体。另外，系统可以根据所选择的圆柱面或圆形边线的相对大小来指定齿轮比率。的圆柱面或圆形边线的相对大小来指定齿轮比率。 螺旋配合螺旋配合 SolidWorks2008系统中的螺旋配合主要用于螺旋传系统中的

47、螺旋配合主要用于螺旋传动，该配合可以把动，该配合可以把2个零部件约束为同心，并且可个零部件约束为同心，并且可使一个零部件的旋转引起另一个零部件的平移。使一个零部件的旋转引起另一个零部件的平移。 齿条小齿轮配合齿条小齿轮配合 通过齿条和小齿轮配合，可使某个零部件（小齿轮）通过齿条和小齿轮配合，可使某个零部件（小齿轮）的圆周旋转引起另一零部件（齿条）做线性平移，的圆周旋转引起另一零部件（齿条）做线性平移，反之亦然。反之亦然。 万向节配合万向节配合 在万向节配合中，输入轴绕自身轴的旋转会引起输在万向节配合中，输入轴绕自身轴的旋转会引起输出轴也绕其轴旋转，万向节配合的操作方法与螺旋出轴也绕其轴旋转，万

48、向节配合的操作方法与螺旋配合基本相同。配合基本相同。齿轮配合示例齿轮配合示例 齿轮配合示例齿轮配合示例 选择配合类别选择配合类别 单击装配体工具栏中的【配合】按钮，或选择下拉单击装配体工具栏中的【配合】按钮，或选择下拉菜单【插入】菜单【插入】/【配合】命令，在属性管理器中的【配合】命令，在属性管理器中的“机械配合机械配合”下，单击下，单击“齿轮齿轮”。 建立齿轮配合建立齿轮配合 “配合选择配合选择”选项可选取为齿轮的旋转轴，或辅助选项可选取为齿轮的旋转轴，或辅助草图中的齿轮分度圆。在装配齿轮进行配合时，要草图中的齿轮分度圆。在装配齿轮进行配合时，要解决齿轮啮合及配合解决齿轮啮合及配合2个问题。

49、一般情况下齿轮无个问题。一般情况下齿轮无法精确啮合，应当通过绘制辅助草图来解决齿轮啮法精确啮合，应当通过绘制辅助草图来解决齿轮啮合问题。合问题。 3.2 装配体设计装配体设计 在在SlidWorks中，按配合技术要求完成的三维零中，按配合技术要求完成的三维零部件的装配模型称为装配体，装配体模型建立有自部件的装配模型称为装配体，装配体模型建立有自下而上和自上而下下而上和自上而下2种设计方法。种设计方法。3.2.1 自下而上的设计自下而上的设计 自下而上的装配方法是先在零件环境中设计所自下而上的装配方法是先在零件环境中设计所有的零部件，然后在装配环境中将其配合组装在一有的零部件，然后在装配环境中将

50、其配合组装在一起。起。 这种设计方法可使设计者更专注于单个零件的这种设计方法可使设计者更专注于单个零件的设计，装配关系和行为也比较简单，很适合简单装设计，装配关系和行为也比较简单，很适合简单装配设计。配设计。 自下而上的装配设计步骤自下而上的装配设计步骤 新建装配体新建装配体 选择下拉菜单【文件】选择下拉菜单【文件】/ /【新建】【新建】/ /【装配体】命【装配体】命令，可建立一个新装配体文件。令，可建立一个新装配体文件。 插入第一个零件插入第一个零件 单击装配体工具栏上的【插入零部件】按钮，或单击装配体工具栏上的【插入零部件】按钮，或选择下拉菜单【插入】选择下拉菜单【插入】/ /【零部件】【

51、零部件】/ /【现有零件【现有零件/ /装配体】命令，在左边属性管理器对话框中单击装配体】命令，在左边属性管理器对话框中单击【浏览】按钮，从相应的路径中向新装配体中插【浏览】按钮，从相应的路径中向新装配体中插入第一个零件，这一步也称为入第一个零件，这一步也称为“插地基插地基”。 添加零件添加零件 重复上述插地基步骤，可以向装配体中加入其他重复上述插地基步骤，可以向装配体中加入其他的零部件，但零件默认为浮动状态。对于欠定义的零部件，但零件默认为浮动状态。对于欠定义的零部件，可以通过鼠标左键移动零部件或鼠标的零部件，可以通过鼠标左键移动零部件或鼠标右键旋转零部件。右键旋转零部件。 添加配合约束添加

52、配合约束 选取相配合的选取相配合的2个零件，单击装配体工具栏上的个零件，单击装配体工具栏上的【配合】按钮，添加配合约束。【配合】按钮，添加配合约束。 装配体编辑装配体编辑 装配体编辑包括从修改错误到提取信息和设计改装配体编辑包括从修改错误到提取信息和设计改进等多种操作。进等多种操作。 示例示例3-1 传动箱装配体传动箱装配体3.2.2 自上而下的设计自上而下的设计 自上而下的装配设计是从装配体中开始进行设自上而下的装配设计是从装配体中开始进行设计计,首先给定各个子装配或零件的空间位置和体积，首先给定各个子装配或零件的空间位置和体积，设定全局性的关键参数设定全局性的关键参数. 自上而下的装配设计

53、可以充分利用装配体的关自上而下的装配设计可以充分利用装配体的关联，使零件之间的特征之间具有参考关系。利于联，使零件之间的特征之间具有参考关系。利于承担设计任务的小组和个人根据总装设计迅速开承担设计任务的小组和个人根据总装设计迅速开展工作，可以大大加快设计的进程，故自上而下展工作，可以大大加快设计的进程，故自上而下的设计非常适合复杂的大型装配。的设计非常适合复杂的大型装配。 自上而下的装配设计步骤自上而下的装配设计步骤 整体规划整体规划 首先确定零部件的装配关系及基准。首先确定零部件的装配关系及基准。 建立零件骨架建立零件骨架 用线条把装配的各个零件的骨架勾画出来，其中用线条把装配的各个零件的骨

54、架勾画出来，其中包括装配基准和零件轮廓。包括装配基准和零件轮廓。 装配零件骨架装配零件骨架 将每个零件骨架按照装配关系组装成装配骨架模将每个零件骨架按照装配关系组装成装配骨架模型。型。 从零部件细化设计从零部件细化设计 在零件骨架的基础上，完成零件的结构设计。在零件骨架的基础上，完成零件的结构设计。 零件关联设计零件关联设计 为了防止发生零件的装配干涉，可以在装配环境为了防止发生零件的装配干涉，可以在装配环境中对关键零件进行关联设计。中对关键零件进行关联设计。示例示例3-2 平带传动机构平带传动机构 绘制装配体骨架绘制装配体骨架 绘制主动轮草图绘制主动轮草图 （注意零件右视基准面）绘制主动轮键

55、槽草图绘制主动轮键槽草图 设置装饰文字草图设置装饰文字草图 完成主动轮建模完成主动轮建模 绘制被动轮草图绘制被动轮草图 （注意零件前视基准面）绘制被动轮键槽草图绘制被动轮键槽草图 设置装饰文字草图设置装饰文字草图 张紧轮建模张紧轮建模平带建模平带建模（带宽（带宽30）墙板的关联设计墙板的关联设计平带传动装配体平带传动装配体3.3 装配体应用装配体应用3.3.1 配装配体爆炸图配装配体爆炸图 装配体爆炸图是体现产品结构和配合关系的有效手段，装配体爆炸图是体现产品结构和配合关系的有效手段，在某些场合特别是维修过程中，爆炸图有着不可忽视的作用。在某些场合特别是维修过程中，爆炸图有着不可忽视的作用。生

56、成爆炸视图过程生成爆炸视图过程 单击爆炸视图单击爆炸视图 （装配体工具栏），或单击插入、爆炸视图。（装配体工具栏），或单击插入、爆炸视图。 选取一个或多个零部件以包括在第一个爆炸步骤中。在选取一个或多个零部件以包括在第一个爆炸步骤中。在 PropertyManager 中，零部件出现在爆炸步骤的零部件中，零部件出现在爆炸步骤的零部件 中。中。有一三重轴出现在图形区域中有一三重轴出现在图形区域中 拖动三重轴臂杆来爆炸零部件。拖动三重轴臂杆来爆炸零部件。 在在 ConfigurationManager 标签，双击爆炸视图特征。标签，双击爆炸视图特征。 用右键单击爆炸视图特征，然后选择爆炸（或解除爆

57、炸）。用右键单击爆炸视图特征，然后选择爆炸（或解除爆炸）。 用右键单击爆炸视图特征，然后选择动画爆炸（或动画解用右键单击爆炸视图特征，然后选择动画爆炸（或动画解除爆炸）以在装配体爆炸或解除爆炸时显示除爆炸）以在装配体爆炸或解除爆炸时显示动画控制器动画控制器弹出弹出工具栏。工具栏。示例示例3-3 装配体爆炸图装配体爆炸图3.3.2 动画模拟动画模拟 SolidWorks的运动算例可生成多种形式的动画的运动算例可生成多种形式的动画模拟模拟 ，其，其中装配体运动中装配体运动可以在装配体中实现马可以在装配体中实现马达模拟效果，从而实现零部件在装配体的运动。达模拟效果，从而实现零部件在装配体的运动。 物

58、理模拟计算生成过程物理模拟计算生成过程 生成或编辑生成或编辑运动算例。如果运动算例选项卡不可如果运动算例选项卡不可见，单击视图、见，单击视图、MotionManager。 在在 MotionManager 工具栏中选取马达工具栏中选取马达 。 在在马达马达 PropertyManager 中编辑属性。中编辑属性。 单击从头播放单击从头播放 （MotionManager 工具栏）从头工具栏）从头播放模拟。播放模拟。习题习题 1. 完成图示的齿轮配合完成图示的齿轮配合2. 完成图示的装配体设计完成图示的装配体设计3. 完成图示的装配体爆炸图完成图示的装配体爆炸图习题习题 1. 完成图示的齿轮配合完

59、成图示的齿轮配合第第4 4章章 钣金设计钣金设计 本章用本章用4 4个课时的时间，个课时的时间，主要讲解钣金零件的各种主要讲解钣金零件的各种法兰特征及钣金成型工具法兰特征及钣金成型工具 。4.1 板金法兰板金法兰 法兰特征是钣金零件最基本的特征之一。法兰特征是钣金零件最基本的特征之一。 SolidWorks提提供了基体法兰、斜接法兰、边线法兰和薄片等供了基体法兰、斜接法兰、边线法兰和薄片等4种类型法兰种类型法兰特征，运用这些法兰特征可以进行钣金零件的设计。特征，运用这些法兰特征可以进行钣金零件的设计。4.1.1基体法兰基体法兰 基体法兰新钣金零件的第一个特征。基体法兰被添加到基体法兰新钣金零件

60、的第一个特征。基体法兰被添加到 SolidWorks 零件后，系统就会将该零件标记为钣金零件。零件后，系统就会将该零件标记为钣金零件。基体法兰特征的一些额外注意事项：基体法兰特征的一些额外注意事项： 基体法兰特征是从草图生成的。而草图可以是单一开环基体法兰特征是从草图生成的。而草图可以是单一开环 、单一闭环单一闭环 或多重封闭或多重封闭 轮廓。轮廓。 在一个在一个 SolidWorks 零件中，只能有一个基体法兰特征。零件中，只能有一个基体法兰特征。 基体基体-法兰特征的厚度和折弯半径将成为其它钣金特征的法兰特征的厚度和折弯半径将成为其它钣金特征的默认值。默认值。下面是建立图示的基体法兰的过程