SW 模型测量与分析

第8章模型测量与分析学习目标产品的设计建模过程中往往涉及到模型的测量与分析。通过本章学习SolidWorks中的测量与分析，包括测量距离、角度、曲线长度、面积、模型的质量特性分析以及测量曲线长度的实例，全面掌握草图与模型测量的相关知识。知识要点草图测量质量属性与剖面属性模型测量实体分析与检查8.1测量SolidWorks测量命令可以测量草图中图元的尺寸值，也可以测量实体模型的尺寸值。草图测量与智能尺寸标注类似，都可以得知草图图元的尺寸值。不同之处在于智能尺寸是将尺寸值标注在图元上并对图元的值进行修改、限定，而测量不会改变原值，只是将其测量并显示出来。8.1.1测量工具命令在菜单栏依次执行“工具”|“测量”命令，弹出“测量-tool”对话框，如图8-1所示。用户可以分别对各个按钮选项进行设置。8.1测量1．参数详解相关按钮参数说明如下：8.1测量2．测量距离测量操作在“测量”对话框区域内单击，然后选择待测元素。对于模型的基本测量都可以使用该对话框来操作。测量的操作步骤如下：01依次执行“工具”|“测量”命令，弹出“测量”对话框。02针对待测对象不同进行分别选择，即可在“测量”对话框中显示出测量信息。 测量面到面的距离，分别单击该两面； 测量点到面的距离，分别单击点、面； 测量点到线的距离，分别单击点、直线段； 测量点到点的距离，分别单击该两点，如图8-3所示；8.1测量3．设置快捷键因为测量命令在设计建模中使用非常频繁，因此可以为其设置快捷键方便操作。测量的英文单词为Measure，设置其首字母为快捷键，操作如下：01依次执行“工具”|“自定义”命令，在弹出“自定义”对话框中选择键盘选项。02在栏中输入“测量”，回车；在“测量”对应的快捷键文本框中输入“M”；单击按钮，完成快捷键设置，如图8-4所示。03验证快捷键。在SolidWorks软件启动并打开零部件的状态下，在键盘上输入“M”即可激活“测量”命令，弹出“测量”对话框。8.1测量8.1.2设置单位/精度设置单位/精度命令下，用户可以使用默认设置，也可以重设测量的相关参数。1．激活测量单位/精度在“测量”对话框中单击“单位/精度”命令按钮，弹出“测量单位/精度”面板，从以面板中设置相应选项后，然后单击确定即可生效，如图8-5所示。在“测量单位/精度”面板中包含“使用文档设定（O）”和“使用自定义设定（U）”两个单选框。前者是使用文档属性中所定义的单位和材质属性，后者为用户根据实际情况自定设定。8.1测量2．参数详解（1）长度单位 选择线性尺寸的测量单位。如果选择微英寸、密尔、英寸或英尺和英寸，则还应选择以下选项： 小数。 分数。如果选择分数，则还应选择分母选项，并设定分母。例如，如果将分母设为8，则值的增量至少为1/8英寸。 圆整到最近分数值。选择分母中所设定的圆整到最近分数值的增量。如果分数增量小于在分母中设定的值，则以小数表示值。 科学记号。选择以科学记号显示值（例如，以5.06e+004表示50600）。 小数位数。设定显示线性尺寸的小数位数。（2）角度单位角度单位包括度数、度/分/秒、度/分、弧度4种类型，同时用户还可以对小数位数进行设置。（3）精度水准精度水准中包含低（较快）、高（较慢）和介于两者之间的三档，系统默认设置在低（较快）档。用户可以根据电脑配置情况和时机需要进行重设。8.1测量8.1.3圆弧/圆测量圆弧/圆的测量可以设定中心到中心、最小距离、最大距离、自定义四种类型，如图8-6所示。8.1测量然后单击待测两个圆孔面，在“测量”面板中即可显示出测量的竖直，4种情形下分别的测量结果如图8-7所示。8.1测量8.1.4显示XYZ测量显示XYZ测量用来控制是否在所选实体之间显示dX，dY，dZ的测量。消除选中后，则只显示所选实体之间的最小距离。打开“测量”窗口后，选择待测对象后，在图形区和窗口中均显示出测量信息。在“测量”窗口中单击“显示XYZ测量”按钮，图形区域新增显示出待测对象的X、Y、Z坐标，如图8-8所示。8.1测量8.1.5面积与周长测量当进行测量时，选择对象为面（平面或者曲面）时，“测量”窗口便会显示出该面的面积与周长等信息，如图8-9所示。8.1测量当需要测量多个面的面积总和时，可以连续选择多个面，测量窗口总面积，也可以选择多条边线，测量总长度，如图8-10所示。8.1测量8.1.6角度测量当进行测量时，选择待测两个对象（平面或者直线段）时，“测量”窗口便会显示出该它们之间的夹角等信息，如图8-11所示。8.2质量属性与剖面属性8.2.1质量属性通过质量属性分析，可以获得模型的质量、体积、表面积、密度、重心位置、惯性力矩和惯性张量等参数数据，对产品设计有重要的指导意义。实体模型的质量属性分析一般操作过程包括：实体建模、添加材质和质量属性。8.2质量属性与剖面属性1．添加材质添加材质的步骤如下：01点击选择左侧设计树中“材质<未指定>”，右击，在弹出的下拉菜单中选择“编辑材料”，如图8-13所示。8.2质量属性与剖面属性02选择“编辑材料”选项后，在弹出的“材料”面板中展开铝合金/1060合金，用户可以查看弹性模量、泊松比、抗剪模量、密度、张力强度、压缩强度、屈服强度、热膨胀系数、热导率、比热、材料阻尼比率值等相关属性，如图8-14所示。02单击“应用”按钮，完成材料的设置。8.2质量属性与剖面属性2．模型质量分析模型的质量分析操作步骤如下：01依次执行“工具”|“质量属性”命令按钮，弹出“质量属性”面板，用户可单击“选项”按钮设置属性的单位、精度水准等相关参数，如图8-15所示。8.2质量属性与剖面属性02用户可勾选“显示焊缝质量”复选框，在数据栏中新增焊缝质量的显示选项。03输出“质量属性”信息。输出信息方式包括“打印”和“复制到剪贴板”，如图8-16所示。8.2质量属性与剖面属性8.2.2剖面属性通过SolidWorks提供的“剖面属性”命令可以计算平行平面中多个面和草图的截面属性。通过剖面属性分析，可获得所选剖面的面积、重心相对于输出坐标系原点、在重心的区域惯性矩、在重心的区域惯性极力矩、位于主轴和零件轴之间的角度、在重心的区域惯性二次矩、在输出坐标系的区域惯性矩等数据信息。剖面属性分析操作步骤如下：01任选以下任何位于平行平面中的项目。 一个或多个平的模型面 剖面上的面 工程图中剖面视图的剖面8.2质量属性与剖面属性02单击“剖面属性”命令按钮，或依次执行“工具”|“剖面属性”，单击“计算”按钮，结果显示在截面属性对话框中，如图8-17所示。8.3实体分析与检查8.3.1特征统计特征统计用来显示重建零件中每个特征所需时间量的工具。通过它测量出需要很长时间重建的特征，从而压缩这些耗时特征来减少重建时间。特征统计在所有零件文件中都可使用。1．参数详解相关参数详解如下： 特征顺序。在FeatureManager设计树中列出每个项目：特征、草图和派生的基准面。使用快捷键菜单来编辑特征定义、压缩特征，等等。 时间%：显示重新生成每个项目的总零件重建时间百分比。 时间(秒)：以秒数显示每个项目重建所需的时间量。8.3实体分析与检查2．特征统计操作步骤要使用特征统计步骤如下：01打开一个零件文件。02在菜单栏依次执行“工具”|“特征统计”命令，弹出“特征统计”对话框，按降序顺序显示所有特征及其重建时间的列表，如图8-18所示。8.3实体分析与检查03单击特征顺序，即可在“特征统计”对话框中，按照特征建模顺序进行排列。04同样，单击时间%、时间(秒)，也可以按该选项进行重排特征顺序。05单击打印、复制、刷新选项。复制特征统计这样您可将之粘贴到另一文件，如粘贴到txt文件，如图8-19所示。8.3实体分析与检查8.3.2检查实体检查实体对话框让您可以检查实体几何体并识别出不需要的几何体。检查实体模型几何体是否正确，操作步骤如下：01打开零件文件，单击“检查”命令按钮，或依次执行“工具”|“检查”，弹出“检查”对话框。02在对话框中,在检查下选择检查的等级和需要核实的实体类型，如图8-20所示。8.3实体分析与检查 无效的面 无效的边线 短的边线 最小曲率半径 最大边线缝隙 最大顶点间隙03单击检查，显示出检查结果信息，如图8-21所示。检查后： 错误数出现在发现之下。 诸如错误、开环曲面、及所要求的值之类项目出现在结果清单中。 结果的说明在图形区域中出现。8.3实体分析与检查8.3.3输入诊断当需要将输入的其他3D通用格式文件在SolidWorks软件中打开时，输入诊断是对其转换后文件中存在的曲面转换等问题进行诊断、修复。因为导入的曲面通常会导致一些问题，使曲面无法转换成有效实体。这些问题包括： 坏曲面几何体 坏曲面拓扑（剪裁曲线）。 相邻曲面的边线彼此很近但没有相交，因而在曲面之间形成间隙将IGS格式打开后，在软件左侧出现“输入诊断”对话框，出现有问题的图符。设计树中自动添加上输入特征图标，如图8-22所示。8.3实体分析与检查1．激活“输入诊断”命令用户可以通过以下2种方法激活“输入诊断”命令：方法1：在菜单栏依次执行“工具”|“特征统计”命令，即可弹出“输入诊断”对话框。方法1：设计树中选择特征图标，右击，在弹出的下拉菜单中选择“输入诊断”选项，即可弹出“输入诊断”对话框，如图8-23所示。8.3实体分析与检查2．修复错误面在弹出的“输入诊断”中单击“尝试愈合所有”按钮，或者单击“尝试愈合所有面”按钮，系统自动修复所有面，在“输入诊断”窗口中显示出“集合体中吴错误面或缝隙存在”信息，修复完成，如图8-24所示。8.3实体分析与检查8.3.4几何体分析几何体分析可识别出零件中可引起其它应用程序中问题的几何实体。这些应用程序包括有限元素造型或计算机辅助机械加工。几何体分析识别以下实体： 细薄面 小面 短边线 锐边线和顶点 断续边线和面8.3实体分析与检查01打开待分析的零件文件。02在菜单栏依次执行“工具”|“几何体分析”命令，在PropertyManager中选取所需选项和参数值。若要将选项和数值重新设置为系统默认值，单击全部重设即可。03单击计算开始分析。04在操作结束时，分析结果部分在PropertyManager出现。05保存结果。单击保存报告以在HTML报告中保存分析的结果，或者单击重新计算来清除结果并准备进行其它计算，如图8-25所示。8.3实体分析与检查8.3.5厚度分析使用厚度分析实用程序可以确定零件的不同厚度，这对使用薄壁塑料零件尤其有用。使用厚度分析可以实现以下功能： 识别零件的厚薄区域（尤其对于塑料零件和铸件） 决定与指定的目标厚度相等的零件区域 评估可能的失败区域或设计缺陷 辅助铸件和浇注模具及机械器具的设计厚度分析操作步骤如下：8.3实体分析与检查01打开待分析厚度的零件文件。02在菜单栏依次执行“工具”|“厚度分析”命令，在PropertyManager中选取所需选项和参数值。若要将选项和数值重新设置为系统默认值，单击全部重设即可。设置完毕后单击计算开始分析，系统弹出分析进度窗口，如图8-26所示。03在操作结束时，分析结果部分在PropertyManager出现。04保存结果。单击“保存报告”按钮以在HTML报告中保存分析的结果，或者单击重新计算来清除结果并准备进行其它计算，保存分析报告并在网页中打开查看，如图8-27所示。8.4上机实训——诊断并修复“前门立柱”转换文件在设计过程遇到转换过来的文件打开时，会出现错误，因此诊断并修复在转换文件中起着主要作用。本例主要建模步骤提醒