机械产品的数字化设计 课件 项目1、2 燃油箱吊座的数字化设计、手柄的数字化设计

机械产品的

数字化设计燃油箱吊座的数字化设计项目一项目一：项目过程任务描述任务分析相关知识任务实施1243335任务拓展项目过程学习项目一：任务描述

轨道交通用内燃机车燃油箱吊座，本项目要求完成该零件的三维数字化设计。任务描述知识目标：

视图的表达、量具的使用、SolidWorks的基本操作、草图绘制方法，几何约束草图、拉伸特征、圆角特征的操作方法。

素质目标：认知中国制造优势，激发民族自豪感学习注明结构疲劳专家、中国科学院院士高镇同的敬业精神技能目标：能够应用适当的表达方法徒手绘制草图、能够使用测量工具测量尺寸、能够根据设计手册对尺寸进行圆整、能够掌握SolidWorks的基本操作、能够灵活使用草图绘制，基于拉伸、圆角特征进行数字化设计。学习项目一：任务描述学习项目一：任务分析

燃油箱吊座的外形是由长方形等规则的几何图形拉伸而成，其中间部分的凹槽及圆孔可用拉伸切除的方法生成。其后，分别对模型棱角进行圆角处理，使其光滑，从而完成燃油箱吊座的三维数字化设计。

学习项目一：相关知识一、认识SolidWorks

二、草图绘制三、草图绘制实体四、草图工具——镜像五、尺寸标注和添加几何关系六、草图几何体状态七、拉伸特征八、圆角特征学习项目一：相关知识一、认识SolidWorks

Solidworks软件功能强大、操作简单方便、易学易用，是目前市场上三维CAD解决方案中设计过程比较简便而方便的软件之一，现已成为中端CAD系统中的领导者和最具竞争力的CAD产品。学习项目一：相关知识二、草图绘制（一）进入和退出草图环境1．单击CommandManager工具栏中“草图”按钮

2．执行“草图绘制”命令3．选择某一基准平面，进入草图环境

通过执行“草图绘制实体”中具体命令就可以绘制任意二维图形了。

单击草图工具栏上的“退出草图”按钮

，或者单击绘图区右上角的“退出草图”按钮

，完成草图并退出草图环境。如果点击“取消”按钮

，则直接退出草图。学习项目一：相关知识三、草图绘制实体（一）绘制直线（二）中心线“中心线”的用法同“直线”，它主要作为辅助线使用，如镜像线，它不属于草图。学习项目一：相关知识三、草图绘制实体（四）圆弧（三）圆学习项目一：相关知识四、草图工具——镜像1．镜像学习项目一：相关知识五、尺寸标注和添加几何关系（一）尺寸尺寸反映了草图实体的大小，使用“智能尺寸”根据选择对象的不同，可分别标注线性尺寸、角度尺寸、圆或圆弧尺寸。（二）几何关系“几何关系”是指各绘图实体之间或绘图实体与基准面、轴、边线、端点之间的相对位置关系。例如两条直线互相平行、两圆同心等都是几何关系。几何关系的作用是给草图准确定位。（1）几何关系类型（2）添加几何关系自动添加几何关系

用选择按钮在菜单栏单击“工具”/“选项”，在弹出的对话框中分别选择“系统选项”/“草图”/“几何关系/捕捉”，然后在对话框的右边勾选“自动几何关系”

学习项目一：相关知识学习项目一：相关知识绘图过程中在满足一定的条件下，系统会使指针更改形状为您显示可生成哪些几何关系，单击鼠标后，会自动添加某种约束关系手动添加几何关系单击“添加几何关系”图标按钮，选择草图对象，在“添加几何关系”属性管理器中选择适当的几何约束关系即可。在图形区选择草图对象，在“添加几何关系”属性管理器中选择适当的几何约束关系。

学习项目一：相关知识3．草图状态（1）完全定义草图中所有的直线和曲线及其位置，均由尺寸或几何关系或两者说明。在图形区域中以黑色出现。（2）过定义有些尺寸或几何关系、或两者处于冲突中或多余。图形区域中以黄色出现。此时一定要移除多余的约束。（3）欠定义草图中的一些尺寸和/或几何关系未定义，可以随意改变。您可以拖动端点、直线或曲线，直到草图实体改变形状。在图形区域中以蓝色出现。六、草图几何体状态

★拉伸特征是指由草图截面经过拉伸而成的特征，它适合构建等截面的实体特征。1、拉伸特征的开始条件2、拉伸特征的终止条件

七、拉伸特征学习项目一：相关知识

★圆角特征在零件设计中起着重要作用。大多数情况下，如果能在零件特征上加上圆角，则有助于造型上的变化，或是产生平滑的效果。Solidworks主要将圆角特征分成四类：

学习项目一：相关知识八、圆角特征等半径变半径面圆角完整圆角八、圆角特征学习项目一：相关知识学习项目一：项目实施零件工程图测量TextAddYourText学习项目一：项目实施三维数字化设计学习项目一：项目实施完成如图所示链节的参数化三维设计。能力提升学习项目一：评价方案任务过程性知识、能力考核成绩阶段性考核结果性考核成绩20%总评成绩情感态度与价值观5%过程与方法10%实践表现5%实践总结5%知识考核15%技能考核20%综合评价10%学生互评10%一二三四问题探究平均分说明完成一个兴趣研究项目在期终计算学分时直接加1学分评价方案学习项目一：任务拓展设计意图

SolidWorks最大的特点之一是“专注设计”，

“设计意图”最能反映该特色。SolidWorks是最先提出“设计意图”概念的3DCAD软件，也是目前在“设计意图”上最好的设计软件。

SolidWorks的设计意图反映在所有命令上，常见的设计意图反应方式有：反映加工流程、反映形位关系和公差、绘图&参数化方便。在实际运用中一般是结合着使用三种方式。

为了满足这三方面的关系，在设计3D模型时，拉深，多使用到面、到实体等关系型命令。在有角度、有半径时，不要在草图里实现，要用倒角、拔模等反映“设计意图”的命令。学习项目一：任务拓展添加材质如何添加更多材质？学习项目一：任务拓展查看质量特性质量、重心和惯性矩等的工程计算，在SolidWorks中，用户只需轻点鼠标，就可以完成。学习项目一：任务拓展

参照下图构建模型，单位制为MMGS(毫米,克,秒)，小数位数为2。绝对坐标值A=63，B=50，C=100。所有孔均为通孔。零件材料为铜，密度为0.0089g/mm^3。请问：零件的总重为____克?

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数字化设计手柄的数字化设计项目二项目二：项目过程任务描述任务分析相关知识任务实施1243335任务拓展项目过程学习项目二：任务描述

很多机器中都使用的零件手柄，本项目要求完成手柄的三维数字化设计。任务描述知识目标：

参数化草图绘制

尺寸标注和几何约束

旋转特征

素质目标：养成精益求精的工匠精神技能目标：掌握使用草图绘制工具绘制参数化草图的方法形成设计意图，掌握使用旋转特征进行参数化设计的方法学习项目二：任务描述学习项目二：任务分析

手柄的外形由回转体组成，是由直线和圆弧绕着轴线回转而成。手柄的草图是由直线和圆弧组成，而且手柄的上下结构是对称的，所以只需绘出手柄的上半部分或者下半部分的大致形状，然后标注尺寸以及在这些线段之间添加几何约束，最后绕着轴线使用旋转特征旋转而成。

学习项目二：相关知识一、草图绘制实体——绘制圆弧二、草图绘制工具三、旋转凸台/基体四、旋转切除学习项目二：相关知识一、草图绘制实体——绘制圆弧SolidWorks提供了三种绘制圆弧的方法：圆心/起/终点弧、切线弧和三点圆弧。学习项目二：相关知识一、草图绘制实体——绘制圆弧学习项目二：相关知识二、草图绘制工具1．剪裁（1）强劲剪裁（2）剪裁到最近端学习项目二：相关知识二、草图绘制工具学习项目二：相关知识2．圆周阵列学习项目二：相关知识三、旋转凸台/基体旋转凸台／基体特征是将一个或多个轮廓截面绕旋转轴旋转来生成实体。旋转适用于回转类零件的创建。可选用中心线、直线、边线作为旋转轴，但旋转轴要位于草图绘制平面上。(1)旋转凸台操作学习项目二：相关知识(2)旋转类型

图2-10选择单向生成的旋转特征旋转类型学习项目二：相关知识

图2-10选择单向生成的旋