Solidworks 2023三维设计及应用教程 课件 第1章 三维设计入门

欢迎学习计算机三维辅助设计课程简介课程性质课程目的授课思路主要内容考核要求课程性质课程性质：设计类课程课程任务：掌握辅助设计工具课程目的

是工科各专业的一门重要的技术基础课，课程系统介绍机械零件的参数化建模、机械设备的虚拟装配、机械产品工作图的绘制及机械零部件的动力学仿真技术。是培养学生利用现代设计工具解决机械工程领域复杂工程问题能力的重要载体。授课思路按照“体现意图”的原则，讲解设计思路、设计步骤及其最常用的设计命令；按照“制造仿真”的原则，讲解典型零部件建模过程，并举一反三。按照“系统完整”的原则，强化机械产品CAD/CAE/CAM一体化设计的思想。按照“因用而学”的理念，实例涵盖主要设计命令，取代逐个命令枯燥讲解；按照“能力培养”原则，侧重思路和学习方法的讲解，争取做到“授人以渔”。基于OBE的理念，以产出为导向因用而学、为用而教、授人以渔、通用为妙。主要内容参考教材讲授内容时长/小时讲授人1.三维概述2.02.草图设计2.73.特征创建3.34.零件设计4.05.典型零件2.06.装配基础2.77.典型装配2.08.产品表达2.39.图纸基础3.310.零件图纸1.711.装配图纸2.012.高效工具5.013.CAE分析5.014.CAM仿真2.0考核要求

完成本课程线上线下教学环节，总分达到60分获得合格证书，85分及以上获得优秀证书。1三维设计概述1.1三维设计技术基础

1.2

SolidWorks基础目的要求1.了解CAD/CAM概念；2.选用CAD/CAM工具。1.1三维设计技术基础1.1.1CAD/CAM技术概述

1.1.2三维设计快速入门1.1.1CAD/CAM技术概述CAD/CAM背景及必要性三维设计的意义与作用CAD/CAM的功能和任务三维设计工具简介1.CAD/CAM背景及必要性制造业发展现状

※

制造全球化※

制造网络化※

制造敏捷化

※

制造虚拟化※

制造智能化※

制造绿色化现代工具CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)—ComputerAidedDesignandComputerAidedManufacturing必要性

该技术是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，是培育创新型人才的重要手段。修改容易，便于管理（用参数化约束来表达零部件的设计意图，三维/二维全相关，牵一发动全身）避免干涉，到事半功倍（使用了统一的数据库，在装配状态下进行零件设计）生成工程图纸更快速、更准确（工程图直接由三维模型投影而成）。所见即所得（可以渲染产品的颜色等属性和纹理等效果）实现产品优化设计（可以进行机构运动、数控加工等CAE/CAM仿真分析）2.三维设计的意义与作用

凡此种种，采用三维设计是设计理念的一种变革，是CAD应用的真正开始。3.CAD/CAM的功能和任务现代设计工作流程CADCAECAM4.三维设计工具简介（1）三维软件类型（2）软件选用原则工欲善其事,必先利其器！（1）三维软件类型机械三维设计包括:CAD设计软件（如SolidWorks、CATIA、UG（全称Unigraphics）、Creo（原pro/E）等）CAE分析软件（如ANSYS等）机构分析软件（如ADAMS等）CAM数控加工软件PDM/PLM协同管理软件等。（2）软件选用原则主要从以下5个方面来考虑软件的选择：1）软件功能：是否能够满足用户需要是最关键的一点。2）软件及其配套硬件的性价比。3）软件的集成化程度:CAD软件与CAM/CAE相结合。4）软件学习和使用的难度:易学易用。5）升级方法及技术支援。授课小结介绍了CAD/CAM技术的必要性介绍了CAD工具的类型和选用方法作业要求总结CAD/CAM技术的必要性总结CAD工具的类型和选用方法欢迎学习计算机三维辅助设计1三维设计概述1.1三维设计技术基础

1.2

SolidWorks基础1.1三维设计技术基础1.1.1CAD/CAM技术概述

1.1.2三维设计快速入门目的要求归纳CAD设计步骤了解CAD学习技巧1.1.2三维设计快速入门先睹为快亲身体验不传之秘使用目的学习技巧1.先睹为快CRH2型高速动车转向架装配2.亲身体验（1）造手柄（2）改铃片（3）装哑铃（4）出图纸（7）验关联（5）添材料（6）称重量3.不传之秘（1）建模特点“机械制造仿真、所见即所得、牵一发动全身”（2）建模层次“画草图、造特征、制零件、装机械、出图纸”草图设计是基础，特征设计是关键，零件设计是核心，装配设计是目标，图纸设计是成果。（3）建模步骤（三步曲）造零件：绘草图、造特征、制零件。装机械：添零件、设配合、装机械。出图纸：投视图、添注解、出图纸。4.使用目的（a）表达设计意图—绘图/建模不是设计的终极目标

从CAD技术来说，设计总要绘图，因为一个工程师无法记住自己的设计中的全部细节，图形表达就是唯一的方法。可见，绘图/建模是设计构思的工具，而不是设计的结束。绘图、建模是设计的起点和过程中的动作，是辅助手段。绘制工程图，实际上是设计思维的表达手段。（b）提高修改速度--零件是用于装配的，设计必须实现关联

任何零件被设计的唯一目的就是“被使用”，从来没有任何零件可能被“单独”使用的。必须与相关零件配合进行设计。无论使用什么样的CAD系统，使用中都必须始终把握“基于装配的关联设计”。（c）实现制造仿真——设计就是模拟加工和装配

一个不懂相关的工艺、测量、装配、调试技术的工程师，无法进行真正的设计，至少不能完成优秀的设计。画非画！5.学习技巧明确设计思想注重学练结合夯实基础知识培养美学认识三维CAD设计工具学习方法

明确目的、提高素质学练结合、因用而学光学不练等于白干、光练不看等于傻干、边看边练功倍事半做一名合格的机械三维设计人员授课小结归纳CAD工具应用的秘诀（1）建模特点“机械制造仿真、所见即所得、牵一发动全身”（2）建模层次“画草图、造特征、制零件、装机械、出图纸”

草图是基础，特征是关键，零件是核心

装配是目标，图纸是成果。（3）建模步骤（三步曲）造零件：绘草图、造特征、制零件。装机械：添零件、设配合、装机械。出图纸：投视图、添注解、出图纸。总结CAD工具学用的技巧明确目的、提高素质学练结合、因用而学作业要求

练习哑铃建模完整过程，理解建模秘诀。欢迎学习计算机三维辅助设计1.三维设计概述1.1三维设计技术基础1.2

SolidWorks基础目的要求（1）了解SolidWorks的基本功能（2）了解SolidWorks的界面组成（3）掌握SolidWorks的基本操作1.2SolidWorks基础1.2.1

SolidWorks基本功能1.2.2SolidWorks基本操作1.2.1

SolidWorks基本功能1.发展历程2.应用范围3.主要功能4.基本模块5.思维方式6.常用术语SolidWorks是第一款基于Windows平台开发的三维CAD软件，目前是国际上最为流行的三维机械设计软件。在北美和欧洲，40%的三维机械设计师选择SolidWorks作为设计工具。近两年来，中国大陆地区正在快速普及该软件。1.发展历程家具DesignBetterProducts钣金模具机械电子能源运输消费产品教育医疗2.应用范围3.主要功能SolidWorks是一个在Windows环境下进行机械设计的软件，是一个以设计功能为主的CAD/CAE/CAM软件，包含：零件建模，装配设计，与工程图等基本模块钣金、焊接、布路、曲面造型等专用模块Simulation、Motion等CAE仿真模块CAMWorks数控加工等无缝集成第三方模块4.基本模块

在SolidWorks软件里有零件、装配体、工程图等基本模块。

（1）零

件：提供了基于特征的、参数化的实体建模功能

（2）装配体：可利用已有的三维零件模型，形成产品的虚拟装配，还可以进行运动分析、干涉检查等。

（3）工程图：利用零件及其装配实体模型，可以自动生成零件及装配的工程图。5.思维方式6.常用术语（1） 实体建模

实体建模就是设计人员在计算机上直接用一些三维基本元素（特征）来构造机械零件完整三维模型。（2） 基于特征特征是指可以用参数驱动的兼有形状和功能两种属性三维几何体。基于特征的设计是把特征作为产品设计的基本单元，零件模型是各种特征的叠加。

（3） 参数化传统的CAD绘图其尺寸仅有“注释”功能，参数化设计的尺寸具有“驱动”能力，即模型改变由尺寸驱动。（4） 全相关

零件模型与其相关的工程图及装配体是完全关联。即对模型的修改会自动反映到与之相关的工程图和装配体中；同样，对工程图和装配体的修改也会自动反映在模型中。1.2.2SolidWorks基本操作1.用户界面组成2.工作环境设置3.设计文件命名和保存1.用户界面组成设计树工具栏菜单栏命令管理器前导视图任务窗格绘图区状态栏2.工作环境设置显示/隐藏工具栏添加/删除工具栏命令按钮

显示效果设置显示/隐藏工具栏显示/隐藏分工具栏的方法：在工具栏区域右击，单击“自定义”命令，勾选需要打开的工具栏复选框。显示/隐藏“原点”等:单击菜单“视图”>“显示/隐藏”，选择“原点”等。添加/删除工具栏命令按钮

系统默认工具栏中的命令按钮是比较常用的，添加/删除工具栏命令按钮的方法：工具→自定义→拖放相关按钮显示效果设置

使用前导视图工具设置背景颜色、图形显示视角等3.设计文件命名和保存

SolidWorks文件的扩展名:零件“*.sldprt”装配“sldasm”工程图“slddrw”

为了便于管理，根据产品和部件建立不同的文件夹，分别保存相应部件或产品的模型和工程图文件。模型文件的名称使用零件或装配名称命名，其对应的工程图文件使用“相同名称+