SolidWorks2014三维设计及应用教程 课件 2.3 零件设计

欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计目的要求1.实践零件建模过程；2.归纳零件建模步骤。2.3.1零件设计入门引例：支座建模零件建模步骤1.引例：支座建模（2）切轴承孔（3）切安装孔1（4）镜像孔（5）设材料（1）拉伸毛坯（厚30）

2.零件建模步骤做规划（分特征、定顺序、选视向）→造基础→添其他→选材料授课小结零件建模步骤做规划（分特征、定顺序、选视向）→造基础→添其他→选材料作业要求

以图示零件为例，练习零件建模过程，体会建模步骤。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计目的要求1.学习零件规划方法；2.归纳零件建模步骤。2.3.3零件建模规划

把零件分解成若干个特征，并确定特征之间组合形式与相对位置及其构造方法的过程称为零件规划，其内容包括：特征构成分解、关联关系分析、构造顺序确定、构造方法选择等内容。1.特征构成分解2.关联关系分析3.构造顺序确定4.零件规划实践步骤：做规划（分特征、定顺序、选视向）→造基础→添其他→选材料1.特征构成分解（a）特征组成方式（b）特征分解原则（c）特征分解示例（d）特征分解练习（a）特征组成方式

基础特征：零件的第一个特征，它是构成零件基本形态的特征，它是构造其他特征的基础，可以看作是零件模型的“毛坯”。其它特征：按照特征之间的关系依次创建剩余特征。特征的组合形式：通常有叠加和挖切。T1T2并减T3原则：先加后减！（b）特征分解原则特征分解的原则有:①特征应具有一定的设计和制造意义②特征应方便加工信息的输入③特征应有利于提高造型效率，增加造型稳定性达意图、仿加工、便修改下料T1下料T2焊接钻孔钻通孔T3（c）特征分解示例（d）特征分解练习

特征分解练习1特征分解练习2特征分解练习3特征分解练习4特征分解练习5特征分解练习1

特征分解练习2

特征分解练习3

特征分解练习4

特征分解练习5

2.关联关系分析（a）父子关系（b）关联方式（c）关联实例(1)删除父特征会同时删除子特征，而删除子特征不会影响父特征。(2）在特征树中，子特征必须排列在父特征之后。

父/子特征：如果一个特征的建立参照了其他特征的元素，则被参照特征成为该特征的父特征，而该特征称为父特征的子特征。父特征与子特征之间形成父子关系，也叫特征关联。（a）父子关系草图约束关联：指特征的草图与已有实体之间关联方式。如相切、等距、草图平面等几何关联方式。特征拓扑关联：指特征的终止条件与已有实体之间关联方式。如完全贯穿、到离指定面指定的距离等。特征时序关联：指特征的建立的先后顺序。由于特征关系的问题，使得特征建立的次序成为重要因素。（b）关联方式（c）关联实例3.构造顺序确定（1）选择“最佳”轮廓。

C轮廓是最好的，只需再添加3个凸台，就可以完成基本外形。（2）选择合适的观察角度

B的放置方法最佳，应把最佳轮廓草图绘制在“上视”基准面上。（3）建模顺序：造基础→添其他→选材料4.零件规划实践

a、组合类零件分解b、轴类零件分析c、箱体类零件分析a、组合类零件分解b、轴类零件分析c、箱体类零件分析授课小结零件规划的内容包括：特征构成分解关联关系分析构造顺序确定构造方法选择原则：先增加、后减除达意图、仿加工、便修改作业要求

以图示零件为例，练习零件规划过程，体会其步骤。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计目的要求1.了解设计意图的影响因素；2.掌握设计意图的体现方法。2.3.2零件设计意图体现

关于模型尺寸数值被改变后，模型会如何变化的计划称为设计意图。影响因素草图影响特征影响零件规划的原则：先增加、后减除、达意图、仿加工、便修改1.设计意图影响因素

设计意图：关于模型被改变后如何表现的计划称为设计意图。设计意图决定模型如何建立与修改。设计意图影响因素（1）草图的影响：几何关系、尺寸约束及其复杂程度（2）特征的影响：特征构造方法、特征构成、最佳轮廓和观察角度2.草图的影响（a）几何约束的影响（b）定位尺寸的影响（c）复杂程度的影响草图平面选择图线位置关系

（a）几何约束的影响a.圆盘上表面为草图平面b.圆盘下表面为草图平面添加尺寸的方式在某种程度上也是反映了设计人员打算如何修改尺寸。（2）孔左边距（3）孔左边距+孔心距

（1）孔边距（b）定位尺寸的影响（c）复杂程度的影响复杂草图拉伸法，建模速度较快；而简单利于以后的修改操作。

b.草图倒角a.特征倒角3.特征的影响（a）构造方法的影响（b）特征构成的影响（c）最佳轮廓的影响（d）观察角度的影响（a）构造方法的影响层叠蛋糕法符合人们的习惯思维，层次清晰，后期修改方便，但与机械加工过恰好相反；制陶转盘法强调了阶梯轴的整体性，零件的定义主要集中在草图中，设计过程简单，但草图较为复杂，不利于后期修改；制造仿真法是模仿零件加工时的方法来建模，也就是“怎样加工就怎样建模”，该方法不仅具有层叠蛋糕法的所有优点，而且在设计阶段就充分考虑了制造工艺的要求。

选择不同的特征建立模型很大程度上决定了模型的设计意图，直接影响零件以后的修改方法和修改的便利性。阵列特征提示：方法1：旋转主体→切除拉伸孔方法2：旋转半球→抽壳→拉伸凸缘→切除拉伸孔（b）特征构成的影响镜像实体（c）最佳轮廓的影响

在拉伸时，最佳轮廓可比其他轮廓建立更多的模型部分。在下图中，分别显示了模型的三种可能轮廓和零件的最终特征组成。（d）观察角度的影响

选择草图平面:一旦决定最佳轮廓之后，下一步就是决定用哪个平面作为草图平面绘制这个轮廓。授课小结

设计意图：关于模型被改变后如何表现的计划称为设计意图。设计意图决定模型如何建立与修改。设计意图影响因素（1）草图的影响：几何关系、尺寸约束及其复杂程度（2）特征的影响：特征构造方法、特征构成、最佳轮廓和观察角度作业要求（2）孔左边距（3）孔左边距+孔心距

（1）孔边距改变图中尺寸100，体会设计人员打算如何修改尺寸。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计目的要求1.归纳零件设计原则；2.实践零件设计过程。2.3.5零件设计原则1、草图尽量简2、特征需关联3、造型要仿真4、别只顾眼前1、草图尽量简1.拉伸2.打孔3.阵列2、特征需关联1.底平面2.切边线3.全贯穿4.到孔面3、造型要仿真4、别只顾眼前授课小结零件设计原则：1、草图尽量简，2、特征需关联3、造型要仿真，4、别只顾眼前作业要求

以图示零件为例，体会零件设计的原则。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件1.标准件由简单的拉伸特征和倒角特征组合而成的模型建模过程平键键的设计比较简单，首先绘制键的草图轮廓，然后利用拉伸工具即可完成造型。圆锥销由简单的拉伸特征和倒角特征组合即可完成造型。（拔模斜度为3）平垫片垫片是具有一定厚度的中空实体，利用拉伸凸台和拉伸切除特征即可完成造型。小结完成了标准件的“制造仿真”作业要求

参照制造工艺，完成以下零件的建模机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件2.盘类零件设计拉伸凸台

拉伸切除

阵

列

圆角建模过程1.拉伸盖板2.拉伸定位筒3.打孔4.阵列孔5.生成圆角和倒角授课小结完成了盘类零件设计的“制造仿真”作业要求

参照制造工艺，完成盘类零件的建模。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件3-錾口锤钳工加工仿真

参照钳工加工过程完成图2-136所示的錾口锤的建模（毛坯为φ30x94mm的圆钢）。1.截圆坯2.锉方料3.锉锤头4.倒棱角5.钻柄孔建模过程1.截圆坯2.锉方料3.锉锤头

4.锉锤身5.倒棱角

6.钻柄孔小结完成了錾口锤钳工加工

“制造仿真”作业要求

参照制造工艺，完成零件建模。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件4.开口销类零件设计

开口销是由半圆绕一条曲线运动而成的，故其造型过程为：先绘形状线，再绘制半圆，然后利用扫描特征创建开口销实体。

建模过程

1.先路径2.次轮廓3.后扫描授课小结利用扫描特征创建开口销实体。作业要求

参照制造工艺，完成开口销的建模。机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件5.螺旋弹簧类零件设计

弹簧热卷工艺：卷制—淬火—磨圈—立定弹簧CAD过程：建滚子中心线—扫描簧圈—磨平支撑圈建模过程

1.三段直线一个圆3.磨平上下支撑圈2.逐次扫描弹簧圈授课小结完成了螺旋弹簧类零件的“制造仿真”作业要求

参照制造工艺，完成弹簧建模机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件6.齿轮类零件

圆柱齿轮的造型过程为：先毛坯；插齿槽；阵列槽；建其他。建模过程插键槽插齿槽阵列齿切辐板拉毛坯辐板孔打轮孔授课小结完成了齿轮类零件的“制造仿真”作业要求

参照制造工艺。完成以下齿轮的建模机电工程学院董雅宏欢迎学习计算机三维辅助设计零件参数化设计2.1草图绘制2.2特征造型2.3零件设计零件设计是核心，特征设计是关键，草图设计是基础2.3零件设计零件建模是三维设计的核心2.3.1零件设计入门2.3.2零件建模规划2.3.3设计意图体现2.3.4零件设计原则2.3.5机械零件综合设计2.3.5机械零件综合设计标准件盘类零件设计錾口锤钳工加工仿真开口销类零件设计螺旋弹簧类零件设计齿轮类零件筋孔类零件箱体类零件7.筋孔类零件