solidworksPPT.docx

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solidworksPPT

课程简介：

SolidWorks是一门具有很大实用价值的应用型软件，是当今主流的CAD软件之一。

该软件是美国solidworks公司开发的三维CAD产品，基于windows平台，易学、易用、功能强大，具有无与伦比的2D和3D设计功能，是产品开放工程师们的首选软件，广泛应用于航空、航天、铁道、兵器、电子、汽车、机械、模具等领域。

学会该软件对于即将走向社会的大学生，尤其对于从事产品开发设计、创意设计、形象设计的大学生来说，具有重要的实用价值。

第1章基本知识

1.该软件是美国solidworks公司开发的三维CAD产品，基于windows平台，功能强大，使用方便。

它还有丰富额的第三方软件支持，可以实现加工，分析，逆向工程等工程应用。

2.solidworks对现代产品开发的支持

①采用三维方式表达产品模型

②参数化

③一致性。

零件、装配体、工程图，在一种环境中更改，另外的相应同步更改

④丰富的检测手段，降低设计失误（提供干涉检查和运动仿真，可检测出产品设计中的静态装配冲突与动态干涉）

⑤丰富的工程应用支持。

如cosmosxpress分析模型应力状况

⑥自顶向下设计。

传统设计：

零件-部件-产品

⑦产品展示。

产品设计结果可采用图片和动画视频文件格式显示给用户

⑧网络互动与协作。

它提供3DMeeting等网络协同工具，适应现代设计的发展趋势。

3.配置要求。

ＣＰＵ，内存，显卡．

第2章基本操作

2.1进入solidworks

1.新建文件

2.打开文件

2.2solidworks用户界面

菜单工具条状态栏控制区图形区

1.控制区

特征管理器：

特征树退回控制棒编辑特征

F2键可更改特征节点的名称

Ctrl选取多个特征

Shift选取连续特征

属性管理器：

负责控制命令的执行过程

配置管理器：

（标准化，系列化，参数化）

渲染管理器：

（打开photoworks插件才出现）

2.图形区

确认角落、三重轴、参数输入、快捷菜单、显示多个文件窗口

2.3定制操作环境

1.菜单的定制

菜单—自定义菜单—选取—回车或点击别去

2.工具栏的定制

工具—自定义--

3.工作环境定制

工具—选项--

注解显示-上色的装饰螺纹线

①颜色方案a.背景颜色；b.背景图片

②图像显示的质量

反走样边线---提高图像显示质量的关键选项

③文字字体

保存设置：

Solidworks工具---复制设定向导

4.文件模板

①建立文件模板

打开一个空的零件文件—设置好—文件—另存为—保存类型为parttemplates（prtdot）,

位置\data\templates输入文件名：

零件设计

②设定文件模板文件夹

选项—系统选项—文件位置—添加

5.调用插件

动画animator,toolbox

工具---插件

2.4模型显示控制

1.视图的显示控制

①视图的定义与控制

视图和标准视图

视图工具栏中—视图定向或在图形区按空格键

②视图调整—全图、局部放大、放大缩小、平移等

③模型显示方式—线架图、隐藏可见线、斑马条纹等

2.模型颜色与材质

编辑颜色编辑纹理

3.光源设定

2.5选取操作对象

1.选择类型提示

2.选择过滤器

3.通过特征管理树进行选择

4.快捷菜单中的选择方式（单击鼠标右键）

2.6利用帮助

菜单或右下角“？

”

第3章草图绘制

3.1草图绘制过程

草图绘制—选择草图绘制平面—指定绘制平面—绘制草图—编辑草图的细部—设定草图实体的尺寸和几何拓扑关系

3.2草图绘制环境的设置

3.2.1图绘制基本环境设置

工具—选项--系统选项—草图

工具—草图设定

3.2.2捕捉设置和网格显示

演示说明

3.3草图绘制

1.直线

2.样条曲线

3.文字

3.3草图编辑

1.转换实体引用

2.等距实体

3.绘制圆角、倒角

4.镜向实体

5.动态镜向实体

6.分割实体

7.剪裁实体

8.延伸实体

9.构造几何线

10.移动、复制、旋转、按比例缩放

11.线性草图排列和复制

12.圆周草图排列和复制

13.修改草图

开启修改草图命令，翻转草图（单击鼠标右键），缩放草图，移动草图，旋转草图

3.6标注草图尺寸

3.6.1基本尺寸标注方法

3.6.2尺寸的编辑修改

3.6.3自动标注尺寸

3.6.4尺寸标注形式的设定

3.6.5驱动尺寸与从动尺寸

3.7添加与更改图元的几何关系

3.7.1绘制草图的基本形态

3.7.2添加几何关系

3.7.3显示、删除几何关系

3.7.4标注尺寸

3.8草图中的约束状况

（-）欠定义蓝色

（+）过定义红色

完全定义黑色

悬空，无解，无效

3.9草图合法性检查与修补

3.9.1检查草图合法性

3.9.2自动修复草图

3.10草图实例演练

作业：

绘制如图示扳手截面

第4章基础特征

SolidWorks提供了44种特征命令，命令分布在“特征”工具栏和【插入】菜单中。

主要介绍：

拉伸、旋转、扫描、放样。

4.1拉伸

4.1.1演示实例

1.建立一个拉伸特征

2.在第一个特征上建立一个带拔模角度的拉伸特征

3.薄壁特征

4.1.2拉伸操作的各种选项说明

1.拉伸开始条件

2.拉升终止条件

3.拉伸方向

4.草图轮廓

5.薄壁拉伸

6.实体范围控制

7.3D草图拉伸

4.2旋转

4.2.1建立旋转拉伸特征

4.2.2在旋转中选择薄壁选项，并改变旋转角度

4.2.3旋转切除中的草图闭合问题

4.3扫描

4.3.1扫描轮廓和扫描路径

▲扫描路径与扫描轮廓草图之间的空间关系只能下面两种之一：

1、扫描路径的起点必须位于扫描轮廓草图绘制平面上；

2、扫描路径穿越扫描轮廓草图绘制平面

▲扫描路径包括多个首尾相连的草图线条或者模型边线时，需要采用组合曲线、套合样条曲线、3D草图等方式将这些线条组合为单一线条。

4.3.2引导线扫描

4.4放样

4.4.1放样轮廓

4.4.2放样轮廓的应用次序

4.4.3起始/结束约束

4.5参考几何体

在复杂的工程制图中经常需要使用辅助线作为绘制的参考手段。

参考几何体相当于特征实体建模中的“辅助线”。

调入方式：

1.插入—参考几何体

2.工具—自定义—参考几何体

共有：

基准面、基准轴、坐标系、点、配合参考

4.5.1基准面

1.通过3点生成基准面

2.通过一条直线和一个不在上的空间点生成基准面

3.通过一个空间点并平行于一个面生成基准面

4.通过一条直线并与一个平面成指定角度生成基准面

5.平行于平面生成等距面

6.垂直于曲线生成基准面（过曲线上一点并与曲线相垂直的平面）

7.曲面切平面

4.5.2基准轴

1.一直线/边线/轴

2.两平面

3.两点/顶点

4.圆柱/圆锥面

5.点和曲面

4.5.3点

1.圆弧中心

2.面中心

3.交叉点

4.投影

5.沿曲线

4.5.4坐标系

建立坐标系

第5章细节特征

细节特征是针对基础特征的面、边线等局部元素进行编辑操作，进一步改变模型形态的特征命令族，在Pro/E中细节特征被称为工程特征，被认为是与工艺活动有关的特征命令集合。

5.1圆角

1.建立等半径圆角

边线圆角、面圆角、特征圆角

2.多半径圆角特征

3.变半径圆角特征

变半径圆角是在同一条边线上的圆角有多个不同半径。

4.圆角选项---保持特征

---圆形角

---扩展方式

5.完整圆角

一般圆角是在两个相交模型表面之间形成圆滑过渡，而完整圆角则是将两组近乎平行的模型表面之间的表面替换为圆滑面。

5.2倒角

角度距离、距离—距离、顶点

5.3筋

1、生成简单的筋板

2.不同草图拉伸方向形成筋特征

3.多个开环草图轮廓拉伸的筋特征

5.4抽壳

1.生成等厚度抽壳特征---去除模型面

2.生成等厚度抽壳特征—特征抽壳

3.多厚度抽壳特征

4.生成大半径圆角

5.5简单直孔

1.生成简单直孔

2.调整孔位置（shiftorctrl,草图状态添加几何关系）

5.6异形孔向导

1.生成柱形沉头孔

2.设定柱形沉头孔的位置

3.各种孔类型

5.7拔模

中性面拔模

5.8移动面

等距、平移、旋转

5.9圆顶

5.10特型

5.11包覆

5.12压凹

第6章特征变换

特征变化：

对特征或特征组合的整体进行复制、镜向、移动、缩放和阵列等操作。

包括：

特征的移动和复制移动面动态修改特征比例缩放镜向阵列变形弯曲

6.1特征的移动和复制

6.2移动面----改变特征空间位置

等距平移旋转

1.特征等距

2.特征平移

3.特征旋转

6.3动态修改特征

动态修改特征

主要用于设计初始阶段的修改、调整

6.4缩放比例

1.缩放比例

2.多实体缩放缩放点

6.5镜向

1.对特征镜向

2.对实体镜向

3.对面镜向要求：

面镜向后生成的镜向拷贝必须能够形成一个封闭的空间轮廓

6.6阵列-----按一定的方式进行多次复制

1.线性阵列

2.圆周阵列

3.曲线驱动的阵列

4.草图驱动的阵列

5.表格驱动的阵列

6.7变形

变形

6.8弯曲

弯曲

第7章多实体技术

7.1实体基本概念

草图-----（多个）特征-----（多个）实体------零件

演示多实体概念

7.2多实体的相关操作

组合分割移动/复制实体删除实体保存实体

1.组合

实体间布尔运算

2.分割通过曲面、基准面或草图将一个实体分割为两实体

3.移动/复制实体（可以旋转）（将其移动或复制到新的位置）

4.删除实体

点击图标或右键特征树

5.保存实体

6.多实体技术应用举例

第8章特征技术专题

8.1概要

特征技术是CAD软件的核心技术，利用特征技术，用户能够快速更改和调整模型，从而适应产品开发不断更新要求。

特征技术

8.2特征时序关系

特征时序就是特征建立的时间次序。

下面介绍切除类型命令受制于特征时序的典型实例。

1.抽壳与圆角

2.切除范围

3.调整特征时序

4.采用退回控制棒在模型生成中间过程插入特征

8.3特征父子关系

被参照

父特征

子特征

参照

1.父子关系的类型

①通过几何与尺寸关系形成父子关系

②通过拓扑关系形成父子关系

拓扑关系是指几何实体在空间中的相互位置关系。

拓扑关系主要体现在特征定义的终止条件中，如完全贯穿、成形到一面、相切等。

2.父子关系对特征操作属性的影响

①删除父特征，子特征将被同时删除

②在特征管理树中，如果试图把子特征移到父特征之前，将会出现警告对话框。

3.调整父子关联关系

8.4特征状态

1.特征压缩将特征从当前环境中暂时消除，从而降低模型的复杂度，提高操作速度。

2.解除压缩

8.5特征编辑

1.更改草图的绘制平面

2.编辑特征草图

3.编辑特征定义

4.快速特征修改

第9章零件设计

零件设计

9.1零件设计的控制和调整技术

1.参数化的实现方法

①几何模型和尺寸的双向驱动

②在几何尺寸间添加数学关系

③采用数学公式来生成曲线、曲面等空间几何对象

④提取模型中的几何参数作为数学关系的变量

⑤多变量优化设计

1.方程式（参数化设计）

①建立方程式

工具—方程式—添加（选择尺寸）

②特点

受方程式控制的因变量尺寸的前面显示标志

方程式建立后自动处于激活状态，若要关闭，取消方程式前小方框的勾选状态

因变量尺寸受方程式控制，不能进行修改（修改删除方程式）

方程式代表意图，可用备注表示

2.尺寸的显示控制与名称设定

为了方便建立方程式，需要了解尺寸的显示方法、尺寸名称的命名规则，以及更改名称的方法。

1显示模型尺寸

前面讲了，双击特征以显示特征尺寸的方法。

但当模型尺寸较多时，就不方便了，这里还讲一种方法，选择特征树中的注解节点，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择『显示特征尺寸』命令，显示所有的特征尺寸。

本例中，只对筋板、孔和底座特征的相关尺寸建立方程式，因此在特征管理树中选择M10螺栓，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择『隐藏所有尺寸』命令，这样图形中只显示其余3个特征尺寸。

②尺寸名称及其设定

Solidworks方程式中采用尺寸名称，而不是数值来引用尺寸，在Solidworks中尺寸的命名方法是：

尺寸类别+编号@所属对象（零件、特征或草图等）

显示尺寸—单击鼠标右键—选择尺寸属性—改名（系统选项显示尺寸名称）

4.共享数值

如果模型中的多个尺寸相等并且需要同步变化，可以采用一种更简单的方法确定这些尺寸之间的关系，-----共享数值，演示。

选择尺寸--单击鼠标右键--『连接数值』--输入共享尺寸名称（管座孔直径）--选择另一尺寸--单击鼠标右键--『连接数值』--选名管座孔直径

特点：

图形中尺寸出现∞，特征树出现方程序

解除连接数值

9.2零件设计系列化技术

1.配置

①添加新的零件配置

Solidworks通过控制区中的配置管理器生成和管理配置

②设定零件配置的尺寸参数

③控制零件配置中的特征构成

如果需要在一个零件配置中去除一个特征，应采用压缩的方法，而不是删除该特征。

④以打开配置的方式打开零件文件

示例，打开文件时，打开配置列表

2.系列零件设计表

比零件配置更高效的一种方法

①新建系列零件设计表

插入—系列零件设计表—3种方式—选择空白—配置

②编辑系列零件设计表

③采用自动生成方式建立系列零件设计表

④采用来自文件方式建立系列零件设计表

9.3零件设计重用技术

设计重用技术是充分发挥已有设计成果，提高设计效率的重要手段。

1.草图层次的设计重用—派生草图

①生成派生草图

选择草图—按住ctrl键同时选择模型上表面—插入—派生草图

2编辑派生草图

3利用派生草图生成拉伸特征

4改变源草图

5解除派生关系

2.特征重用—库特征

①调用库特征

设计库—features—metric--slots

②自定义库特征

设计库—在features文件夹下新建文件夹—使设计库变成图钉—按住ctrl键选择---按住ctrl键拖入文件夹

库特征文件特点：

根节点标志为书库图标，被调用特征点有个L标志。

单击鼠标右键---从库中删除或添加到库

③调用固定器库特征

3.派生零件和派生零部件

①生成基体类型派生零件

②在派生零件上开展工作

③编辑基体零件

④切断派生零件与源零件的关联关系

⑤通过设计库调入派生零件

6生成镜向零件

7派生零部件

9.4零件分析和信息提取

命令均在工具菜单中

1.测量

2.质量属性

3.剖面属性

4.检查

5.统计

6.误差分析

7.cosmosxpress分析向导

8.建模过程回放（退回控制线）

第10章零件设计实例

第11章曲面设计曲线是自然界中外形美的典型代表，例如雨后的彩虹、海浪的回旋、女性的人体曲线等。

人类在艺术探索和工业生产中，曼妙的曲面都是被不断追寻的目标。

命令分布：

曲面工具条、曲线工具条或插入—曲面、曲线

11.1曲面造型的基本概念

11.1.1曲线的相关概念

1.通过点表示曲线的方法有：

插值点和控制点

2.曲线连接的3种状况

简单重合、连接处的切线方向相同、曲率相等

11.1.2曲面的基本概念

曲面的构建只能基于曲面的边界曲线和少数的几条中间形状控制曲线。

11.2曲线命令

命令分布：

插入—曲线，草图工具栏

11.2.1交叉曲线---提取两个曲面的交线

11.2.2面部曲线---从曲面上提取U、V方向，即Iso参考曲线

11.2.33D草图---绘制空间曲线

11.2.4曲面上的样条曲线—在曲面上绘制样条曲线

11.2.5投影曲线---通过草图投影到曲面，或两个草图相互投影产生空间曲线。

11.2.6通过XYZ的曲线---通过空间点的曲线

11.2.7通过参考点的曲线—通过模型顶点、空间点的曲线

11.2.8螺旋线/涡状线---构建草图圆，设定螺距、圈数产生螺旋线/涡状线

11.2.9组合曲线—将相连的模型边线、空间曲线或草图线条合并为单一空间曲线

11.2.10分割线—在模型表面或者曲面上产生分割区域，其边界为分割线

11.3曲面建模命令

曲面建模命令分布：

曲面工具栏

11.3.1拉伸曲面、旋转曲面、扫描曲面、放样曲面

操作方法与特征建模中的对应方法类似，主要区别在于曲面操作的草图对象可以是不封闭的，生成的是曲面而非实体。

11.3.2等距曲面—将曲面按照距离偏移生成新的曲面

11.3.3平面区域—将平面轮廓填实为一个平面曲面

11.3.4中面—在平行的两个曲面中间生成新的曲面

11.3.5填充曲面—将封闭的空间轮廓填实为空间曲面

11.3.6输入几何体

11.4曲面编辑

11.4.1延展曲面—将曲面边线按给定的方向延展

11.4.2延伸曲面—沿着曲面形态延伸已有曲面的边线

11.4.3解除曲面剪裁—按照曲面边界的自然形态对曲面边线进行延伸的修整

11.4.4缝合曲面---将多个相连曲面连接成一个曲面

11.4.5剪裁曲面—对相互交叉的曲面进行修剪

11.4.6删除面

11.5实体相关命令

11.5.1加厚

11.5.2使用曲面切除

11.5.3替换面

第12章曲面设计技术专题和实例

第13章装配操作基础

进入装配环境

装配相关命令

13.1零件装配基础

1.确立并安装“地”零件

固定的，配合关系较多的零件。

如：

机床底座等

2.向装配体环境调入零件的方法

①插入零部件

插入—零部件—现有零件/装配体

②从文件窗口导入零件

打开文件—窗口—横向平铺—将零件拖到装配体文件窗口中

③从资源管理器导入零件

打开资源管理器—工具—选项—在资源管理器上显示缩略图

④从现有装配体特征树中拖动零件文件节点，生成零件副本

⑤从装配体中删除零件（或隐藏）

3.零件装配方法1---配合

配合关系：

平面重合、平面平行、平面之间成角度、曲面相切、直线重合、同轴心和点重合等

插入—配合

4.零件装配方法2-smatmates

快捷智能的零件配合关系生成方法

生成smatmates方法：

Alt键+配合零件

13.2设计库和智能扣件

ToolBox涵盖螺母、螺栓、垫片等标准紧固件，甚至包括齿轮、管接头等标准化零件

调用ToolBox的方法：

工具—插件—开启solidworksToolBox和solidworksToolBoxBrowser两个插件。

在装配体环境下调用标准零件有两种方法：

手工调用和智能扣件

1.手工调用标准化零件

打开ToolBox/iso/螺垫

2.智能扣件

扣件就是紧固件的另一种称法，包括螺钉、螺母、垫片等。

Solidworks可以根据零件上的孔的相关参数从ToolBox中自动调用相应的扣件---智能扣件

插入---智能扣件

13.3高级零件配合

高级配合

1.对称

受对称约束，另一个球也在跟着运动

2.凸轮

约束推杆直线运动—凸轮—运动演示

3.齿轮

4.限制

限制是在一定幅度内约束零件的位移和旋转，如机床导轨、机械臂等都属于此类。

限制分为距离和角度。

13.4零件复制、镜像与阵列

1.零件复制

Ctrl+零件

2.零件镜向

插入—镜向零部件

2种方式，注意零件镜向操作不会约束镜向零件

3.零件阵列

线性阵列、圆周阵列、特征驱动的阵列

13.5爆炸图

1.爆炸视图

命令位置：

装配体工具栏或插入—爆炸视图

①基本操作

②向爆炸步骤中添加零件

零件和部件

均匀分布零件

引入零件中的爆炸

更改爆炸步骤排列次序

爆炸视图控制

在爆炸命令之外编辑零件的爆炸位置

2.爆炸直线草图

插入—爆炸直线草图（步路线和转折线）

第14章高级装配技术

第15章动画

15.1solidworks动画概述

1.solidworks动画可以方便地生成工程机构视觉影像的变化，装配动画及运动模拟，并输出AVI文件。

2.Solidworks依靠Animator插件来生成动画和编辑动画。

所有操作都是对零部件的“关键点”而进行的。

因此如何对“关键点”正确设置是设计Solidworks动画的关键。

3.“关键点”即零部件前后不同的状态，包括颜色透明度，几何空间位置的变化。

通过装配体环境下对于零部件自由度的合理约束，能够得到机构确定的运动轨迹。

当设定两个关键点之后，Solidworks能自动求解出零部件两个关键点之间的过度状态。

启动Animator插件

零部件视觉影像与视角的变化

装配体爆炸和解除爆炸图的动态演示

由机构动力学分析得到的运动状态

基于关键点的综合动画

编辑关键点

输出AVI文件

15.2Animator操作界面

1.开启Animator插件

工具—插件—SolidworksAnimator

2.Animator操作界面

右栏：

（1）关键点：

对应于装配体零部件和视像属性的棱形状节点

（2）时间线区域：

显示时间和动画事件类型的区域

（3）时间滑杆：

沿时间线定位的竖直移动条，用鼠标拖动以设定动画时间。

（4）过度状态条：

连接关键点的色带，在播放动画时显示。

拖动时间滑杆之后，在图形区域中移动零部件或更改视像属性，时间线区域中会使用“关键点”和“过渡状态条”来显示这些改变。

过渡状态条，是设计动画意图的反映，不同图标代表不同的功能。

Animator—选项

左栏：

工具栏和设计树

15.3设计动画的基本方法

使用Animator设计动画最重要的是设定关键点，下面介绍不同机构不同要求动画的设计方法。

1.零部件几何位置的变化

对于一些简单的机构，主要是手动来添加关键点。

有以下步骤：

1切换到动画界面

2根据动画序列的时间长度拖动时间滑杆到指定位置

3设定零部件不同位置的关键点

4播放动画，调整关键点

5输出动画

对关键点的操作：

剪切、复制、粘贴或删除。

插值模式（运动状态）

在录制影片时，可开启photoworks插件，渲染输出，使动画更逼真。

但输出计算时间较长。

2.零部件视觉属性与视觉的变化

Solidworks环境下的零部件视觉属性丰富，包括工作区域的视角，零部件的表面颜色、透明度、材质等。

Animator支持对零部件的属性进行动态改变。

步骤:

1切换到Animator界面

2根据动画序列的时间长度拖动时间滑杆到指定位置

3改变零部件的视像属性，添加关键点

4输出动画

3.装配体爆炸和解除爆炸的动态演示

配置属性管理器—爆炸视图1—快捷菜单—动画解除爆炸—按钮点录制成动画。

15.4应用模拟工具实现动画

Solidworks提供了一些简单的物理模拟工具。

1.“模拟”工具栏

工具—自定义—模拟

2.四种模拟方式

①线性马达

②旋转马达

1线性弹簧

2引力

凸轮机构演示

加旋转马达、线性弹簧两种模拟量—计算—停止—播放—录制

15.5动画实例分析

演示挖掘机运动、移动门运动

第16章自顶向下设计技术

第17章工程图基础

Solidworks的工程图文件后缀为sld