《中文版SolidWorks 2019機械設計從入門到精通 》配套教學課件

中文版SolidWorks2019機械設計從入門到精通目錄第1章認識SolidWorks第8章裝配體設計第2章草圖繪制第9章動畫設計第3章實體建模第10章工程圖設計第4章實體特征編輯第11章標準零件庫第5章曲線與曲面設計第12章渲染輸出第6章鈑金設計第13章配置與系列零件表第7章焊件設計第14章仿真分析第1章認識SolidWorks本章主要介紹SolidWorks2019中文版的基礎知識，包括軟件的背景、特點、常用的名詞解釋、文件的基本操作、常用的命令欄和工具欄、操作環(huán)境的設置以及參考幾何體的使用。對于基本操作命令的使用直接關系到軟件使用的效率，也是以后學習的基礎。1.1SolidWorks概述1.1.1軟件背景20世紀90年代初，國際微型計算機（簡稱微機）市場發(fā)生了根本性的變化，微機性能大幅提高，而價格一路下滑，微機卓越的性能足以運行三維CAD軟件。為了開發(fā)世界空白的基于微機平臺的三維CAD系統(tǒng)，1993年PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks軟件。在SolidWorks軟件的促動下，1998年開始，國內(nèi)、外也陸續(xù)推出了相關軟件；原來運行在UNIX操作系統(tǒng)的工作站CAD軟件，也從1999年開始，將其程序移植到Windows操作系統(tǒng)中。1.1.2軟件主要特點SolidWorks是一款參變量式CAD設計軟件。所謂參變量式設計，是將零件尺寸的設計用參數(shù)描述，并在設計修改的過程中通過修改參數(shù)的數(shù)值改變零件的外形。SolidWorks在3D設計中的特點有：SolidWorks提供了一整套完整的動態(tài)界面和鼠標拖動控制。“全動感的”的用戶界面減少了設計步驟，減少了多余的對話框，從而避免了界面的零亂。用SolidWorks資源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks資源管理器是一個與Windows資源器類似的CAD文件管理器。配置管理是SolidWorks軟件體系結構中非常獨特的一部分，它涉及到零件設計、裝配設計和工程圖。配置管理能夠在一個CAD文檔中，通過對不同參數(shù)的變換和組合，派生出不同的零件或裝配體。1.2SolidWorks的文件操作1.2.1新建文件1.2.2打開文件1.2.3保存文件1.3常用工具命令1.3.1標準工具欄1.3.2特征工具欄1.3.3草圖工具欄1.3.4裝配體工具欄1.3.5尺寸／幾何關系工具欄1.3.6工程圖工具欄1.3.7視圖工具欄1.3.8插件工具欄1.4操作環(huán)境設置1.4.1工具欄的設置1.5參考坐標系

1.6參考基準軸1.7參考基準面

1.8參考點1.10范例

第2章草圖繪制在前面章節(jié)中，介紹了參考幾何體的使用，本章的草圖就是建立在參考幾何體上的。本章主要介紹草圖的繪制，包括的內(nèi)容有基礎知識、常用草圖繪制命令、草圖編輯命令、3D草圖繪制命令、尺寸標注以及幾何關系。二維草圖是建立三維特征的基礎，3D草圖可以建立復雜的空間曲面。2.2.1繪制點2.2.2繪制直線2.2.3繪制中心線1）在草圖繪制狀態(tài)下，選擇【工具】|【草圖繪制實體】|【中心線】菜單命令，或者單擊【草圖】工具欄上的（中心線）按鈕，繪制中心線。2）在繪圖區(qū)域單擊鼠標左鍵確定中心線的起點1，然后移動鼠標到圖中合適的位置，圖中的中心線為豎直直線，當光標附近出現(xiàn)符號時，即表示繪制豎直中心線，單擊鼠標左鍵，確定中心線的終點2。3）在繪圖區(qū)域單擊鼠標右鍵，單擊快捷菜單中的【選擇】選項，退出中心線的繪制。2.2.4繪制圓2.2.5繪制圓弧2.2.6繪制矩形2.2.7繪制多邊形2.2.8繪制橢圓與部分橢圓2.2.9繪制拋物線2.3.1繪制圓角2.3.2繪制倒角2.3.3轉(zhuǎn)折線2.3.4剪裁草圖實體2.3.5延伸草圖實體2.3.6分割草圖實體2.3.7鏡向草圖實體2.3.8線性陣列草圖實體2.3.9圓周陣列草圖實體2.3.10等距實體2.3.11轉(zhuǎn)換實體引用2.4.1空間控標2.4.23D直線2.4.33D點2.4.43D樣條曲線

2.5.1線性尺寸2.5.2角度尺寸2.5.3圓形尺寸2.5.4修改尺寸2.6.1添加幾何關系2.7實例操作

第3章實體建模三維建模是SolidWorks軟件三大功能之一。三維建模命令分為兩大類，第一類是需要草圖才能建立的特征；第二類是在現(xiàn)有特征基礎上進行編輯的特征。本章講解基于草圖的三維建模命令。包括的內(nèi)容有拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、掃描特征、放樣特征、筋特征和孔特征。3.1拉伸凸臺/基體特征

3.2拉伸切除特征3.3旋轉(zhuǎn)凸臺/基體特征3.4掃描特征

3.5放樣特征

3.6筋特征3.7孔特征3.8螺絲刀建模范例3.9旋鈕建模范例3.10蝸桿建模范例第4章實體特征編輯本章講解的特征是SolidWorks三維建模的第二類特征，即在現(xiàn)有的特征基礎上進行二次編輯的特征。這類特征都不需要草圖，可以直接對實體進行編輯操作。本章包括的主要內(nèi)容有特征陣列、鏡向特征、壓凹特征、圓頂特征、變形特征、彎曲特征、邊界特征和拔模特征。4.1圓角特征

4.2倒角特征4.3抽殼特征4.4.1特征線性陣列

4.4.2特征圓周陣列4.4.3表格驅(qū)動的陣列4.4.4草圖驅(qū)動的陣列4.4.5曲線驅(qū)動的陣列

4.4.6填充陣列

4.5鏡向4.6壓凹特征4.7圓頂特征4.8變形特征4.9彎曲特征

4.10邊界凸臺/基體特征4.11拔模特征4.12輪轂三維建模范例4.13旋鈕三維建模范例4.15棘輪建模范例4.12本章范例第5章曲線與曲面設計曲線與曲面功能也是SolidWorks軟件的亮點之一。SolidWorks可以輕松地生成復雜的曲面與曲線模型。本章介紹曲線與曲面設計的功能，包括的主要內(nèi)容有生成曲線的基本方法、生成曲面的基本方法和編輯曲面的基本方法。5.1生成曲線5.1.1分割線5.1.2投影曲線5.1.3組合曲線5.1.4通過xyz點的曲線5.1.5通過參考點的曲線5.1.6螺旋線和渦狀線5.2生成曲面5.2.1拉伸曲面5.2.2旋轉(zhuǎn)曲面5.2.3掃描曲面

5.2.4放樣曲面5.3編輯曲面5.3.1等距曲面5.3.2延展曲面5.3.3圓角曲面

5.3.4填充曲面5.3.5中面5.3.6延伸曲面5.3.7剪裁曲面5.3.8替換面5.3.9刪除面5.4葉片三維建模范例5.5水桶三維建模范例第6章鈑金設計鈑金是針對金屬薄板（通常在6mm以下）一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復合、折、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等，其顯著的特征就是同一零件厚度一致。SolidWorks可以獨立設計鈑金零件，也可以在包含此內(nèi)部零部件的關聯(lián)裝配體中設計鈑金零件。本章主要介紹鈑金基礎知識、生成鈑金的特征和編輯鈑金的特征。6.2.1基體法蘭6.2.2邊線法蘭

6.2.3斜接法蘭6.2.4繪制的折彎6.2.5斷裂邊角6.2.6褶邊6.2.7轉(zhuǎn)折6.2.8閉合角6.3鈑金編輯特征6.3.1折疊6.3.2展開6.3.3放樣折彎6.3.4切口6.4鈑金建模范例第7章焊件設計焊件（通稱為型材）是鐵或鋼以及具有一定強度和韌性的材料（如塑料、鋁、玻璃纖維等）通過軋制，擠出，鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。普通型鋼按其斷面形狀又可分為工字鋼、槽鋼、角鋼、圓鋼等。大型型鋼中工字鋼、槽鋼、角鋼、扁鋼都是熱軋的，圓鋼、方鋼、六角鋼除熱軋外，還有鍛制、冷拉等。工字鋼、槽鋼、角鋼廣泛應用于工業(yè)建筑和金屬結構，如廠房、橋梁、船舶、農(nóng)機車輛制造、輸電鐵塔，運輸機械等。扁鋼主要用作橋梁、房架、柵欄、輸電、船舶、車輛等。圓鋼、方鋼用作各種機械零件、農(nóng)機配件、工具等。在SolidWorks中，運用【焊件】命令可以生成多種焊接類型的結構件組合。結構件可以選用SolidWorks自帶的標準結構件，用戶也可以根據(jù)需要自己制作結構件。本章主要介紹結構件生成的方法、結構件編輯的方法以及自定義的屬性。7.1結構件7.2剪裁/延伸7.3圓角焊縫7.4子焊件7.5自定義焊件輪廓1）繪制輪廓草圖。當使用輪廓生成1個焊件結構構件時，草圖的原點為默認穿透點，且可以選擇草圖中的任何頂點或者草圖點作為交替穿透點。2）選擇【文件】|【另存為】菜單命令，打開【另存為】屬性管理器。3）在【保存在】選框中選擇“<安裝目錄>\data\weldmentprofiles”，然后選擇或者生成1個適當?shù)淖游募A，在【保存類型】選框中選擇庫特征零件（*.SLDLFP），輸入文件名，單擊【保存】按鈕。7.6自定義屬性7.7本章范例第8章裝配體設計裝配體設計是SolidWorks軟件三大功能之一，是將零件在軟件環(huán)境中進行虛擬裝配，并可進行相關的分析。SolidWorks可以為裝配體文件建立產(chǎn)品零件之間的配合關系，并具有干涉檢查、爆炸視圖和裝配統(tǒng)計等功能。本章主要介紹裝配體設計基礎知識、建立配合、干涉檢查、裝配體統(tǒng)計、壓縮狀態(tài)、爆炸視圖好軸測剖視圖。8.1裝配體概述8.1.1插入零部件8.2建立配合9.3干涉檢查

8.4裝配體統(tǒng)計8.5裝配體中零部件的壓縮狀態(tài)裝配體零部件共有3種壓縮狀態(tài)。1.還原2.壓縮3.輕化8.6爆炸視圖

8.7軸測剖視圖8.8萬向聯(lián)軸器裝配范例8.9機械配合裝配范例8.10裝配體高級配合應用范例第9章動畫設計動畫是用連續(xù)的圖片來表述物體的運動，給人的感覺更直觀和清晰。SolidWorks利用自帶插件Motion可以制作產(chǎn)品的動畫演示，并可做運動分析。本章主要介紹運動算例簡介、裝配體爆炸動畫、旋轉(zhuǎn)動畫、視像屬性動畫、距離和角度配合動畫以及物理模擬動畫。9.1運動算例簡介1）動畫（可在核心SolidWorks內(nèi)使用）：可使用動畫來演示裝配體的運動，例如：添加馬達來驅(qū)動裝配體一個或多個零件的運動；使用設定鍵碼點在不同時間規(guī)定裝配體零部件的位置。2）基本運動（可在核心SolidWorks內(nèi)使用）：可使用基本運動在裝配體上模仿馬達、彈簧、碰撞，以及引力，基本運動在計算運動時考慮到質(zhì)量。3）運動分析（可在SolidWorkspremium的SolidWorksMotion插件中使用）：可使用運動分析裝配體上精確模擬和分析運動單元的效果（包括力、彈簧、阻尼，以及摩擦）。運動分析使用計算能力強大的動力求解器，在計算中考慮到材料屬性和質(zhì)量及慣性。9.1.1時間線9.1.2鍵碼點和鍵碼屬性9.2裝配體爆炸動畫9.3旋轉(zhuǎn)動畫9.4視像屬性動畫9.5距離或者角度配合動畫9.6物理模擬動畫9.6.1引力9.6.2線性馬達和旋轉(zhuǎn)馬達9.6.3線性彈簧9.7范例第10章工程圖設計工程圖設計是SolidWorks軟件三大功能之一。工程圖文件是SolidWorks設計文件的1種。在1個SolidWorks工程圖文件中，可以包含多張圖紙，這使得用戶可以利用同一個文件生成1個零件的多張圖紙或者多個零件的工程圖。本章主要介紹工程圖基本設置、建立工程視圖、標注尺寸以及添加注釋。10.1.1圖紙格式的設置10.1.2線型設置10.1.3圖層設置10.1.4激活圖紙10.1.5刪除圖紙10.2建立視圖10.2.1標準三視圖10.2.2投影視圖10.2.3剖面視圖10.2.4輔助視圖10.2.5剪裁視圖10.2.6局部視圖

10.2.7旋轉(zhuǎn)剖視圖10.2.8斷裂視圖10.3標注尺寸10.4添加注釋10.5零件圖范例10.6裝配圖范例第11章標準零件庫SolidWorks?Toolbox插件包括標準零件庫、凸輪設計、凹槽設計和其他設計工具。利用Toolbox插件可以選擇具體的標準和想插入的零件類型，然后將零部件拖動到具體的裝配體。也可自定義Toolbox零件庫，使之包括一定的標準，或包括最常引用的零件。本章主要介紹SolidWorks?Toolbox插件簡介、凹槽零件的生成、凸輪零件的生成以及其他工具。11.1SolidWorksToolbox概述SolidWorksToolbox庫包含所支持標準的主零件文件的文件夾。在SolidWorks中使用新的零部件大小時，Toolbox會根據(jù)用戶參數(shù)設置更新主零件文件以記錄配置信息。SolidWorksToolbox支持的國際標準包括ANSI、AS、BSI、CISC、DIN、GB、ISO、IS、JIS和KS。Toolbox包括軸承、螺栓、凸輪、齒輪、鉆模套管、螺母、銷釘、扣環(huán)、螺釘、鏈輪、結構形狀（包括鋁和鋼）、正時帶輪和墊圈等金件。11.2凹槽11.3凸輪11.4其他工具11.4.1鋼梁計算器11.4.2軸承計算器11.4.3結構鋼11.5范例第12章渲染輸出SolidWorks中的插件PhotoView可以對三維模型進行光線投影處理，并可形成十分逼真的渲染效果圖。PhotoView360可產(chǎn)生SolidWorks模型具有真實感的渲染。渲染的圖像組合包括在模型中的外觀、光源、布景及貼圖。本章主要介紹編輯布景、設置光影、添加外觀、添加貼圖以及圖像輸出。12.1布景12.2光源12.2.1線光源12.2.2點光源12.2.3聚光源12.3外觀12.4貼圖12.5輸出圖像12.6渲染實例第13章配置與系列零件表SolidWorks軟件提供的配置功能讓用戶可以在單一的文件中對零件或裝配體生成多個設計變化。配置提供了簡便的方法來開發(fā)與管理一組有著不同尺寸、零部件、或其他參數(shù)的模型?？梢允褂孟盗辛慵O計表在MicrosoftExcel電子表格中生成并管理配置。本章主要介紹配置項目、配置的設置方法以及零件設計表。13.1配置項目修改特征尺寸和公差。壓縮特征、方程式和終止條件。指定質(zhì)量和引力中心。使用不同的草圖基準面、草圖幾何關系和外部草圖幾何關系。設置單獨的面顏色?？刂苹w零件的配置?？刂品指盍慵呐渲?。控制草圖尺寸的驅(qū)動狀態(tài)。生成派生配置。定義配置屬性。13.2設置配置13.2.1手動生成配置13.2.2激活配置13.2.3編輯配置13.2.4刪除配置13.3零件設計表13.4范例第14章仿真分析SolidWorks為用戶提供了多種仿真分析工具，包括SimulationXpress（靜力學分析）、FloXpress（流體分析）、TolAnalyst（公差分析）和DFMXpress（數(shù)控加工），使用戶可以在計算機中測試設計的合理性，無需進行昂貴而費時的現(xiàn)場測試，因此可以有助于減少成本、縮短時間。本章主要介紹公差分析的方法、有限元分析的方法、流體分析的方法和數(shù)控加工分析的方法。14.1公差分析（TolAnalyst）使用TolAnalyst完成分析需要以下4個步驟：1）測量。2）裝配體順序。3）裝配體約束。4）分析結果。14.1.1測量目標面14.1.2裝配體順序14.1.3裝配體約束14.1.4分析結果14.1.5公差分析范例14.2有限元分析14.2.1添加夾具14.2.2施加載荷14.2.3定義材質(zhì)14.2.4運行分析14.2.5查看結果14.2.6有限元分析范例14.3流體分析（FloXpress）使用FloXpress完成分析需要以下5個步驟：1）檢查幾何體。2）選擇流體。3）設定邊界條件。4）求解模型。5）查看結果。14.3.1檢查幾何體14.3.2選擇流體14.3.3設定邊界條件14.3.4求解模型14.3.5查看結果14.3.6流體分析范例14.4數(shù)控加工（DFMXpress）DFMX