solidworks 工業(yè)機器人應用系統(tǒng)三維建模 課件 項目二 工業(yè)機器人夾具單元零件建模

SOLIDWOKS

工業(yè)機器人應用系統(tǒng)三維建模項目二工業(yè)機器人夾具單元零件建模學習內容

素質目標：熟悉SOLIDWORKS三維設計軟件，樹立嚴謹負責的繪圖態(tài)度，遵循建模規(guī)范，樹立認真細致、精益求精的從業(yè)價值觀。知識目標：

理解三維軟件建模、理解三維建模的草圖、特征；熟悉建模規(guī)范、理解如何表達零件的設計意圖。技能目標：熟練使用草圖繪制基本命令，學會選擇基準面、繪制草圖、使用草圖約束的方法確定草圖幾何關系、標注尺寸的方法、掌握草圖拉伸特征的操作方法和技巧。學習目標任務一機器人夾爪零件建模任務要求任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

夾爪零件工程圖樣，完成氣缸端塊零件建模。任務分析任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

所示的模型為機器人夾爪工具氣缸端塊，該零件在草圖的基礎上，主要完成一個拉伸凸臺特征、拉伸切除特征和倒角特征。建模過程包括：創(chuàng)建新零件文件、選擇基準面、繪制草圖、確定草圖幾何關系、確定草圖狀態(tài)、繪制幾何體、拉伸草圖、拉伸切除生成孔和倒角特征等。任務分析一、創(chuàng)建新零件文件任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（一）新建文件新建零件任務分析一、創(chuàng)建新零件文件任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（二）保存文件完成文件的建模，可以對文件命名并保存文件至指定的目錄。系統(tǒng)自動為文件添加擴展名“*.sldprt”，保存文件可以直接點擊保存，或者另存為新的文件或者文件類型，或者另存?zhèn)浞輽n使用。任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（一）基準面選擇基準面正視基準面任務分析一、創(chuàng)建新零件文件任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（二）認識草圖在【設計樹】里面選擇一個草圖平面，進入草圖編輯狀態(tài)。繪圖區(qū)右上角處顯示有2個符號：一個是綠色的“確定”按鈕，一個是紅色的“取消”按鈕。單擊確定按鈕保存對草圖所做的更改并退出草圖繪制狀態(tài)；單擊取消按鈕將退出草圖繪制狀態(tài)并放棄對草圖所做的任何更改。狀態(tài)欄也同時顯示草圖處于編輯狀態(tài)。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制草圖實體任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制2.繪制直線單擊“草圖”工具欄上的直線按鈕，或單擊【工具】/【草圖繪制實體】/【直線】，指針變?yōu)?，移動光標至繪圖區(qū)直線起點，單擊鼠標左鍵，釋放鼠標左鍵，移動指針到直線的終點，在繪圖區(qū)中可預覽所繪直線，并顯示直線的長度，點擊鼠標左鍵，再雙擊左鍵，完成直線繪制。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制2.繪制直線單擊“草圖”工具欄上的直線按鈕，或單擊【工具】/【草圖繪制實體】/【直線】，指針變?yōu)椋苿庸鈽酥晾L圖區(qū)直線起點，單擊鼠標左鍵，釋放鼠標左鍵，移動指針到直線的終點，在繪圖區(qū)中可預覽所繪直線，并顯示直線的長度，點擊鼠標左鍵，再雙擊左鍵，完成直線繪制。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制3.推理線推理線是繪制草圖的指引線、參考線，推理線會捕捉到幾何元素間確切的幾何關系。SOLIDWORKS的推理線包括線矢量、法線、平行、垂直、相切、同心等，各種推理元素會以不同的符號高亮顯示出來。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制4.繪制圓單擊【草圖】工具欄上【圓】按鈕，或者選擇【工具】/【草圖繪制實體】/【圓）菜單命令，打開【圓】屬性管理器。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制（1）中心圓（2）

周邊圓任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制5.繪制圓弧（1）圓心/起/終點畫?。?）切線弧（3）三點畫弧任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制6.剪裁實體（1）剪裁實體任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制6.剪裁實體（1）剪裁實體任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制6.剪裁實體（1）延伸實體 任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制7.尺寸關系（1）自動尺寸關系 【完全定義草圖】功能就是一種自動標注工具，它是在草圖繪制完成后進行標注。還有一種是在草圖實體繪制過程中進行標注。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制7.尺寸關系（1）手動尺寸關系 SOLIDWORKS軟件通過【智能尺寸】功能完成手動尺寸標注。在草圖幾何體上移動鼠標就可以看到所有可能的標注方式，單擊鼠標左鍵可將尺寸放置在當前的位置和方向，單擊鼠標右鍵可鎖定尺寸標注的方向，繼續(xù)移動尺寸文字，找到合適的位置后單擊鼠標左鍵確定標注。任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制7.尺寸關系（1）手動尺寸關系 智能尺寸標注任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制8.幾何關系幾何關系任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制（1）添加幾何關系幾何關系任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制（2）顯示/刪除幾何關系功能顯示/刪除幾何關系任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制（3）完全定義草圖完全定義草圖任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

（三）草圖繪制9．草圖實體狀態(tài)草圖實體狀態(tài)完全定義欠定義

過定義

任務分析二、二維草圖任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

拉伸有三個工具，分別是【拉伸凸臺/基體】【拉伸切除】【拉伸曲面】拉伸草圖有多個選項，根據(jù)實際需要靈活選用，下面我們重點講解【拉伸凸臺/基體】和拉【伸切除】。任務分析三、草圖拉伸任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

單擊【特征】/【拉伸凸臺/基體】，或單擊【插入】/【凸臺】/【基體】，在左側的PropertyManager屬性框中，選定拉伸的方向，深度填寫20mm，即可預覽到草圖拉伸得到一個實體特征，之后單擊確定完成拉伸。（一）拉伸凸臺/基體任務分析三、草圖拉伸任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

【拉伸凸臺/基體】的PropertyManager屬性參數(shù)（一）拉伸凸臺/基體任務分析三、草圖拉伸任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

【拉伸凸臺/基體】的PropertyManager屬性參數(shù)（一）拉伸凸臺/基體拉伸凸臺選項參數(shù)任務分析三、草圖拉伸任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

SOLIDWORKS默認的拉伸切除是從由草圖輪廓內部進行拉伸切除，而【反側切除】功能則是去除草圖輪廓外的材質。（二）拉伸切除拉伸切除任務分析三、草圖拉伸任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

新建SOLIDWORKS文件，命名保存文件至指定的目錄。步驟1新建零件文件在設計樹里面選擇【上視基準面】，在彈出的關聯(lián)工具欄中，點擊【草圖繪制】按鈕任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

以原點為中心，繪制矩形及兩個圓步驟2開始繪制草圖任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

拉伸凸臺/基體步驟3.拉伸草圖任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

步驟4.拉伸切除任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

步驟5.完成倒角特征任務實施 任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模完成拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

完成圖示機器人夾爪手指墊片零件的建模拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟步驟1

新建零件文件新建SOLIDWORKS文件中選擇【零件】選項，單擊【確定】按鈕，進入零件建模環(huán)境。在設計樹里面選擇【上視基準面】，在彈出的關聯(lián)工具欄中，點擊【草圖繪制】拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟步驟2

開始繪制草圖拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟步驟3.拉伸草圖深度給定16mm拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟步驟4拉伸切除拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟步驟5拉伸切除拓展任務

任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

建模操作步驟建模完成素質目標：理解并實踐“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神，讓工匠精神在潛移默化中得以傳遞。知識目標：理解旋轉凸臺和旋轉切除生成原理、掌握各種孔的參數(shù)、生成的步驟，進一步理解三維軟件是設計建模的工具與表達手段。技能目標：熟練使用旋轉特征、孔特征的建模方法。掌握案例零件的建模步驟、合理表達其設計意圖。學習目標任務二機器人打磨工具零件建模任務要求

根據(jù)圖示打磨工具零件工程圖樣，完成打磨工具槍體零件建模。打磨工具零件圖任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

所示的模型，主要涉及到的草圖繪制和特征有：凸臺拉伸特征、旋轉凸臺/基體特征，異形孔特征等。建模過程包括：創(chuàng)建新零件文件、選擇基準面、繪制草圖、草圖幾何關系、草圖狀態(tài)、繪制幾何體、拉伸草圖、旋轉凸臺、旋轉切除、創(chuàng)建異形孔等。任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

旋轉是指一個或多個草圖輪廓輪中心線旋轉來添加或移除材料，生成實體薄壁特征或曲面。主要用于盤類、環(huán)類、軸類等回轉類零件的建模。旋轉工具包括【旋轉凸臺/基體】、【旋轉切除】、或【旋轉曲面】。一、旋轉特征任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

選擇合適的草圖基準面，繪制草圖，單擊【特征】/【旋轉凸臺/基體】，或者單擊【插入】/【凸臺/基體】/【旋轉】命令。一、旋轉特征（一）旋轉凸臺/基體在左側旋轉PropertyManager屬性框中，選擇設定旋轉參數(shù)。旋轉凸臺任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

【旋轉切除】生成的是草圖封閉區(qū)域旋轉而切除材料后生成的實體。其選項與【旋轉凸臺/基體】基本相同。一、旋轉特征（二）旋轉切除在左側旋轉PropertyManager屬性框中，選擇設定旋轉參數(shù)。旋轉切除任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

零件建模中，一般在設計階段將近結束時生成孔?？资亲钪匾囊环N特征，孔可以通過拉伸切除、旋轉切除等功能來生成，但孔的種類較多，尺寸較為復雜，基本建模功能生成過程效率不高。二、孔特征孔特征任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

用孔工具創(chuàng)建簡單圓柱孔。單擊單擊【插入】/【特征】/【簡單直孔】。首先選擇孔位置參考平面，之后出現(xiàn)左側PropertyManager屬性框。選定各相關參數(shù)，即可完成簡單直孔的建模。二、孔特征簡單直孔生成1.簡單直孔

任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

用孔工具創(chuàng)建簡單圓柱孔。單擊單擊【插入】/【特征】/【簡單直孔】。首先選擇孔位置參考平面，之后出現(xiàn)左側PropertyManager屬性框。選定各相關參數(shù)，即可完成簡單直孔的建模。二、孔特征簡單直孔位置確定1.簡單直孔

任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

使用【異型孔向導】可以生成各種類型復雜輪廓的孔或自定義孔。如柱孔、螺紋孔、錐孔等。單擊【特征】/【異性孔向導】或插入>特征>異型孔>向導，設置完成PropertyManager選項中對應的參數(shù)設置。二、孔特征2.異型孔向導任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

使用【異型孔向導】可以生成各種類型復雜輪廓的孔或自定義孔。如柱孔、螺紋孔、錐孔等。單擊【特征】/【異性孔向導】或插入>特征>異型孔>向導，設置完成PropertyManager選項中對應的參數(shù)設置。二、孔特征2.異型孔向導任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

高級孔是指復雜的多重工藝復合孔，例如兩端是沉頭孔，中間是直孔的復合孔，可以用多次拉伸來創(chuàng)建，但使用【高級孔】工具通過近端面和遠端面中定義高級孔，可以快捷創(chuàng)建這種復合孔。二、孔特征3.高級孔任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

【高級孔】工具參數(shù)的選定：單擊【特征】/【高級孔】，單擊【插入】/【特征】/【高級孔】，打開其PropertyManager。二、孔特征3.高級孔任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

在屬性管理器【類型】選項卡除了出現(xiàn)需要指定的選項外，在右側還彈出一個孔元素圖表窗口，彈出窗口中的默認元素類型為近端、柱形沉頭孔?！窘嗣婧瓦h端面】選定孔的參考面或依附面，即確定孔所處的起始面?！具h端】是定義孔的另一側的依附面，選項默認未勾選。二、孔特征3.高級孔任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

二、孔特征3.高級孔(a)

(b)

(c)

(d)

任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

二、孔特征3.高級孔(e)

(f)

(g)

(h)任務二機器人打磨工具零件建模任務分析

二、孔特征3.高級孔(i)

(j)

(k)任務二機器人打磨工具零件建模任務實施

打磨槍體零件建模操作步驟如下：步驟1新建零件文件，選擇基準面步驟2繪制草圖步驟3旋轉特征打磨槍體零件建模過程任務二機器人打磨工具零件建模任務實施

打磨槍體零件建模建模完成打磨槍體零件任務二機器人打磨工具零件建模拓展任務

完成下圖所示工具支架零件的建模。工具支架零件圖任務二機器人打磨工具零件建模拓展任務

完成下圖所示工具支架零件的建模：步驟1新建零件文件，選擇基準面步驟2繪制草圖工具支架零件建模過程任務二機器人打磨工具零件建模拓展任務任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

完成下圖所示工具支架零件的建模：步驟3拉伸草圖，拉伸深度為12mm草圖拉伸拓展任務任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

完成下圖所示工具支架零件的建模：步驟4設置孔特征，打開異性孔向導，設置孔的參數(shù)設置孔特征拓展任務任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

完成下圖所示工具支架零件的建模：步驟4在位置標簽，設置端面三個孔的位置，完成孔特征設置設置孔位置拓展任務任務一工業(yè)機器人應用系統(tǒng)認知

完成下圖所示工具支架零件的建模：步驟5同理，在支架另一端面上，設置另外3個孔，方法與上面設置相同。步驟6完成零件建模工具支架零件素質目標：樹立專注認真的設計態(tài)度、理解并實踐一絲不茍、精工細作的勞動精神。知識目標：理解轉換實體引用、圓角特征等生成原理、掌握自動過渡、參考幾何體、轉換實體引用、圓角特征的操作方法。技能目標：熟練使用自動過渡、參考幾何體、轉換實體引用、圓角特征，掌握案例零件的建模步驟、合理表達其設計意圖。學習目標任務三工作站工具支架建模任務要求

根據(jù)圖示工程圖樣，完成工具架上支撐板零件的設計。工具架上支撐板零件圖任務三工作站工具支架建模任務分析

圖示的模型為例，進一步認知SOLIDWORKS建模的基本過程。工具架上支撐板零件主要涉及到的草圖直線、圓和圓弧的繪制、自動過渡的技巧、參考幾何體的建立及使用，轉換實體引用、圓角特征的建立。任務三工作站工具支架建模任務分析

無需選擇圓弧工具，從繪制直線過渡到繪制圓弧的功能，就是自動過渡。反之，在圓弧和直線之間也可自動過渡。一、自動過渡任務三工作站工具支架建模任務分析

單擊直線命令，繪制直線,單擊確定直線的起點和終點，然后將指針移開終點，此時繪圖區(qū)預覽顯示另一條直線，將指針再移回到終點，再移開，即可預覽顯示一個線弧，單擊放置圓弧，將指針從圓弧端點移開，繪圖區(qū)預覽顯示直線，繪制直線，一、自動過渡自動過渡任務三工作站工具支架建模任務分析

【參考幾何體】是在建模過程中定義的參考對象，包括基準面、基準軸、坐標系和點二、參考幾何體基準面（一）基準面【基準面】命令用于創(chuàng)建基準面。任務三工作站工具支架建模任務分析

（二）基準軸二、參考幾何體基準軸【基準軸】命令用于創(chuàng)建基準軸，SOLIDWORKS系統(tǒng)中，基準軸經(jīng)常用作建模的參考，如旋轉的軸線、陣列方向等。

單擊【特征】/【參考幾何體】/【基準軸】，在屬性管理器中設置參數(shù)。任務三工作站工具支架建模任務分析

（三）坐標系二、參考幾何體坐標系【坐標系】用于定義零件或裝配體的坐標系。單擊【特征】/【參考幾何體】/【坐標系】，在屬性管理器中，在【選擇】中，選擇一個點作為坐標系的原點，再選擇合適直線方向的X、Y、Z三軸的方向，單擊反轉圖標，可以改變參考線的方向，所選參考線要互相垂直，且至少2條。任務三工作站工具支架建模任務分析

（四）點二、參考幾何體定義點【點】用于創(chuàng)建點。單擊【特征】/【參考幾何體】/【點】，其屬性管理器系統(tǒng)提供六種點的創(chuàng)建方法?！緟⒖紝嶓w】用于選擇生成點的參考對象，系統(tǒng)根據(jù)所選對象自動匹配相應合適的創(chuàng)建方法。如選擇一個平面，系統(tǒng)回自動匹配【面中心】點的創(chuàng)建方法。任務三工作站工具支架建模任務分析

（五）質心二、參考幾何體【質心】是用于生成零件或裝配體的質量中心。質心可事實觀察涉及模型質心位置的變化。單擊【特征】/【參考幾何體】/【質心】，SOLIDWORKS系統(tǒng)會在當前模型中顯示其質心，用來標識，同時，再設計樹中的“原點”下方增加一個“質心（COM）”節(jié)點。模型中，質心只能生成一次，刪除后可再生成。任務三工作站工具支架建模任務分析

三、轉換實體引用【轉換實體引用】是通過投影的方式將已有模型或草圖的邊線、輪廓線、環(huán)面等投射到草圖基準面上，從而在草圖基準面上生成一條或多條曲線。使用該命令時，如果引用的實體發(fā)生改變，那么轉換的草圖實體也會發(fā)生相應的改變。任務三工作站工具支架建模任務分析

三、轉換實體引用利用【轉換實體引用】工具實現(xiàn)模型零件上環(huán)狀邊線在草圖基準面上的投射。轉換實體引用任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—圓角【圓角】是建立與指定的邊線相連的兩個曲面相切的曲面，實現(xiàn)實體曲面的圓滑過渡。單擊“特征”工具欄上【圓角】，或【插入】/【特征】/【圓角】，在屬性管理器內設定參數(shù)。圓角特征設置任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—圓角圓角特征設置任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—圓角圓角參數(shù)任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—圓角圓角參數(shù)任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—倒角倒角參數(shù)【倒角】在所選邊線、面或頂點上生成一傾斜的面特征。

打開模型文件，單擊“特征”工具欄上【圓角/倒角】，或【插入】/【特征】/【倒角】，在屬性管理器內設定參數(shù)任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—倒角距離-距離設置倒角任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—倒角頂點屬性任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—倒角等距面任務三工作站工具支架建模任務分析

四、圓角—倒角面-面屬性任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下繪制草圖步驟1新建零件文件步驟2繪制上撐板草圖任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下添加約束步驟3添加約束，標注尺寸。任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下拉伸凸臺步驟4拉伸凸臺。任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下繪制草圖步驟5繪制工具放置面草圖任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下拉伸切除步驟6拉伸切除任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下定位孔步驟7完成定位孔設計任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下7個定位孔步驟8完成7個定位孔設計任務三工作站工具支架建模任務實施

工具支架上撐板零件主要建模操作步驟如下拉伸切除步驟9完成7個孔的拉伸切除任務三工作站工具支架建模任務實施