Solidworks 2023三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程 課件 第1章 三維設(shè)計(jì)入門

歡迎學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)課程簡(jiǎn)介課程性質(zhì)課程目的授課思路主要內(nèi)容考核要求課程性質(zhì)課程性質(zhì)：設(shè)計(jì)類課程課程任務(wù)：掌握輔助設(shè)計(jì)工具課程目的

是工科各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，課程系統(tǒng)介紹機(jī)械零件的參數(shù)化建模、機(jī)械設(shè)備的虛擬裝配、機(jī)械產(chǎn)品工作圖的繪制及機(jī)械零部件的動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)。是培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具解決機(jī)械工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題能力的重要載體。授課思路按照“體現(xiàn)意圖”的原則，講解設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟及其最常用的設(shè)計(jì)命令；按照“制造仿真”的原則，講解典型零部件建模過(guò)程，并舉一反三。按照“系統(tǒng)完整”的原則，強(qiáng)化機(jī)械產(chǎn)品CAD/CAE/CAM一體化設(shè)計(jì)的思想。按照“因用而學(xué)”的理念，實(shí)例涵蓋主要設(shè)計(jì)命令，取代逐個(gè)命令枯燥講解；按照“能力培養(yǎng)”原則，側(cè)重思路和學(xué)習(xí)方法的講解，爭(zhēng)取做到“授人以漁”?；贠BE的理念，以產(chǎn)出為導(dǎo)向因用而學(xué)、為用而教、授人以漁、通用為妙。主要內(nèi)容參考教材講授內(nèi)容時(shí)長(zhǎng)/小時(shí)講授人1.三維概述2.02.草圖設(shè)計(jì)2.73.特征創(chuàng)建3.34.零件設(shè)計(jì)4.05.典型零件2.06.裝配基礎(chǔ)2.77.典型裝配2.08.產(chǎn)品表達(dá)2.39.圖紙基礎(chǔ)3.310.零件圖紙1.711.裝配圖紙2.012.高效工具5.013.CAE分析5.014.CAM仿真2.0考核要求

完成本課程線上線下教學(xué)環(huán)節(jié)，總分達(dá)到60分獲得合格證書(shū)，85分及以上獲得優(yōu)秀證書(shū)。1三維設(shè)計(jì)概述1.1三維設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)

1.2

SolidWorks基礎(chǔ)目的要求1.了解CAD/CAM概念；2.選用CAD/CAM工具。1.1三維設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)1.1.1CAD/CAM技術(shù)概述

1.1.2三維設(shè)計(jì)快速入門1.1.1CAD/CAM技術(shù)概述CAD/CAM背景及必要性三維設(shè)計(jì)的意義與作用CAD/CAM的功能和任務(wù)三維設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介1.CAD/CAM背景及必要性制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

※

制造全球化※

制造網(wǎng)絡(luò)化※

制造敏捷化

※

制造虛擬化※

制造智能化※

制造綠色化現(xiàn)代工具CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)—ComputerAidedDesignandComputerAidedManufacturing必要性

該技術(shù)是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)，是培育創(chuàng)新型人才的重要手段。修改容易，便于管理（用參數(shù)化約束來(lái)表達(dá)零部件的設(shè)計(jì)意圖，三維/二維全相關(guān)，牽一發(fā)動(dòng)全身）避免干涉，到事半功倍（使用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，在裝配狀態(tài)下進(jìn)行零件設(shè)計(jì)）生成工程圖紙更快速、更準(zhǔn)確（工程圖直接由三維模型投影而成）。所見(jiàn)即所得（可以渲染產(chǎn)品的顏色等屬性和紋理等效果）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)（可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、數(shù)控加工等CAE/CAM仿真分析）2.三維設(shè)計(jì)的意義與作用

凡此種種，采用三維設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)理念的一種變革，是CAD應(yīng)用的真正開(kāi)始。3.CAD/CAM的功能和任務(wù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)工作流程CADCAECAM4.三維設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介（1）三維軟件類型（2）軟件選用原則工欲善其事,必先利其器?。?）三維軟件類型機(jī)械三維設(shè)計(jì)包括:CAD設(shè)計(jì)軟件（如SolidWorks、CATIA、UG（全稱Unigraphics）、Creo（原pro/E）等）CAE分析軟件（如ANSYS等）機(jī)構(gòu)分析軟件（如ADAMS等）CAM數(shù)控加工軟件PDM/PLM協(xié)同管理軟件等。（2）軟件選用原則主要從以下5個(gè)方面來(lái)考慮軟件的選擇：1）軟件功能：是否能夠滿足用戶需要是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。2）軟件及其配套硬件的性價(jià)比。3）軟件的集成化程度:CAD軟件與CAM/CAE相結(jié)合。4）軟件學(xué)習(xí)和使用的難度:易學(xué)易用。5）升級(jí)方法及技術(shù)支援。授課小結(jié)介紹了CAD/CAM技術(shù)的必要性介紹了CAD工具的類型和選用方法作業(yè)要求總結(jié)CAD/CAM技術(shù)的必要性總結(jié)CAD工具的類型和選用方法歡迎學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)1三維設(shè)計(jì)概述1.1三維設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)

1.2

SolidWorks基礎(chǔ)1.1三維設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)1.1.1CAD/CAM技術(shù)概述

1.1.2三維設(shè)計(jì)快速入門目的要求歸納CAD設(shè)計(jì)步驟了解CAD學(xué)習(xí)技巧1.1.2三維設(shè)計(jì)快速入門先睹為快親身體驗(yàn)不傳之秘使用目的學(xué)習(xí)技巧1.先睹為快CRH2型高速動(dòng)車轉(zhuǎn)向架裝配2.親身體驗(yàn)（1）造手柄（2）改鈴片（3）裝啞鈴（4）出圖紙（7）驗(yàn)關(guān)聯(lián)（5）添材料（6）稱重量3.不傳之秘（1）建模特點(diǎn)“機(jī)械制造仿真、所見(jiàn)即所得、牽一發(fā)動(dòng)全身”（2）建模層次“畫(huà)草圖、造特征、制零件、裝機(jī)械、出圖紙”草圖設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，特征設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，零件設(shè)計(jì)是核心，裝配設(shè)計(jì)是目標(biāo)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是成果。（3）建模步驟（三步曲）造零件：繪草圖、造特征、制零件。裝機(jī)械：添零件、設(shè)配合、裝機(jī)械。出圖紙：投視圖、添注解、出圖紙。4.使用目的（a）表達(dá)設(shè)計(jì)意圖—繪圖/建模不是設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)

從CAD技術(shù)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)總要繪圖，因?yàn)橐粋€(gè)工程師無(wú)法記住自己的設(shè)計(jì)中的全部細(xì)節(jié)，圖形表達(dá)就是唯一的方法。可見(jiàn)，繪圖/建模是設(shè)計(jì)構(gòu)思的工具，而不是設(shè)計(jì)的結(jié)束。繪圖、建模是設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和過(guò)程中的動(dòng)作，是輔助手段。繪制工程圖，實(shí)際上是設(shè)計(jì)思維的表達(dá)手段。（b）提高修改速度--零件是用于裝配的，設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)

任何零件被設(shè)計(jì)的唯一目的就是“被使用”，從來(lái)沒(méi)有任何零件可能被“單獨(dú)”使用的。必須與相關(guān)零件配合進(jìn)行設(shè)計(jì)。無(wú)論使用什么樣的CAD系統(tǒng)，使用中都必須始終把握“基于裝配的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)”。（c）實(shí)現(xiàn)制造仿真——設(shè)計(jì)就是模擬加工和裝配

一個(gè)不懂相關(guān)的工藝、測(cè)量、裝配、調(diào)試技術(shù)的工程師，無(wú)法進(jìn)行真正的設(shè)計(jì)，至少不能完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。畫(huà)非畫(huà)！5.學(xué)習(xí)技巧明確設(shè)計(jì)思想注重學(xué)練結(jié)合夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)美學(xué)認(rèn)識(shí)三維CAD設(shè)計(jì)工具學(xué)習(xí)方法

明確目的、提高素質(zhì)學(xué)練結(jié)合、因用而學(xué)光學(xué)不練等于白干、光練不看等于傻干、邊看邊練功倍事半做一名合格的機(jī)械三維設(shè)計(jì)人員授課小結(jié)歸納CAD工具應(yīng)用的秘訣（1）建模特點(diǎn)“機(jī)械制造仿真、所見(jiàn)即所得、牽一發(fā)動(dòng)全身”（2）建模層次“畫(huà)草圖、造特征、制零件、裝機(jī)械、出圖紙”

草圖是基礎(chǔ)，特征是關(guān)鍵，零件是核心

裝配是目標(biāo)，圖紙是成果。（3）建模步驟（三步曲）造零件：繪草圖、造特征、制零件。裝機(jī)械：添零件、設(shè)配合、裝機(jī)械。出圖紙：投視圖、添注解、出圖紙?？偨Y(jié)CAD工具學(xué)用的技巧明確目的、提高素質(zhì)學(xué)練結(jié)合、因用而學(xué)作業(yè)要求

練習(xí)啞鈴建模完整過(guò)程，理解建模秘訣。歡迎學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)1.三維設(shè)計(jì)概述1.1三維設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)1.2

SolidWorks基礎(chǔ)目的要求（1）了解SolidWorks的基本功能（2）了解SolidWorks的界面組成（3）掌握SolidWorks的基本操作1.2SolidWorks基礎(chǔ)1.2.1

SolidWorks基本功能1.2.2SolidWorks基本操作1.2.1

SolidWorks基本功能1.發(fā)展歷程2.應(yīng)用范圍3.主要功能4.基本模塊5.思維方式6.常用術(shù)語(yǔ)SolidWorks是第一款基于Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的三維CAD軟件，目前是國(guó)際上最為流行的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。在北美和歐洲，40%的三維機(jī)械設(shè)計(jì)師選擇SolidWorks作為設(shè)計(jì)工具。近兩年來(lái)，中國(guó)大陸地區(qū)正在快速普及該軟件。1.發(fā)展歷程家具DesignBetterProducts鈑金模具機(jī)械電子能源運(yùn)輸消費(fèi)產(chǎn)品教育醫(yī)療2.應(yīng)用范圍3.主要功能SolidWorks是一個(gè)在Windows環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的軟件，是一個(gè)以設(shè)計(jì)功能為主的CAD/CAE/CAM軟件，包含：零件建模，裝配設(shè)計(jì)，與工程圖等基本模塊鈑金、焊接、布路、曲面造型等專用模塊Simulation、Motion等CAE仿真模塊CAMWorks數(shù)控加工等無(wú)縫集成第三方模塊4.基本模塊

在SolidWorks軟件里有零件、裝配體、工程圖等基本模塊。

（1）零

件：提供了基于特征的、參數(shù)化的實(shí)體建模功能

（2）裝配體：可利用已有的三維零件模型，形成產(chǎn)品的虛擬裝配，還可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、干涉檢查等。

（3）工程圖：利用零件及其裝配實(shí)體模型，可以自動(dòng)生成零件及裝配的工程圖。5.思維方式6.常用術(shù)語(yǔ)（1） 實(shí)體建模

實(shí)體建模就是設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)上直接用一些三維基本元素（特征）來(lái)構(gòu)造機(jī)械零件完整三維模型。（2） 基于特征特征是指可以用參數(shù)驅(qū)動(dòng)的兼有形狀和功能兩種屬性三維幾何體?；谔卣鞯脑O(shè)計(jì)是把特征作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本單元，零件模型是各種特征的疊加。

（3） 參數(shù)化傳統(tǒng)的CAD繪圖其尺寸僅有“注釋”功能，參數(shù)化設(shè)計(jì)的尺寸具有“驅(qū)動(dòng)”能力，即模型改變由尺寸驅(qū)動(dòng)。（4） 全相關(guān)

零件模型與其相關(guān)的工程圖及裝配體是完全關(guān)聯(lián)。即對(duì)模型的修改會(huì)自動(dòng)反映到與之相關(guān)的工程圖和裝配體中；同樣，對(duì)工程圖和裝配體的修改也會(huì)自動(dòng)反映在模型中。1.2.2SolidWorks基本操作1.用戶界面組成2.工作環(huán)境設(shè)置3.設(shè)計(jì)文件命名和保存1.用戶界面組成設(shè)計(jì)樹(shù)工具欄菜單欄命令管理器前導(dǎo)視圖任務(wù)窗格繪圖區(qū)狀態(tài)欄2.工作環(huán)境設(shè)置顯示/隱藏工具欄添加/刪除工具欄命令按鈕

顯示效果設(shè)置顯示/隱藏工具欄顯示/隱藏分工具欄的方法：在工具欄區(qū)域右擊，單擊“自定義”命令，勾選需要打開(kāi)的工具欄復(fù)選框。顯示/隱藏“原點(diǎn)”等:單擊菜單“視圖”>“顯示/隱藏”，選擇“原點(diǎn)”等。添加/刪除工具欄命令按鈕

系統(tǒng)默認(rèn)工具欄中的命令按鈕是比較常用的，添加/刪除工具欄命令按鈕的方法：工具→自定義→拖放相關(guān)按鈕顯示效果設(shè)置

使用前導(dǎo)視圖工具設(shè)置背景顏色、圖形顯示視角等3.設(shè)計(jì)文件命名和保存

SolidWorks文件的擴(kuò)展名:零件“*.sldprt”裝配“sldasm”工程圖“slddrw”

為了便于管理，根據(jù)產(chǎn)品和部件建立不同的文件夾，分別保存相應(yīng)部件或產(chǎn)品的模型和工程圖文件。模型文件的名稱使用零件或裝配名稱命名，其對(duì)應(yīng)的工程圖文件使用“相同名稱+