SolidWorks-三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程PPT演示課件

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《SolidWorks 三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用》 電子教案,課程介紹,本課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法,單元1  SolidWorks輕松上手,學(xué)習(xí)目的： 了解參數(shù)化三維建模的特點(diǎn) 了解SolidWorks的界面和特點(diǎn) 了解特征的概念和特征在三維建模中的應(yīng)用 了解SolidWorks的一些基本配置 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 熟悉SolidWorks的界面和基本概念 學(xué)會(huì)SolidWorks的基本配置,內(nèi)容提要,參數(shù)化三維建模創(chuàng)造歷史,1.1 經(jīng)驗(yàn)者說,制造的全球化、信息化及需求個(gè)性化，都要求企業(yè)能在最短的時(shí)間內(nèi)推出用戶滿意的產(chǎn)品，并快速占領(lǐng)市場。欲適應(yīng)這種瞬息萬變的市場需求，縮短設(shè)計(jì)制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，必須有先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)與設(shè)計(jì)制造技術(shù)相互滲透、依存、結(jié)合并共同發(fā)展，產(chǎn)生這樣一門綜合性應(yīng)用技術(shù)——計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，簡稱CAD/CAM）。該技術(shù)是把人和計(jì)算機(jī)的最佳特性結(jié)合起來，輔助進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)分析與于制造的一種技術(shù)，是綜合了計(jì)算機(jī)與工程設(shè)計(jì)方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家科技現(xiàn)代化與工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)。,1.2 手把手教,1.2.1 CAD/CAM的工作流程 1.2.2 三維設(shè)計(jì)軟件快速入門 1.2.3 三維設(shè)計(jì)軟件簡介 1.2.4 SolidWorks簡介,1.2.1 CAD/CAM的工作流程,1.2.2 三維設(shè)計(jì)軟件快速入門,1、輪對CAD/CAE演示 2 、特征的定義 3、基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)三步曲,1、輪對CAD/CAE演示,關(guān)于特征的定義有很多說法。如：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對特征所做的定義是“特征是單個(gè)特性”，如平面、圓柱面、兩個(gè)平行面、臺(tái)階、螺紋、輪廓等；美國全國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的定義是特征可以看成是一個(gè)零件的有形部分，如表面、孔和槽等；計(jì)算機(jī)福州制造國際的定義是工件形狀特征定義，在工件的表面、棱邊或轉(zhuǎn)角上形成的特定幾何輪廓，用來修飾工件外貌或者有助于工件的給定功能。 在基于特征的造型系統(tǒng)中，特征是構(gòu)成零件的基本元素，即零件是由特征組成的。,2 、特征的定義,3、基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)三步曲,（1）零件造型 規(guī)劃零件：分析零件特征組成、特征之間的關(guān)系、特征的構(gòu)造順序及其構(gòu)造方法等。 創(chuàng)建基礎(chǔ)特征：基本基礎(chǔ)是構(gòu)成每一個(gè)零件基本形態(tài)的基本特征，它是構(gòu)造其他特征的基礎(chǔ)。 創(chuàng)建其他基本特征：根據(jù)零件的規(guī)劃結(jié)果，在基礎(chǔ)特征上添加其他基本特征，最后添加輔助特征。 編輯特征：根據(jù)需要對已經(jīng)建立的零件進(jìn)行特征修改、刪除和添加等編輯操作。 （2）虛擬裝配 規(guī)劃裝配：分析產(chǎn)品的零件組成、零件之間的裝配關(guān)系、裝配順序及其裝配方法。 插入基礎(chǔ)零件：基礎(chǔ)零件是產(chǎn)品中起支撐作用的零件，也稱為“地”，一般選取產(chǎn)品中與其他零件配合關(guān)系較多的零件作為基礎(chǔ)零件。 組裝其他零件或子裝配：根據(jù)裝配的規(guī)劃結(jié)果，插入其他零件或子裝配，并根據(jù)各自的配合關(guān)系進(jìn)行組裝。 （3）生成圖紙 規(guī)劃視圖：根據(jù)零件和裝配的特點(diǎn)選擇圖紙格式、視圖組成。 添加視圖：根據(jù)視圖規(guī)劃結(jié)果，添加基本視圖和輔助視圖。 標(biāo)注尺寸：標(biāo)注零件的定性尺寸、定位尺寸、形位公差等。 添加注釋：添加技術(shù)要求等文字說明。,1.2.3 三維設(shè)計(jì)軟件簡介,1、 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件類型 2、流行CAD系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn),1、 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件類型,CAD/CAM系統(tǒng)的軟件可分為三個(gè)層次：系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件指操作系統(tǒng)和系統(tǒng)實(shí)用程序等，它用于計(jì)算機(jī)的管理、控制和維護(hù)。 包括：操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和系統(tǒng)實(shí)用程序。 支撐軟件包括幾何建模軟件，如Pro/E等 ；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如FoxBASE，F(xiàn)oxPRO工程數(shù)據(jù)庫等；工程分析及計(jì)算軟件，如 ADINA等；機(jī)構(gòu)分析及機(jī)構(gòu)綜合的軟件，如 ADAMS等；文檔制作軟件，如WPS，WORD2000等。 應(yīng)用軟件是用戶為解決各類實(shí)際問題，在系統(tǒng)軟件的支持下而設(shè)計(jì)、開發(fā)的程序，或利用支撐軟件進(jìn)行二次開發(fā)形成的程序，應(yīng)用軟件的功能和質(zhì)量直接影響CAD系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。,2、流行CAD系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn),CAD軟件大致可分為高端UNIX工作站CAD系統(tǒng)，中端Windows微機(jī)CAD系統(tǒng)和低端二維微機(jī)CAD系統(tǒng)等三類。 （1）高端UINX工作站CAD系統(tǒng) 這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是，UNIX操作系統(tǒng)為支撐平臺(tái)，從50年代發(fā)展至今，產(chǎn)生了許多著名的軟件。目前，這類系統(tǒng)中比較流行的有：PTC公司的Pro/Engineer軟件、SDRC公司的I-DEAS軟件和EDS公司的UG軟件。 （2）中端微機(jī)的CAD系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是微機(jī)的性能和Windows技術(shù)的發(fā)展，已使微機(jī)具備了中低檔UNIX工作站的競爭的實(shí)力，也使基于Windows技術(shù)的微機(jī)CAD系統(tǒng)迅速發(fā)展。目前，國際上最流行的有SolidWorks公司的SolidWorks軟件，UG公司的SolidEdge軟件和Autodesk公司的MDT軟件等，國內(nèi)也推出清華CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龍騰公司的龍騰CAD，北京愛宜特公司的Micro Solid、江蘇杰必克超人CAD/CAM以及華正公司的CAXA-ME。 （3）低端CAD系統(tǒng)——二維CAD系統(tǒng) 純二維CAD系統(tǒng)在國外已經(jīng)不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD軟件。AutoCAD 提供一套豐富的設(shè)計(jì)工具，嵌入的Internet技術(shù)和具有創(chuàng)新性的Objict ARX、Autolisp及VBA編程語言能夠幫助開發(fā)人員和用戶按他們的特定需求控制軟件，可對多個(gè)圖形文件同時(shí)進(jìn)行操作，支持多任務(wù)設(shè)計(jì)環(huán)境（MDE）。,1.2.4 SolidWorks簡介,1、SolidWorks的特點(diǎn) 2、 SolidWorks的思維方式 3、SolidWorks三維設(shè)計(jì)過程 4、認(rèn)識SolidWorks的用戶界面 5、SolidWorks相關(guān)設(shè)定和配置,1、SolidWorks的特點(diǎn),基于 Windows 操作系統(tǒng)，采用 Windows 界面風(fēng)格 參數(shù)式設(shè)計(jì) 單一數(shù)據(jù)庫 真正三維實(shí)體模型 全相關(guān) 參數(shù)關(guān)系式 實(shí)體建模 低成本 已在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,2、 SolidWorks的思維方式,3、SolidWorks三維設(shè)計(jì)過程,由以上火車輪對建模過程可見：SolidWorks等三維CAD軟件具有“機(jī)械制造仿真、所見即所得和牽一發(fā)動(dòng)全身”的特點(diǎn)，且一般都擁有“造零件、裝機(jī)械、出圖紙”的三種基本功能。各種功能的操作步驟總結(jié)為： 造零件的過程： 選平面、畫形狀、定位置、標(biāo)尺寸、造特征、制零件。 裝機(jī)械的過程： 插零件、選對象、設(shè)配合、裝機(jī)械。 出圖紙的過程： 設(shè)格式、選視圖、定位置、標(biāo)尺寸、添注解、出圖紙。,4、認(rèn)識SolidWorks的用戶界面,下拉菜單 快捷鍵 工具欄 快速提示 FeatureManager 設(shè)計(jì)樹 PropertyManager 任務(wù)窗格 鼠標(biāo)鍵 系統(tǒng)反饋,5、SolidWorks相關(guān)設(shè)定和配置,選項(xiàng) 應(yīng)用改變 默認(rèn)選項(xiàng)設(shè)置 建議設(shè)置,,1.請問實(shí)體模型的好處是什么？ 2.為什么系統(tǒng)要提供不同的實(shí)體模型顯示方式？ 3.怎樣成為合格的機(jī)械三維設(shè)計(jì)人員,1.3 常見問題,第一，要耐得住寂寞。 第二，要培養(yǎng)自身的學(xué)習(xí)能力、思維能力、創(chuàng)新能力。 第三，要提高計(jì)算機(jī)水平。 第四，不能過分講究方法和技巧，而不愿意下真功夫。 第五，要明確三維設(shè)計(jì)的目的。 第六、有扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。 第七、培養(yǎng)對美學(xué)的認(rèn)識。,本單元主要介紹了三維設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)，并認(rèn)識了Solidworks三維設(shè)計(jì)的過程及其基本界面、使用和一些基本的系統(tǒng)配置參數(shù)。 希望通過對本單元的學(xué)習(xí)，讀者能對三維設(shè)計(jì)有一個(gè)基本的了解，為以后學(xué)習(xí)建模打下良好基礎(chǔ)。,1.4 本單元回顧,單元2 草圖繪制,學(xué)習(xí)目的： 了解草圖繪制的作用 掌握SolidWorks中常用的草圖繪制方法 掌握草圖的修改 掌握約束在草圖繪制中的作用 了解基準(zhǔn)的概念和特點(diǎn) 掌握各種常見基準(zhǔn)的創(chuàng)建方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： SolidWorks中常用的草圖繪制方法 草圖的修改方法 約束在草圖繪制中的作用,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說：正確繪制草圖是三維建模的關(guān)鍵,從幾何學(xué)知識可知，任何一個(gè)基本的三維幾何體都是將一定形狀的二維剖面圖形（草圖）按一定方式如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等生成的。在三維設(shè)計(jì)軟件中，特征的創(chuàng)建、工程圖的建立、三維裝配圖的建立以及都需要進(jìn)行平面草圖繪制。熟練掌握草圖的繪制，就已經(jīng)掌握了三維設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)繪圖核心。,2.1 經(jīng)驗(yàn)者說,,2.2 手把手教,2.2.1 草繪基礎(chǔ) 2.2.2 基本圖形的繪制 2.2.3 草圖繪制實(shí)例 2.2.4 草圖繪制技巧,,,2.2.1 草繪基礎(chǔ),1、 草繪環(huán)境介紹 2、 草繪步驟 3、專業(yè)術(shù)語,,,,1、 草繪環(huán)境介紹,,,,選平面→繪形狀→定位置→設(shè)大小,2、 草繪步驟,3、專業(yè)術(shù)語,草圖：三維實(shí)體模型在某個(gè)截面上的二維輪廓稱為草圖，每個(gè)草圖都有一些形狀、大小或者方向的特征。創(chuàng)建草圖的過程是：選平面→繪形狀→定位置→設(shè)大小。 草圖平面:即繪制二維幾何圖形（草圖）的平面。在創(chuàng)建草圖前，用戶必須選擇一個(gè)草圖平面。SolidWorks系統(tǒng)默認(rèn)提供三個(gè)基準(zhǔn)面，分別是上視基準(zhǔn)面、前視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面。草圖平面也可以是前一個(gè)特征上的某一個(gè)平面，還可以是用戶使用菜單命令：“工具”→“參考幾何體”→“基準(zhǔn)面”創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面。 約束:沒有規(guī)矩不成方圓。每個(gè)草圖都必須有一定的約束，沒有約束則設(shè)計(jì)者的意圖也無從體現(xiàn)。約束有兩種：一種對尺寸進(jìn)行約束，一種對位置進(jìn)行約束。繪制草圖前，應(yīng)仔細(xì)分析草圖圖形結(jié)構(gòu)，明確草圖中的幾何元素之間的約束關(guān)系。 草圖狀態(tài):任何時(shí)候，草圖都處于三種狀態(tài)之一。這三種狀態(tài)分別是：欠定義、完全定義和過定義。草圖狀態(tài)由草圖中幾何體與定義尺寸之間的幾何關(guān)系來決定。欠定義是指草圖的不充分定義狀態(tài)，但這個(gè)草圖仍可以用來創(chuàng)建特征。欠定義是很有用的，因?yàn)樵诹慵缙谠O(shè)計(jì)階段的大部分時(shí)間里，并沒有足夠的信息來對草圖進(jìn)行完全的定義。隨著設(shè)計(jì)的深入，會(huì)逐步得到更多有用信息，可以隨時(shí)為草圖添加其他定義。欠定義的繪制幾何體是藍(lán)色的（默認(rèn)設(shè)置）。完全定義是指草圖具有完整的信息。完全定義的草圖幾何元素是黑色的（默認(rèn)設(shè)置）。一般來說，當(dāng)零件最終完成設(shè)計(jì)，要進(jìn)行下一步的加工時(shí)，零件的每一個(gè)草圖都應(yīng)該是完全定義的。過定義是指草圖中有重復(fù)的尺寸或互相沖突的約束關(guān)系，直到修改后才能使用。應(yīng)該刪除多余的尺寸和約束。過定義的幾何體是紅色的（默認(rèn)設(shè)置）。,2.2.2 基本圖形的繪制練習(xí),練習(xí)1 – 繪制水平和垂直直線 練習(xí)2 – 根據(jù)推理線繪制直線 練習(xí)3 – 草圖繪制任意直線,基本圖形包括了直線、矩形、圓、圓弧、過渡圓弧、樣條曲線等，這些基本圖形是繪制復(fù)雜圖形的基礎(chǔ)。,,2.2.3 草圖繪制實(shí)例,,,1、每個(gè)草圖盡可能簡單,可以將一個(gè)復(fù)雜草圖分解為若干簡單草圖。目的：便于約束，便于修改 2、給每一個(gè)草圖h賦予合適的名稱。 目的：便于管理 5、對于比較復(fù)雜的草圖，最好避免“ 構(gòu)造完所有的曲線，然后再加約束”，這會(huì)增加全約束的難度。一般的過程為： 創(chuàng)建第一條主要曲線，然后施加約束，同時(shí)修改尺寸至設(shè)計(jì)值； 按設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)建其它曲線，但每創(chuàng)建一條或幾條曲線，應(yīng)隨之施加約束，同時(shí)修改尺寸至設(shè)計(jì)值。這種建幾條曲關(guān)線然后施加約束的過程，可減少過約束、約束矛盾等錯(cuò)誤。 6、施加約束的一般次序： 定位主要曲線至外部幾何體，按設(shè)計(jì)意圖、施加大量幾何約束；施加少量尺寸約束(表達(dá)設(shè)計(jì)關(guān)鍵尺寸)。 7、一般情況下圓角和斜角不在草圖里生成，而用特征來生成,2.2.4 草圖繪制技巧,2.2.5基準(zhǔn),1、基準(zhǔn)的作用 2、基準(zhǔn)的分類和顯示控制 3、 建立基準(zhǔn),基準(zhǔn)在三維建模中扮演重要角色,基準(zhǔn)是指確定點(diǎn)、線、面所依據(jù)的哪些點(diǎn)、線、面。所以基準(zhǔn)實(shí)際上還是一些點(diǎn)、線、面，它們在建模過程中是確定其他點(diǎn)、線、面的依據(jù)。 在SolidWorks系統(tǒng)中，要設(shè)計(jì)出尺寸、位置都符合設(shè)計(jì)要求的模型，則必須在操作過程中依據(jù)一定的點(diǎn)、線、面，這些點(diǎn)、線、面就是在SolidWorks系統(tǒng)中的基準(zhǔn)。在建模的過程中，基準(zhǔn)的正確建立是必要的也是必須的。在三維建模的過程中，由于空間概念的引入，需要合理有效地確定大量的基準(zhǔn)。所以基準(zhǔn)是建模過程中不可或缺的、必須的特征?？梢哉f，基準(zhǔn)的正確、合理地建立是快速、準(zhǔn)確建模的關(guān)鍵，每一位讀者都必須熟練掌握各種基準(zhǔn)的使用。,1、基準(zhǔn)的作用,,基準(zhǔn)面 基準(zhǔn)軸 基準(zhǔn)點(diǎn) 坐標(biāo)系統(tǒng),2、基準(zhǔn)的分類和顯示控制,,1．系統(tǒng)默認(rèn)的基準(zhǔn),2．創(chuàng)建自己需要的基準(zhǔn),3、 建立基準(zhǔn),,1.裁剪和刪除兩種操作有什么不同？ 2.使用草圖約束有什么好處？ 3.草圖欠定義有什么缺點(diǎn)?,2.3 常見問題,本單元主要介紹了繪制草圖的相關(guān)知識，草圖繪制在三維建模中有著核心的基礎(chǔ)地位。包括草圖繪制的基本方法、草圖的修改、尺寸的修改即標(biāo)注、約束的含義及運(yùn)用，并用實(shí)例來具體說明了相關(guān)命令的用法。介紹了有關(guān)基準(zhǔn)的概念，SolidWorks中基準(zhǔn)的類型和基準(zhǔn)的重要作用，并重點(diǎn)介紹了基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)軸的常見創(chuàng)建方法及命令的基本含義。 希望通過本單元的學(xué)習(xí)，讀者能掌握草圖的繪制，為后續(xù)的建模學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。讀者可以自己找些例子來加強(qiáng)練習(xí)，只有通過大量的練習(xí)，才能體會(huì)各個(gè)命令的運(yùn)用技巧，才能真正熟練掌握。,2.4 本單元回顧,單元3 創(chuàng)建特征,學(xué)習(xí)目的： 掌握三維建模的基本步驟 了解特征的種類和作用 掌握創(chuàng)建特征的方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 如何使用特征的創(chuàng)建命令 理解特征的重要意義,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說：正確創(chuàng)建特征是三維建模的第一步,本單元主要介紹特征的創(chuàng)建。任何模型都是由一個(gè)個(gè)特征組合而成，一個(gè)模型一般由多種特征組成，如草圖特征、圓孔特征、倒角特征、切削特征等，后三種特征一般稱為應(yīng)用特征。任何應(yīng)用特征都必須建立在草圖特征之上。所以，在每次建立模型的時(shí)候，首先要做的工作是建立草圖特征，然后才是建立其他的附加特征。 所以在建模的時(shí)候，需要遵循以下步驟： 1）創(chuàng)建草圖特征。 2）應(yīng)用特征。 3）特征操作。,3.1 經(jīng)驗(yàn)者說,3.2 手把手教,3.2.1 特征分類 3.2.2 特征練習(xí),3.2.1 特征分類,,,,,,,,,,,,,,,3.2.2 特征練習(xí),練習(xí)1 – 圖版 練習(xí)2 – 基本修改 練習(xí)3 – 支架,,1.創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征時(shí)剖面必須封閉嗎？ 2.在軌跡復(fù)雜的時(shí)候創(chuàng)建掃描特征時(shí)經(jīng)常失敗，為什么？ 3.創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征時(shí)剖面必須封閉，而創(chuàng)建加強(qiáng)筋時(shí)剖面必須開放，是嗎？ 4.鏡像、復(fù)制、陣列這三種特征的操作方法有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 5.在旋轉(zhuǎn)陣列特征的時(shí)候，必須借助角度尺寸作為參考嗎？,3.3 常見問題,本單元利用實(shí)例和知識點(diǎn)相結(jié)合的方式介紹了創(chuàng)建草圖特征和應(yīng)用特征的方法，主要包括拉伸、旋轉(zhuǎn)和掃描等草圖特征，圓角、倒角、加強(qiáng)筋、殼體和拔模特征等應(yīng)用特征 。同時(shí)，介紹了各種方法的具體建模步驟和注意事項(xiàng)，并練習(xí)了利用模型樹和模型對話框來修改特征的方法。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）四種創(chuàng)建草圖特征的方法；（2）掌握草圖面、視圖方向、尺寸參考方向等基本概念并能靈活運(yùn)用；（3）加材料和減材料的關(guān)系。（4）各種創(chuàng)建應(yīng)用特征的方法 。,3.4 本單元回顧,單元4 零件建模,學(xué)習(xí)目的： 掌握建模命令的靈活運(yùn)用 掌握常見的特征操作方法 理解零件建模順序的重要性 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 綜合運(yùn)用各種建模命令 如何運(yùn)用特征操作的方法創(chuàng)建特征,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說： “如何加工就如何造型 ”是確定建模順序的指針，實(shí)例練習(xí)是掌握建模方法的有效途徑,運(yùn)用前面幾個(gè)單元介紹的知識，已經(jīng)可以創(chuàng)建一般復(fù)雜程度模型了。但怎樣合理地、靈活地運(yùn)用這些基本命令來創(chuàng)建模型并不是一件容易的事情，只有通過大量的實(shí)例練習(xí)來體會(huì)其中的奧妙。另外，掌握對特征的操作方法也是加快建模的重要方法，這些操作方法包括陣列、復(fù)制、鏡像、組特征等。特征操作方法對于讀者來說是全新的內(nèi)容，在本書中將不做專門介紹，而是將這些內(nèi)容放在實(shí)例練習(xí)中來介紹，相信這樣讀者會(huì)更容易理解和掌握。,4.1 經(jīng)驗(yàn)者說,,4.2 手把手教,4.2.1 建立零件的步驟 4.2.2 零件建模實(shí)例 4.2.3 零件設(shè)計(jì)術(shù)語 4.2.4 常見零件建模 4.2.5 Solidwork二次開發(fā)綜述,4.2.1 建立零件的步驟,如圖所示，SolidWorks的零件設(shè)計(jì)過程是真實(shí)制造環(huán)境的虛擬仿真。零件是由多個(gè)特征累積而成的，SolidWorks建立零件的步驟包括： （1） 規(guī)劃零件：分析零件的特征組成、特征之間的關(guān)系、特征的構(gòu)造順序及其構(gòu)造方法、確定最佳的輪廓等。 （2） 創(chuàng)建基礎(chǔ)特征：基本基礎(chǔ)是零件的第一個(gè)特征，它是構(gòu)成零件基本形態(tài)的特征，它是構(gòu)造其他特征的基礎(chǔ)，可以看作是零件模型的“毛坯”。 （3） 創(chuàng)建其它特征：按照特征之間的關(guān)系一次創(chuàng)建剩余特征?？梢詤⒄樟慵募庸み^程進(jìn)行造型，即“如何加工就如何造型”。,4.2.2 零件建模實(shí)例,4.2.3 零件設(shè)計(jì)術(shù)語,1、設(shè)計(jì)意圖 2、設(shè)計(jì)意圖示例 3、設(shè)計(jì)意圖的表達(dá) 4、編輯特征要素,1、設(shè)計(jì)意圖,開始零件建模時(shí)，選擇哪一個(gè)特征作為第一個(gè)特征？選擇哪個(gè)外形輪廓最好？確定了最佳的外形輪廓后，所選擇的輪廓形狀會(huì)對草圖平面的選擇造成什么影響？采用何種順序來添加其他輔助特征？這些都要受制于設(shè)計(jì)意圖。 關(guān)于模型被改變后如何表現(xiàn)的計(jì)劃稱為設(shè)計(jì)意圖。設(shè)計(jì)意圖決定模型如何建立與修改，特征之間的關(guān)聯(lián)和特征建立的順序都會(huì)影響設(shè)計(jì)意圖。,2、設(shè)計(jì)意圖示例,設(shè)計(jì)意圖如圖1-44(a)所示，無論矩形尺寸100mm如何變化，兩個(gè)孔始終與邊界保持20mm的相應(yīng)距離。如圖1-44(b)所示，兩個(gè)孔以矩形左側(cè)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注，尺寸標(biāo)注將使孔相對于矩形的左側(cè)定位，孔的位置不受矩形整體寬度的影響。如圖1-44(c)所示，標(biāo)注孔與矩形邊線的距離以及兩個(gè)孔的中心距，這樣的標(biāo)注方法將保證兩孔中心之間的距離。,3、設(shè)計(jì)意圖的表達(dá),選擇草圖平面: 一旦決定最佳輪廓之后，下一步就是決定用哪個(gè)平面作為草圖平面繪制這個(gè)輪廓。CAD系統(tǒng)一般提供了三個(gè)默認(rèn)的參考基準(zhǔn)面，標(biāo)記為前視基準(zhǔn)面、上視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面，如圖1-48所示。每個(gè)平面都是無限大的，但是為了便于操作中查看與選擇，在屏幕上顯示的平面有邊界，而且每個(gè)平面都通過原點(diǎn)，兩兩互相垂直。參考基準(zhǔn)面可以重命名，平面是無限延伸的，但可以把它們想象成是一個(gè)打開的盒子的幾個(gè)面，這幾個(gè)面相交于原點(diǎn)，依此類推，盒子的內(nèi)表面就是草圖平面。,選擇最佳輪廓：選擇“最佳”輪廓。在拉伸時(shí)，最佳輪廓可比其他輪廓建立更多的模型部分。在圖1-46中，分別顯示了三種可能的輪廓。討論它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)后，將選擇一個(gè)最好的輪廓用作繪制模型基體。輪廓A是矩形的，比模型本身大很多。它需要很多的切除或凸臺(tái)來去除或添加材料以及建立一些細(xì)節(jié)，才能完成建模；輪廓B使用模型上“L”形的一條邊，提供了一個(gè)較好的基本外形，但是需要一些額外的工作來形成半圓形的末端；可見輪廓C是最好的，只需再添加圖1-47所示的兩個(gè)凸臺(tái)，就可以完成基本外形。然后再建立切除特征和圓角特征，模型就完成了。,4、編輯特征要素,4.2.4 常見零件建模,1、 階梯軸 2、其他零件,標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、盤類零件設(shè)計(jì)、軸類零件設(shè)計(jì)、齒輪類零件設(shè)計(jì)、箱體零件設(shè)計(jì),2．建模步驟,,1.繪制 草圖,,2.完成軸的繪制,,,3.完成鍵槽創(chuàng)建,4.完成退刀槽和倒角的創(chuàng)建,1．結(jié)構(gòu)分析 軸是常見的機(jī)械產(chǎn)品，掌握其創(chuàng)建方法有重要意義。軸的形狀一般都是一個(gè)階梯狀的圓柱體，軸上一般有鍵槽及圓角、倒角特征。軸的幾何結(jié)構(gòu)較簡單，本例中的軸一共由6段組成，每一段都是圓柱體，而且各軸段同軸。當(dāng)然可以將各段軸分別創(chuàng)建，但這樣的效率較低，特別是當(dāng)軸段較多時(shí)就體現(xiàn)得就越明顯。利用各段軸同軸的特點(diǎn)，本例將通過創(chuàng)建一個(gè)階梯的剖面，然后通過旋轉(zhuǎn)的方式來創(chuàng)建軸的基本體。在軸上有兩個(gè)鍵槽，確定鍵槽的位置是問題的關(guān)鍵。,1、 階梯軸,2、其他零件,4.2.5 Solidwork二次開發(fā)綜述,1、二次開發(fā)過程 2、二次開發(fā)實(shí)例,1、二次開發(fā)過程,錄制宏的過程 單擊錄制暫停宏圖標(biāo)按鈕或單擊“工具”→“宏操作”→“錄制”菜單命令。執(zhí)行要錄制的建模操作。操作結(jié)束后，單擊停止宏圖標(biāo)按鈕■，或單擊菜單“工具”→“宏操作”→“停止”，出現(xiàn)“另存為”對話框。輸入宏的名稱，并單擊“保存”命令。 編輯或調(diào)試以前錄制的宏的過程 單擊編輯宏圖標(biāo)按鈕單擊“工具”→“宏操作”→“編輯”菜單命令。選擇宏文件(jip)并單擊“打開”命令。編輯此宏。 執(zhí)行宏的過程 單擊執(zhí)行宏圖標(biāo)按鈕或單擊“工具”→“宏操作”→“執(zhí)行”菜單命令。查找所要執(zhí)行的宏文件，然后單擊“打開”命令,2、二次開發(fā)實(shí)例,,,,1、拿到圖紙后無從下手 --- 不了解系統(tǒng)的造型流程 2、零件的編輯修改很困難 --- 沒有用全參數(shù)化造型 3、零件數(shù)據(jù)非常龐大 --- 沒有統(tǒng)一思路，做到哪兒是哪兒 4、零件數(shù)據(jù)非?；靵y --- 沒有統(tǒng)一規(guī)劃 5、缺少技巧性,4.3 常見問題,在本單元中通過具體的實(shí)例介紹了有關(guān)特征的操作方法，包括特征鏡像、特征陣列、特征復(fù)制、組特征等，在此基礎(chǔ)上還介紹了關(guān)系式的運(yùn)用。另外，本單元也是前面幾單元的基礎(chǔ)知識的綜合運(yùn)用。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）各種常見的特征操作方法；（2）確定合理的建模步驟；（3）理解草圖對創(chuàng)建特征的重要意義 。,4.4 本單元回顧,單元5 裝 配,學(xué)習(xí)目的： 了解裝配的基本概念 掌握常見的裝配操作方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 如何完成一個(gè)裝配體的創(chuàng)建,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說：虛擬裝配使設(shè)計(jì)更加可靠,一個(gè)產(chǎn)品通常都是由多個(gè)零件組成，各個(gè)零件之間需要正確裝配在一起才能正常使用。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，無法通過計(jì)算機(jī)來完成虛擬裝配——即在設(shè)計(jì)完成之后通過在計(jì)算機(jī)的環(huán)境中將各個(gè)零件裝配起來，從而增大了設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性。在三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可以通過將各個(gè)零件按照設(shè)計(jì)者的需要裝配起來，這樣將非常直觀地觀察到整個(gè)產(chǎn)品的全貌，更能直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，如是否發(fā)生裝配干涉、各個(gè)零件的外觀是否協(xié)調(diào)等，從而增加設(shè)計(jì)工作的可靠性和正確性。,5.1 經(jīng)驗(yàn)者說,5.2 手把手教,5.2.1 概述 5.2.2 裝配體引例 5.2.3 裝配過程 5.2.4 減速器裝配 5.2.5 工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品表達(dá),5.2.1 概述,1、裝配的概念 2、虛擬裝配設(shè)計(jì)過程,1、裝配的概念,裝配：任何機(jī)器都是由若干零部件組成。按規(guī)定的技術(shù)要求，將零部件進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配。 零件：組成機(jī)器的最小單元。 部件：部件是在基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)組件、套件和零件構(gòu)成的。,2、虛擬裝配設(shè)計(jì)過程,裝配層次是指裝配體的子裝配體組成，即確定組成零部件。將產(chǎn)品劃分為套件、組件、部件等能進(jìn)行獨(dú)立裝配的裝配單元，是設(shè)計(jì)裝配工藝規(guī)程中最重要的一項(xiàng)工作，這對于大批大量生產(chǎn)中裝配那些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品尤為重要 確定裝配順序：在劃分裝配單元確定裝配基準(zhǔn)件之后即可根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)形式和各零部件的相互約束關(guān)系，確定各個(gè)組成零部件的裝配順序，并以裝配工藝系統(tǒng)圖的形式表示出來。一般首先要確定基準(zhǔn)件作為其它零部件的約束基準(zhǔn)，然后將其他組件按配合約束關(guān)系，依次裝配成一個(gè)裝配體。編排裝配順序的原則是：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般 確定裝配約束是確定基準(zhǔn)件和其它組成件的定位及相互約束關(guān)系，主要由裝配特征、約束關(guān)系和裝配設(shè)計(jì)管理樹組成 裝配體的干涉檢查分為靜態(tài)干涉檢查和動(dòng)態(tài)干涉檢查，靜態(tài)干涉檢查是指在特定裝配結(jié)構(gòu)形式下，檢查裝配體的各個(gè)零部件之間的相對位置關(guān)系是否存在干涉；而動(dòng)態(tài)干涉檢查是在運(yùn)動(dòng)過程中是否存在零部件之間的運(yùn)動(dòng)干涉。通過干涉檢查可以發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的零件在裝配體中不正確的結(jié)構(gòu)部分，然后根據(jù)裝配體的結(jié)構(gòu)和零部件的干涉情況修改零件的原設(shè)計(jì)模型。,5.2.2 裝配體引例,,圖2-5 輪軸裝配,,,5.2.3 裝配過程,1、零件裝配的基本步驟 2、零件裝配方法 3、配合關(guān)系 4、配合管理器 5、幾何特征間的約束類型 6、裝配體編輯,1、零件裝配的基本步驟,零件裝配的基本步驟包括： 1）設(shè)定裝配體的“地”零件。2）將其他零件調(diào)入裝配環(huán)境，尚未指定裝配關(guān)系的零件可以在圖形區(qū)中隨意地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，稱為浮動(dòng)零件。3）設(shè)定浮動(dòng)零件的裝配關(guān)系。4）依次進(jìn)行步驟（2）和步驟（3），直至完成所有零件的裝配設(shè)定，形成裝配體。,2、零件裝配方法,裝配是定義零件之間幾何運(yùn)動(dòng)關(guān)系和空間位置關(guān)系的過程，每個(gè)零件在自由的空間中具有六個(gè)自由度。而裝配關(guān)系包括平面約束、直線約束、點(diǎn)約束等幾大類。每種約束所限制的自由度數(shù)目不同。 與工程中經(jīng)常使用的定位方式和零件關(guān)系相對應(yīng)，SolidWorks主要提供了如下類型的配合關(guān)系:平面重合、平面平行、平面之間成角度、曲面相切、直線重合、同軸心和點(diǎn)重合等，下表列舉了不同幾何特征之間可能具有的約束類型。,3、配合關(guān)系,表2-1 配合關(guān)系,,,,,,,,,,,,,,,圖2-6 配合管理器,4、配合管理器,,,,5、幾何特征間的約束類型,6、裝配體編輯,5.2.4 減速器裝配,,,圖2-47 低速軸組件,,,,5.2.5 工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品表達(dá),零件的設(shè)計(jì)表達(dá) 裝配設(shè)計(jì)表達(dá) 產(chǎn)品動(dòng)畫演示,,,,,1、如何確定基準(zhǔn)零件？ 2、如何選擇裝配順序？ 3、如何選擇裝配關(guān)系？,5.3 常見問題,本單元主要介紹了裝配的概念和常見的裝配操作方法，并通過實(shí)例具體說明各種操作方法的運(yùn)用。通過對本單元的學(xué)習(xí)要求讀者掌握常用的裝配方法，并理解其實(shí)質(zhì)。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）裝配的概念和意義；（2）常用裝配方法的運(yùn)用和實(shí)質(zhì)。,5.4 本單元回顧,單元6 工程圖,學(xué)習(xí)目的： 如何完成一個(gè)裝配體的創(chuàng)建 了解工程圖的基本術(shù)語 掌握圖紙格式的建立和編輯方法 掌握零件圖的建立和編輯方法 掌握裝配圖的建立和編輯方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 如何完成一個(gè)圖紙格式的創(chuàng)建 如何完成一個(gè)零件圖的創(chuàng)建 如何完成一個(gè)裝配圖的創(chuàng)建,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說：人們常常把工程圖樣稱為“工程界的語言”。每個(gè)工程技術(shù)人員必須掌握繪制工程圖樣的基本理論以及手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖兩種方法，必須具有較強(qiáng)的繪圖和讀圖能力，以適應(yīng)生產(chǎn)和科技發(fā)展的需要。,在日常生活中，人們大部分是通過語言和文字來交流思想的，但在工程上僅靠語言來描述是很困難的。例如，端蓋是一個(gè)簡單的零件，可以試著用語言來描述它的形狀和大小，即使表達(dá)得很清楚，聽的人也不一定能完全正確理解?？梢韵胂笤跈C(jī)器的制造或建筑物的建造中，僅靠語言和文字是不能完全表達(dá)清楚的。因此，在工程上常常將物體按一定的投影方法和技術(shù)規(guī)定表達(dá)在圖紙上，用以表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu)形狀、大小及制造、檢驗(yàn)中所必需的技術(shù)要求，這種圖樣稱為工程圖樣。,6.1 經(jīng)驗(yàn)者說,6.2 手把手教,6.2.1 SolidWorks工程圖基礎(chǔ) 6.2.2 建立符合GB的圖紙格式 6.2.3 創(chuàng)建零件工程圖 6.2.4 創(chuàng)建裝配工程圖,6.2.1 SolidWorks工程圖基礎(chǔ),1、基本術(shù)語 2、SolidWorks工程圖快速入門 3、SolidWorks工程圖術(shù)語,1、基本術(shù)語,視圖：根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，用正投影法所繪制的物體的圖形稱為視圖。視圖主要表達(dá)機(jī)件的外部結(jié)構(gòu)形狀，一般只畫機(jī)件的可見部分，必要時(shí)才畫其不可見部分。視圖分為：基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖四種。 基本視圖：基本視圖是機(jī)件向基本投影面投影所得的圖形。包括主、俯、左、右、仰、后六個(gè)基本視圖。 向視圖 ：向視圖是可以自由配置的基本視圖。 局部視圖：將物體的某一部分向基本投影面投射所得的視圖稱為局部視圖。 斜視圖：將機(jī)件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得的視圖叫斜視圖。 零件圖：零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。因此零件工作圖應(yīng)包括創(chuàng)造和檢驗(yàn)零件所需全部內(nèi)容，如圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、對材料及熱處理的說明及其他技術(shù)要求、標(biāo)題欄等。 裝配圖：裝配圖是一種表達(dá)機(jī)器或部件裝配、檢驗(yàn)、安裝、維修服務(wù)的重要技術(shù)文件。它是設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)和零件裝配的基本依據(jù)。裝配圖應(yīng)包括組裝零件所需全部內(nèi)容，如各零件的主要結(jié)構(gòu)形狀、裝配關(guān)系、總體尺寸、技術(shù)要求、零件編號、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。,2、SolidWorks工程圖快速入門,下面建立壓力盤的工程圖，內(nèi)容包括：打開工程圖模板、生成新工程圖、移動(dòng)工程視圖、生成剖面視圖、生成局部視圖、添加中心符號線、添加中心線、放置尺寸、修改尺寸文字、修改尺寸數(shù)值、自動(dòng)給剖面視圖標(biāo)注尺寸、插入基準(zhǔn)特征符號、插入形位公差符號、插入注釋并格式化和打印工程圖。,3、SolidWorks工程圖術(shù)語,工程圖中會(huì)使用到的專用術(shù)語包括：工程圖紙、圖紙格式和工程視圖。 （1） 工程圖紙 在SolidWorks 中，讀者可以將“圖紙”的概念理解為一張實(shí)際的繪圖紙。工程圖紙用來放置工程圖視圖、尺寸和注解。工程圖中可以有多張圖紙。 （2） 圖紙格式 圖紙格式包括圖幅設(shè)定和圖框、標(biāo)題欄和必要的文字、材料明細(xì)表定位點(diǎn)、預(yù)定義視圖。保存下來圖紙格式可以重使用。 （3） 工程視圖 用正投影法所繪制的零件和裝配體的視圖?？梢詫σ晥D進(jìn)行縮放、定向并放置在圖紙中。每張圖紙可以包含不同參考的多個(gè)視圖。SolidWorks 中可以創(chuàng)建的工程視圖包括： 標(biāo)準(zhǔn)工程視圖：以零件或裝配體生成的各種視圖。包括： 標(biāo)準(zhǔn)三視圖、模型視圖、相對視圖、預(yù)定義的視圖、空白視圖。 派生工程視圖：由其它視圖派生的各種視圖，要么從標(biāo)準(zhǔn)視圖或從其它派生視圖。包括：投影視圖、輔助視圖、局部視圖、裁剪視圖、斷開的剖視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、交替位置視圖、相對視圖。 （4） 注解 注解包括：注釋、焊接注解、基準(zhǔn)特征符號、基準(zhǔn)目標(biāo)符號、形位公差、表面粗糙度、多轉(zhuǎn)折引線、孔標(biāo)注、銷釘符號、裝飾螺紋線、區(qū)域剖面線填充、零件序號等。,6.2.2 建立符合GB的圖紙格式,1、工程圖模板 2、工程圖一般規(guī)范 3、建立GB工程圖模板,1、工程圖模板,模板是SolidWorks的一組系列文件(零件圖模板、工程圖模板、裝配圖模板)，當(dāng)新建零件(裝配、工程圖)時(shí)，SolidWorks程序?qū)⒏鶕?jù)模板來設(shè)置圖紙格式等系統(tǒng)屬性和文件屬性。 在“工具”-“選項(xiàng)”-“系統(tǒng)選項(xiàng)”里有很多相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，包括各種顏色設(shè)置等，修改這些設(shè)置可以使SolidWorks各種默認(rèn)顏色符合自己的喜好，從而達(dá)到個(gè)性化 的目的。在“工具”-“選項(xiàng)”-“文件屬性”可以修改一些SolidWorks 程序標(biāo)識、標(biāo)注的樣式，修改這些設(shè)置可以使SolidWorks更符合GB要求。SolidWorks零件模板的擴(kuò)展名為：*.prtdot、裝配模板的擴(kuò)展名為：*.asmdot、工程圖模板：*.drwdot。在SolidWorks中，模板的默認(rèn)保存位置為： SolidWorks 安裝目錄\data\templates。,2、工程圖一般規(guī)范,圖紙幅面和格式由 GB／T 14689-1993《技術(shù)制圖圖紙幅面和格式》規(guī)定。,3、建立GB工程圖模板,,建立GB圖紙格式 設(shè)置圖幅 進(jìn)入編輯圖紙格式狀態(tài) 繪制圖紙邊框 繪制標(biāo)題欄 添加注釋 進(jìn)入編輯圖紙狀態(tài) 保存圖紙格式 使用圖紙格式 設(shè)定圖紙選項(xiàng) 圖紙背景顏色 尺寸線設(shè)置 箭頭大小設(shè)置 尺寸字體設(shè)置 保存工程圖模板 使用工程圖模板,6.2.3 創(chuàng)建零件工程圖,1、零件工程圖基本知識 2、SolidWorks零件圖操作基礎(chǔ) 3、范例——軸類零件工程圖,1、零件工程圖基本知識,零件圖內(nèi)容 一組視圖（視圖、剖視圖、斷面圖）：表達(dá)零件各部分的形狀、結(jié)構(gòu)、位置。 完整的尺寸：確定零件各部分形狀的大小、各結(jié)構(gòu)之間的相對位置。 技術(shù)要求：說明零件在制造和檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)題欄：說明零件的名稱、材料、數(shù)量以及簽署等。 零件圖的視圖選擇原則 主視圖安放位置應(yīng)符合零件的加工位置或工作位置；以能最清楚地顯示零件的形狀特征的方向?yàn)橹饕晥D的投影方向。 其它視圖的選擇：主視圖確定后，選擇適當(dāng)?shù)钠渌晥D（剖視、斷面）表達(dá)該零件還沒有表達(dá)結(jié)構(gòu)、形狀。 在選擇視圖時(shí)，可作幾種方案的分析、比較，然后選出最佳方案。 零件圖的尺寸標(biāo)注的要求 正確選擇尺寸基準(zhǔn) 按零件加工工序標(biāo)注尺寸 標(biāo)注尺寸要便于測量 避免標(biāo)注成封閉的尺寸鏈 簡化標(biāo)注法和習(xí)慣標(biāo)注法必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 16675.2-1996)。,2、SolidWorks零件圖操作基礎(chǔ),SolidWorks生成視圖的命令包括：標(biāo)準(zhǔn)三視圖、模型視圖、投影視圖、輔助視圖、斷裂視圖、裁剪視圖、局部視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、斷開的剖視圖。其功能及操作方法見表3-3。,,,3、范例——軸類零件工程圖,,6.2.4 創(chuàng)建裝配工程圖,1、裝配圖的主要內(nèi)容 2、裝配圖范例1——減速器總裝工程圖 3、裝配圖操作技巧,1、裝配圖的主要內(nèi)容,一組視圖：表達(dá)機(jī)器或部件的結(jié)構(gòu)、工作原理、裝配關(guān)系、各零件的主要結(jié)構(gòu)形狀； 完整的尺寸：機(jī)器或部件的規(guī)格、配合（零件圖中注有精度等級的尺寸）、安裝（如安裝孔間距）、總體尺寸； 技術(shù)要求：說明機(jī)器或部件的性能、裝配、檢驗(yàn)等要求；有關(guān)產(chǎn)品性能、安裝、使用、維護(hù)等方面的要求。有關(guān)試驗(yàn)和檢驗(yàn)的方法和條件。有關(guān)裝配時(shí)的加工、密封和潤滑方面的要求； 標(biāo)題欄：說明名稱、重量、比例、圖號、設(shè)計(jì)單位等； 零件編號：裝配圖中每一種零件或部件都要進(jìn)行編號，且形狀尺寸完全相同的零件和標(biāo)準(zhǔn)部件只編一個(gè)序號，數(shù)量填寫在明細(xì)欄中。序號應(yīng)盡可能注寫在反映裝配關(guān)系最為清楚的視圖上，且應(yīng)沿水平或垂直方向排列整齊成行，并按順時(shí)針或逆時(shí)針方向依次排列； 明細(xì)表：列出機(jī)器或部件中各零件的序號、名稱、數(shù)量、材料等。,2、裝配圖范例1——減速器總裝工程圖,,圖3-58 減速器裝配圖,本部分包括：打開工程圖模板、生成新工程圖、移動(dòng)工程視圖、生成剖面視圖、生成局部剖視圖、添加中心符號線和中心線、修改剖面線、標(biāo)注尺寸、自動(dòng)插入零件序號、插入材料明細(xì)表、插入注釋并格式化和打印工程圖。,3、裝配圖操作技巧,工程圖模板的建立 材料明細(xì)表模板的建立 圖紙格式的更換 解除視圖對齊關(guān)系與對齊視圖 剖視圖中不欲剖切零件的處理 插入模型項(xiàng)目 塊操作的應(yīng)用 改變材料明細(xì)表中零件的順序,,1、如何創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的工程圖模板？ 2、完整的零件圖包含哪些內(nèi)容？ 3、完整的裝配圖包含哪些內(nèi)容？,6.3 常見問題,本單元主要介紹了工程圖的概念和常見的工程圖操作方法，并通過實(shí)例具體說明各種操作方法的運(yùn)用。通過對本單元的學(xué)習(xí)要求讀者掌握常用的工程圖方法，并理解其實(shí)質(zhì)。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）工程圖的概念和意義；（2）常用工程圖繪制方法的運(yùn)用和實(shí)質(zhì)。,6.4 本單元回顧,單元7 虛擬樣機(jī)技術(shù),學(xué)習(xí)目的： 了解虛擬樣機(jī)技術(shù)的特點(diǎn) 掌握COSMOSMotion進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真的基本術(shù)語與步驟 掌握常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 約束、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)和載荷等概念 約束、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)和載荷的創(chuàng)建和參數(shù)設(shè)置 如何完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,內(nèi)容提要,機(jī)械工程中的虛擬樣機(jī)技術(shù)又稱機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)。在機(jī)械，電子，航天航空及武器設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域都有虛擬樣機(jī)的成功應(yīng)用實(shí)例，從龐大的卡車到照相機(jī)的快門，從火箭到輪船的錨機(jī)，虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用都為用戶節(jié)省了成本、時(shí)間，并提供了滿意的設(shè)計(jì)方案。,7.1 經(jīng)驗(yàn)者說,經(jīng)驗(yàn)者說：虛擬樣機(jī)技術(shù)為用戶節(jié)省成本和時(shí)間，并提供滿意的設(shè)計(jì)方案。,7.2 手把手教,7.2.1 機(jī)構(gòu)分析基礎(chǔ) 7.2.2 引例– 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 7.2.3 COSMOSMotion基礎(chǔ) 7.2.4 常見機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,7.2.1 機(jī)構(gòu)分析基礎(chǔ),機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)是各種機(jī)器用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力的基本組成部分，例如內(nèi)燃機(jī)就包含了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和控制進(jìn)、排氣的凸輪機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)是通過一系列運(yùn)動(dòng)副將多個(gè)構(gòu)件聯(lián)系在一起，使其在運(yùn)動(dòng)過程中部件之間存在相對運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。 構(gòu)件是機(jī)構(gòu)的基本組成單位，是機(jī)構(gòu)中的一個(gè)剛性系統(tǒng)，它與機(jī)構(gòu)的其他剛性系統(tǒng)相接觸而保持一定的相對運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件是機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元，零件是制造單元，一個(gè)構(gòu)件可以由一個(gè)零件組成也可以由幾個(gè)零件固結(jié)而成。機(jī)構(gòu)中固定構(gòu)架成為機(jī)架，一個(gè)機(jī)構(gòu)至少包含一個(gè)機(jī)架；機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律給定的構(gòu)件稱為主動(dòng)件；機(jī)構(gòu)中的除了機(jī)架和主動(dòng)件的構(gòu)架稱為從動(dòng)件。主動(dòng)件和從動(dòng)件統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)件。 運(yùn)動(dòng)副：機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件之間都應(yīng)具有確定的相對運(yùn)動(dòng)，為此必須對各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)加以約束，這種約束是通過機(jī)構(gòu)中相鄰兩個(gè)構(gòu)件一部分表面經(jīng)常保持接觸來實(shí)現(xiàn)的。兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。機(jī)構(gòu)構(gòu)件之間通過運(yùn)動(dòng)副組成的活動(dòng)連接來限制各相鄰構(gòu)件使它們能作一定的相對運(yùn)動(dòng)。常見的運(yùn)動(dòng)副包括：移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副、螺旋副、球面副等。 機(jī)構(gòu)分析：機(jī)構(gòu)分析是指根據(jù)已有機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)，來分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、力分析及力作用下機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)等。,7.2.2 引例– 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,1、問題描述 2、運(yùn)行智能運(yùn)動(dòng)學(xué)生成器 3、設(shè)置重力方向 4、定義可動(dòng)的和固定的零件 5、定義運(yùn)動(dòng)幅 6、運(yùn)行仿真智能 7、繪制結(jié)果,Fourbar.sldasm,,,,,,Ground-1,Link-1,Link2-1,Link3-1,Ground2-1,1、問題描述,2、運(yùn)行智能運(yùn)動(dòng)學(xué)生成器,單擊下一步繼續(xù),設(shè)置力和時(shí)間單位,,3、設(shè)置重力方向,單擊下一步繼續(xù),,在裝配體零件中擊右鍵定義可動(dòng)的和固定的零件,4、定義可動(dòng)的和固定的零件,使 Ground & Ground2零件為 固定零件,使 Link, Link2 & Link3為 可動(dòng)零件,在Ground-1 和Link-1定義運(yùn)動(dòng)副 指定角速度約束為360 deg/sec,5、定義運(yùn)動(dòng)副,單擊下一步，進(jìn)入仿真屬性頁,在對話框窗口中按壓仿真按鈕,6、運(yùn)行仿真智能,7、繪制結(jié)果,繪制驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩,繪制Link2_1的角速度,7.2.3 COSMOSMotion基礎(chǔ),1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 用戶界面 2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用戶界面一覽 3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析下拉菜單 4、選項(xiàng)對話框 5、常用的運(yùn)動(dòng)副類型,1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 用戶界面,Motion 瀏覽器,下拉菜單,Motion 工具條,2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用戶界面一覽,Motion 零件,指定可動(dòng)的和固定的零件，并從零件中定義主運(yùn)動(dòng)物體。 不考慮質(zhì)量屬性，定義零件初始的狀態(tài)。,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用戶界面一覽,Motion Joints,,,,,,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用戶界面一覽,Motion 力,,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用戶界面一覽,,3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析下拉菜單,,,4、選項(xiàng)對話框 - World,設(shè)置力和時(shí)間的單位,指定重力加速度，或者點(diǎn)擊地球圖標(biāo)重新設(shè)置重力加速度,在整體坐標(biāo)系中快速指定重力的方向,選項(xiàng)對話框 – 顯示,控制運(yùn)動(dòng)學(xué)符號在SolidWorks圖形窗口中是否顯示,為指定的運(yùn)動(dòng)學(xué)物體定義符號大小,將當(dāng)前符號的顏色和大小設(shè)置給所有類型的運(yùn)動(dòng)學(xué)物體,對已經(jīng)定義過的物體的顏色和大小進(jìn)行更改,,,為選定的運(yùn)動(dòng)物體定義運(yùn)動(dòng)學(xué)符號顏色,選項(xiàng)對話框 – 仿真,指定連續(xù)的或時(shí)間步長，以控制結(jié)果仿真的時(shí)間長度和幀數(shù)量,求解時(shí)動(dòng)畫生成是否打開/關(guān)閉,如果質(zhì)量屬性已經(jīng)計(jì)算，則在仿真中啟用,求解器設(shè)置: 對簡單的模型不需要改變。通常只需修改時(shí)間步長和精度。,選項(xiàng)對話框－動(dòng)畫,動(dòng)畫播放的設(shè)置，播放速度和時(shí)間范圍,在VRML中用戶設(shè)定的動(dòng)畫播放時(shí)間 (如在VRML 播放器中播放動(dòng)畫的時(shí)間),缺省時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)符號在動(dòng)畫播放時(shí)是隱藏的,5、常用的運(yùn)動(dòng)副類型,7.2.4 常見機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,,圖1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu),圖2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu),圖3 活塞連桿機(jī)構(gòu),,1、如何設(shè)定零件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？ 2、如何添加運(yùn)動(dòng)副？ 3、如何輸出計(jì)算結(jié)果？,7.3 常見問題,本單元主要介紹了虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念和常見的COSMOSMotion操作方法，并通過實(shí)例具體說明各種操作方法的運(yùn)用。通過對本單元的學(xué)習(xí)要求讀者掌握常用的運(yùn)動(dòng)仿真方法，并理解其實(shí)質(zhì)。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）運(yùn)動(dòng)仿真的概念和意義；（2）常用運(yùn)動(dòng)仿真方法的運(yùn)用和實(shí)質(zhì)。,7.4 本單元回顧,單元8 計(jì)算機(jī)輔助工程分析,學(xué)習(xí)目的： 了解計(jì)算機(jī)輔助工程分析的作用與特點(diǎn) 了解有限元分析的原理與步驟 掌握COSMOSWorks進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的基本術(shù)語與步驟 掌握COSMOSWorks進(jìn)行熱分析的基本術(shù)語與步驟 了解COSMOSWorks進(jìn)行形狀優(yōu)化的基本原理與步驟 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 單元、約束、載荷和等效應(yīng)力等概念 約束、載荷的添加和參數(shù)設(shè)置 如何完成結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和熱分析,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說： CAE技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械設(shè)計(jì)樣機(jī)更少：省錢、周期更短：省時(shí)、質(zhì)量更好：可靠。,8.1 經(jīng)驗(yàn)者說,由于CAE技術(shù)的發(fā)展與普及，使設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)了革命性的變化，機(jī)械設(shè)計(jì)已逐漸實(shí)現(xiàn)了由靜態(tài)、線性分析向動(dòng)態(tài)、非線性分析的過渡，由經(jīng)驗(yàn)類比向最優(yōu)設(shè)計(jì)的過渡，由人工計(jì)算向自動(dòng)計(jì)算的過渡，由近似計(jì)算向精確計(jì)算的過渡。CAE在產(chǎn)品開發(fā)研制中顯示出無與倫比的優(yōu)越性，使其成為現(xiàn)代企業(yè)在日趨激烈的競爭中取勝的一個(gè)重要條件，因而越來越受到科技界和工程界的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品研究開發(fā)過程要花費(fèi)產(chǎn)品成本的80％，同時(shí)這一過程要占整個(gè)產(chǎn)品從研究到投入市場所需時(shí)間的70％。 CAE技術(shù)的應(yīng)用使實(shí)物模型的實(shí)驗(yàn)次數(shù)和規(guī)模大大下降，既加快了研究速度，又大幅度降低了成本，還極大的提高了產(chǎn)品的可靠性。,8.2 手把手教,8.2.1 計(jì)算機(jī)輔助工程分析基礎(chǔ) 8.2.2 CosmosWorks入門 8.2.3 CosmosWorks分析,8.2.1 計(jì)算機(jī)輔助工程分析基礎(chǔ),1、 有限元定義與基本思想 2、 有限元理論分析步驟 3、 有限元常用術(shù)語 4、 有限元分析過程與實(shí)施環(huán)節(jié) 5、 有限元軟件類型 6、 大型通用有限元軟件分析三步曲,1、 有限元定義與基本思想,2.基本思想 化整為零，積零為整 （數(shù)值積分→蓋大樓。具有方法論的意義）。 即：將連續(xù)的結(jié)構(gòu)離散成有限個(gè)單元和節(jié)點(diǎn)，將連續(xù)體看作是只在節(jié)點(diǎn)處相連接的一組單元的集合體；同時(shí)選定場函數(shù)的節(jié)點(diǎn)值作為基本未知量，并在每一單元中假設(shè)一近似插值函數(shù)以表示單元中場函數(shù)的分布規(guī)律；進(jìn)而利用力學(xué)中的某些變分原理去建立用以求解節(jié)點(diǎn)未知量的有限元法方程，從而將一個(gè)連續(xù)域中的無限自由度問題化為離散域中的有限自由度問題。求解結(jié)束后，利用解得的節(jié)點(diǎn)值和設(shè)定的插值函數(shù)確定單元上以至整個(gè)集合體上的場函數(shù)。,1.何謂有限元法 求解數(shù)理方程的一種數(shù)值計(jì)算方法，解決工程實(shí)際問題的一種數(shù)值計(jì)算工具。,2、 有限元理論分析步驟,結(jié)構(gòu)離散：將連續(xù)的結(jié)構(gòu)離散成有限個(gè)單元和節(jié)點(diǎn)，將連續(xù)體看作是只在節(jié)點(diǎn)處相連接的一組單元的集合體； 單元分析：所謂單元分析就是用單元節(jié)點(diǎn)位移表示單元內(nèi)任一點(diǎn)處的力學(xué)特性。 整體分析：就是利用整個(gè)結(jié)構(gòu)在各節(jié)點(diǎn)處的靜力平衡條件和變形諧調(diào)條件對整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以建立結(jié)構(gòu)的剛度方程組。 載荷處理：整體分析時(shí)的結(jié)構(gòu)剛度方程組是根據(jù)外載荷作用在節(jié)點(diǎn)上得出得。如果在單元跨間作用由集中力或分布力，則必須用虛功等效原則（即等效前后載荷在任何虛位移方向上的虛功相等）將此跨間載荷移置到節(jié)點(diǎn)上。這一移置工作稱為載荷處理。 約束處理：是用結(jié)構(gòu)的實(shí)際支承情況對結(jié)構(gòu)剛度方程組進(jìn)行處理，在數(shù)學(xué)意義上消除整體剛度矩陣[K]的奇異性；在力學(xué)意義上，消除結(jié)構(gòu)的懸空性。使結(jié)構(gòu)剛度方程組有唯一解的處理過程。 求解：解方程組，獲得基本未知量（位移） 后處理：計(jì)算派生量,3、 有限元常用術(shù)語,單元：結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分中的每一個(gè)小的塊體稱為一個(gè)單元。常見的單元類型有線段單元、三角形單元、四邊形單元、四面體單元和六面體單元幾種。由于單元是組成有限元模型的基礎(chǔ)，因此，單元的類型對于有限元分析是至關(guān)重要的。 節(jié)點(diǎn)：確定單元形狀的點(diǎn)就叫節(jié)點(diǎn)。例如線段單元只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，三角形單元有三個(gè)或者六個(gè)節(jié)點(diǎn)，四邊形單元最少有四個(gè)節(jié)點(diǎn)等。 載荷：工程結(jié)構(gòu)所受到的外在施加的力稱為載荷。包括集中載荷和分布載荷等。在不同的學(xué)科中，載荷的含義也不盡相同。在電磁場分析中，載荷是指結(jié)構(gòu)所受的電場和磁場作用。在溫度場分析中，所受的載荷則是指溫度本身。 約束：邊界條件就是指結(jié)構(gòu)邊界上所受到的外加支撐（已知位移）。,4、 有限元分析過程與實(shí)施環(huán)節(jié),1.分析過程 有限元原理指導(dǎo)→矩陣推導(dǎo)建?！?jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn) 2.實(shí)施環(huán)節(jié) 原理研究（力學(xué)家） →軟件開發(fā)（程序員） →應(yīng)用研究（工程師）,5、 有限元軟件類型,有限元分析離不開計(jì)算程序。有限元計(jì)算程序一般分為三類： 大型通用程序 專用程序 自編特殊程序,6、 大型通用有限元軟件分析三步曲,從使用有限元程序的角度講，有限單元法分析又可分成三大步: 前處理：定類型，畫模型，設(shè)屬性，分網(wǎng)格。 求 解：添約束，加載荷，查錯(cuò)誤，求結(jié)果。 后處理：列結(jié)果，繪圖形，顯動(dòng)畫，下結(jié)論。,,,,8.2.2 CosmosWorks入門,1、Cosmos/Works的用戶界面 2、Cosmos/Works的工具條 3、Cosmos/Works的選項(xiàng)對話框 4、Cosmos/Works有限元分析的步驟,1、CosmosWorks的用戶界面,2、CosmosWorks的工具條,定義、修改、刪除專題,定義材料,生成有限元網(wǎng)格,對當(dāng)前專題進(jìn)行計(jì)算,在幾何模型 / 有限元模型之間進(jìn)行切換顯示,從所選的特征中選擇面元,3、CosmosWorks的選項(xiàng)對話框,,4、CosmosWorks有限元分析的步驟,建立幾何模型 定義材料屬性 定義邊界條件(約束和載荷) 劃分網(wǎng)格 求解 查看和評估結(jié)果,8.2.3 CosmosWorks分析,1、結(jié)構(gòu)有限元分析 2、熱問題有限元分析 3、優(yōu)化設(shè)計(jì),,,,,,1、如何控制網(wǎng)格密度？ 2、如何判斷結(jié)果的精度？ 3、如何進(jìn)行模型簡化？,8.3 常見問題,本單元主要介紹了計(jì)算機(jī)輔助工程分析的概念、原理和常見的分析方法，并通過實(shí)例具體說明各種操作方法的運(yùn)用。通過對本單元的學(xué)習(xí)要求讀者掌握常用的計(jì)算機(jī)輔助工程分析方法，并理解其實(shí)質(zhì)。 在本單元中要求重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有（1）計(jì)算機(jī)輔助工程分析的概念和意義；（2）常用計(jì)算機(jī)輔助工程分析方法的運(yùn)用和實(shí)質(zhì)。,8.4 本單元回顧,單元9 計(jì)算機(jī)輔助制造,學(xué)習(xí)目的： 了解計(jì)算機(jī)輔助制造的作用與特點(diǎn) 了解計(jì)算機(jī)輔助制造的內(nèi)容與步驟 掌握SolidCAM進(jìn)行輔助制造的基本術(shù)語與步驟 掌握SolidCAM常用加工方法的設(shè)置方法 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： SolidCAM刀具設(shè)置 SolidCAM加工方式設(shè)置 SolidCAM加工仿真機(jī)后處理設(shè)置,內(nèi)容提要,經(jīng)驗(yàn)者說：圖形交互式自動(dòng)編程，有利于實(shí)現(xiàn)CAD／CAM的一體化。,9.1 經(jīng)驗(yàn)者說,圖形交互式自動(dòng)編程是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一種新的編程方法，通常圖形交互式自動(dòng)編程軟件和相應(yīng)的CAD軟件能有機(jī)地結(jié)合在一起，成為一體化軟件系統(tǒng)，這樣既可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，又可以直接調(diào)用設(shè)計(jì)好的零件圖進(jìn)行交互編程。圖形交互式自動(dòng)編程是一種先進(jìn)的自動(dòng)編程技術(shù)，是自動(dòng)編程軟件發(fā)展的方向。目前國內(nèi)外先進(jìn)的自動(dòng)編程軟件也普遍采用這種技術(shù)。,