SolidWorks零件与装配体教程--第1章SolidWorks软件介绍(1)

第1章 SolidWorks软件介绍(1)

第1章 SolidWorks软件介绍

     1.1  什么是SolidWorks软件
  SolidWorks机械设计自动化软件是一个基于特征、参数化、实体建摸的设计土具。该软件采用Windows图形用户界面,易学易用。利用“SolidWorks可以创建全相关的三维实体模型,设计过程中,实体之间可以存在或不存在约束关系;同时,还可以利用自动的或者用户定义的约束关系来体现设计意图。
   常见一些术语的含义如下:
   1.基于特征  正如装配体由许多单个独立零件组成的一样,SolidWorks中的摸型是由许多单独的元素组成的。这些元素被称为特征。
  在进行零件或装配体建摸时SolidWorks软件使用智能化的、易于理解的几何体(例如凸台、切
除、孔、肋（在软件中称为“筋”）、圆角、倒角和拔摸等）创建特征，特钲创建后可以直接应用于零件中。
   SolidWorks中的特征可以分为草图特征和应用特征。
  1)草图特征：基于二维草图的特征，通常该草图可以通过拉伸、旋转、扫描或放样转换为实体。
  2)应用特征:直接创建于实体模型上的特征。例如圆角和倒角就是这种类型的特征。
   S0lidWorks软件在一个被称为:FeatureManager设计树的特殊窗口中显示模型的特征结构。FeatureManager设计树不仅显示特征被创建的颀序。而且还可以使用户很容易地得到所有特征的相关信息。读者将会在本书中学习到关于FeatureManager设计树的更多内容。
   举例说明基于特征建模的概念。如图1-1所示零件可以着成是几个不同特征的组合--一些特征是增加材料的,例如圆柱形凸台;一些特钲是去除材料的,例如不通孔,如图-2所示。

图1-3显示了这些单个特征与其在FeatureManager设计树列表中的一一对应关系。

     2、参数化 用于创建特征的尽寸与几何关系，可以被记录并保存于设计模型中。这不仅可以使模型能够充分体现设计者的设计意图,而且能够快速简单地修改模型。
   1)驱动尺寸:驱动尺寸是指创建特征时所用的尺寸,包括与绘制几何体相关尺寸和与特征自身
相关的尺寸。圆柱体凸台特征就是这样一个简单的例子。凸台的直径由草图中圆的直径来控制,凸台的高度由创建特征时拉伸的深度来决定。
   2)几何关系:几何关系是指草图几何体之间的平行、相切和同心等信息。以前这类信息是通过特征控制符号在工程图中表示的。通过草图凡何关系,SolidWorks可以在模型设计中完全体现设计意图。
     3.实体建模 实体摸型是CA0系统中所使用最完整的几何模型类型。它包含了完整描述模型的边和表面所必须的所有线框和表面几个信息。除了几何信息外,它还包括把这些几何体关联到一起的拓扑信息。例如,哪些面相交于哪条边(曲线)。这种智能信息使一些搡作变得很简单,例如圆角过渡,只需选一条边并指定圆角半径值就可以完成。
     4.全相关 SolidWorks模型与它的工程图及参考它的装配体是全相关的。对模型的修改会自动反映到与之相关的工程图和装配体中。同样地,对工程图和装配体的修改也会自动反映在模型中。
     5.约束 SolidWorks支持诸如平行、垂直、水平、竖直、同心和重合这样的几何约束关系。此外,还可以使用方程式来创建参数之间的数学关系。通过使用约束和方程式,设计者可以保证设计过程中实现和维持诸如“通孔”或“等半径”之类的设计意图。
6.设计意图设计意图是指关于模型改变后如钶表∷现的规划。例如,用户创建了△个含宥不通孔
的凸台,当凸台移动时,不遮孔也应该随之移动。同样,用户创建了有6个等距孔的圆周阵列,当把
孔数改为8个后,孔之阔的角度也会自动地改变。在设计过程中,用什么方法来创建摸型,决定于设
计人员将如何体现设计意图,以及体现什么样的设计意图。
      1.2 设计意图
    为了有效地使用像SolidWorks这样的参数化建模系统,设计者必须在建模之前考虑好设计意图。设计意图是关于模型被改变后如何表现的规划。模型创建方式决定它将怎么被修改。以下几种因素会帮助设计人员来体现设计意图。
  1.自动(草图)几何关系根据草图绘制的方式,可以加入基本的几何关系,例如平行、垂直、水平和竖直。
  2.方程式方程式是用于创建尺寸之间的代数关系,它提供一种强制模型修改的外部方法。
  3.添加约束关系创建模型时添加约束关系,这些约束关系提供了与相关几何体进行约束的另一
种方式。这些约束关系包括同心、相切、重合和共线等。
  4.尺寸草图中尺寸的标注方式同样可以体现设计意图。添加的尺寸某种程度上也反映了设计人
员打算如何修改尺寸。
      1.2.1 设计意图示例
   图1-4所示是在草图中采用不同设计意图的一些例子。图1-4a所示草图中,无论矩形板的尺寸
l00 mm如何变化,两个孔始终与边界保持20mm的相应距离。
   图1-4b所示草图申,两个孔以矩形左侧为基准进行标注,尺寸标注将使孔相对于矩形板的左侧定
位,孔的位置不受矩形板整体宽度(100mm)的影响。
  图1-4c所示草图中,标注孔与矩形板边线的距离以及两个孔的中心距,这样的标注方法将保证两
孔中心之间的距离。

     1.2.2 设计意图的影晌因素。
   设计意图不仅仅受草图尺寸标注的影晌,特征的选择和建模的方式也很重要。例如图1-5所示的简单阶梯轴就有多种建模方法。

1.“ 层叠蛋糕”法 用层叠蛋糕方法创建这个零件,如图1-6所示,一次创建一层,后面一层或者特征加到前一层上。如果改变了某一层的厚度,在其基础上创建的后面的层的位置也将随之改变。

2.“制陶转盘”法 制陶转盘法以一个简单的旋转特征创建零件,如图1-7所示。一个单个草图
表示一个切面,它包括在一个特征里完成该零件所必需的所有信息及尺寸。尽管这种方法看上去很有效,但是大量的设计信息包含在单个特征中,限制了模型的灵活性而且修改时很麻烦。
3.制造法 制造法是通过模拟零件加工时的方法来建模的,如图1-8所示。例如,当阶梯轴在车
床上旋转,在设计上可以考虑从一个棒料开始建模,并通过一系列的切割来去除不需要的材料。

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