solidworks实训教程讲义.pdf
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1、返回目录-+卜+卜+卜+-E X概论+龙震开场本书以“实训教程”为名,其实就是一本整体实作集。我们先为您复习 一些本系列书前两本所学过的主题,这些主题都是本书的实作范例要用到的.然后,再以“我国台湾地区计算机辅助机械制图乙级技术师”的部分考题来 当做实作范例。这些范例的优点是以整套图的思考和设计方式出发的,非常 方便我们将整个机械设计的概念和操作结合起来,可以让读者对机械设计有 整体的概念。本章将为您说明本书的内容和学习目的。二产,一,.*._则倬.匚 吐_a金区+返回目录SoHdWorks 2008 实训教程1.1为何要学习本书基于以下的理由,您需要学习本书,1.SolidWorks是当前被
2、广泛应用的机械专业的中级CAD软件,在职场上很容易有需要用到 它的场合.是用户市场占有率较高的软件:所以,掌握SolidWorks是机械专业者必备的基本CAD 能力之一。2.对读者来说,实务经验是很重要的,本书所提供的完整实例练习经验,可以加强您对整 个产品的绘图建模和工程图生产的能力。3.您有基于其他CAD软件的绘图经验.想先快速地了解SolidWorks软件的建模能力和特 色,以决定是否深入了解SolidWorks4.本书对需要做速成自学或短期教学的学校和培训班很有用1.2本书的结构第1章卷本书主要的目的在于:将本系列书中前面两本所学到的功能或命令的操作,应用到一个整体 的实例上。而其操作
3、重点将放在零件建模、装配和工程图的绘制上。如表所示,本书将分两篇:“复习篇”和“实例篇:在“复习篇”中,我们将为您复习一 些和基本几何、SolidWork,基本操作,以及基本零件建模有关的内容,让您在进入“实例篇”前能 够有基本的认识c当然,先学习本系列前面两本书才是本书的先决条件。在“实例篇”中,我们主 要将采用我国台湾地区”计算机辅助机械制图乙级技术师”认证中的部分题目来做练习实例。表111.3本书所用软件版本的说明在撰写本书的当时,SolidWorks 2008版出来了!基于我们在丛书序里强调的“滚动式出版”本书当然应采用SoI idWorks2 008版来作为图例画面。但是因为多数知名
4、的CAD软件开发在本书未来的版本中,我们将再逐步加入模具设计、机构、结构等主题,让本书的内容更加 丰富。本书的结构篇名章内 容复习篇第2章几何复习第3章基本操作和零件建模复习实例篇第4章万向虎钳(Universal Vice)第5章分度机构(Graduator)第6章打气泵(I nflate Bump)第7章车床进刀停止器(Lathe Feed Stopping Device)第8章顶心座(Center Grinding Set)第9章鼠标的造型设计返回目录SolidWorks 2008 实训教程至今,相邻的两版(甚至三、四版)的功能差异都不大,因此本书不需有严格的版本界定,但是 会尽量采用最
5、新版的界面。这意思就是说,本书是从SolidWorks 2008版开始的,自然范例都必须在SolidWorks 2008才 能打开,若到了 SolidWorks 2 009.2 010版以后,除非用到了新版的功能,除此之外SolidWorks 2008 一样能打开。这样,范例在以前的三、四版本里都可以调出使用,从而让本书的适用性更大。1.4 SolidWorks 2007和2008版的界面差异因为本系列的前两本书还是2007版的,而在SolidWorks 2008版推出以后,经我们的实际测 试,发现界面差异是2008版最大的变化(如图11所示)0因此,我们特辟此节来帮助2007版的 读者快速适
6、应,并且在本书第3章中我们还会再说明在基本操作中,有哪些改变是大家要注意的。1aauf cw一ax vpm-,一 I-一 第 1 章A图I-1 SolidWorks 2008版的新界面如图11所示,其实2007版的命令在2008版中都有,只是改变了位置或是融入到新的界面控制 中。SolidWorks 2008的新界面最主要的一个改变.就是使用了一个全新的U1(用户界面)系统;这 个系统和Office 2007的界面很相似,显然是模仿Office 2007的 最明显的是,它通过一门用来 收集常用操作,而且可以自定义的“悬浮窗口”来完成以往需要用户大量点击鼠标才能运行的功能。此外.SolidWor
7、ka的“命令管理器”(Command Manager)配置也出现了变化,即通过左上角 处的Tab(称“标签”或“选项卡”)来布置不同的工具栏:对老手来说,现在您只要点取该标签,就会出现对应的工具栏,因此,若要分门别类的规划好.很快就能点取到您所需要的命令。然后,我们会建议点取“视图(V)”下拉菜单中“工具栏(T)”下的选项来打开您常用的工 具栏,以布置您惯用的界面。这样,就会和2007版相近很多以上这些,只需要一个很短的时间来适应,一旦您习惯了这个界面,将会觉得很方便,当然,2(X)8版也会有一些新增的功能,但是对2007版的读者来说,这不会影响到本书的实 作。至于2008版正式新增命令或功能
8、的介绍,将会在今后出版的书中详细介绍。3返回目录复习篇返回目录1-r+*+几何复习龙震开场在3DCAD软件里,SolidWorks代表的是建模操作中简单的等级。但是 在这个等级中,是不是大家都可以在毫无立体概念的情况下顺利进行设计,则是一个疑问。在本章中,我们设计了一些平面的三视图,看您能否想象出它的立体模 样,借此考验您的识别空间立体的想象力。这对设计来说是很重要的,缺少 了这些,可能会让一位优秀人才变成一台绘图或抄袭的机器。而在SolidWorks 里,也正好有一些功能可以配合此练习。,+返回目录SolidWorks 2008 实 iM 教程2.1前言第2儿亶习不能否认的是,在目前机械专业
9、的教育体系里.还是以“先平面、后立体”的方式在教学生。先平面的好处是可以创建图形几何的概念,这对偏向机械设计制造的专业来说比较有用,因为在 加工厂的环节中还是习惯看平面图来施工按图制造的需求较多,设计的成分较少,这也就是 AutoCAD这类2 D CAD软件得以在20世纪80年代崛起的原因到了 2000年以后,高功能的3D CAD快速兴起,扭转了先平面、后立体的传统设计流程,导致先立体、后平面概念开始盛行,这对工业设计最上游的造型设计比较有利;很多人以为造型 设计应归类机械专业,事实上,造型设计是一门独特的专业c它的艺术属性很强,因为它处于工 业设计上游,后续必须交由机械制造来实现,所以它会先
10、由建模开始,然后再回头生产工程图面,这样的流程就会真正进入设计,因此愈是发达国家,就愈以先立体、后平面的设计为企业的标准 作业流程。换句话说,就是偏向以设计为导向的概念?不论是先平面、后立体,还是先立体、后平面,平面三视图的投影几何都是两者共通的基础。因此,本章要先列出一些题目来让大家做一个测试,看看大家的立体识图能力处于哪一个层次。2.2平面三视图转立体图在本节中,我们会给出63道平面三视图的题目。这些以第三角法来展现的平面三视图是不 完整的,请您想象它的立体图后,将平面三视图里缺少的线条补上。在此,我们要测试您以下的能力:1.三视图的绘图法(如第三角法、圆、空洞或空孔的表示法等);2.由平
11、面图来想象立体图的能力;3.组合和分解立体图的能力。您要注意的是:我们特别以第三角法来表现这些三视图,因为它是目前国际图面惯用的,这 对阅读本书的我国台湾省的读者是没有问题的,而大陆的教育体系目前虽然还是采用第一角画法.但是也在积极推广第三角画法,因此我们采用第三角法来作为标准;至于第一角法和第三角法的 差别,我们已在SolidWorks 2007高级设计一书中讲工程图时 详细说明过。这63个题目如图2”至图23所示,您可以在本书范例光盘 的(03)Example(gb)CH0l目录中找到它们的AutoCAD源文件(即 02-OLall.dwg,02 Q2 _alLdwg 和 02-03_al
12、l.dwg)0要顺利画出这些题目的答案,您必须想象出该物体的立体模 样.然后再将三视图中缺少的线条补上,或修正错误的线条。当 然,您可以直接将线条画在题目上。这些题目的答案请参照本书 附录Ac以每题1分计,若得分在40分以下,则建议您应加强 几何图学方面的能力。本工作室讲述的几何图学部分,在本工作 室出版的AutoCAD系列书中有介绍。图2-1第一阶段的24道题m,占口S 2LyuR 3匕回同4UUJO 5凸口回6 凸凸O 7回口口 91d Hl目10 口4口口”OB卬好 日“口少H15QQEH”CzjBUULUU日NLJ口如hS0旧曰Z23 匕口“4/6返回目录O25 国回皿“匕日因却 Ul
13、d as CP aEB30K 31目 c dLJ QK/区口O33ZI35自“I k lLI0区W3“团40LJ LdHO日日E41hB43UlbQj nll4CH46口“。4a褥目自白EZ 50N口皿51 EN52业口 53LKJ HI0 54 l_j ldt zt ei区57 kA内“皿“111J LJ00ZT 巴口3 63AD图22第二阶段的24道题 图2-3第三阶段的15道题2.3 SoUdWorks tfy“2D 到 3D”像Pro/ENGI NEER这一级的软件,绝对是一款标榜“先立体后平面”的3DCAD软件它走 的是设计的思路.所以它要操作者直接以立体概念为出发点来建模。在这个层
14、面上,它的平面几 何只体现在草绘上。SolidWorks倒不敢违背先立体后平面的趋势,但有趣的是:它竟还提供一个“2 D到3D”的 功能让您将平面三视图转为立体模型一配合上一节所出的题目,“2 D到3D”的功能可以在创建出 立体模型后,用来印证您的解答是否正确“2 D到3D”命令的详细实作,我们已在SolidWorks 2007高级设计那本书中谈过,本节将以2008的新界面再列举两例口练习目的:我们要以图2-2中编号44的AutoCAD平面三视图为例,将其转为SolidWorks立 体图。本范例配合文件:(03)ExampI e(gb)CH01目录下的44.dwg本范例完成文件:(03)Exa
15、mple(gb)CH01 目录下的 44.sldprt.44,slddrw本范例视频文件:(03)Example(gb)CH01 目录下的 4401(GB).avi,44-02(GB).avi本范例完成图如图2 T所示图2 T本范例完成图7返回目录SolidWorks 2008 实 ilil 教程操作1:如图2.5所示,先将“2 D到3D”的工具栏加载进来鲤叶火至.呻;布w色台港年 mg i w 出神MorkRH生二:门1.一.户,I H3隰;由一一:物h“&解 lilN;姬.相机印!谶 心?=梆R。制院,#i,0上出足而舞产 圈卜!幽Q 1种81X产甘木一旦品Q修说M)允就目相机缶苓楼面%?
16、输K.4CDam)KSKS 3DM80G0网像印 捌催吟 点蒯 飒瓯3tf lW wuo在豫桩SHC网)工取甯珞油箱碇电外新 Z FM自定S弟啊的P1Q覆!小到第4.|g 就哈施(T)4田*幽 与蝴侬母 21 i;:*G4;尺寸/几痔关系电 击;Donjipert修,田.M演陶(D 87噂式化期M 司和船工*3 三雨断?而SO 楣具工具6:三MattanM.y?et 后皿(嬖胃几何像G R E陵 甲如博制80)V.SeldwUOf f ee 和律条 0|明期)彩附线睦 2后画口 前我整电 i刁H1珈)S TA(1 毋相映0图2-5加载“2 D到3D”工具栏操作2:如图26所示,直接打开“44.
17、dwg”配合文件,并将其转成SolidWorks的零件草图一,IHIWskwCM+NKESS3强从挥明性工桎蚓从警件住*RD01m 电却二管。倬gQ等闲 身存为.$A崖*傀秘析,)8曲查找棉.员面设置(卬-血一打砌敝勘b m侬 或打印打瓯.=iMttO).i-iilWQy:巨案义重制M)C!位心1_5a2 029264g 翻心凶加文件 g QIJ|uc-文件岫a)即(“*、UteriptiM 8返回目录SolidWorks 2008 实训教程dxf/iwgA盘霓疔井此M/MC支帆功泳C 在 3M.it6r 中/躁r生成项的soli”“-X8C IV恭而 上1-rk z 4在本*芹&*在二匕XP
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19、件草图后的完成图操作3:如图2-8所示,将平面三视图调整为它们应该面向的方向、其操作技巧是框选各平 面视图后,再点取“2 D到3D”工具栏中对应的视图按钮.就可以将该平面图调整到其应有的等 角视图上:图28调整三视图的方向返回目录操作4:对其前视图拉伸出厚度,请按图2-9所示操作按住Ctrl)键 选择要拉伸其 II,.,3回回回laUVR图2-9伸长前视图的厚度第2章操作5:我们选择的是右侧视图的矩形切槽 操作原理和图2.9所示完全相同,只是要选“切 除“图标来运行,如图2-10所示.操作6:要解决的是上视图部位的除料.请按图2.11所示操作操作7:存盘(这个操作的视频文件为444H.avi)
20、。返回目录图2-11上视图部位的除料操作12返回目录操作8:再按SolidWorks 2007高级设计一书中教过的工程图绘制,将此模型转为平面三 视图的工程图,如图212所示(这个操作的视频文件为02.avi)。|a下 Tf lWWU)p声自庭员的乐大小M,5也I一 _|匚亨鹿除口1 W 陆,5,象用在就泉判湖必目定义搜 g.第2章儿亶习副格W大伙Ur 翻tnjf lt林&得 M(D图2/2转成三视工程图后的样子此时,再如图2-13所示比较原来的AutoCAD平面图,就可以轻易地发现,用人工判断绘出 的三视图和经过实际建模再转出来的三视图比较.会有尺寸上或几何上的差异.当然,经过实际 建模再转
21、出来的三视图才是正确的 前面之所以可以顺利建模.是因为我们在使用“2 D到3D”转立体的过程中,并没有用到错误处的轮廓(所以在转换过程中,采用几何的判断能力就显得很 重要),而100%的正确性就是先立体、后平面的最大优势由So lidWo rks立体模型转出来的三视图图2-13和原来的AuloCAD平面三视图作比较返回目录SoHdWorks 2008 卖训触2.4 本章的讨论讨论1:从我们编撰CAD软件的丰富经验来看,SolidWorks是一款比较贴近制造的CAD软 件,所以它会开发出“2 D到3D”这个较倾向制造人员理念的仿真功能来帮助他们建模.对在工 作上已习惯平面三视图的用户来说,“2
22、D到3D”命令群是深得其心的g但是这种功能并不容易在Pro/ENGI NEER这级的软件上看到.因为Pro/ENGI NEER主张设计 应该是先有立体原型,再后有三视图的所以,它不鼓励设计人员先去想平面三视图,再去构思 立体,并认为这对设计思维是一种伤害。那我们的教学立场呢?我们认为,平面几何是两者共通的,Pro/ENGI NEER只是将平面三视 图按绘图进程,分别放在不同特征的草绘图里,并不是它没有平面三视图;而SolidWorks是深知 还有一群习惯从平面三视图来思、考的用户.他们对Pro/ENGI NEER这种画法有初步的障碍,所以 贴心的开发出“2 D至 1J3D”这类的命令来帮助他们
23、达到一样的建模目的。Pro/ENGI NEER的特征 建模法在SolidWorks中一样有,我们将在第3章中谈到。如果您在这方面的知识如同白纸一张,那么可以直接从第3章学起,将本章当作对自己立体 识图能力的练习测试倘若您非常适应平面三视图,那么本章将提醒您.SolidWorks有这样的功 能,可以让您在设计时如鱼得水.但是如果可以,我们还是建议您慢慢适应特征建模法。最后.您要注意:不论是哪一种建模法,立体识图的能力都很重要,否则就无法设计出令人 满意的作品。讨论2:还有一个值得讨论的重点是从本章主题所衍生出来的问题。前面我们已谈到,由于 3D CAD功能的快速演进.先立体、后平面的流程已广泛为
24、人们所接受,所以设计软件的人一直 希望可以直接在立体图上标尺寸,这样,就可以消除工程图,而对制造单位直接出立体图面.这听起来是个不错的主意,那设计软件功能还不简单,犹豫什么?不!这是大问题c因为多 少年以来.机械制造体系和我们的教育体系已经惯用了一套配合本地国情.且行之有效的制图规 则。今天如果突然要出一张标满尺寸的立体图面,不论是设计单位或制造单位都会不知所措c所 以.美国人就先在I SO中开始定义立体标注的惯例.然后先不强制采用.以后再看情况,立体标注的另一个问题是:现有平面三视图的好处就是清清楚楚,标错或不按惯例标注.责 任很好区分,但在复杂立体工件上的复杂标注会容易让人看错,同时同一个
25、立体视角,可否能面 面俱到的标注出加工所需的尺寸或要求,是很令人怀疑的 因此要出现不同的认知而出错.并引 起纠纷,就很麻烦了!这个问题牵涉到软件功能和定制图标准两方面,很难找出一个在全世界都 具有公信力的单位或政府来做这件事.所以只能先由少数国家先试行再慢慢修正,一直到全世界 的制造产业和教育单位都愿配合改变为止我们认为,先立体、后平面的趋势一旦已经形成.全立体化的设计和制造图面就不可避免了,这只是时间早晚的问题所以我们在此提出此概念,让大家知道有这个事儿返回目录T卜+卜+卜+卜+基本操作和零件建模复习龙震开场通过几何的考验后,本章我们要为您复习一些需要用到的SoUdWbrks基 本操作和建模
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