SolidWorks 快速入门

（1）高端UINX工作站CAD系统——Pro/E
UNIX操作系统为支撑平台。目前，这类系统中比较流行的有：PTC公司的 Pro/Engineer软件、SDRC公司的I-DEAS软件和EDS公司的UG软件。 （2）中端微机的CAD系统——SolidWorks 基于Windows技术的微机CAD系统迅速发展。目前，国际上最流行的有 SolidWorks公司的SolidWorks软件，UG公司的SolidEdge软件和Autodesk公司的MDT软 件等，国内也推出清华CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龙 腾公司的龙腾CAD，北京爱宜特公司的Micro Solid、江苏杰必克超人CAD/CAM以及 华正公司的CAXA-ME。
第一，设计者即要有理论知识，又要熟悉车间和加工设备。 第二，要培养自身的一系列的能力，如：学习能力、思维能 力、创新能力、推 理能力。 第三，要提高计算机应用水平。 第四，要明确三维设计的目的。
第五，要有扎实的实践基础。
第六、要培养对美学的认识。

应用软件：用户为解决各类实际问题，在系统软件的支持下而设计、开发的
程序，或利用支撑软件进行二次开发形成的程序，应用软件的功能和质量直接影响 CAD系统的功能和质量。
（2）流行CAD系统技术特点
CAD软件大致可分为高端UNIX工作站CAD系统，中端Windows微机CAD系统 和低端二维微机CAD系统等三类。
修改设计方案
CAM
满足工艺要求
数据后处理
2、CAD发展历程
① CAD技术的产生 ── 图板的替代品CAD
② CAD技术的第一次革命 ──贵族化的曲面造型系统
③ CAD技术的第二次革命 ──生不逢时的实体造型技术 ④ 第三次CAD技术革命 ——一鸣惊人的参数化技术
⑤ 第四次CAD技术革命 ——更上层楼的变量化技术
（b）提高修改速度—零件是用于装配的，设计必须实现关联
任何零件被设计的唯一目的就是“被使用”，从来没有任何零件可能被“单 独”使用的。必须与相关零件配合进行设计。无论使用什么样的CAD系统，使用中 都必须始终把握“基于装配的关联设计” 。
（c）实现制造仿真——设计就是模拟加工和装配
一个不懂相关的工艺、测量、装配、调试技术的工程师，无法进行真正的 设计，至少不能完成优秀的设计。
第三，培养对美学的认识。
现代的工业设计很大程度上依赖美学和工程学的结合。随着社会的发展和进步，人们对产 品的美观程度有了相当程度的要求，要搞好设计必须从美学和工程学两个方面入手，工程方面 在学校里学得很多，实践中也会积累一些，美学则相对较难。
1.3 常见问题解答
习题1 (1)简述三维设计的意义与作用。 (2)SolidWorks是什么样的软件？它有什么特点？ (3) 简述SolidWorks特征树的作用。 (4) 简述三维设计软件的基本功能与步骤。 (5) 怎样成为合格的机械三维设计人员？
4学时
4学时 2学时 4学时 2学时
单元1
SolidWorks概述
参数化三维建模创造历史
制造的全球化、信息化及需求个性化，都要求企业能在最短的时间内推出用户 满意的产品，并快速占领市场。 为适应这种瞬息万变的市场需求，缩短设计制造周期，提高产品质量，催生出 先进的设计制造技术——计算机辅助设计与制造（Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，简称CAD/CAM）。 CAD/CAM技术的发展和应用已经成为衡量一个国家科技现代化与工业现代化 水平的重要指标。
5、学习三维设计软件的方法
第一，要有明确的设计思路。
要明白三维设计不仅为了直观，更重要的是为了贯彻设计思想，减少错误，提高设计效率。将 三维软件运用到产品CAD的过程中，非常重要的就是要有设计思路。这是很难传授的，也是极 其重要的 没有设计思路，就等于没有了设计灵魂，只是单一的“搭积木”方式，往往会事倍功 半。
• ComandManager命令管理器：使用CommandManager左侧下方的标签可以更 改所显示的命令，这些标签取代了早期版本的控制区域按钮。
• FeatureManager设计树：SolidWorks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。设计树不仅可以显示特征创建的顺序，而且 还可以使用户很容易地得到所有特征的相关信息。用户可以通过 FeatureManager设计树选择和编辑特征、草图、工程视图和构造几何线。
CAD/CAM系统的软件可分为三个层次：

系统软件：指操作系统和系统实用程序等，它用于计算机的管理、控制和维
护。 包括：操作系统、编译系统和系统实用程序。

支撑软件：包括几何建模软件，如Pro/E等 ；数据库管理系统，如FoxBASE，
FoxPRO工程数据库等；工程分析及计算软件，如 ADINA等；机构分析及机构综合 的软件，如 ADAMS等；文档制作软件，如WPS，WORD2000等。
（3）低端CAD系统——AutoCAD
纯二维CAD系统在国外已经不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD软件。
（3）SolidWorks简介
• 特点与术语
• 功能与思路
• 用户界面
• 特点与术语
特点： • • 成本低、应用广、面向 Windows 基于特征、参数化、全 相关、反映意图
4、三维模型建立方法
（a）体素法 实体模型通过连接基本体素（如长方体、球体、 圆柱体、圆锥体等）来构造。连接操作有：加（并）； 减（差）；相交（交）；补充造型（补）。它们被称 为布尔操作或者集合运算。
（b）扫描法（Sweeping） 原理是：生成一个2D轮廓，再沿某一导向曲线 进行三维扩展或通过某一平面绕一预先定义好的轴旋 转，形成3D实体。2D轮廓是用二维CAD系统所提供 的功能产生的，并被作为扫描操作的基础
3、使用三维CAD的目的
（a）表达设计思维——绘图/建模不是设计的终极目标
从CAD技术来说，设计总要绘图，因为一个工程师无法记住自己的设计中的 全部细节，图形表达就是唯一的方法。可见，绘图/建模是设计构思的工具，而不 是设计的结束。绘图、建模是设计的起点和过程中的动作，是辅助手段。绘制工 程图，实际上是设计思维的表达手段。
功能：“造零件、装机械、出图纸”。
a)
b)
c)
三维设计三步曲：
• • • 造零件：画草图、造特征、制零件。 装机械：插地基、添零件、设配合。 出图纸：选格式、投视图、添注解。
4、设计利器
（1） CAD/CAM系统类型
（2）流行CAD系统技术特点
（3）SolidWorks简介
（1） CAD/CAM系统的软件类型
1.2
产品设计与CAD的应用
1、现代设计工作流程
2、CAD发展历程
3、使用三维CAD的目的
4、三维模型建立方法
5、学习三维设计软件的方法
1、现代设计 工作流程
CAD
优化 设计
输入产品性能要求
选择设计方案 三维几何造型及产品模型
CAE
有限元分析等 工程分析
装配运动 仿真分析
物性 计算
满足工作要求 计算机辅助 工艺分析(CAPP) 数控自动编程 (CAM)
课程介绍
• • 课程性质：设计类课程 课程任务：掌握辅助设计工具
•
•
学习方法：学练结合、因用而学
课程内容：
概述 第1章 零件参数化设计 教学内容 教学学时 2学时 6学时 上机学时 2学时 6学时
第2章 虚拟装配设计
第3章 工程图 第4章 高效工具 第5章 CAE应用 第6章 CAM入门
4学时
4学时 2学时 4学时 2学时
第二，要理论联系实际。
三维软件的实践性很强，如果只学而不用，就永远也学不好。要学会在用中学习，这样才能 提高兴趣，达到好的学习效果。同时，要有扎实的理论基础。一般来说，机械设计人员一定要 掌握的课程包括几何学、机械制图、材料学、公差与配合、机构学等，了解工艺过程。三维设 计通常就是零件加工过程的计算机仿真。
1.1 三维设计软件快速入门
1、眼见为实 2、亲手制作
3、不传之秘
4、设计利器
1、眼见为实
内燃机装配
Βιβλιοθήκη Baidu锯床加工
2、亲手制作
1. 造铃杆
2. 造铃片
3. 装杠铃 4. 出图纸 5. 验关联 6. 添材料
7. 称重量
8. 核强度
杠铃CAD/CAE演示
3、不传之秘
特点：“机械制造仿真、所见即所得和牵一发动全身
术语 • 基于特征：将某些具有代表性的几何形状定义为特 征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体， 以此为基础来进行更为复杂的几何形体的构造； 全约束：通过几何关系和尺寸约束来实现对几何形 状的控制。 尺寸驱动：通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改 变；尺寸标注就不再是“注释”，而是驱动用的 “参数”了 全相关：尺寸参数的修改导致其它相关模块中的相 关尺寸得以全盘更新。
• •
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•功能与思路
功能： • 零件建模 • 装配设计 • 工程图 • 钣金、高级图像渲染 • 有限元分析、机构运动学分析
•用户界面
• 菜单栏：菜单几乎 包括所有 SolidWorks 命令。 默认情况下，菜单 是隐藏的。要显示 菜单，其将鼠标移 到5alidWorks徽标 上或单击它。若想 使菜单保持可见， 将 钉住为打开。