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1.2 SolidWorks基础
SolidWorks软件以其优异的性能、易用性和创新性,极大地提高了机械设计工程师的设计效率,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位。
1.2.1 SolidWorks简介
SolidWorks软件1995年问世,现在已经发展到最新的SolidWorksl2014版本。自1996年以来,SolidWorks公司已为数千家中国制造企业的产品开发提供完整的信息化解决方案及服务,并在CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM/ERP等领域为企业的信息化建设提供了完整的、实用的解决方案,在航空、航天、铁道、兵器、电子、机械等领域拥有广泛的用户。
SolidWorks软件包含零件建模、装配设计、工程图与钣金等模块,还与有限元分析软件Simulation、机构运动学分析软件Motion以及数控加工等软件的无缝集成。SolidWorks首创了自上而下的全相关设计,并凭借高效运行的装配设计使之成为实用技术。
1.2.2 SolidWorks基本操作
SolidWorks机械设计自动化软件是一个基于特征的参数化实体建模设计工具,下面介绍其界面和相关术语。
1.SolidWorks用户界面
SolidWorks采用了Windows图形用户界面,易学易用。其界面组成如图1-23所示。
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图1-23 SolidWorks用户界面
1)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,需将鼠标移到SolidWorks图标上或单击它。若想使菜单保持可见,单击按钮。
2)ComandManager命令管理器。使用CommandManager管理常用工具栏,当单击位于CommandManager下面的选项卡时,它将显示该工具栏。例如,如果单击“草图”选项卡,草图工具栏将出现。
3)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结构。设计树可以显示特征创建的顺序等相关信息。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等。
4)前导视图工具。提供前视、轴测图等操纵视图查看方式所需的所有工具。
5)任务窗格。SolidWorks的“任务窗格”类似Windows菜单,包含3个面板:“SolidWorks资源”“设计库”和“文件夹资源管理器”。通过面板访问现有几何体,可以在界面中打开/关闭及从默认点拖动。
2.SolidWorks术语
SolidWorks是一个基于造型的三维机械设计软件,其主要术语如下。
(1)实体建模
实体建模就是在计算机中用一些基本元素来构造机械零件完整几何模型的方法。实体模型包含了完整描述模型的边和表面所必需的几何信息。除了几何信息外,它还包括了把这些几何体关联到一起的拓扑信息。
(2)基于特征
特征为单个三维几何体。有些特征由草图生成,如凸台和切除特征;有些特征则为修改特征而成的几何体,如抽壳和圆角特征。基于特征造型就是依次生成各种特征并将其组合成所需零件的方法。例如,如图1-24a所示的零件可以看成是图1-24b中几个不同特征的组合,一些是添加材料的,例如圆柱形的凸台;一些是去除材料的,例如孔。图1-24c显示了这些特征与它们在FeatureManager设计树列表中的一一对应关系。
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图1-24 特征举例
a)零件实体 b)特征组成 c)特征树组成
(3)尺寸驱动
通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变,尺寸标注不再是“注释”,而是驱动用的“参数”,从而不仅可使模型充分体现设计人员的设计意图,而且还能够快速而容易地修改模型。
(4)全约束
全约束是指将形状和尺寸联合起来考虑,通过尺寸约束和几何关系约束来实现对几何形状的完全控制。SolidWorks支持平行、垂直、水平、竖直、同轴心和重合等几何约束关系,通过使用约束关系,设计者可以在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。
(5)全相关
SolidWorks零件模型与其相关的工程图及装配体是全相关的,即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,对工程图和装配体的修改也会自动反映在模型中。