第1章
SolidWorks 2012基础
SolidWorks是由美国SolidWorks公司自主开发的三维机械CAD软件。自1995年问世以来,SolidWorks以其强大的功能、易用性和创新性,极大地提高了机械工程师的设计效率,在与同类软件的竞争中逐步确立了其市场地位,已经成为主流3D机械设计的第一选择。作为SolidWorks软件的初学者,首要的工作就是灵活掌握该软件的各种相关知识和基本操作方法,为以后进一步提高模型设计能力打下坚实的基础。
本章主要介绍SolidWorks 2012软件的特点和功能,以及操作界面。此外,还详细讲解了如何设置SolidWorks的系统环境,以及各种基本的操作方法,使用户对SolidWorks 2012的建模环境有进一步的清晰了解。
本章学习要点:
> 了解SolidWorks软件的特点
> 熟悉SolidWorks 2012软件的基本功能和新增功能
> 熟悉SolidWorks 2012软件的工作界面
> 掌握SolidWorks系统环境的设置方法
> 掌握文件的基本操作方法
> 掌握视图的基本操作方法
1.1 SolidWorks概述
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows平台的优秀三维设计软件。其强大的绘图功能、空前的易用性,以及一系列旨在提升设计效率的新特性,不断推进业界对三维设计的采用,也加速了整个3D行业的发展步伐。利用SolidWorks软件,设计师可以快速地按其设计思想绘制草图,并尝试运用各种特征和不同尺寸,生成实体模型或制作详细的工程图。
1.1.1 SolidWorks简介
SolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起,总部设在美国马萨诸塞州康科德城,当初所赋予软件的任务是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。1997年被总部位于法国 Suresnes的Dassault Systemes S.A.(法国达索系统)收购,成为达索众多子公司中最为出众的一家子公司。达索公司提供涵盖整个产品生命周期的系统,包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统,著名的CATIAV就出自该公司,目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。
从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今,良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。该系统在1995—1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名;从1995年至今,已经累计获得17项国际大奖,其中从1999年起,美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖,以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此,SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明。使用该软件,设计师大大缩短了设计时间,产品被快速、高效地投向了市场。
SolidWorks在各行业的应用十分广泛,主要有机械、医疗、汽车、模具、消费品、电子、航空航天、重型设备和建筑等。在教育界,SolidWorks同样也被广泛应用于教学和研究。在美国,包括麻省理工学院(MIT)、斯坦福大学等在内的著名大学都已经把SolidWorks列为制造专业的必修课。国内的一些大学和教育机构,如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、浙江大学等也在应用SolidWorks进行教学。相信在未来不长时间内,SolidWorks将会与的AutoCAD一样,成为3D普及型主流软件乃至于CAD的行业标准。
SolidWorks公司为企业提供并非单一的三维CAD系统,而是从产品开发到产品数据管理和产品数据发布等一系列完整的CAD/CAE/PDM解决方案。SolidWorks公司的产品主要包括三维CAD工具、二维设计工具、产品的设计验证和分析仿真工具、产品的数据管理工具,以及产品数据发布工具等。
与其他流行的三维CAD软件相比,SolidWorks以功能强大、技术创新、易学易用、价格适中而成为设计行业主流的三维CAD软件。功能强大是指SolidWorks已经能够满足一般企业的需求,可以很好地解决产品设计中的实际问题;技术创新是指SolidWorks是全球第一个Windows原创实体建模系统,拥有27项全球领先的创新技术,推出的新版本中90%以上新增功能都来自于用户的建议;易学易用是指SolidWorks是目前唯一操作环境完全汉化的国际知名CAD系统,亲切友好的Windows界面、动态反馈提示使大多数人可以在较短的时间内掌握软件的应用,有效避免了在学习过程中半途而废,也避免了人才流动所造成的软件系统瘫痪的尴尬局面;价格适中是指SolidWorks具有优秀的性能价格比。与高端三维CAD软件相比,SolidWorks运行时对计算机硬件的要求较低,也是SolidWorks有望得到推广的重要因素之一。
1.1.2 SolidWorks的特点
以优秀插件武装起来的SolidWorks如虎添翼,让设计师在不脱离SolidWorks的环境下就可以进行三维设计、工程分析、数控加工和产品数据管理等与产品整个生命周期有关的活动,满足用户在整个产品设计和制造过程中的需求,使SolidWorks真正地成为CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统。
1.1.3 SolidWorks 2012的基本功能
SolidWorks具有3个功能强大的基本模块,即零件模块、装配体模块和工程图模块,除了可以完成零件设计、装配体设计和工程图设计等任务,还可以进行诸如图形草绘、曲面设计、渲染输出和钣金零件设计等工作内容,现分别介绍如下。
1.图形草绘
在SolidWorks中,所有的零件都是建立在草图基础上的,大部分的模型实体特征也都是由二维草图绘制开始的,即先利用草绘功能创建出特征的形状曲线,再通过拉伸、旋转或扫描等操作,创建相应的参数化实体模型。图1-1所示就是绘制的连杆草图轮廓效果。
2.实体建模
SolidWorks主要是面向三维实体建模的绘图软件,其三维基础特征包括拉伸特征、旋转特征、扫描特征和放样特征等,且所有基础特征都是基于截面草图而生成的。设计人员可以利用系统提供的特征工具创建相应的三维实体模型,图1-2所示就是创建的定位板模型效果。
3.曲面设计
在SolidWorks中,曲面设计包括曲面特征的创建和曲面特征的编辑两大部分。用户可以使用前者方便地生成曲面或者实体模型,再通过后者对已生成的曲面进行各种修改,从而创建出风格多变的曲面造型,以满足不同的产品设计需求。图1-3所示就是创建的手机模型效果。
4.装配设计
装配设计模块是SolidWorks中集成的一个重要的应用模块,使用该模块不仅能够快速组合零部件成为产品,而且在装配过程中可以对装配模型进行间隙分析、干涉检查等操作,保证装配模型和零件设计完全关联。图1-4所示就是截止阀的装配 效果。
5.工程图设计
在SolidWorks中,利用工程制图模块可以方便地得到与实体模型一致的二维工程图,且当实体模型改变时,工程图尺寸会同步自动更新。创建标准的工程视图并添加注解是工程制图的主要内容,而打印出的工程图纸将作为指导生产的重要性文件。图1-5所示就是创建的轴架工程图效果。
……