SolidWorks 2020中文版完全自学一本通

第1 章 SolidWorks 2020 自学入门...............................................................................1 1.1 SolidWorks 2020 工作界面 ………………………………………………………………………… 2 1.2 操控视图 ……………………………………………………………………………………………… 2 1.2.1 视图定向与显示样式… ………………………………………………………………………… 2 1.2.2 创建剖视视图… ………………………………………………………………………………… 4 1.2.3 键鼠操作视图… ………………………………………………………………………………… 4 1.2.4 通过参考三重轴来切换视图… ………………………………………………………………… 5 1.3 工作环境的设置 ……………………………………………………………………………………… 6 1.4 参考几何体的创建 …………………………………………………………………………………… 12 1.4.1 基准面的创建与修改… ………………………………………………………………………… 12 1.4.2 基准轴、坐标系和点的创建… ………………………………………………………………… 15 1.4.3 质心、边界框和配合参考的创建… …………………………………………………………… 18 1.5 鼠标笔势 ……………………………………………………………………………………………… 19 1.6 入门案例――轴承支座零件设计 …………………………………………………………………… 20 第2 章 高效辅助建模工具.........................................................................................25 2.1 对象的选择技巧 ……………………………………………………………………………………… 26 2.1.1 选中并显示对象… ……………………………………………………………………………… 26 2.1.2 对象的选择… …………………………………………………………………………………… 26 2.2 利用三重轴及控标辅助建模 ………………………………………………………………………… 28 2.2.1 三重轴… ………………………………………………………………………………………… 29 2.2.2 控标… …………………………………………………………………………………………… 31 2.3 使用Instant3D 快速生成及修改模型 ……………………………………………………………… 33 2.3.1 使用Instant3D 的几种方式……………………………………………………………………… 34 2.3.2 利用Instant3D 标尺可以精确修改对象………………………………………………………… 36 第3 章 绘制与编辑二维草图......................................................................................43 3.1 草图绘制基础 ………………………………………………………………………………………… 44 3.1.1 草图要素… ……………………………………………………………………………………… 44 3.1.2 进入草图绘制环境… …………………………………………………………………………… 46 __3.2 草图基本曲线工具 …………………………………………………………………………………… 47 3.3 草图变换操作 ………………………………………………………………………………………… 55 3.3.1 利用剪贴板复制草图对象… …………………………………………………………………… 56 3.3.2 移动、复制、旋转、缩放及伸展草图对象… ………………………………………………… 56 3.3.3 等距复制草图对象… …………………………………………………………………………… 59 3.3.4 镜像与阵列草图对象… ………………………………………………………………………… 60 3.3.5 剪裁及延伸草图对象… ………………………………………………………………………… 63 3.3.6 草图变换工具的应用… ………………………………………………………………………… 64 3.4 草图对象的约束 ……………………………………………………………………………………… 67 3.4.1 尺寸约束… ……………………………………………………………………………………… 67 3.4.2 几何约束… ……………………………………………………………………………………… 69 3.5 拓展训练 ……………………………………………………………………………………………… 72 3.5.1 训练一：绘制手柄支架草图… ………………………………………………………………… 72 3.5.2 训练二：绘制转轮架草图… …………………………………………………………………… 76 第4 章 基体特征建模...............................................................................................79 4.1 特征建模基础 ………………………………………………………………………………………… 80 4.2 拉伸凸台/ 基体特征 ………………………………………………………………………………… 81 4.2.1 【凸台- 拉伸】属性面板……………………………………………………………………… 82 4.2.2 拉伸的开始条件和终止条件… ………………………………………………………………… 82 4.2.3 拉伸截面的要求… ……………………………………………………………………………… 84 4.3 旋转凸台/ 基体特征 ………………………………………………………………………………… 89 4.3.1 【旋转】属性面板… …………………………………………………………………………… 89 4.3.2 关于旋转类型与角度… ………………………………………………………………………… 89 4.3.3 关于旋转轴… …………………………………………………………………………………… 90 4.4 扫描凸台/ 基体特征 ………………………………………………………………………………… 91 4.4.1 【扫描】属性面板… …………………………………………………………………………… '392 4.4.2 扫描轨迹的创建方法… ………………………………………………………………………… 92 4.4.3 带引导线的扫描特征… ………………………………………………………………………… 93 4.5 放样/ 凸台基体特征 ………………………………………………………………………………… 95 4.5.1 创建带引导线的放样特征… …………………………………………………………………… 96 4.5.1 创建带中心线的放样特征… …………………………………………………………………… 97 4.6 边界/ 凸台基体特征 ………………………………………………………………………………… 99 4.7 拓展训练――矿泉水瓶造型 ……………………………………………………………………… 101 4.7.1 创建瓶身主体… ……………………………………………………………………………… 101 4.7.2 创建附加特征… ……………………………………………………………………………… 102 第5 章 创建工程特征............................................................................................. 111 5.1 创建倒角与圆角特征 ……………………………………………………………………………… 112 5.1.1 倒角… ………………………………………………………………………………………… 112 5.1.2 圆角特征… …………………………………………………………………………………… 113 5.2 创建孔特征 ………………………………………………………………………………………… 117 5.2.1 简单直孔… …………………………………………………………………………………… 117 5.2.2 高级孔… ……………………………………………………………………………………… 117 5.2.3 异形孔向导… ………………………………………………………………………………… 119 5.2.4 螺纹线… ……………………………………………………………………………………… 120 5.3 抽壳与拔模 ………………………………………………………………………………………… 124 5.3.1 抽壳特征… …………………………………………………………………………………… 124 5.3.2 拔模… ………………………………………………………………………………………… 125 5.4 对象的阵列与镜像 ………………………………………………………………………………… 127 5.4.1 阵列… ………………………………………………………………………………………… 127 5.4.2 镜像… ………………………………………………………………………………………… 129 5.5 筋及其他特征 ……………………………………………………………………………………… 130 5.5.1 筋特征… ……………………………………………………………………………………… 131 5.5.2 形变特征… …………………………………………………………………………………… 135 5.6 拓展训练――中国象棋造型设计 ………………………………………………………………… 143 章 曲线与曲面建模.......................................................................................... 151 6.1 构建空间曲线 ……………………………………………………………………………………… 152 6.1.1 通过XYZ 点的曲线… ……………………………………………………………………… 152 6.1.2 通过参考点的曲线… ………………………………………………………………………… 153 6.1.3 投影曲线… …………………………………………………………………………………… 154 6.1.4 分割线… ……………………………………………………………………………………… 159 6.1.5 螺旋线/ 涡状线… …………………………………………………………………………… 164 6.1.6 组合曲线… …………………………………………………………………………………… 165 6.2 基础曲面设计 ……………………………………………………………………………………… 165 6.2.1 填充曲面… …………………………………………………………………………………… 166 6.2.2 平面区域… …………………………………………………………………………………… 167 6.2.3 等距曲面… …………………………………………………………………………………… 168 6.2.4 直纹曲面… …………………………………………………………………………………… 168 6.2.5 中面… ………………………………………………………………………………………… 171 6.2.6 上机实践――基础曲面造型应用… ………………………………………………………… 171 6.3 曲面编辑与修改 …………………………………………………………………………………… 174 6.3.1 曲面的延展与延伸… ………………………………………………………………………… 175 6.3.2 曲面的缝合与剪裁… ………………………………………………………………………… 176 6.3.3 曲面的删除与替换… ………………………………………………………………………… 178 6.3.4 曲面与实体的修改工具… …………………………………………………………………… 180 6.3.5 上机实践――汤勺造型… …………………………………………………………………… 182 6.4 拓展训练――水龙头曲面造型 …………………………………………………………………… 188 第7 章 产品造型与结构设计.................................................................................... 193 7.1 产品设计知识 ……………………………………………………………………………………… 194 7.1.1 产品概念与设计流程… ……………………………………………………………………… 194 7.1.2 产品造型设计… ……………………………………………………………………………… 195 7.1.3 产品结构设计… ……………………………………………………………………………… 197 7.1.4 产品强度设计… ……………………………………………………………………………… 207 7.2 拓展训练 …………………………………………………………………………………………… 208 7.2.1 训练一：可爱小猪音响造型设计… ………………………………………………………… 208 7.2.2 训练二：摩托车头盔造型设计… …………………………………………………………… 219 第8 章 插件应用与标准件设计................................................................................. 225 8.1 SolidWorks 内置插件 ……………………………………………………………………………… 226 8.1.1 应用FeatureWorks 插件……………………………………………………………………… 226 8.1.2 应用Toolbox 插件… ………………………………………………………………………… 231 8.1.3 应用DimXpert（尺寸专家）插件…………………………………………………………… 234 8.1.4 应用TolAnalyst（公差分析）插件… ……………………………………………………… 238 8.2 SolidWorks 外部插件 ……………………………………………………………………………… 244 8.2.1 GearTrax 齿轮插件的应用…………………………………………………………………… 244 8.2.2 SolidWorks 弹簧宏程序… …………………………………………………………………… 249 8.3 拓展训练――Toolbox 凸轮设计 ………………………………………………………………… 251 第9 章 模型检测与质量评估.................................................................................... 253 9.1 测量工具 …………………………………………………………………………………………… 254 9.1.1 设置单位/ 精度… …………………………………………………………………………… 254 9.1.2 圆弧/ 圆测量… ……………………………………………………………………………… 255 9.1.3 显示XYZ 测量… …………………………………………………………………………… 256 9.1.4 面积与长度测量… …………………………………………………………………………… 256 9.1.5 零件原点测量… ……………………………………………………………………………… 257 9.1.6 投影测量… …………………………………………………………………………………… '3257 9.2 质量属性与剖面属性 ……………………………………………………………………………… 258 9.2.1 质量属性… …………………………………………………………………………………… 258 9.2.2 剖面属性… …………………………………………………………………………………… 260 9.3 传感器 ……………………………………………………………………………………………… 261 9.3.1 生成传感器… ………………………………………………………………………………… 261 9.3.2 传感器通知… ………………………………………………………………………………… 262 9.3.3 编辑、压缩或删除传感器… ………………………………………………………………… 263 9.4 统计、诊断与检查 ………………………………………………………………………………… 264 9.4.1 统计… ………………………………………………………………………………………… 264 9.4.2 检查… ………………………………………………………………………………………… 265 9.4.3 输入诊断… …………………………………………………………………………………… 265 9.5 模型质量分析 ……………………………………………………………………………………… 266 9.5.1 几何体分析… ………………………………………………………………………………… 266 9.5.2 厚度分析… …………………………………………………………………………………… 268 9.5.3 误差分析… …………………………………………………………………………………… 269 9.5.4 斑马条纹… …………………………………………………………………………………… 270 9.5.5 曲率分析… …………………………………………………………………………………… 271 9.6 拓展训练 …………………………………………………………………………………………… 271 9.6.1 训练一：测量模型… ………………………………………………………………………… 271 9.6.2 训练二：检查与分析模型… ………………………………………………………………… 275 第10 章 PhotoView 360 照片级真实渲染.................................................................. 281 10.1 PhotoView 360 渲染步骤 ………………………………………………………………………… 282 10.2 应用外观 ………………………………………………………………………………………… 282 10.2.1 外观的层次关系… ………………………………………………………………………… 282 10.2.2 编辑外观… ………………………………………………………………………………… 283 10.2.3 【外观、布景和贴图】任务窗格… ……………………………………………………… 286 10.3 应用布景 ………………………………………………………………………………………… 287 10.4 光源与相机 ……………………………………………………………………………………… 288 10.4.1 光源类型… ………………………………………………………………………………… 288 10.4.2 使用相机… ………………………………………………………………………………… 291 10.4.3 上机实践――篮球渲染… ………………………………………………………………… 295 10.5 贴图和贴图库 …………………………………………………………………………………… 300 10.5.1 从任务窗格添加贴图… …………………………………………………………………… 300 10.5.2 从PhotoView 360 添加贴图………………………………………………………………… 301 10.5.3 上机实践――水壶渲染… ………………………………………………………………… 303 10.6 渲染 ……………………………………………………………………………………………… 306 10.6.1 渲染预览… ………………………………………………………………………………… '3306 10.6.2 PhotoView 360 渲染选项设置… …………………………………………………………… 307 10.6.3 排定渲染… ………………………………………………………………………………… 308 10.6.4 *终渲染… ………………………………………………………………………………… 308 10.6.5 上机实践――钻戒渲染… ………………………………………………………………… 308 第11 章 SolidWorks 应用于装配设计....................................................................... 313 11.1 装配概述 ………………………………………………………………………………………… 314 11.1.1 计算机辅助装配… ………………………………………………………………………… 314 11.1.2 装配环境的进入… ………………………………………………………………………… 316 11.2 开始装配体 ……………………………………………………………………………………… 317 11.2.1 插入零部件… ……………………………………………………………………………… 318 11.2.2 配合… ……………………………………………………………………………………… 320 11.3 控制装配体 ……………………………………………………………………………………… 324 11.3.1 零部件的阵列… …………………………………………………………………………… 324 11.3.2 零部件的镜像… …………………………………………………………………………… 326 11.3.3 移动或旋转零部件… ……………………………………………………………………… 327 11.4 布局草图 ………………………………………………………………………………………… 327 11.4.1 布局草图的功能… ………………………………………………………………………… 328 11.4.2 布局草图的建立… ………………………………………………………………………… 328 11.4.3 基于布局草图的装配体设计… …………………………………………………………… 329 11.5 装配体检测 ……………………………………………………………………………………… 330 11.5.1 间隙验证… ………………………………………………………………………………… 330 11.5.2 干涉检查… ………………………………………………………………………………… 331 11.5.3 孔对齐… …………………………………………………………………………………… 332 11.6 爆炸视图 ………………………………………………………………………………………… 332 11.6.1 生成或编辑爆炸视图… …………………………………………………………………… 332 11.6.2 添加爆炸直线… …………………………………………………………………………… 334 11.7 拓展训练 ………………………………………………………………………………………… 334 11.7.1 训练一：脚轮装配设计… ………………………………………………………………… 335 11.7.2 训练二：台虎钳装配设计… ……………………………………………………………… 341 11.7.3 训练三：切割机工作部装配设计… ……………………………………………………… 348 第12章 SolidWorks 应用于机构仿真....................................................................... 353 12.1 SolidWorks Motion 概述 ………………………………………………………………………… 354 12.1.1 运动算例… ………………………………………………………………………………… 354 12.1.2 时间线与时间栏… ………………………………………………………………………… 356 12.1.3 键码点、关键帧、更改栏、选项… ……………………………………………………… 356 12.1.4 算例类型… ………………………………………………………………………………… 359 12.2 拓展训练――创建动画 ………………………………………………………………………… 359 12.2.1 训练一：创建关键帧动画… ……………………………………………………………… 359 12.2.2 训练二：创建基于相机的动画… ………………………………………………………… 364 12.2.3 训练三：创建旋转动画… ………………………………………………………………… 369 12.2.4 训练四：创建爆炸动画… ………………………………………………………………… 372 12.2.5 训练五：创建视向属性动画… …………………………………………………………… 374 12.3 拓展训练――创建基本运动 …………………………………………………………………… 376 12.3.1 训练一：连杆机构运动仿真… …………………………………………………………… 376 12.3.2 训练二：齿轮机构仿真… ………………………………………………………………… 379 12.4 拓展训练――Motion 运动分析 ………………………………………………………………… 381 12.4.1 Motion 分析的基本概念… ………………………………………………………………… 383 12.4.2 凸轮机构Motion 运动仿真… ……………………………………………………………… 384 第13 章 SolidWorks 应用于有限元分析.................................................................... 389 13.1 有限元分析基础知识 …………………………………………………………………………… 390 13.1.1 有限元法概述… …………………………………………………………………………… 390 13.1.2 SolidWorks Simulation 有限元简介… ……………………………………………………… 393 13.1.3 SolidWorks Simulation 分析类型… ………………………………………………………… 395 13.1.4 Simulation 有限元分析的一般步骤… ……………………………………………………… 399 13.1.5 Simulation 使用指导… ……………………………………………………………………… 400 13.2 Simulation 分析工具介绍 ………………………………………………………………………… 403 13.2.1 分析算例… ………………………………………………………………………………… 403 13.2.2 应用材料… ………………………………………………………………………………… 404 13.2.3 设定边界条件… …………………………………………………………………………… 408 13.2.4 网格单元… ………………………………………………………………………………… 410 13.3 拓展训练――夹钳装配体静应力分析 ………………………………………………………… 416 第14 章 SolidWorks 应用于钣金设计....................................................................... 423 14.1 钣金设计概述 …………………………………………………………………………………… 424 14.1.1 钣金零件分类… …………………………………………………………………………… 424 14.1.2 钣金加工工艺流程… ……………………………………………………………………… 425 14.1.3 钣金结构设计注意事项… ………………………………………………………………… 426 14.2 SolidWorks 2020 钣金设计工具 ………………………………………………………………… 426 14.3 钣金法兰设计 …………………………………………………………………………………… 427 14.3.1 基体法兰… ………………………………………………………………………………… 427 14.3.2 薄片… ……………………………………………………………………………………… 429 14.3.3 边线法兰… ………………………………………………………………………………… 430 14.3.4 斜接法兰… ………………………………………………………………………………… 431 14.4 创建折弯钣金体 ………………………………………………………………………………… 432 14.4.1 绘制的折弯… ……………………………………………………………………………… 432 14.4.2 ?边… ……………………………………………………………………………………… 433 14.4.3 转折… ……………………………………………………………………………………… 434 14.4.4 展开… ……………………………………………………………………………………… 435 14.4.5 折叠… ……………………………………………………………………………………… 436 14.4.6 放样折弯… ………………………………………………………………………………… 436 14.5 钣金成形工具 …………………………………………………………………………………… 438 14.5.1 使用【成形】工具… ……………………………………………………………………… 438 14.5.2 编辑成形工具… …………………………………………………………………………… 439 14.5.3 创建新成形工具… ………………………………………………………………………… 440 14.6 编辑钣金特征 …………………………………………………………………………………… 442 14.6.1 拉伸切除… ………………………………………………………………………………… 443 14.6.2 边角- 剪裁… ……………………………………………………………………………… 443 14.6.3 闭合角… …………………………………………………………………………………… 444 14.6.4 断裂边角… ………………………………………………………………………………… 445 14.6.5 将实体零件转换成钣金件… ……………………………………………………………… 446 14.6.6 钣金设计中的镜像特征… ………………………………………………………………… 447 14.7 拓展训练――ODF 单元箱主体设计 …………………………………………………………… 449 第15 章 SolidWorks 应用于模具设计....................................................................... 453 15.1 模具设计基础 …………………………………………………………………………………… 454 15.1.1 模具种类… ………………………………………………………………………………… 454 15.1.2 模具的组成结构… ………………………………………………………………………… 454 15.2 分模产品分析 …………………………………………………………………………………… 457 15.2.1 几何体分析… ……………………………………………………………………………… 458 15.2.2 拔模分析… ………………………………………………………………………………… 458 15.2.3 厚度分析… ………………………………………………………………………………… 460 15.2.4 底切分析… ………………………………………………………………………………… 461 15.2.5 分型线分析… ……………………………………………………………………………… 462 15.2.6 拓展训练――产品分析与修改… ………………………………………………………… 462 15.3 Plastics 模流分析 ………………………………………………………………………………… 465 15.3.1 SolidWorks Plastics 分析界面……………………………………………………………… 465 15.3.2 新建算例… ………………………………………………………………………………… 466 15.3.3 建立网格模型… …………………………………………………………………………… 467 15.3.4 确定浇口位置… …………………………………………………………………………… 470 15.3.5 设置注塑产品的材料（聚合物）… ……………………………………………………… 471 15.3.6 设置工艺参数… …………………………………………………………………………… 475 15.3.7 分析类型… ………………………………………………………………………………… 478 15.3.8 拓展训练――风扇叶模流分析… ………………………………………………………… 481 15.4 SolidWorks 成型零件设计 ……………………………………………………………………… __________489 15.4.1 分型线设计… ……………………………………………………………………………… 490 15.4.2 分型面设计… ……………………………………………………………………………… 491 15.4.3 分割型芯和型腔… ………………………………………………………………………… 497 15.4.4 拆分成型镶件… …………………………………………………………………………… 498 15.4.5 拓展训练――风扇叶分模… ……………………………………………………………… 499 第16 章 SolidWorks 应用于数控加工....................................................................... 509 16.1 SolidWorks CAM 数控加工基本知识 …………………………………………………………… 510 16.1.1 数控机床的组成与结构… ………………………………………………………………… 510 16.1.2 数控加工原理… …………………………………………………………………………… 510 16.1.3 SolidWorks CAM 简介… …………………………………………………………………… 512 16.2 通用参数设置 …………………………………………………………………………………… 513 16.2.1 定义加工机床… …………………………………………………………………………… 513 16.2.2 定义毛坯… ………………………………………………………………………………… 515 16.2.3 定义夹具坐标系统… ……………………………………………………………………… 516 16.2.4 定义可加工特征… ………………………………………………………………………… 517 16.2.5 生成操作计划… …………………………………………………………………………… 518 16.2.6 生成刀具轨迹… …………………………………………………………………………… 519 16.2.7 模拟刀具轨迹… …………………………………………………………………………… 520 16.3 加工案例――2.5 轴铣削加工 …………………………………………………………………… 520 16.4 加工案例――3 轴铣削加工 …………………………………………………………………… 523 16.5 加工案例――车削加工 ………………………………………………………………………… 526 第17 章 SolidWorks 应用于管道设计....................................................................... 529 17.1 Routing 模块概述 ………………………………………………………………………………… 530 17.1.1 Routing 插件的应用………………………………………………………………………… 530 17.1.2 文件命名… ………………………………………………………………………………… 530 17.1.3 关于管道设计的术语… …………………………………………………………………… 530 17.2 线路点与连接点 ………………………………………………………………………………… 531 17.2.1 线路点… …………………………………………………………………………………… 532 17.2.2 生成连接点… ……………………………………………………………………………… 532 17.3 管道与管筒设计 ………………………………………………………………………………… 533 17.3.1 管道步路选项设置… ……………………………………………………………………… 534 17.3.2 通过拖/ 放来开始… ……………………………………………………………………… 535 17.3.3 绘制3D 草图（手动步路）………………………………………………………………… 536 17.3.4 自动步路… ………………………………………………………………………………… 537 17.3.5 开始步路… ………………………………………………………………………………… 537 17.3.6 编辑线路… ………………………………………………………………………………… 539 17.3.7 更改线路直径… …………………………………………………………………………… 540 17.3.8 覆盖层… …………………………………………………………………………………… 540 17.4 管道系统零部件设计 …………………………………………………………………………… 542 17.4.1 设计库零件… ……………………………………………………………………………… 542 17.4.2 管道和管筒零件设计… …………………………………………………………………… 543 17.4.3 弯管零件设计… …………………………………………………………………………… 545 17.4.4 法兰零件… ………………………………………………………………………………… 546 17.4.5 变径管零件… ……………………………………………………………………………… 546 17.4.6 其他附件零件… …………………………………………………………………………… 547 17.5 拓展训练 ………………………………………………………………………………………… 548 17.5.1 训练一：管道设计… ……………………………………………………………………… 548 17.5.2 训练二：管筒设计… ……………………………………………………………………… 552 第18 章 SolidWorks 应用于工程图设计.................................................................... 555 18.1 工程图概述 ……………………………………………………………………………………… 556 18.1.1 设置工程图选项… ………………………………………………………………………… 556 18.1.2 建立工程图文件… ………………………………………………………………………… 557 18.2 标准工程视图 …………………………………………………………………………………… 561 18.2.1 标准三视图… ……………………………………………………………………………… 561 18.2.2 自定义模型视图… ………………………………………………………………………… 562 18.2.3 相对视图… ………………………………………………………………………………… 563 18.3 派生的工程视图 ………………………………………………………………………………… 564 18.3.1 投影视图… ………………………………………………………………………………… 564 18.3.2 剖面视图… ………………………………………………………………………………… 565 18.3.3 辅助视图与剪裁视图… …………………………………………………………………… 567 18.3.4 断开的剖视图… …………………………………………………………………………… 569 18.4 标注图纸 ………………………………………………………………………………………… 570 18.4.1 标注尺寸… ………………………………………………………………………………… 570 18.4.2 注解的标注… ……………………………………………………………………………… 574 18.4.3 材料明细表… ……………………………………………………………………………… 577 18.5 工程图的对齐与显示 …………………………………………………………………………… 579 18.5.1 操纵视图… ………………………………………………………………………………… 579 18.5.2 工程视图的隐藏和显示… ………………………………………………………………… 580 18.6 打印工程图 ……………………………………………………………………………………… 581 18.6.1 为单独的工程图纸指定设定… …………………………………………………………… 581 18.6.2 打印整个工程图图纸… …………………………………………………………………… 582 18.7 拓展训练――阶梯轴工程图 …………………………………………………………………… 582