边做边学:SolidWorks 2014机械设计立体化实例教程
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1.1 SolidWorks 2014的用户界面

SolidWorks 功能强大,易学易用,用户利用它能快速、方便地按照自己的设计思想绘制出草图及三维实体模型。

1.1.1 基础知识

SolidWorks 2014软件的用户界面完全采用Windows风格,其操作方法与其他Windows软件的操作方法类似。

1.进入SolidWorks 2014界面

启动SolidWorks 2014后,出现的操作界面如图1-1所示。

图1-1 SolidWorks 2014启动界面

单击【标准】工具栏中的按钮或选择菜单命令【文件】/【新建】,弹出图1-2所示的【新建SolidWorks文件】对话框,利用该对话框可以创建零件、装配体和工程图3种类型的文件。

图1-2 【新建SolidWorks文件】对话框

2.三维设计窗口

在【新建SolidWorks文件】对话框中单击按钮,然后单击按钮,迚入三维设计窗口,如图1-3所示。

图1-3 三维设计窗口

下面简要介绍一下三维设计窗口中部分主要功能。

(1)菜单栏

三维设计窗口中的菜单命令包括【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【工具】、【窗口】和【帮助】等。其中,常用的功能主要集中在【插入】和【工具】这两个菜单中。

(2)设计库

为了提高设计效率,SolidWorks 2014提供了功能强大的设计库,其中包括大量的特殊零件、特征和标准件等。用户只需从设计库中拖曳相应的零件或特征到绘图区,然后根据需要迚行调整即可。

设计库中包括以下3类信息。

● Toolbox:包括使用单位所制定的常用标准件,如图1-4所示。

● 3D ContentCentral:用于访问零部件供应商和个人提供的所有主要CAD格式的3D模型,以便于使用者与网上的用户进行交流,如图1-5所示。

图1-4 Toolbox

图1-5 3D ContentCentral

● SolidWorks内容:包括常用的特征库、成形工具和一些常用的零件等,如图1-6所示。

(3)设计树

为了方便设计者管理和修改特征,SolidWorks 2014提供了树状结构的特征管理器(FeatureManager),如图1-7所示,它按照绘制顺序纪录设计步骤,用户可以很方便地查看模型或装配体的构造情况,或者查看工程图中的不同图纸和视图。用鼠标右键单击其中的一项,弹出快捷菜单,从中选择某命令后即可对其迚行修改。

图1-6 SolidWorks内容

图1-7 设计树

(4)自定义工具栏

SolidWorks 2014提供了大量的工具栏,用户可以直接单击工具栏上的按钮来实现各种功能。显示/隐藏工具栏的方法有以下两种。

● 选择菜单命令【视图】/【工具栏】后,从打开的菜单中选择需要显示的工具栏名称,即可将相应的工具栏在界面中显示。菜单中的按钮呈凹陷状态表示已经显示该工具栏,反之可取消显示,如图1-8所示。

● 选择菜单命令【工具】/【自定义】,弹出【自定义】对话框,在【工具栏】选项卡中选择需要显示的工具栏名称,即可显示相应的工具栏,反之可取消显示,如图1-9所示。

图1-8 工具列表

图1-9 【自定义】对话框

(5)按钮工具栏

在SolidWorks 2014提供的大量工具栏中,用户在绘制草图和生成实体的过程中最常用的是【草图】功能区和【特征】功能区,介绍如下。

● 【草图】功能区。

SolidWorks 2014提供的【草图】功能区如图1-10所示。

图1-10 【草图】功能区

● 【特征】功能区。

SolidWorks 2014提供的【特征】功能区如图1-11所示。

图1-11 【特征】功能区

在图1-10所示的【草图】功能区和图1-11所示的【特征】功能区中,还有许多按钮没有列出,用户可以通过自定义菜单的方式添加需要的命令图标,方法如下。

选择菜单命令【工具】/【自定义】,弹出【自定义】对话框,迚入【命令】选项卡,如图1-12所示,然后用鼠标光标将需要的命令图标拖曳到相应的工具栏中即可。

图1-12 【命令】选项卡

(6)绘图区

绘图区是以坐标轴为界幵包含所有数据系列的区域。此区域以坐标轴为界幵包含数据系列、分类名称、刻度线标签和坐标轴标题。它用于绘制二维平面图、三维立体设计等用途。

1.1.2 典型实例——认识3D零件的设计过程

在介绍了3D零件绘制窗口之后,本小节将创建一个简单的基座零件,如图1-13所示。通过该实例,读者可以更加直观地了解应用SolidWorks软件迚行产品设计的操作流程。

图1-13 基座零件

① 进入SolidWorks 2014界面后,单击【标准】工具栏中的按钮或选择菜单命令【文件】/【新建】,弹出【新建 SolidWorks 文件】对话框。

② 单击按钮,然后单击按钮,进入三维设计窗口,如图1-14所示。

③ 在模型树中选择【前视基准面】,然后单击【草图】功能区中的(草图绘制)按钮,进入草图绘制界面,如图1-15所示。

④ 单击【草图】功能区中的按钮,鼠标光标变为形状。在绘图区的适当位置单击鼠标左键,然后向右下方移动鼠标光标至适当的位置再次单击鼠标左键,结果如图1-16所示。

认识3D零件的设计过程

图1-14 三维设计窗口

图1-15 草图绘制界面

图1-16 绘制草图

要点提示

这一步不需要绘制尺寸精确的矩形,因为在下一步可以使用智能尺寸工具来标注矩形尺寸。

⑤ 单击【草图】功能区中的(智能尺寸)按钮,鼠标光标变为形状。单击矩形的上方边线,然后向上移动鼠标光标,再单击鼠标左键确定尺寸放置的位置,此时,弹出【修改】对话框,输入“60”后,单击按钮。

⑥ 用同样的方法标注矩形的另外一条边线,如图1-17所示。单击绘图区右上角的按钮,退出草图绘制环境。

图1-17 标注尺寸

⑦ 单击【特征】功能区中的(拉伸凸台/基体)按钮或选择菜单命令【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】,在绘图区左侧会弹出【凸台–拉伸】属性管理器,在【方向1】栏的下拉列表中选择【给定深度】选项,并输入深度值“20”,此时,绘图区中出现预览图形,如图1-18所示。

图1-18 拉伸实体

⑧ 单击按钮或按键,完成拉伸特征的创建,结果如图1-19所示。

⑨ 单击实体的侧面作为绘图基准面,侧面颜色发生变化,如图1-20所示。

图1-19 创建拉伸实体

图1-20 选取参考面

⑩ 单击视图工具栏中的按钮,然后单击【草图】功能区中的(草图绘制)按钮,进入草图绘制界面,如图1-21所示。

⑪ 单击【草图】功能区中的按钮,鼠标光标变为形状。在基准面上任选一点作为圆心,绘制一个圆,结果如图1-22所示。

图1-21 进入草图绘制界面

图1-22 绘制圆

⑫ 单击【草图】工具栏中的按钮,将鼠标光标移到圆周上,单击鼠标左键,在弹出的【修改】对话框中输入“10”,然后按键。用同样的方法标注圆的位置尺寸,如图1-23所示。

图1-23 标注尺寸

⑬ 选择菜单命令【工具】/【草图工具】/【线性阵列】,鼠标光标变为形状。在【线性阵列】属性管理器的【方向1】栏中输入间距“40”、数量“2”、角度“0”,在【方向2】栏中输入间距“40”、数量“2”、角度“270”。选择圆作为阵列对象,此时,绘图区出现草图阵列预览模式,如图1-24所示。

图1-24 阵列对象

⑭ 单击按钮或按键,完成草图的阵列,结果如图1-25所示。

⑮ 单击绘图区右上角的按钮,退出草图绘制环境。单击视图工具栏中的按钮,结果如图1-26所示。

⑯ 单击【特征】功能区中的(拉伸切除)按钮,弹出【切除–拉伸】属性管理器,选择刚绘制的4个小圆,在【方向1】栏的下拉列表中选择【完全贯穿】选项,如图1-27所示,绘图区出现预览效果图,如图1-28所示。

图1-25 阵列结果

图1-26 三维模型

图1-27 【切除–拉伸】属性管理器

图1-28 预览效果图

⑰ 单击按钮,完成拉伸切除特征的创建,结果如图1-29所示。

⑱ 选择实体的侧面作为绘图基准面,单击视图工具栏中的按钮,然后单击【草图】功能区中的(草图绘制)按钮,进入草图绘制界面,如图1-30所示。

图1-29 切除效果

图1-30 进入草绘界面

⑲ 单击【草图】功能区中的按钮,鼠标光标变为形状。在基准面上任选一点作为圆心,绘制一个圆,然后单击(智能尺寸)按钮,将鼠标光标移到圆周上单击,在打开的【修改】对话框中输入“25”,按键。用同样的方法标注圆的位置尺寸,结果如图1-31所示。

⑳ 单击绘图区右上角的按钮,退出草图绘制环境。单击视图工具栏中的按钮,切换到等轴测视图,结果如图1-32所示。

㉑ 单击【特征】工具栏中的(拉伸切除)按钮,弹出【切除–拉伸】属性管理器。选择刚绘制的草图,在【方向1】栏的下拉列表中选择【给定深度】选项,并输入深度值“5”,绘图区中出现预览效果图,单击按钮,完成拉伸切除特征的创建,结果如图1-33所示。

图1-31 绘制图形并修改尺寸

图1-32 实体模型

图1-33 拉伸切除操作

㉒ 单击【特征】工具栏中的按钮,弹出【圆角】属性管理器。在【圆角类型】栏中选择【恒定大小】单选项,在【圆角参数】栏中输入半径值“10”,再选择要圆角化处理的4条边线,此时,绘图区中出现预览效果,如图1-34所示。

图1-34 创建圆角

㉓ 单击按钮或按键,完成圆角的绘制,结果如图1-35所示。

㉔ 单击按钮或选择菜单命令【文件】/【保存】,弹出【另存为】对话框。在该对话框中选择零件的保存位置,并输入文件名(扩展名为*.sldprt),如图1-36所示,最后单击按钮即可。

图1-35 圆角结果

图1-36 保存文件