三維計算機輔助設(shè)計SW課件1-基礎(chǔ)知識

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,三維計算機輔助設(shè),計,SolidWorks,(,一,),基礎(chǔ)知識,Email:,三維計算機輔助設(shè)計SolidWorks(一)基礎(chǔ)知識Ema,教學(xué)安排,?,課時：,?,916,周,共,32,學(xué)時,(,其中，,30,學(xué)時授課，,2,學(xué)時考試,),?,地點：,?,F501-503,機房,?,軟件版本：,?,SolidWorks2010,?,參考教材和練習(xí)冊,教學(xué)安排?課時：?916周共32學(xué)時(其中，30學(xué)時授課，,CAD,技術(shù)簡介,?,CAD,的概念,C,omputer,A,ided,D,rafting,（計算機輔助繪圖）,C,omputer,A,ided,D,esign,（計算機輔助設(shè)計）,（,包括輔助繪圖、概念設(shè)計、詳細設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、有,限元分析、工程仿真、設(shè)計過程管理、數(shù)據(jù)管理、虛擬,加工等方面。它不僅是一種設(shè)計方法，也已經(jīng)成為一門,多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù),）,CAD技術(shù)簡介?CAD的概念Computer Aided D,現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)過程圖例,工,程,繪,圖,結(jié),構(gòu),設(shè),計,詳,細,設(shè),計,結(jié),構(gòu),有,限,元,分,析,機械系統(tǒng)動態(tài)分析（運動學(xué)分析、動力學(xué)分析）,加工仿真,生產(chǎn)過程仿真（數(shù)字化車間）,現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)過程圖例工程繪圖結(jié)構(gòu)設(shè)計詳細設(shè)計結(jié)構(gòu)有限元分析機,CAD,技術(shù)的發(fā)展,1.,線框造型（,Wire Frame Model,),20,世紀,60,年代麻省理工學(xué)院（,MIT,）開發(fā)出,SketchPAD,的計算機交互圖形處理系統(tǒng)，提出了最初的,CAD,概念：科學(xué),計算和繪圖。,20,世紀,60,年代末開始研究用線框和多邊形構(gòu)造三維實體，,這樣地模型被稱為,線框模型,，可用于表示零件三視圖。,目前許多,CAD,系統(tǒng)仍將此模型作為表面模型和實體模型的基礎(chǔ),CAD技術(shù)的發(fā)展1.線框造型（Wire Frame Mode,1977,年，達索（,Dassault,）飛機制造公司基于自由曲面,建模方法開發(fā)了三維曲面造型系統(tǒng),CATIA,。,曲面模型是在線框模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加可形成,立體面的各相關(guān)數(shù)據(jù)后構(gòu)成的。,2.,曲面造型（,Surface Model),1977年，達索（Dassault）飛機制造公司基于自由曲面,3.,實體造型技術(shù),(,Solid Model,),基于對,CAD/CAE,一體化技術(shù)發(fā)展的探索，,SDRC,公司在美國國家航空及宇,航局,(NASA),支持下于,1979,年發(fā)布了世界上第一個完全基于實體造型技術(shù)的大型,CAD/CAE,軟件,I-DEAS,。由于實體模型能精確表達零件的全部屬性，在理,論上統(tǒng)一,CAD/CAE/CAM,帶來了,CAD,發(fā)展史上又一次技術(shù)革命。,3.實體造型技術(shù)(Solid Model)基于對CAD/CA,實體,模型,表示,方法,邊界表示法,（,Boundry,Representation,）,簡稱,B-Reps,建構(gòu)實體幾何法,（,Constructive,Solid Geometry,）,簡稱,CSG,實體模型的兩種表示方法,實體模型表示方法邊界表示法（Boundry Represen,1988,年，參數(shù)化技術(shù)公司（,Parametric Technology Corporation,，,簡稱,PTC,公司,),采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和全參數(shù)化造型技術(shù)開發(fā),了,Pro/Engineer,軟件，為三維實體造型提供了一個優(yōu)良的平臺。,4.,參數(shù)化技術(shù),(,Parametric Technology,),參數(shù)化（,Parametric,）造型的主體思想,是用尺寸幾何約束、數(shù)學(xué)方程與關(guān)系來說明,產(chǎn)品模型的形狀特征，從而達到設(shè)計一系列,在形狀或功能上具有相似性的設(shè)計方案。目,前能處理的幾何約束類型基本上是組成產(chǎn)品,形體的幾何實體公稱尺寸關(guān)系和尺寸之間的,工程關(guān)系，因此參數(shù)化造型技術(shù)又稱,尺寸驅(qū),動幾何技術(shù),。參數(shù)化技術(shù)帶來了,CAD,發(fā)展史,上又一次技術(shù)革命。,1988年，參數(shù)化技術(shù)公司（Parametric Techn,5.,變量化技術(shù)（,Variation Technology,）,參數(shù)化技術(shù)要求,全尺寸約束,，即設(shè)計者在設(shè)計初期及全過程中，必,須將形狀和尺寸聯(lián)合起來考慮，并且通過尺寸約束來控制形狀，通過尺,寸改變來驅(qū)動形狀改變，一切以尺寸（即參數(shù)）為出發(fā)點，干擾和制約,者設(shè)計者創(chuàng)造力的及想象力的發(fā)揮。,一定要求,全尺寸約束,嗎？欠約束能否將設(shè)計正確進行下去？沿著這個,思路，,SDRC,公司的開發(fā)人員以參數(shù)化技術(shù)為藍本，提出了一種比參數(shù),化技術(shù)更為先進的變量化技術(shù)，,1993,年推出全新體系結(jié)構(gòu)的,I-DEAS,Msater Series,軟件,帶來了,CAD,發(fā)展史上第四次技術(shù)革命。,5.變量化技術(shù)（Variation Technology）,變量化系統(tǒng)的指導(dǎo)思想是：,1,）設(shè)計者可以采用,先形狀后尺寸,的設(shè)計方式，允許采用不完,全尺寸約束，只給出必要的設(shè)計條件，這種情況下仍能保證,設(shè)計的正確性及效率性。,2,）造型過程是一個類似工程師在腦海里思考設(shè)計方案的過程，,滿足設(shè)計要求的幾何形狀是第一位的，尺寸細節(jié)是后來逐步,完善的。,3,）設(shè)計過程相對自由寬松，設(shè)計者更多去考慮設(shè)計方案，無,須過多關(guān)心軟件的內(nèi)在機制和設(shè)計規(guī)則限制，所以變量化系,統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也更廣闊一些。,4,）除了一般的系列化零件設(shè)計，變量化系統(tǒng)在做概念設(shè)計時,特別得心應(yīng)手，比較適用于新產(chǎn)品開發(fā)、老產(chǎn)品改形設(shè)計這,類創(chuàng)新式設(shè)計。,變量化系統(tǒng)的指導(dǎo)思想是：1）設(shè)計者可以采用先形狀后尺寸的設(shè)計,2008,年，,Siemens PLM Software,（即原,UGS,公司）推出同步建模,技術(shù)，在參數(shù)化、基于歷史記錄建模的基礎(chǔ)上前進了一大步，能夠,快速捕捉用戶的設(shè)計意圖，提高設(shè)計效率。,同步建模技術(shù)是由,Siemens PLM Software,推出的交互式三維實,體建模方式，該建模方式融合了參數(shù)化、基于歷史記錄的順序建模,的優(yōu)勢。在同步建模技術(shù)中，去除了順序建模中基于歷史的概念，,所有的特征都在同一層，修改其中某一特征時，與之相關(guān)的特征一,起發(fā)生了變化，而不相關(guān)的特征則保持不變。同步技術(shù)真正的核心，,在于尺寸約束和拓撲約束的求解，從而高效地實現(xiàn)對零件模型和裝,配模型的設(shè)計變更，真正實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。,6.,同步建模技術(shù),(,Synchronous Technology,),2008年，Siemens PLM Software（即原U,?,UG,?,Pro/E,?,SolidWorks,?,SolidEdge,?,Inventor,?,CAXA,?,Solid3000,常見三維,CAD,系統(tǒng),?,CATIA,?UG?Pro/E?SolidWorks?SolidEdge,?,第一個基于,Windows,平臺的三維機械,CAD,軟件,?第一個創(chuàng)造了,FeatureManager,特征管理員的設(shè)計思想,?第一個在,Windows,平臺下實現(xiàn)的自頂向下的設(shè)計方法,?第一個實現(xiàn)動態(tài)裝配干涉檢查的,CAD,軟件,?第一個實現(xiàn)智能化裝配的,CAD,公司,?第一個開發(fā)特征自動識別,FeatureWorks,的軟件公司,?第一個開發(fā)基于,Internet,的電子圖板發(fā)布工具,(eDrawing),的,CAD,公司,認識,SolidWorks,?第一個基于Windows 平臺的三維機械CAD 軟件?,繪制草圖,裝,配,圖紙、設(shè),計文檔輸,出,零件生成,評估分析,仿真功能,選擇基準面，二維、三維草圖繪制（含各種配合關(guān)系定義）,拉伸,旋轉(zhuǎn),掃描,放樣,切割,異型孔,旋轉(zhuǎn),陣列,抽殼,拔模,等,插入零件,配合,陣列,參考,材料明細表,爆炸圖,等,測量,干涉檢查,質(zhì)量屬性,傳感器,對稱檢查,等,動畫,受力分析,熱分析等,1,、三維圖紙：零件圖、裝配圖，用于產(chǎn)品分析及報價。,2,、二維圖紙：,dwg,格式或,dxf,格式圖紙，用于加工、評審。,3,、圖片資料：渲染圖紙，用于宣傳及展示。,4,、動畫資料：展示，運動分析。,5,、文字資料：產(chǎn)品材料清單、仿真分析數(shù)據(jù)等。,SolidWorks,的設(shè)計流程,認識,SolidWorks,繪制草圖裝配圖紙、設(shè)計文檔輸出零件生成評估分析仿真功能選擇基,術(shù)語,特征,：在建模過程中的所有切除、凸臺、基準面、草圖都被稱為特征。,基準面,：可用來繪制草圖，除三個基本基準面外，也可以自行創(chuàng)建基準面。,拉伸,：默認是將一個草圖輪廓沿其法向延伸一定的距離形成實體的過程。,草圖,：二維圖形輪廓。,凸臺,：由草圖創(chuàng)建的實體，特指通過增加材料形成的實體。,切除,：與凸臺相反，通過去除材料創(chuàng)建結(jié)構(gòu)。,設(shè)計意圖,：特征之間的關(guān)聯(lián)和創(chuàng)建的順序思路。,認識,SolidWorks,術(shù)語特征：在建模過程中的所有切除、凸臺、基準面、草圖都被稱,SolidWorks,特點,:,1,、基于特征,2,、參數(shù)化,驅(qū)動尺寸,幾何關(guān)系,3,、實體建,模,4,、全相,關(guān),5,、約,束,6,、設(shè)計,意圖,認識,SolidWorks,SolidWorks特點:1、基于特征2、參數(shù)化驅(qū)動尺寸幾何,?,特征如何影響設(shè)計意圖,1,、“疊層蛋糕”法,2,、“制陶轉(zhuǎn)盤”法,3,、制造法,認識,SolidWorks,?特征如何影響設(shè)計意圖1、“疊層蛋糕”法2、“制陶轉(zhuǎn)盤”法3,菜單欄下拉按鈕區(qū),工具欄,認識,SolidWorks,菜單欄下拉按鈕區(qū)工具欄認識SolidWorks,工具欄及命令管理器,前導(dǎo)視圖工具欄,認識,SolidWorks,工具欄及命令管理器前導(dǎo)視圖工具欄認識SolidWorks,功能標(biāo)簽,管理器,認識,SolidWorks,功能標(biāo)簽管理器認識SolidWorks,設(shè)計樹,任務(wù)窗口,認識,SolidWorks,設(shè)計樹任務(wù)窗口認識SolidWorks,狀態(tài)欄,認識,SolidWorks,狀態(tài)欄認識SolidWorks,繪圖區(qū),參考三重軸,認識,SolidWorks,繪圖區(qū)參考三重軸認識SolidWorks,?,基本操作,操作,SolidWorks,，建議使用三鍵滾輪鼠標(biāo)。鼠標(biāo)各鍵功能如下：,?,左鍵,：單擊選擇對象；雙擊則對操作對象進行屬性管理。,?,中鍵（滾輪）：,在繪圖區(qū)域可以實現(xiàn)多種用途。,?,按住中鍵（滾輪），移動鼠標(biāo)可旋轉(zhuǎn)畫面（在工程圖中為平移畫面）,?,先按住,Ctrl,鍵，再按住中鍵（滾輪），移動鼠標(biāo)可平移畫面。,?,滾動滾輪即可實現(xiàn)縮放畫面，向前滾動為縮小畫面，向后滾動為放大畫面,(,注,意,：縮放畫面是以鼠標(biāo)位置為中心，因此，要近距離觀察目標(biāo)時，盡量將鼠,標(biāo)置于目標(biāo)位置處。,),?,雙擊中鍵（滾輪），可將模型對象置于圖形區(qū)域中央，并整屏顯示。,?,右鍵：,可彈出快捷方式，便于處理操作。,?,彈出快捷菜單：按下右鍵，可彈出快捷菜單。在不同的操作環(huán)境下，快捷菜,單的內(nèi)容不盡相同，包含畫面控制、繪制草圖、編輯草圖、編輯特征等。,?,鼠標(biāo)筆勢：在圖形區(qū)域內(nèi)，按下右鍵，移動鼠標(biāo)，出現(xiàn)鼠標(biāo)筆勢，可以快速,選擇操作命令。在不同的操作環(huán)境下，鼠標(biāo)筆勢的內(nèi)容也不同,認識,SolidWorks,?基本操作操作SolidWorks，建議使用三鍵滾輪鼠標(biāo)。鼠,?,顯示控制,?,鍵盤操作,?,上、下、左、右方向鍵可旋轉(zhuǎn)視角,?,按住,Ctrl,鍵，按上、下、左、右方向鍵可平移視角,?,Z,鍵可縮?。话醋?shift+Z,鍵可放大,?,前導(dǎo)視圖工具,?,按空格鍵可設(shè)定視圖定向,認識,SolidWorks,?顯示控制?鍵盤操作?上、下、左、右方向鍵可旋轉(zhuǎn)視角?按住C,SolidWorks,練習(xí),?,單擊,”,新建,”,按鈕,?,在彈出的,”,新建,solidworks,文件,”,對話框中選擇,”,零件,”,然,后單擊,”,確定,”,按鈕,?,單擊,”,拉伸凸臺,/,基體,”,按鈕,?,任選一平面為繪圖基準面,?,屏幕自動對正該基準面,并進入繪制草圖環(huán)境,?,單擊,”,圓,”,命令