SolidWorks 2016中文版機械設計從入門到精通

SolidWorks是世界上專門基於Windows系統開發的三維CAD軟件，該軟件以參數化特徵造型為基礎，具有功能強大、易學、易用等特點。

本書系統地介紹了 SolidWorks 2016 中文版軟件在草圖繪制、三維建模、裝配體設計、工程圖設計和模擬分析等方面的功能。本書每章的前半部分介紹軟件的基礎知識，後半部分利用內容較豐富的範例介紹具體的操作步驟，引 領讀者一步步完成模型的創建，使讀者能夠快速而深入地理解 SolidWorks 軟件中一些抽象的概念和功能。

本書可作為廣大工程技術人員的 SolidWorks 自學教程和參考書籍，也可作為大專院校電腦輔助設計課程的指導教材。本書所附光盤包含書中的實例文件、操作視頻錄像文件和每章的PPT演示文件。

本书作者赵罘是SolidWorks公司认证的培训师，北京工商大学材料与机械工程学院机械系教师。赵罘老师参加工作以来一直从事计算机仿真研究，参加科研12项，其中“九五攻关”项目1项，省部级项目7项，校级4项；以作者发表科技论文46篇，其中核心期刊20篇，EI检索18篇，出版图书40部。被评为北京市师德先进个人及中青年骨干教师。

目錄

第 1章　認識SolidWorks　1

1.1　SolidWorks概述　2

1.1.1　軟件的背景　2

1.1.2　軟件的主要特點　2

1.1.3　啟動SolidWorks　3

1.1.4　界面功能介紹　3

1.1.5　FeatureManager設計樹　9

1.2　SolidWorks的文件操作　10

1.2.1　新建文件　10

1.2.2　打開文件　11

1.2.3　保存文件　13

1.3　常用工具命令　14

1.3.1　【標準】工具欄　14

1.3.2　【特徵】工具欄　14

1.3.3　【草圖】工具欄　16

1.3.4　【裝配體】工具欄　17

1.3.5　【尺寸／幾何關系】工具欄　17

1.3.6　【工程圖】工具欄　18

1.3.7　【視圖】工具欄　18

1.3.8　插件工具欄　19

1.4　操作環境設置　20

1.4.1　工具欄的設置　20

1.4.2　鼠標常用方法　22

1.5　參考坐標系　22

1.5.1　原點　22

1.5.2　參考坐標系的屬性設置　22

1.5.3　修改和顯示參考坐標系　23

1.6　參考基準軸　23

1.6.1　臨時軸　23

1.6.2　參考基準軸的屬性設置　24

1.6.3　顯示參考基準軸　25

1.7　參考基準面　25

1.8　參考點　26

1.9　SolidWorks 2016新增功能概述　26

1.9.1　顯示界面新功能　26

1.9.2　草圖繪制新功能　28

1.9.3　零件和特徵新功能　29

1.9.4　曲面新功能　34

1.9.5　裝配體新功能　35

1.10　範例　36

1.10.1　生成參考坐標系　36

1.10.2　生成參考基準軸　37

1.10.3　生成參考基準面　38

1.10.4　生成配合參考　38

1.10.5　生成網格系統　39

1.10.6　生成活動剖切麵　40

第 2章　草圖繪制　42

2.1　基礎知識　43

2.1.1　進入草圖繪制狀態　43

2.1.2　退出草圖狀態　43

2.1.3　指針　45

2.2　草圖命令　45

2.2.1　繪制點　45

2.2.2　繪制直線　46

2.2.3　繪制中心線　47

2.2.4　繪制圓　47

2.2.5　繪制圓弧　49

2.2.6　繪制矩形　51

2.2.7　繪制多邊形　51

2.2.8　繪制橢圓與部分橢圓　52

2.2.9　繪制拋物線　53

2.2.10　繪制草圖文字　54

2.3　草圖編輯　55

2.3.1　繪制圓角　55

2.3.2　繪制倒角　56

2.3.3　轉折線　57

2.3.4　剪裁草圖實體　58

2.3.5　延伸草圖實體　59

2.3.6　分割草圖實體　59

2.3.7　鏡向草圖實體　60

2.3.8　線性陣列草圖實體　61

2.3.9　圓周陣列草圖實體　63

2.3.10　等距實體　64

2.3.11　轉換實體引用　65

2.4　3D草圖　66

2.4.1　空間控標　66

2.4.2　3D直線　66

2.4.3　3D點　67

2.4.4　3D樣條曲線　68

2.4.5　3D草圖尺寸類型　69

2.5　尺寸標註　70

2.5.1　線性尺寸　70

2.5.2　角度尺寸　70

2.5.3　圓形尺寸　71

2.5.4　修改尺寸　71

2.6　幾何關系　71

2.6.1　添加幾何關系　72

2.6.2　顯示/刪除幾何關系　73

2.7　復合草圖實例操作　73

2.7.1　進入草圖繪制狀態　73

2.7.2　繪制草圖基本圖形　73

2.7.3　繪制圓弧和樣條曲線　75

2.7.4　繪制矩形　77

2.7.5　生成文字及改變字體　79

2.7.6　繪制基準面　82

2.7.7　繪制草圖基本圖形　82

2.7.8　繪制圓及改變實體　84

2.7.9　繪制槽口、圓錐和拋物線　88

第3章　實體建模　92

3.1　拉伸凸台/基體特徵　93

3.1.1　拉伸凸台/基體特徵的屬性設置　93

3.1.2　生成拉伸凸台/基體特徵的

操作方法　94

3.2　拉伸切除特徵　95

3.2.1　拉伸切除特徵的屬性設置　95

3.2.2　生成拉伸切除特徵的操作方法　96

3.3　旋轉凸台/基體特徵　96

3.3.1　旋轉凸台/基體特徵的屬性

設置　96

3.3.2　生成旋轉凸台/基體特徵的

操作方法　97

3.4　掃描特徵　98

3.4.1　掃描特徵的屬性設置　98

3.4.2　生成掃描特徵的操作方法　100

3.5　放樣特徵　100

3.5.1　放樣特徵的屬性設置　101

3.5.2　生成放樣特徵的操作方法　102

3.6　筋特徵　103

3.6.1　筋特徵的屬性設置　103

3.6.2　生成筋特徵的操作方法　104

3.7　孔特徵　105

3.7.1　孔特徵的屬性設置　105

3.7.2　生成孔特徵的操作方法　107

3.8　範例　109

3.8.1　生成把手部分　109

3.8.2　生成其餘部分　113

第4章　實體特徵編輯　117

4.1　圓角特徵　118

4.1.1　圓角特徵屬性管理器　118

4.1.2　生成圓角特徵的操作方法　122

4.2　倒角特徵　124

4.2.1　倒角特徵屬性管理器　124

4.2.2　生成倒角特徵的操作方法　124

4.3　抽殼特徵　125

4.3.1　抽殼特徵屬性管理器　125

4.3.2　生成抽殼特徵的操作方法　126

4.4　特徵陣列　127

4.4.1　特徵線性陣列　127

4.4.2　特徵圓周陣列　129

4.4.3　表格驅動的陣列　131

4.4.4　草圖驅動的陣列　132

4.4.5　曲線驅動的陣列　133

4.4.6　填充陣列　134

4.5　鏡向　139

4.5.1　鏡向特徵的屬性設置　139

4.5.2　生成鏡向特徵的操作方法　139

4.6　壓凹特徵　139

4.6.1　壓凹特徵的屬性設置　140

4.6.2　生成壓凹特徵的操作方法　140

4.7　圓頂特徵　141

4.7.1　圓頂特徵的屬性設置　141

4.7.2　生成圓頂特徵的操作方法　141

4.8　變形特徵　141

4.8.1　變形特徵的屬性設置　142

4.8.2　生成變形特徵的操作方法　144

4.9　彎曲特徵　145

4.9.1　彎曲特徵的屬性設置　145

4.9.2　生成彎曲特徵的操作方法　147

4.10　邊界凸台/基體特徵　148

4.10.1　邊界凸台/基體特徵的屬性

設置　148

4.10.2　生成邊界凸台/基體特徵的

操作方法　149

4.11　拔模特徵　150

4.11.1　拔模特徵的屬性設置　150

4.11.2　生成拔模特徵的操作方法　152

4.12　範例　152

4.12.1　建立基礎部分　153

4.12.2　建立其餘部分　155

第5章　曲線與曲面設計　163

5.1　生成曲線　164

5.1.1　分割線　164

5.1.2　投影曲線　168

5.1.3　組合曲線　171

5.1.4　通過xyz點的曲線　171

5.1.5　通過參考點的曲線　173

5.1.6　螺旋線和渦狀線　174

5.2　生成曲面　178

5.2.1　拉伸曲面　179

5.2.2　旋轉曲面　182

5.2.3　掃描曲面　184

5.2.4　放樣曲面　186

5.3　編輯曲面　189

5.3.1　等距曲面　189

5.3.2　延展曲面　190

5.3.3　圓角曲面　191

5.3.4　填充曲面　192

5.3.5　中面　194

5.3.6　延伸曲面　195

5.3.7　剪裁曲面　197

5.3.8　替換面　198

5.3.9　刪除面　199

5.4　範例　201

5.4.1　生成輪轂部分　201

5.4.2　生成葉片部分　202

第6章　鈑金設計　209

6.1　基礎知識　210

6.1.1　折彎系數　210

6.1.2　K因子　210

6.1.3　折彎扣除　210

6.2　生成鈑金特徵　211

6.2.1　基體法蘭　211

6.2.2　邊線法蘭　212

6.2.3　斜接法蘭　215

6.2.4　繪制的折彎　216

6.2.5　斷裂邊角　217

6.2.6　褶邊　218

6.2.7　轉折　220

6.2.8　閉合角　222

6.3　編輯鈑金特徵　223

6.3.1　折疊　223

6.3.2　展開　224

6.3.3　放樣折彎　225

6.3.4　切口　227

6.4　範例　227

6.4.1　生成基礎部分　227

6.4.2　生成輔助部分　232

第7章　焊件設計　239

7.1　結構構件　240

7.2　剪裁/延伸　241

7.3　圓角焊縫　243

7.4　子焊件　245

7.5　自定義焊件輪廓　245

7.6　自定義屬性　245

7.7　範例　246

7.7.1　生成一側桁架　247

7.7.2　生成其他部分　255

第8章　模具設計　264

8.1　模具設計　265

8.1.1　基礎知識　265

8.1.2　拔模分析功能　265

8.1.3　底切分析功能　266

8.1.4　分型線功能　267

8.1.5　關閉曲面功能　267

8.1.6　分型面功能　268

8.1.7　模具設計的一般步驟　268

8.2　範例　269

8.2.1　打開模型　269

8.2.2　插入裝配凸台　269

8.2.3　檢查拔模　272

8.2.4　添加拔模　273

8.2.5　添加縮放比例　274

8.2.6　生成分型線　274

8.2.7　創建分型面　276

8.2.8　準備切削分割　277

8.2.9　應用切削分割　277

8.2.10　將型心移離型腔　279

8.2.11　生成切削裝配體　280

第9章　裝配體設計　284

9.1　裝配體概述　285

9.1.1　插入零部件　285

9.1.2　建立裝配體的方法　285

9.2　建立配合　286

9.2.1　配合概述　286

9.2.2　【配合】屬性管理器　286

9.2.3　【配合】屬性管理器

【分析】標簽　288

9.2.4　**佳配合方法　289

9.3　乾涉檢查　289

9.3.1　菜單命令啟動　290

9.3.2　屬性管理器選項說明　291

9.3.3　乾涉檢查的操作方法　292

9.4　裝配體統計　293

9.4.1　裝配體統計的信息　293

9.4.2　生成裝配體統計的操作方法　294

9.5　裝配體中零部件的壓縮狀態　294

9.5.1　壓縮狀態的種類　294

9.5.2　壓縮零件的方法　295

9.6　爆炸視圖　296

9.6.1　爆炸視圖命令啟動　296

9.6.2　屬性管理器選項說明　297

9.6.3　生成爆炸視圖的操作方法　297

9.7　軸測剖視圖　298

9.7.1　菜單命令啟動　299

9.7.2　屬性管理器選項說明　299

9.7.3　生成軸測剖視圖的操作方法　299

9.8　範例　301

9.8.1　插入零件　301

9.8.2　設置配合　303

9.8.3　模擬運動　306

第 10章　動畫設計　309

10.1　運動算例簡介　310

10.1.1　時間線　310

10.1.2　鍵碼點和鍵碼屬性　311

10.2　裝配體爆炸動畫　312

10.3　旋轉動畫　313

10.4　視像屬性動畫　315

10.5　距離或者角度配合動畫　316

10.6　物理模擬動畫　317

10.6.1　引力　318

10.6.2　線性馬達和旋轉馬達　319

10.6.3　線性彈簧　321

10.7　產品介紹動畫製作範例　323

10.7.1　設置相機和佈景　324

10.7.2　設置零部件外觀　326

10.7.3　製作動畫　327

10.7.4　更改零部件透明度　331

10.7.5　播放動畫　333

第 11章　線路設計　334

11.1　線路模塊（Routing）概述　335

11.1.1　激活SolidWorks Routing　335

11.1.2　步路模板　335

11.1.3　配合參考　336

11.1.4　使用連接點　336

11.1.5　維護庫文件　336

11.2　連接點和線路點　337

11.2.1　線路點（RoutePoint）　337

11.2.2　連接點　338

11.3　管筒線路設計範例　338

11.3.1　創建第 一條電力管筒線路　339

11.3.2　創建第 二條電力管筒線路　343

11.3.3　創建其餘電力管筒線路　348

11.3.4　保存裝配體及線路裝配體　348

11.4　管道線路設計範例　349

11.4.1　創建第 一條管道線路　349

11.4.2　創建第 二條管道線路　354

第 12章　工程圖設計　360

12.1　基本設置　361

12.1.1　圖紙格式的設置　361

12.1.2　線型設置　362

12.1.3　圖層設置　363

12.1.4　激活圖紙　365

12.1.5　刪除圖紙　365

12.2　建立視圖　366

12.2.1　標準三視圖　366

12.2.2　投影視圖　367

12.2.3　剖面視圖　368

12.2.4　輔助視圖　370

12.2.5　剪裁視圖　372

12.2.6　局部視圖　373

12.2.7　旋轉剖視圖　374

12.2.8　斷裂視圖　375

12.3　標註尺寸　377

12.3.1　繪制草圖尺寸　377

12.3.2　添加尺寸標註的操作方法　378

12.4　添加註釋　379

12.4.1　註釋的屬性設置　379

12.4.2　添加註釋的操作方法　382

12.5　泵體零件圖範例　383

12.5.1　建立工程圖前準備工作　383

12.5.2　插入視圖　385

12.5.3　繪制剖面圖　386

12.5.4　繪制剖切視圖　388

12.5.5　標註零件圖尺寸　389

12.5.6　標註零件圖的粗糙度　394

12.5.7　加註註釋文字　395

12.5.8　保存　395

12.6　定滑輪裝配圖範例　396

12.6.1　設置圖紙格式　396

12.6.2　添加主視圖　397

12.6.3　添加左視圖和俯視圖　398

12.6.4　添加各視圖中心線　399

12.6.5　添加斷開的剖視圖　399

12.6.6　標註尺寸　403

12.6.7　添加零件序號　407

12.6.8　添加技術要求　409

12.6.9　添加材料明細表　409

第 13章　配置與系列零件表　414

13.1　配置項目　415

13.1.1　零件的配置項目　415

13.1.2　裝配體的配置項目　415

13.2　設置配置　416

13.2.1　手動生成配置　416

13.2.2　激活配置　417

13.2.3　編輯配置　417

13.2.4　刪除配置　418

13.3　零件設計表　418

13.3.1　插入設計表　418

13.3.2　插入外部Microsoft Excel文件

為設計表　420

13.3.3　編輯設計表　420

13.3.4　保存設計表　420

13.4　套筒系列零件範例　421

13.4.1　創建表格　421

13.4.2　插入設計表　422

第 14章　模擬分析　425

14.1　公差分析（TolAnalyst）　426

14.1.1　測量目標面　426

14.1.2　裝配體順序　426

14.1.3　裝配體約束　427

14.1.4　分析結果　428

14.1.5　公差分析範例　428

14.2　有限元分析（SimulationXpress）　432

14.2.1　添加夾具　433

14.2.2　施加載荷　434

14.2.3　定義材質　435

14.2.4　運行分析　436

14.2.5　查看結果　436

14.2.6　有限元分析範例　437

14.3　流體分析（FloXpress）　442

14.3.1　檢查幾何體　442

14.3.2　選擇流體　443

14.3.3　設定邊界條件　443

14.3.4　求解模型　444

14.3.5　查看結果　444

14.3.6　流體分析範例　444

14.4　數控加工分析（DFMXpress）　448

14.4.1　規則說明　448

14.4.2　配置規則　449

14.4.3　數控加工分析範例　450

14.5　註塑模分析（Plastics）　451

14.5.1　SolidWorks Plastics簡介　451

14.5.2　SolidWorks Plastics組成　452

14.5.3　註塑模分析實例　452

第 15章　標準零件庫　467

15.1　SolidWorks Toolbox概述　468

15.1.1　Toolbox概述　468

15.1.2　SolidWorks Toolbox管理　468

15.1.3　安裝Toolbox　469

15.1.4　配置Toolbox　469

15.1.5　生成零件　471

15.1.6　將零件添加到裝配體　471

15.1.7　管理員操縱Toolbox　471

15.1.8　能夠自動調整大小的Toolbox

零部件（智能零件）　472

15.2　凹槽　473

15.2.1　生成凹槽　473

15.2.2　O-環凹槽屬性設置　474

15.2.3　固定環凹槽屬性設置　475

15.3　凸輪　475

15.3.1　生成凸輪　476

15.3.2　凸輪屬性的設置　476

15.3.3　凸輪運動的設置　479

15.3.4　凸輪生成的設置　480

15.3.5　收藏凸輪　483

15.4　其他工具　484

15.4.1　鋼梁計算器　484

15.4.2　軸承計算器　485

15.4.3　結構鋼　487

15.5　智能零件範例　488

15.5.1　設置配合參考　488

15.5.2　添加配置　489

15.5.3　製作智能零部件　493

15.5.4　應用智能零部件　495

第 16章　特徵識別　498

16.1　FeatureWorks選項設置　499

16.1.1　FeatureWorks選項　499

16.1.2　特徵識別的步驟　500

16.1.3　中級階段屬性管理器　501

16.2　FeatureWorks識別類型　501

16.2.1　自動/交互的特徵識別　502

16.2.2　交互特徵識別類型　502

16.2.3　逐步識別　506

16.3　識別不同實體　506

16.3.1　放樣特徵識別　506

16.3.2　陣列特徵識別　507

16.3.3　掃描特徵識別　509

16.4　診斷錯誤信息　509

16.4.1　拉伸的錯誤診斷　509

16.4.2　旋轉的錯誤診斷　511

16.4.3　倒角的錯誤診斷　511

16.4.4　圓角的錯誤診斷　513

16.5　減速器箱體特徵識別範例　513

16.5.1　識別特徵前的準備工作　514

16.5.2　交互特徵識別　516

第 17章　二次開發　523

17.1　SolidWorks二次開發概述　524

17.1.1　SolidWorks二次開發體系　524

17.1.2　Solidworks的二次開發接口　525

17.1.3　SolidWorks API函數　525

17.1.4　SolidWorks二次開發方法　525

17.1.5　SolidWorks二次開發工具　526

17.2　減速器建模二次開發範例　526

17.2.1　建立基礎模型　526

17.2.2　VB.NET二次開發界面　527

17.2.3　VB.NET應用程序代碼　530

第 18章　渲染輸出　534

18.1　佈景　535

18.2　光源　536

18.2.1　線光源　536

18.2.2　點光源　537

18.2.3　聚光源　538

18.3　外觀　538

18.4　貼圖　540

18.5　輸出圖像　541

18.5.1　PhotoView整合預覽　541

18.5.2　PhotoView預覽窗口　542

18.5.3　PhotoView選項　543

18.6　渲染實例　544

18.6.1　打開文件　544

18.6.2　設置模型外觀　546

18.6.3　設置模型貼圖　548

18.6.4　設置外部環境　550

18.6.5　設置光源與照相機　550

18.6.6　輸出圖像　556