1.1 什么是SOLIDWORKS软件
SOLIDWORKS机械设计自动化软件是一个基于特征、参数化、实体建模的设计工具。该软件采用WindowsTM图形用户界面,易学易用。利用SOLIDWORKS可以创建全相关的三维实体模型,在设计过程中,实体之间可以存在或不存在约束关系;同时,还可以利用自动的或者用户定义的约束关系来体现设计意图。
一些常用术语的含义如下:
1.基于特征 正如装配体由许多单个独立零件组成的一样,SOLIDWORKS中的模型是由许多单独的元素组成的。这些元素被称为特征。
在进行零件或装配体建模时,SOLIDWORKS 软件使用智能化的、易于理解的几何体(例如凸台、切除、孔、肋、圆角、倒角和拔模等)创建特征,特征创建后可以直接应用于零件中。
SOLIDWORKS中的特征可以分为草图特征和应用特征。
1)草图特征:基于二维草图的特征,通常该草图可以通过拉伸、旋转、扫描或放样转换为实体。
2)应用特征:直接创建在实体模型上的特征。例如,圆角和倒角就是这种类型的特征。
SOLIDWORKS软件在一个被称为FeatureManager设计树的特殊窗口中显示模型的特征结构。FeatureManager设计树不仅显示特征被创建的顺序,而且可以使用户很容易得到所有特征的相关信息。读者将会在本书中学习到关于FeatureManager设计树的更多内容。
举例说明基于特征建模的概念。零件可以看成是几个不同特征的组合——一些特征是增加材料的,例如圆柱形凸台,如图1-1所示;一些特征是去除材料的,例如不通孔,如图1-2所示。
图1-1 基于特征的结构(一)
图1-2 基于特征的结构(二)
图1-3显示了这些单个特征与其在FeatureManager设计树列表中的一一对应关系。
2.参数化 用于创建特征的尺寸与几何关系,可以被记录并保存于设计模型中。这不仅可以使模型能够充分体现设计者的设计意图,而且能够快速简单地修改模型。
1)驱动尺寸:驱动尺寸是指创建特征时所用的尺寸,包括与绘制几何体相关的尺寸和与特征自身相关的尺寸。圆柱体凸台特征就是这样一个简单的例子。凸台的直径由草图中圆的直径来控制,凸台的高度由创建特征时拉伸的深度来决定。
图1-3 特征与FeatureManager设计树的对应关系
2)几何关系:几何关系是指草图几何体之间的平行、相切和同心等信息。以前这类信息是通过特征控制符号在工程图中表示的。通过草图几何关系,SOLIDWORKS可以在模型设计中完全体现设计意图。
3.实体建模 实体模型是CAD系统中所使用最完整的几何模型类型。它包含了完整描述模型的边和表面所必需的所有线框和表面等信息。除了几何信息外,它还包括把这些几何体关联到一起的拓扑信息。例如,哪些面相交于哪条边(曲线)。这种智能信息使一些操作变得很简单,例如圆角过渡,只需选一条边并指定圆角半径值就可以完成。
4.全相关 SOLIDWORKS模型与它的工程图及参考它的装配体是全相关的。对模型的修改会自动反映到与之相关的工程图和装配体中。同样,对工程图和装配体的修改也会自动反映到模型中。
5.约束 SOLIDWORKS支持诸如平行、垂直、水平、竖直、同心和重合这样的几何约束关系。此外,还可以使用方程式来创建参数之间的数学关系。通过使用约束和方程式,设计者可以保证设计过程中实现和维持诸如“通孔”或“等半径”之类的设计意图。
6.设计意图 设计意图是指关于模型改变后如何表现的规划。下面将专门用一节的内容来介绍设计意图。