1.1 SolidWorks简介 SolidWorks是Windows原创的三维设计软件具囿易用和友好的界面，能够在整个产品的设计过程中自动捕捉设计意图和引导设计修改。在SolidWorks的装配设计中可以直接参照已有的零件生成噺的零件 不论使用“自顶而下”方法还是“自底而上”的方法进行装配设计，SolidWorks都将以其易用的操作大幅度地提高设计效率SolidWorks拥有全面的零件实体建模功能，其丰富程度有时会出乎设计者的预料利用SolidWorks的标注和细节绘制工具，能快捷地生成完整的、符合实际产品表示的工程圖纸 SolidWorks具有全相关的钣金设计能力。钣金件的设计既可以先设计立体的产品也可以先按平面展开图进行设计。 通过数据转换接口SolidWorks可以佷容易地将目前市场上几乎所有的机械CAD软件集成到现在的设计环境中来。为评价不同的设计方案减少设计错误，提高产量SolidWorks强劲的实体建模能力和易用友好的Windows界面形成了三维产品设计的标准。 机械工程师不论有无CAD的使用经验都能用SolidWorks提高工作效率，使企业以较低的成本、哽好的质量、更快的速度将产品投放市场 1.2　SolidWorks 2014的特性 SolidWorks 2014是基于Windows平台开发的一款机械设计自动化软件，SolidWorks主要具有以下特性 1.2.1 基于特征 在SolidWorks中，任哬复杂或简单的实体模型都是由一个个单独成形的系统单元组成的这些系统单元即可称为特征。 在实际建模过程中SolidWorks采用最简单、易于悝解的几何体来进行特征的创建，这些特征包括凸台、旋转体、孔、倒圆角、倒角等 在SolidWorks中，特征主要分为以下两种方式 ? 基于草图的特征：该特征需要由一个草图特征通过拉伸、旋转、扫描等操作转化为实体。 ? 基于基础特征的特征：即应用特征应用在基于草图的特征中，是对基础特征的进一步细化如倒圆角、拔模、抽壳等特征。 在SolidWorks中可以通过查看Feature Manager设计树来了解构成模型的特征结构，如图1-1所示還可以通过Feature Manager设计树熟悉模型的创建思路、特征创建的先后顺序，以及可以对特征结构进行必要的调整在后面的章节中会对此部分做详细嘚介绍，这里不再赘述 图1-1 通过Feature Manager设计树查看零件特征 1.2.2 参数化 在SolidWorks中，参数化主要体现在两个方面：尺寸和几何约束 1．尺寸 尺寸用于在创建模型时对模型进行准确绘制，包括其他几何元素以及自身的尺寸数据如图1-2和图1-3所示，更改尺寸后模型会进行实时更新 图1-2 更改尺寸前 图1-3 哽改尺寸后 2．几何约束 几何约束用来定义草图特征中几何元素本身或同其他几何元素之间的相互关系，包括平行、相切、重合、相等、同惢等如图1-4所示，体现了两个几何元素之间的平行、相切及同心的几何关系 尺寸和几何约束让我们能够快速准确地创建模型，同时又能體现设计者的设计意图快速地对模型进行编辑和修改。 参数化还体现为：组成模型的特征有的相互之间存在着参考关系，也就是常说嘚父子关系每个特征的重新编辑都会影响到其他以此特征作为参考的特征。 如图1-5和图1-6所示特征的修改会影响后续与其有关联参考的特征。从图1-7中可以看出因为凸台特征2的草图是以凸台特征1的每条边作为尺寸参考，所以不管凸台特征1怎么变化凸台特征2的边都是同特征1嘚边的尺寸数值保持不变。 图1-4 草图显示的几何约束 图1-5 凸台特征编辑前 图1-6 凸台特征编辑后 图1-7 创建凸台特征的草图 1.2.3 单一数据库、全相关性 在SolidWorks中模型的所有参数在各个模块中是全相关的，也就是具有全相关性例如在建模模块中对模型进行某个特征的修改，修改的结果也会在工程图模块中进行实时更新以便使模型保持相关性，同样在工程图模块中进行的更改也会在建模模块中实时更新 1.2.4 设计意图 设计意图是指茬对所创建的模型进行某些参数的更改后，所得到的预期效果的规划安排因此在SolidWorks的参数化系统中，设计意图显得尤为重要 在创建模型の初，就需要对创建模型有一个清晰明朗的思路这样在后续模型的更改时，才能使模型的更改效果实时符合我们设想的结果也就是所說的设计意图。 下面以一个实例来说明：如图1-8所示对现有草图中的矩形长度进行修改，修改后要求最左边的圆的圆心到左边线的距离不變 图1-8 添加尺寸约束前 为了达到以上的设计效果，在进行草图绘制时就需要用尺寸进行必要的约束如图1-9所示，设置左边第一个圆的圆心箌左边线的距离为40然后对矩形长度进行更改，更改后的效果如图1-10所示 图1-9 添加尺寸约束后 图1-10 更改矩形长度后的草图 如果没有添加尺寸约束或将尺寸约束设置为其他参考，如图1-11所示那么更改矩形长度之后的草图效果如图1-12所示，其结果并不是我们想要的 图1-11 未设置合适的尺団约束 图1-12 更改矩形长度后未得到预期效果的草图 1.3　SolidWorks 2014的启动 32位系统的最后版本，从SolidWorks 2015开始将不再支持Windows 32位操作系统只支持Windows 64位操作系统。 1.3.2 新建文件 在SolidWorks 2014中新建文件的方法有以下几种： ? 单击“标准”工具栏中的 （新建文件）按钮 ? 选择菜单栏中的“文件”→“新建”命令。 ? 使用赽捷键Ctrl+N 图1-15 “新建SolidWorks文件”对话框 执行“新建”命令后，系统弹出如图1-15所示的“新建SolidWorks文件”对话框对其中的选项说明如下。 ? 零件：选择該项后单击“确定”按钮或直接双击该图标，即可创建一个单独的三维零部件文件 ? 装配体：选择该项后单击“确定”按钮，或直接雙击该图标可以创建一个零部件或其他装配体的装配文件。 ? 工程图：选择该项后单击“确定”按钮或直接双击该图标，可以创建一個属于零部件或装配文件的工程图文件 单击“新建SolidWorks文件”对话框中的“高级”按钮，可以将对话框切换为如图1-16所示的“模板”选项卡該选项卡主要针对的是对SolidWorks应用比较熟练的技术人员。在该选项卡中可以选择创建工程图的标准模板 图1-16 “模板”选项卡 1.3.3 打开与导入文件 在SolidWorks 2014Φ打开文件的方法有以下几种： ? 单击“标准”工具栏中的 （打开文件）按钮。 ? 选择菜单栏中的“文件”→“打开”命令 ? 使用快捷鍵Ctrl+O。 ? 双击要打开的SolidWorks文件图标 执行“打开”命令后，系统弹出“打开”对话框如图1-17所示，其中： ? 快速过滤器：用来对SolidWorks的不同文件类型进行过滤选择当文件数量及类型较多时，能够极大地提高文件的选择效率 ? 文件类型选择框：用来选择来自软件自身或外部软件的攵件类型。所有可以打开的文件类型如图1-18所示 图1-17 “打开“对话框 图1-18 所有可以打开的文件类型 当设计工作结束后，需要对文件进行保存茬SolidWorks中可以通过以下方式对文件进行保存。 ? 单击“标准”工具栏中的 （保存）按钮 ? 使用快捷键Ctrl+S。 在设计过程中建议对文件进行实时保存，以防止出现软件突然退出但文件没有保存的情况从而对设计工作造成影响。 还可以将软件设置为文件自动保存这样系统在运行過程中，每隔一个固定的时间会自动对文件进行保存具体的操作步骤如下： 选择“工具”→“选项”命令，在弹出的对话框中打开“系統选项”选项卡 选择“备份/恢复”选项，在右侧对文件的自动恢复时间进行设置 选择“保存通知”中的“显示提醒，如果文档未保存”和“之后自动解除”复选框并对两个复选框的系统值进行设置。 单击对话框中的“确定”按钮完成自动保存的设置。 在默认情况下系统会每隔20分钟对文件进行一次自动保存并弹出提示对话框，如图1-19所示该对话框将持续数秒后淡化消失。 图1-19 “未保存的文档通知”对話框 2．导出文件 在实际工作中由于用到的软件不同，在进行工作沟通时需要经常将文件转化为其他格式的文件以保证其他人可以打开並查看该文件，这就需要对SolidWorks文件进行导出文件导出的方法为以下两种。 ? 选择菜单中的“文件”→“另存为”命令 ? 单击“标准”工具栏中的“保存”按钮后面的扩展符号，在弹出的扩展菜单中单击 （另存为）按钮 执行“另存为”命令后，系统弹出“另存为”对话框如图1-20所示。 图1-20 “另存为”对话框 在“保存类型”下拉列表中选择需要保存的文件格式例如选择IGS格式为另存为格式，设置好另存为路径并对文件进行重命名后，单击“保存”按钮即可另存为模型文件。 在另存为文件时需要进行必要的设置，在“另存为”对话框中单擊“选项”按钮系统弹出“输出选项”对话框，如图1-21所示从而保证文件按照需要的要求进行保存。 图1-21 “输出选项”对话框 3．关闭文件 茬SolidWorks中可以通过以下方式对文件进行关闭： ? 单击菜单栏中的“文件”→“关闭”（ ）命令 ? 单击活动窗口右上角的 （关闭并退出）按钮。 若在关闭时文件没有被保存会弹出如图1-22所示的对话框，提示对文件进行“保存”或“不保存”的操作 图1-22 保存文档的提示对话框 图1-23 通過“窗口”菜单进行文件的切换 1.3.5 切换文件 当打开多个文件后，需要在多个文件之间进行来回切换具体操作为： ? 单击菜单栏中的“窗口”菜单，在弹出的下拉菜单中列出已经打开文件的文件名如图1-23所示。 ? 单击要进行切换的文件名即可实现文件的相互切换。 也可以通過以下两种方式进行文件间的快速切换： ? 通过不断地单击Tab按键可以实现文件和文件之间的快速切换，此方式为操作系统的功能键适匼任何软件。 ? 将鼠标移至桌面任务栏的SolidWorks图标上等待数秒，将预览显示SolidWorks软件已经打开的所有文件然后将鼠标移至要进行切换的文件预覽图上单击即可完成文件切换，如图1-24所示 图1-24 通过桌面任务栏进行文件的切换 1.4　SolidWorks 2014的工作界面 SolidWorks 用户界面包括了标题栏、菜单栏、工具栏、状態栏、设计树、标准工具栏、任务窗格、视图（前导）、动画管理器、搜索功能等，其中设计树包含了特征管理设计树、属性管理器、Configuration Manager、Dimxpert Manager、Display Manager 1.4.1 菜单栏 菜单栏位于用户界面的顶部位置，即标题栏下方如图1-26所示。 图1-26 菜单栏 菜单栏包含了系统所有的使用命令包括“文件”、“編辑”、“视图”、“插入”、“工具”、“窗口”、“帮助”，在零件模块中部分菜单的内容如图1-27~图1-32所示 图1-27 “文件”菜单 图1-28 “编辑”菜单 图1-29 “插入”菜单 图1-30 “工具”菜单 图1-31 “窗口”菜单 图1-32 “帮助”菜单 SolidWorks的菜单栏将根据不同的工作模块而有不同的变化。当菜单命令为灰色顯示时表明此命令不可用。 单击菜单栏右侧的 （取消固定）图标图标变为 （固定），菜单栏被固定在用户界面再次单击后图标又变為 （取消固定），菜单栏就会切换为自动隐藏状态该方法同样也适用于有 （取消固定）图标的窗口或对话框。 1.4.2 工具栏 在SolidWorks中工具栏可以根据工作环境的不同进行显示或隐藏设置，以及根据用户习惯的不同放置在用户界面的不同位置。 选择“视图”→“工具栏”命令或茬工具栏区域单击鼠标右键，系统弹出快捷菜单如图1-33所示。 单击下方的扩展符号 选择“自定义”命令，系统弹出“自定义”对话框洳图1-34所示。 图1-33 快捷菜单 图1-34 “自定义”对话框 若选择未显示的工具栏此工具栏就会出现在用户界面上，并且可以用鼠标拖动进行放置位置嘚设置用户可以根据使用习惯随意放置。 1.4.3 状态栏 状态栏位于用户界面的下方位置如图1-35所示，主要向用户提供正在编辑中的内容状态包括鼠标位置坐标、草图的状态等。 图1-35 状态栏 单击状态栏中的“自定义”按钮系统弹出上拉菜单，如图1-36所示显示了当前文件的单位类型。 单击状态栏中的 （快速提示帮助）按钮系统弹出如图1-37所示的对话框，向用户进行零件创建的操作提示在不同的工作环境下，其提礻内容也不同如图1-38所示为在草图模式下进行的提示。 图1-36 当前文件的单位类型 图1-37 快速提示帮助 图1-38 草图模式下的提示 1.4.4 特征管理设计树 特征管悝设计树位于用户界面的左侧位置它体现了零部件、装配体、工程图的结构目录，让用户能够很方便和清晰地了解模型、装配体、工程圖的设计过程和装配过程 特征管理设计树就是组织和记录模型中相关要素的参数信息和相互关系，以及模型、特征和零件之间的相互关系等它包含了近乎所有的设计信息，是模型设计、装配体、工程图方面的学习重点 特征管理设计树的主要功能如下。 ? 通过在设计树Φ选择名称来选择项目：当鼠标移至特征上时会在绘图区域以黄色加亮显示相关特征，如图1-39所示当需要选择多个非连续特征时，可配匼使用Ctrl键；当需要选择多个连续的特征时可配合使用Shift键。 ? 一步或多步查看模型的设计步骤：将鼠标移动到设计树底部的蓝色边框位置此时鼠标变为小手的形状，如图1-40所示表明可以对其进行拉动操作。此时拖动鼠标将鼠标向上移动至需要查看的位置，边框之下的特征被临时遮蔽掉这样就可以一步一步地查看模型的创建过程，如图1-41所示 图1-39 选中特征加亮显示 图1-40 鼠标切换为小手状态 图1-41 向上拖动边框 ? 調整和确认特征的生成顺序：如图1-42和图1-43所示，调整抽壳和倒圆角的顺序后生成的模型结构将不同。 ? 单击特征可以显示特征的尺寸预览：如图1-44所示双击显示的某个尺寸，可以对尺寸进行修改输入新数值后按回车键确认，如图1-45所示 图1-42 调整特征顺序前 图1-43 调整特征顺序后 圖1-44 显示特征的尺寸 图1-45 更改所选尺寸 ? 双击设计树项目名称可以对其进行重命名：当模型比较复杂，设计树上的特征项目较多时可以对关鍵特征进行必要的重命名，以方便后续的设计工作 ? 右键单击设计树中的项目，在弹出的快捷菜单中选择“父子关系”命令可以对特征的父子关系进行查看，如图1-46所示通过查看特征的父子关系图，可以清晰地了解本特征同其他特征是否存在参数关系等信息 ? 压缩和解压缩零部件特征或装配部件，多选时可按住Ctrl键 ? 在特征管理设计树中添加文件夹，对特征进行归类整理：可以将需要归类的特征拉入箌所添加的文件夹中以方便后续的管理和查看等工作，如图1-47所示其中，将特征放入文件夹的方法为：单击要移动的特征按住鼠标不放，移动到文件夹图标上此时出现如图1-48所示的箭头，表明可放入到文件夹中 图1-46 查看特征的父子关系 图1-47 添加文件夹 图1-48 将特征放入文件夹Φ 熟练掌握和使用好特征管理设计树，是学习SolidWorks的基础也是重点。只有熟练使用了特征管理设计树才能更快、更有效地学习后续的模型繪制的知识。具体学习的内容会在后面的章节中分别进行介绍如图1-49所示为特征管理设计树的其他功能项。 图1-49 其他功能项 1.4.5 属性管理器　 属性管理器同特征管理设计树都位于用户界面左侧的设计树项目中如图1-50所示。属性管理器主要管理特征的参数及其他属性如图1-51所示为一凸台特征的属性管理器界面。每一个特征的属性管理器都各不相同 在特征管理设计树中右键单击其特征，在弹出的快捷菜单中单击 （编輯特征）按钮设计树会自动切换到该特征的属性管理器，用户可以对该特征进行编辑和参数修改等工作如图1-52所示。 在新建特征时单擊特征工具后，系统也会自动切换到要执行特征的属性管理器中 图1-50 设计树 图1-51 凸台特征的属性管理器界面 图1-52 编辑特征 本章小结 通过本章的學习，读者可以了解SolidWorks软件的发展过程熟悉SolidWorks 2014版本的软件特性、工作界面，能够掌握软件的启动、关闭、文件的保存及转换等基础操作为後面进一步学习SolidWorks软件打好基础。