1.3 SOLIDWORKS功能介绍

SOLIDWORKS软件包括多个功能模块,不同的功能模块可以完成不同的技术工作,下面介绍SOLIDWORKS软件主要功能模块。

说明:了解SOLIDWORKS功能模块,让读者知道SOLIDWORKS能够完成哪些工作,然后根据自己实际工作需要选择需要的功能模块学习。

(1)零件设计功能

SOLIDWORKS零件设计功能主要用于二维草图及零件设计。SOLIDWORKS零件设计功能利用基于特征的思想进行零件设计,零件上的每一个几何对象都可以看作是一个特征,零件的设计就是特征的设计。SOLIDWORKS零件设计功能具有功能强大的特征设计工具,方便进行各种特征设计,SOLIDWORKS零件设计应用举例如图1⁃6所示。

在SOLIDWORKS快捷按钮区单击“新建”按钮,系统弹出“新建SOLIDWORKS文件”对话框,在该对话框的类型区域选择“零件”类型,单击“确定”按钮,系统进入SOLIDWORKS零件设计环境,用于进行二维草图绘制及零件设计,如图1⁃7所示。

(2)装配设计功能

SOLIDWORKS装配设计功能主要用于产品装配设计,就是将已经设计好的零件导入SOLIDWORKS装配环境进行参数化组装以得到最终的装配产品。装配设计是进一步学习和使用自顶向下、动画仿真、管道设计、电气设计、产品渲染及模具设计的基础,在学习和使用这些高级功能之前必须具备装配设计能力,否则很难学好后面的内容。

在SOLIDWORKS快捷按钮区单击“新建”按钮,系统弹出“新建SOLIDWORKS文件”对话框,在该对话框的类型区域选择“装配体”类型,单击“确定”按钮,系统进入SOLIDWORKS装配设计环境,用于进行产品装配设计,如图1⁃8所示。

(3)工程图功能

SOLIDWORKS工程图功能主要用于创建产品工程图,包括零件工程图和装配工程图。在工程图模块中,用户能够方便创建各种工程图视图,如主视图、投影视图、轴测图、剖视图等,还可以进行各种工程图标注,如尺寸标注、公差标注、粗糙度符号标注等。另外工程图模块具有强大的工程图模板定制功能,还可以自动生成零件明细表,并且提供与其他图形文件(如dwg,dxf等)的交互式图形处理,从而扩展SOLIDWORKS工程图实际应用。

在SOLIDWORKS快捷按钮区单击“新建”按钮,系统弹出“新建SOLIDWORKS文件”对话框,在该对话框的类型区域选择“工程图”类型,单击“确定”按钮,系统进入SOLIDWORKS工程图环境,用于创建工程图,如图1⁃9所示。

(4)曲面设计功能

SOLIDWORKS曲面设计功能主要用于曲线及曲面造型设计,用来完成一些复杂的产品造型设计。SOLIDWORKS提供多种曲线设计工具,如交叉曲线、投影曲线、分割线等,同时还提供了多种曲面设计工具,如扫描曲面、放样曲面、边界曲面、填充曲面等,帮助用户完成曲面产品造型设计。

在SOLIDWORKS零件设计环境中展开“曲面”选项卡,该选项卡中提供了曲线及曲面设计工具,用于曲面造型设计,如图1⁃10所示。

(5)自顶向下设计功能

自顶向下设计是一种从整体到局部的设计方法,是目前最常用的产品设计与管理方法。其基本思路是:首先设计一个控制产品整体结构的骨架模型;然后从骨架模型往下游细分,得到下游级别的骨架模型及中间控制结构(控件);然后根据下游级别骨架和控件来分配各个零件间的位置关系和结构;最后根据分配好零件间的关系,完成各零件的细节设计。SOLIDWORKS自顶向下设计应用举例如图1⁃11所示。

在SOLIDWORKS中,自顶向下设计是在零件设计环境与装配设计环境中进行的,其中提供了用于自顶向下设计需要的几何关联复制工具及结构设计工具,如图1⁃12所示。

(6)钣金设计功能

SOLIDWORKS钣金设计模块主要用于钣金设计,能够完成各种钣金结构设计,包括钣金基体法兰、钣金折弯、钣金成形等,还可以在考虑钣金折弯参数的前提下对钣金件进行展平,从而方便钣金件的加工与制造。

在SOLIDWORKS零件设计环境中展开“钣金”选项卡,在该选项卡中提供了钣金设计工具,用于钣金结构设计,如图1⁃13所示。

(7)焊件设计功能

SOLIDWORKS焊件设计模块主要用于设计各种型材结构件。如厂房钢结构、大型机械设备上的护栏结构、支撑机架等,都是使用各种型材焊接而成的,这些结构都可以使用SOLIDWORKS焊件设计功能完成。

在SOLIDWORKS零件设计环境中展开“焊件”选项卡,在该选项卡中提供了焊件设计工具,用于焊件结构设计,如图1⁃14所示。

(8)高级渲染功能

SOLIDWORKS高级渲染功能主要用来对产品模型进行渲染,也就是给产品模型添加外观材质、虚拟场景等,模拟产品实际外观效果,使用户能够预先查看产品最终效果,从而在一定程度上给设计者一定的反馈。SOLIDWORKS提供了功能完备的外观材质库供渲染使用,方便用户进行产品渲染。在SOLIDWORKS中激活PhotoView 360插件,然后在零件设计或装配设计环境中展开“渲染工具”选项卡,在该选项卡中提供了产品渲染工具,如图1⁃15所示。

(9)动画与运动仿真功能

SOLIDWORKS动画与运动仿真功能主要用于运动学及动力学仿真模拟与分析。用户通过在机构中定义各种机构运动副(装配配合)使机构各部件能够完成不同的动作,还可以向机构中添加各种力学对象(如弹簧、力与扭矩、阻尼、重力、3D接触等),使机构运动仿真更接近于真实水平。因为运动仿真反映的是机构在三维空间的运动效果,所以通过机构运动仿真能够轻松检查出机构在实际运动中的动态干涉问题,并且能够根据实际需要测量各种仿真数据,导出仿真视频文件,具有很强的实际应用价值。

在SOLIDWORKS中激活SOLIDWORKS Motion插件,然后在零件设计或装配设计环境中展开“运动算例”,运动算例界面中提供了动画与运动仿真工具,如图1⁃16所示。

(10)管道设计功能

SOLIDWORKS管道设计功能主要用于三维管道设计。用户通过定义管道连接属性、创建管道路径并根据管道设计需要向管道中添加管道线路元件(如管接头、三通管等),能够有效模拟管道实际布线情况,查看管道在三维空间的干涉问题。另外,模块中提供了多种管道布线方法,帮助用户进行各种情况下的管道布线,从而提高管道布线设计效率。管道布线完成后,还可以创建管道工程图,用来指导管道实际加工与制造。

在SOLIDWORKS中激活SOLIDWORKS Routing插件,然后在装配设计环境中展开“管道设计”选项卡,在该选项卡中提供了管道设计工具,如图1⁃17所示。

(11)电气设计功能

SOLIDWORKS电气设计功能主要用于三维电气布线设计。用户通过定义电气连接属性、创建电气布线路径,然后编辑电线,能够有效模拟电气实际铺设情况,查看电线在三维空间的干涉问题,最后还可以创建电气展平图,用来指导电气实际加工与制造。

在SOLIDWORKS中激活SOLIDWORKS Routing插件,然后在装配设计环境中展开“电气”选项卡,在该选项卡中提供了电气设计工具,如图1⁃18所示。

(12)模具设计功能

SOLIDWORKS模具设计功能主要用于模具设计,其中提供了各种模具设计工具,包括模具分析(拔模分析与底切分析)、分型线设计、分型面设计、型芯设计等,另外,安装IMOLD插件可以扩展SOLIDWORKS模具设计功能,方便用户进行模架及标准件设计。

在SOLIDWORKS中调用模具工具,主要用于模具设计,然后激活IMOLD插件,主要用于模架及标准件设计,如图1⁃19所示。

(13)Simulation功能(有限元分析)

SOLIDWORKS Simulation功能主要用于有限元分析,是进行可靠性研究的重要应用模块。其中提供了大量用于有限元分析的材料库,还可以定义新材料供分析使用;能够方便地加载约束和载荷,模拟真实工况;同时网格划分工具也很强大,网格可控性强,方便用户对不同结构进行网格划分。

在SOLIDWORKS中激活SOLIDWORKS Simulation插件,然后在零件设计或装配设计环境中展开“Simulation”选项卡,在该选项卡中提供了Simulation分析工具与结果查看工具,如图1⁃20所示。