项目一 SolidWorks初步

任务一 SolidWorks应用基础

学习目标

（1）了解SolidWorks的主要功能。

（2）熟悉SoldiWorks2022用户界面。

（3）掌握SolidWorks2022基本文件操作。

（4）掌握SolidWorks2022调整视图的方法。

（5）掌握选择、隐藏/显示、删除对象的方法。

（6）掌握快捷键和选择导览列的使用方法。

（7）掌握鼠标笔势的使用及设置。

任务描述

本次任务中，我们将学习SolidWorks的基本概念和常用术语；熟悉SolidWorks 2022软件的操作界面、特征管理器（FeatureManager设计树）和命令管理器（CommandManager工具栏）等；通过对典型零件模型、装配体模型和工程图的观察掌握鼠标操作和视图调整的方法；了解软件在机电产品设计中的作用。

任务提示

1. 工作方法

（1）根据任务描述，通过线上学习与讨论进行SolidWorks 2022用户界面及基本操作的分析。

（2）通过查询互联网、查阅图书馆资料等途径收集、分析信息。

（3）以小组讨论的形式完成工作计划。

（4）按照工作计划完成小组成员分工。

（5）对于出现的问题，请先自行解决，如确实无法解决，再寻求帮助。

（6）与指导老师讨论，进行学习总结。

2. 工作内容

（1）工作过程按照“六步法”实施。

（2）认真回答引导问题，仔细填写相关表格。

（3）小组合作完成任务，对任务完成情况的评价应客观、全面。

（4）进行现场6S和TPM管理，并按照岗位安全操作规程进行操作。

3. 相关理论知识及操作技能

（1）三维模型及其在机电产品设计中的作用。

（2）SolidWorks 2022用户界面。

（3）SolidWorks 2022基本操作。

（4）鼠标的应用。

4. 知识储备

（1）Windows操作系统下的文件操作。

（2）典型Windows应用软件操作。

（3）工程图纸的识读。

（4）工具栏、菜单和鼠标操作。

5. 注意事项与安全环保知识

（1）熟悉电脑及Windows操作系统的使用方法。

（2）练习结束后按要求依次保存模型文件，上传作业至网络课程平台。

（3）关闭SolidWorks软件，关闭电脑，做好6S和TPM管理。

工作过程

一、信息

1. 课前准备

课前完成如下线上学习任务：

（1）从网络课程平台接受任务，通过查询互联网、查阅图书馆资料等途径收集、分析有关信息。

（2）在网络讨论组内进行成果分享、交流与讨论。

2. 任务引导

（1）SolidWorks是哪个公司的产品？

（2）SolidWorks提供了哪些主要功能？

（3）SolidWorks新建文件时有哪三个基本模块？

二、计划

1. 小组分工

表1-1 小组分工

说明：组长负责组织工作，汇报员负责分享信息时进行项目讲解，技术员负责实施，审核员负责结果校核。

2. 讨论工作计划

在老师讲解后，小组成员共同讨论计划，列出需要了解的概念、理论和文件操作方法，以及通过对已有零件模型和工程图的操作熟悉软件界面和鼠标操作方法等。

三、决策

1. 制定工作计划流程表

（1）小组成员共同讨论计划，列出典型零件模型观察要点。

表1-2 典型零件观察要点

（2）小组成员共同讨论计划，列出典型装配体模型观察要点。

表1-3 典型装配体观察要点

（3）小组成员共同讨论计划，列出典型工程图观察要点。

表1-4 典型工程图观察要点

2. 展示工作计划流程表

已上传工作计划流程表的小组进行展示，其他小组提出意见和建议，完善流程。

四、实施

1. 斜支座零件的观察

打开典型模型零件——斜支座并观察其结构，截取几个最能体现其结构的图。

要求：全员参与，互相协商完成。

（1）分析给定斜支座零件的结构特点。

图1-1 斜支座零件模型

底面为带圆角和孔的长方体；支座倾斜与底面成一锐角，带孔和支撑板（筋）。

（2）实施流程。

表1-5 斜支座零件模型观察流程

2. 电动机装配体模型的观察

打开典型装配体模型——电动机并观察其结构，截取几个最能体现其结构的图。

要求：全员参与，互相协商完成。

（1）分析给定电动机装配体模型的结构特点。

从外观上可以看到底座、端盖两个、转轴、风扇等零件，端盖用螺钉固定到底座，风扇用卡簧限制位置，预测内部应有定子绕组、定子铁芯、轴承等零件。

图1-2 电动机装配体模型

（2）实施流程。

表1-6 电动机装配体模型观察流程

3. 连杆工程图的观察

打开典型工程图文件——连杆（Idler）并观察其结构，记录零件信息。

要求：全员参与，互相协商完成。

（1）分析给定连杆零件工程图中视图的特点。

该工程图由4个视图组成，主视图使用局部剖，左视图采用全剖视图，俯视图无剖视，B-B视图为左视图在特定位置的全剖视图。

图1-3 连杆零件工程图

（2）实施流程。

表1-7 连杆（Idler）工程图观察流程

4. 成果分享

对操作结果进行分享和解答，针对问题，教师及时进行现场指导与分析。

5. 问题反思

对操作过程中出现的失误找出问题，思考失误原因，找出解决方案。

五、检查

按实施步骤要求，完成工作任务，填写检查表。

表1-8 检查表

六、评价

项目工作评价表见附录一。

七、项目学习总结

重点写出不足，及今后改进的计划，见附录二。

相关理论知识

一、SolidWorks基本功能

SolidWorks是由美国SolidWorks公司自主开发的三维机械CAD软件，自1995年问世以来，SolidWorks以其强大的功能、易用性和创新性，极大地提高了机械工程师的设计效率，在与同类软件的竞争中逐步确立了其市场地位。

SolidWorks的主要功能包括零件建模、虚拟装配和生成二维工程图。另外，还具备钣金设计、焊接设计、运动仿真、有限元分析、渲染等多项机械设计常用的附加功能。SolidWorks中的零件、装配体和工程图具有联动关系，它们是一个模型的不同表现形式，对任意一个进行改动都会使其他两个自动跟着改变，即假设在零件模型中修改了某尺寸的大小，那么，在装配体和工程图中，该尺寸也会发生相同的变化。同时，它也是基于特征的参数化机械设计软件，具有通过约束和参数驱动三维实体的功能。

二、SolidWorks 2022用户界面

SolidWorks 2022用户界面完全采用Windows界面风格，与其他Windows应用程序的操作方法一样。图1-4所示是典型的SolidWorks 2022零件设计窗口。

图1-4 SolidWorks零件设计窗口

1. 菜单

通过菜单可以访问SolidWorks 2022提供的许多命令，当用户将光标移动到窗口左上角指向右侧的箭头时，菜单可见，如图1-5所示。单击图钉图标，可以保持主菜单栏固定并始终显示。

图1-5 菜单

2. 工具栏（CommandManager）

CommandManager是一组被分到多个选项卡的图标命令（工具栏），这些选项卡是针对特定的任务而设计的。例如，零件建模环境下的工具栏包括几个选项卡，用以访问【特征】、【草图】等相关命令，如图1-6所示。

图1-6 工具栏

3. 设计树（FeatureManager）

设计树（FeatureManager）是SolidWorks 2022软件中一个独特的部件。它可形象地显示出零件或装配体中的所有特征。当特征创建完成后，就会被添加到设计树中，因此设计树可显示出建模操作的先后顺序。通过设计树，可以编辑零件中包含的特征，如图1-7所示。

4. 属性管理器（PropertyManager）

许多SolidWorks 2022命令是通过PropertyManager（属性管理器）来执行的。属性管理器和设计树在窗口相同的位置交替出现，当属性管理器运行时，将自动代替设计树，如图1-8所示。

图1-7 FeatureManager设计树

图1-8 PropertyManager属性管理器

在属性管理器顶部排列的按钮包括【确定】和【取消】。

在顶部按钮的下面是一个或多个包含相关选项的选项组，用户可以根据需要将它们打开（展开）或关闭（折叠），从而激活或不激活该选项组。

5. 任务窗格

【任务窗格】窗口包含【SolidWorks资源】、【设计库】、【文件探索器】、【视图调色板】、【外观/布景】、【自定义属性】和【SolidWorks Forum】选项，如图1-9所示。默认情况下，其位于软件窗口界面右侧，也可以移动和调整大小，打开或关闭，还可以固定于界面右侧的默认位置。

图1-9 任务窗格

三、SolidWorks的文件操作

1. 新建文件

启动SolidWorks 2022后，在初始界面中单击【新建】按钮，或者选择【文件】>【新建】菜单，弹出【新建SolidWorks文件】对话框，如图1-10所示。在该对话框中选择要创建的文件类型，然后单击【确定】按钮，或者直接双击要创建的文件类型图标，即可新建一个文件。

图1-10 新建文件

2. 打开文件

选择【文件】>【打开】菜单，或者单击菜单栏中的【打开】按钮，弹出【打开】对话框，如图1-11（a）所示，在该对话框中找到并选中要打开的文件后，单击【打开】按钮，即可打开指定的文件。

在SolidWorks 2022软件中，不仅可以打开自身生成的文件（如*.sldprt、*.sldasm、*.slddrw），还可以打开其他软件（如CATIA、Pro/E或Creo、UG等）生成的文件，进而对文件进行编辑。用户可在【文件类型】下拉菜单中选择对应的文件类型，然后打开所需文件，如图1-11（b）所示。

（a）打开文件对话框

（b）打开文件类型

图1-11 打开文件

3. 保存文件

若要保存文件，可单击菜单栏中的【保存】按钮，或者选择【文件】>【保存】菜单，弹出【另存为】对话框，如图1-12所示，选择文件存放的文件夹和文件类型，输入要保存的文件名称，然后单击【保存】按钮。

4. 关闭文件

在编辑文件并进行保存后，单击图形区域右上角的【关闭】按钮，可关闭当前打开的文件。如果单击用户界面右上角的【关闭】按钮，可退出SolidWorks 2022软件。如果对文件进行了编辑但没有保存，则关闭文件或退出SolidWorks 2022软件时，会弹出提示对话框，如图1-13所示。

图1-12 保存文件

图1-13 关闭文件

四、SolidWorks 2022设置

SolidWorks是一款非常优秀的三维建模软件。在使用时对系统进行一定的设置，可以满足个人使用习惯，提高作图效率。同时，通过设置，也能够使绘图及标注更适应国家标准。

在【工具】菜单中，【选项】对话框允许用户自定义SolidWorks的功能，例如绘图标准、个人习惯和工作环境等。用户可以有几个不同层次的设置，分别如下：

（1）系统选项，【系统选项】选项卡如图1-14所示，在【系统选项】选项卡里的选项，一旦被保存后，将影响所有SolidWorks文档，系统设置允许用户控制和自定义工作环境。例如，设定个人喜欢的窗口背景颜色，因为是系统设置，相同的零件或装配体在不同用户的计算机上打开，其显示窗口背景颜色也是不同的。

图1-14 【系统选项】选项卡

图1-15 【文档属性】选项卡

（2）文档属性，【文档属性】选项卡如图1-15所示，这些设置可以被应用到单个文件中。例如，单位、绘图标准和材料属性（密度）都可以在文档属性中设置并随文件一起被保存，并且不会因为文件在不同的系统环境中打开而发生变化。

五、鼠标笔势

1. 鼠标的作用

在SolidWorks 2022中，鼠标的左键、右键和中键（滚轮）具有完全不同的意义。

左键：用于选择对象，如几何体、菜单按钮和设计树中的内容等。

右键：用于激活关联的快捷菜单，快捷菜单的内容取决于光标所处的位置，其中也包含常用的命令菜单。在快捷菜单的顶部是关联工具栏，包含适用于被选择对象的最常用的命令图标。在关联工具栏的下面是下拉式菜单，它包含针对被选择对象可用的其他命令，如图1-16所示。

图1-16 关联工具栏和下拉式菜单

中键（滚轮）：用于动态地旋转、平移和缩放零件或装配体等。旋转，按住鼠标中键（滚轮）同时移动鼠标；平移，按住Ctrl键和鼠标中键（滚轮）同时移动鼠标；缩放，向上滚动中键（滚轮）缩小图形对象，向下滚动中键（滚轮）放大图形对象。

2. 笔势

在SolidWorks 2022的图形编辑区域按住鼠标右键并任意方向轻轻移动光标，屏幕上将出现如图1-17（a）所示包含4个命令的鼠标笔势。激活鼠标笔势只需要鼠标滑过它，而不需要点击鼠标左键，也不需要释放右键，习惯使用鼠标笔势后，可以保证在一些设计操作中眼睛不离开屏幕，从而提高设计效率。

（a）调用鼠标笔势 （b）鼠标笔势功能

图1-17 鼠标笔势

鼠标笔势中所包含的命令，随着编辑方式的不同而有所区别，如图1-17（b）所示。

通过【工具】>【自定义】，并选择【鼠标笔势】标签，修改鼠标笔势功能。在左侧对话框【搜索】栏中搜索到需要设置的命令，并用鼠标左键拖拽到右侧鼠标笔势指南相应位置即可，如图1-18所示。

图1-18 鼠标笔势的设置

六、快捷键

一些菜单选项具有快捷键，例如命令【编辑/重建模型】快捷键为Ctrl+B、【视图/上一视图】快捷键为Ctrl+Shift+Z。

SolidWorks 2022中常用快捷键一般符合Windows标准，如Ctrl+O代表【文件】>【打开】，Ctrl+S代表【文件】>【保存】，Ctrl+Z代表【编辑】>【撤消】等。

在SolidWorks中，用户还可以方便地单独使用快捷键来缩放、平移和旋转视图，具体见表1-9。

表1-9 视图操作快捷键

七、选择导览列

【选择导览列】会根据选择的几何图形或实体显示对象的层次结构。例如在“斜支座”零件模型（见图1-1）中选择最上方的斜面，则跳出的【选择导览列】中显示该部分实体的层次结构为：以“草图2”为基础通过“拉伸凸台/基体”命令得到的存在于“斜支座”零件中的实体（凸台-拉伸2），如图1-19所示。

图1-19 选择导览列

图1-20 前导视图工具栏

八、视图调整工具

1. 视图（前导）工具栏

【视图（前导）】工具栏是位于绘图区域正上方，其包含许多常用的视图操作命令工具按钮，部分按钮包含一个小的向下的箭头，用于访问其他命令。如图1-20所示。

【视图（前导）】工具栏部分按钮作用如下：

【整屏显示全图】：缩放模型以整屏显示视图。

【局部放大】：在要放大的区域按住鼠标左键拖出一个矩形框，然后释放鼠标，系统将自动放大矩形框区域。

【上一视图】：显示上一视图。

【Section View】：使用基准面或面显示零件或装配体的剖面图。

2. 视图定向

在设计过程中，通过改变当前的视图定向或视口数，可以方便地观察模型。单击【视图（前导）】工具栏中的【视图定向】按钮，弹出视图定向列表，如图1-21所示。

图1-21 【视图定向】

视图定向列表中各按钮的作用见表1-10。

表1-10 【视图定向】按钮

3. 视图显示类型

以不同样式显示模型，有利于模型设计和分析。单击【视图（前导）】工具栏中的【显示类型】按钮，弹出如图1-22所示的下拉列表，该下拉列表中提供了5种视图显示样式，即带边线上色、上色、消除隐藏线、隐藏线可见和线架图。

图1-22 【显示类型】

【带边线上色】：显示模型的上色视图（带边线）。

【消除隐藏线】：只显示从当前视向看得到的模型边线。

【线架图】：显示模型的所有边线（均为实线）。

【上色】：显示模型的上色视图（不带边线）。

【隐藏线可见】：显示模型的所有边线，但当前视图隐藏的边线以浅虚线显示

【显示类型】下拉列表中5种样式下的视图显示效果如图1-23所示。

（a）带边线上色

（b）上色

（c）消除隐藏线

（d）隐藏线可见

（e）线架图

图1-23 【显示类型】

4. 隐藏/显示项目

单击【视图（前导）】工具栏中的【隐藏/显示项目】按钮，弹出如图1-24所示的【隐藏/显示项目】下拉列表，利用该下拉列表中的按钮，可以控制图形区域中各种项目的显示状态。

例如，当【观阅原点】按钮处于按下状态时，图形区域将显示坐标原点，如图1-25（a）所示；当该按钮处于弹起状态时，图形区域会隐藏坐标原点，如图1-25（b）所示。

图1-24 【隐藏/显示项目】

（a）【观阅原点】按钮被按下

（b）【观阅原点】按钮弹起

图1-25 【观阅原点】按钮