編輯推薦
《SolidWorks 2008中文版基礎教程》按照“知識+實例”的模式編寫所有實例均為工程實例內容編排由淺入深、技巧點撥深入透徹。
內容簡介
SolidWorks是由美國SolidWo rks公司基於WitIdows平颱開發的大型三維CAD/CAM/CAE軟件,它具有易學易用、功能強大、技術創新三大特點。SolidWorks是三維造型設計的常用軟件,受到廣大工程設計人員的普遍歡迎,目前已經廣泛應用於機械、電子、航空航天、汽車及船舶等工程設計領域,極大地提高瞭設計人員的設計效率,縮短瞭産品的生産周期。
寫作特點: “知識+工程實例”
首先介紹是相關知識,然後給齣實例,同時給齣上機練習,使讀者迅速消化吸收剛學習的知識點,並能夠靈活應用
這些知識點,從而掌握相關操作技能。每章最後給齣融匯此章內容的綜閤工程實例,以鞏同、深化學習內容,使學生有一個階段性的成就感。
內頁插圖
目錄
第1章 SolidWorks2008中文版概述
1.1 SolidWorks2008特點
1.1.1 基於特徵
1.1.2 參數化
1.1.3 實體模型
1.1.4 單一數據庫、全相關性
1.2 用戶界麵
1.2.1 啓動SolidWorks
1.2.2 零件設計界麵簡介
1.2.3 菜單欄
1.2.4 工具欄
1.2.5 命令管理器
1.2.6 特徵管理設計樹
1.2.7 屬性管理器
1.3 基本環境設置
1.3.1 係統選項(S)
1.3.2 文件屬性(D)
1.4 簡單實例——壓蓋造型
1.5 小結
第2章 草圖繪製
2.1 草繪基本概念
2.1.1 草圖狀態及草圖的進入與退齣
2.1.2 草圖繪製環境
2.1.3 草圖繪製規則
2.2 基本圖形繪製
2.2.1 草圖繪製的準備工作
2.2.2 草圖繪製實體命令介紹
2.2.3 工程實例——繪製掛輪架平麵圖形
2.3 草圖工具介紹
2.3.1 圓角和倒角
2.3.2 工程實例——繪製墊闆草圖
2.3.3 草圖鏡像
2.3.4 等距實體
2.3.5 轉換實體引用
2.3.6 草圖延伸
2.3.7 草圖剪裁
2.3.8 草圖陣列和復製
2.3.9 工程實例——繪製槽輪草圖
2.4 草圖約束
2.4.1 標注尺寸
2.4.2 草圖的幾何關係
2.5 綜閤訓練——繪製銑刀頭尾架草圖
2.6 小結
2.7 習題
第3章 零件建模草繪特徵
3.1 預備知識
3.1.1 零件建模步驟
3.1.2 參考幾何體
3.2 拉伸特徵
3.2.1 特徵說明
3.2.2 工程實例——墊闆
3.3 鏇轉特徵
3.3.1 特徵說明
3.3.2 工程實例——帶輪
3.4 掃描特徵
3.4.1 特徵說明
3.4.2 工程實例——吸塵器接頭
3.5 放樣特徵
3.5.1 選項介紹
3.5.2 工程實例——方圓接頭
3.6 筋特徵
3.6.1 特徵說明
3.6.2 工程實例——軸承座
3.7 特徵編輯
3.7.1 特徵重定義
3.7.2 更改特徵屬性
3.8 綜閤訓練——銑刀頭底座
3.9 小結
3.10 習題
第4章 放置特徵與特徵復製
4.1 圓角特徵
4.1.1 圓角類型
4.1.2 選項說明
4.1.3 工程實例——銑刀頭底座
4.2 倒角特徵
4.2.1 特徵說明
4.2.2 工程實例——銑刀頭底座
4.3 抽殼特徵
4.3.1 特徵說明
4.3.2 工程實例——方圓接頭
4.4 鑽孔特徵
4.4.1 簡單直孔
4.4.2 異型孔嚮導
4.4.3 工程實例——螺母
4.5 鏡像特徵
4.5.1 特徵說明
4.5.2 工程實例——鏡像孔
4.6 陣列特徵
4.6.1 綫性陣列
4.6.2 圓周陣列
4.6.3 工程實例——壓蓋
4.7 綜閤訓練——支座
4.8 小結
4.9 習題
第5章 麯綫、麯麵造型
5.1 麯綫
5.1.1 投影麯綫
5.1.2 分割綫
5.1.3 螺鏇綫和渦狀綫
5.1.4 其他麯綫生成方式
5.1.5 工程實例——蝸杆
5.2 麯麵造型
5.2.1 麯麵的生成方式
5.2.2 麯麵編輯
5.2.3 麯麵加厚
5.2.4 工程實例——瓶子
5.3 綜閤訓練——擋流闆
5.4 小結
5.5 習題
第6章 裝配體
6.1 零件裝配的基本過程
6.1.1 建立裝配體文件
6.1.2 裝配工具欄
6.1.3 插入零件
6.1.4 工程實例——裝配零部件
6.2 智慧組裝
6.3 裝配約束類型
6.4 裝配中的零部件操作
6.4.1 零部件的復製與鏡像
6.4.2 零部件陣列
6.5 裝配體檢查
6.5.1 體積乾涉檢查
6.5.2 碰撞檢查
6.5.3 工程實例-一裝配體統計
6.6 爆炸視圖
6.6.1 創建爆炸視圖
6.6.2 編輯爆炸視圖
6.6.3 爆炸步路綫圖
6.6.4 解除爆炸
6.7 綜閤實例——裝配手動氣閥
6.8 小結
6.9 習題
第7章 自頂嚮下裝配
7.1 關聯特徵
7.1.1 編輯零件
7.1.2 編輯零件的顔色
7.1.3 裝配體透明度設置
7.1.4 工程實例——鼠標底座凸颱
7.2 建立關聯零件
7.2.1 在裝配體中建立新零件
7.2.2 工程實例一泵蓋
7.3 外部參考
7.3.1 脫離和恢復關聯
7.3.2 斷開和鎖定外部參考
7.3.3 刪除外部參考
7.4 綜閤實例——鼠標按鍵
7.5 小結
7.6 習題
第8章 工程圖
8.1 工程圖概述
8.1.1 建立工程圖文件
8.1.2 圖紙文件的格式編輯
8.1.3 設置工程圖選項
8.1.4 注意事項
8.1.5 工程實例——圖紙格式文件
8.2 建立工程視圖
8.2.1 標準三視圖
8.2.2 投影視圖
8.2.3 模型視圖
8.2.4 輔助視圖
8.2.5 剪裁視圖
8.2.6 剖麵視圖
8.2.7 斷開的剖視圖
8.2.8 局部視圖
8.2.9 斷裂視圖
8.2.10 工程實例——支座工程圖
8.3 尺寸標注和技術要求
8.3.1 尺寸
8.3.2 公差
8.3.3 錶麵粗糙度
8.3.4 工程實例——皮帶輪工程圖
8.4 裝配體工程圖
8.4.1 裝配體視圖
8.4.2 零件序號
8.4.3 明細錶
8.4.4 工程實例——生成手動氣閥工程圖
8.5 打印齣圖
8.6 小結
8.7 習題
第9章 綜閤工程實例
9.1 零件建模
9.1.1 端蓋、氈圈
9.1.2 軸
9.1.3 調整環
9.2 Toolbox標準件庫
9.2.1 激活toolbox
9.2.2 生成新零件
9.2.3 將零件添加到裝配體
9.3 裝配
9.3.1 端蓋子裝配
9.3.2 主軸子裝配
9.3.3 銑刀頭裝配
9.4 工程圖
9.5 小結
9.6 習題
精彩書摘
第1章 SolidWorks 2008中文版概述
SolidWorks是世界上第一個基於Windows平颱開發的優秀的三維機械設計自動化軟件,完全采用Windows風格的用戶界麵,易學易用。SolidWorks主要采用參數化和特徵造型技術建模,能方便、快捷、實時地創建和修改大量復雜形體,可以縮短零件設計周期,更加清晰地錶達工程師的設計意圖。
SolidWorks是一個開放的係統,添加各種插件後,可實現産品的三維建模、裝配校驗、運動仿真、有限元分析、加工仿真、數控加工及加工工藝的製定,以保證産品在設計、工程分析、工藝分析、加工模擬、産品製造過程中數據的一緻性,從而真正實現産品的數字化設計和製造,並大幅度提高産品的設計效率和質量。此外,SolidWorks也提供瞭二次開發的環境和開放的數據結構。
SolidWorks 2008是SolidWorks公司自1995年推齣SolidWorks 95以來的第16個版本。相比以前的版本,SolidWorks 2008有250多項新增或加強功能,擁有更加簡化的用戶界麵和設計流程、實時3D技術、圓角專傢、尺寸專傢、草圖專傢、公差分析工具、大裝配管理工具等,並新推齣瞭3種新的配閤類型,功能更加強大,操作更加方便。
1.1 SolidWorks 2008特點
SolidWorks是基於特徵造型的參數化的實體建模軟件,與其他三維造型軟件具有相同的特點。
1.1.1 基於特徵
基於特徵是指SolidWorks的建模是以特徵作為基本單元,零件的設計過程就是特徵纍積的過程。SolidWorks采用智能化、易於理解的幾何體(如凸颱、切除、孔、筋、圓角、倒角和拔模斜度等)建立特徵,並允許對特徵進行編輯操作(如特徵重定義、特徵排序、特徵插入與刪除等)。
特徵可分為兩類,即草圖特徵和應用特徵。
草圖特徵:基於二維草圖的特徵。該草圖通過拉伸、鏇轉、掃描或放樣轉換為實體。
應用特徵:直接創建在實體模型上的特徵,如圓角和倒角,是直接在現有模型的邊或麵上建立的特徵。
前言/序言
目前,高職高專教育已經成為我國普通高等教育的重要組成部分。在高職高專教育如火如荼的發展形勢下,高職高專教材也百花齊放。根據教育部發布的《關於全麵提高高等職業教育教學質量的若乾意見》(簡稱16號文)的文件精神,本著為進一步提高高等教育的教學質量服務的根本目的,同時針對高職高專院校機電一體化、數控、模具類專業教學思路和方法的不斷改革和創新,人民郵電齣版社精心策劃瞭這套高質量、實用型的教材一“21世紀高等職業教育機電類規劃教材”。
本套教材主要遵循“以就業為導嚮,工學結閤”的原則,以實用為基礎,根據企業的實際需求進行課程體係設置和相應教材內容的選取,注重提高案例教學的比重,突齣培養機械類應用型人纔解決實際問題的能力,滿足高等職業教育“社會評估”的教學特徵:本套教材中的每一部作品都特色鮮明,集高質量與實用性為一體。
本套教材中絕大多數品種是我社多年來高職高專機電類精品教材的積澱,經過瞭廣泛的市場檢驗,贏得瞭廣大師生的認可。為瞭適應新的教學要求,緊跟新的技術發展,我社再一次組織瞭廣泛深入的調研,組織瞭上百名教師、專傢對原有教材做認真的分析和研討,在此基礎上重新修訂齣版。本套教材中還有一部分品種是首次齣版,其原稿也在教學過程中多次使用,是教師們多年來教學經驗的總結,集中反映瞭高等職業教育近幾年來教學改革的成果。
本套教材的作者都具有豐富的教學經驗和寫作經驗,思路清晰。文筆流暢。教材充分體現瞭高職高專教學的特點,深入淺齣,言簡意賅。理論知識以“夠用”為度,突齣工作過程導嚮,突齣實際技能的培養。
本套教材配套的教學輔助包充分利用現代技術手段,提供豐富的教學輔助資料,其中包括由電子教案、實例素材、習題庫及答案、試捲及答案等組成的一般教輔資料,部分教材還配有由圖片、動畫或視頻等組成的電子課件。
《機械設計基礎與實踐》 第一章 機械零件基礎 本章旨在為讀者建立堅實的機械設計基礎理論,為後續的學習和實際應用奠定基石。我們將從最基本的機械零件入手,深入剖析其形態、功能、分類及其在機械係統中的作用。 1.1 機械零件的定義與分類 首先,我們將明確機械零件的概念,它是構成機械的基本單元,是實現機械特定功能的最小組成部分。隨後,我們將根據零件的結構特點、工作性質、材料屬性以及製造工藝等方麵,對其進行係統性的分類。常見的分類方式包括: 按用途分類: 如連接件(螺釘、螺母、鉚釘等)、傳動件(齒輪、軸、聯軸器等)、支承件(軸承、機架等)、密封件(墊圈、油封等)、緊固件等。 按結構特點分類: 如實體零件、裝配零件。 按材料分類: 如金屬零件(鑄鐵、鑄鋼、鋁閤金、銅閤金等)、非金屬零件(塑料、橡膠、陶瓷等)。 按製造工藝分類: 如鑄件、鍛件、焊接件、機械加工件等。 我們將重點介紹各類零件的典型結構特徵、工作原理以及它們在不同機械設備中的應用實例,幫助讀者理解零件之間的內在聯係和功能互補性。 1.2 常用標準件與通用件 在機械設計中,充分利用標準件和通用件是提高設計效率、降低成本、保證質量的重要途徑。本節將詳細介紹各類常用的標準件和通用件。 標準緊固件: 包括各種螺紋連接件(螺栓、螺母、墊圈、銷等)、鍵、花鍵等。我們將重點講解它們的規格、型號、材料、精度等級、連接強度計算以及選擇原則。 標準軸承: 涵蓋滾動軸承(球軸承、滾子軸承)和滑動軸承。我們將介紹軸承的結構、分類、性能參數(如基本額定壽命、極限轉速)、安裝與維護要點,以及軸承的選擇方法。 常用傳動件: 例如標準齒輪(直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪等)、皮帶輪、鏈輪等。我們將介紹它們的幾何參數、傳動比計算、材料選擇以及設計要點。 其他通用件: 如彈簧、聯軸器、密封件等,我們將簡要介紹其類型、功能和選用原則。 通過本節的學習,讀者將掌握如何根據設計需求,快速準確地選用閤適的標準件和通用件,從而優化設計方案。 1.3 機械零件的強度與剛度基礎 零件的強度和剛度是保證機械設備安全可靠運行的關鍵。本節將從理論層麵引入機械零件的強度與剛度概念,並介紹基本的設計方法。 應力與應變: 講解在載荷作用下,零件內部産生的應力(如拉應力、壓應力、剪應力、彎麯應力、扭轉應力)和應變的基本概念。 強度計算: 介紹許用應力、應力集中、安全係數等概念,並闡述如何進行簡單零件的強度校核,確保零件在工作載荷下不會發生屈服或斷裂。 剛度計算: 講解零件在外力作用下産生的變形,以及如何通過剛度計算來限製零件的變形量,保證零件的正常工作。 材料力學基礎: 簡要迴顧材料力學中的基本定律和公式,為後續的強度與剛度計算提供理論支撐。 本節將側重於理論概念的介紹和基本計算方法的講解,為讀者建立對零件力學性能的基本認知。 第二章 機械傳動裝置設計 本章將聚焦於機械傳動裝置的設計,這是實現動力傳遞和運動轉換的核心環節。我們將係統介紹各種常見的機械傳動方式,並深入探討其設計方法與實踐要點。 2.1 齒輪傳動設計 齒輪傳動是應用最廣泛的機械傳動方式之一。本節將詳細介紹齒輪傳動的類型、設計步驟以及關鍵參數的計算。 齒輪的類型與特點: 介紹漸開綫直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸杆等常見齒輪的結構、傳動特點、適用範圍和優缺點。 傳動比與中心距計算: 講解如何確定和計算齒輪傳動的傳動比,以及根據齒數和模數計算中心距。 齒輪強度計算: 詳細闡述齒輪的彎麯強度和接觸強度的校核計算,包括載荷計算、應力計算、許用應力選取等。 齒輪材料與熱處理: 介紹常用齒輪材料的性能特點,以及熱處理工藝對齒輪強度的影響。 潤滑與維護: 探討齒輪傳動的潤滑要求、潤滑方式以及日常維護的重要性。 2.2 帶傳動設計 帶傳動以其結構簡單、傳動平穩、能吸收衝擊等優點,在許多機械設備中得到廣泛應用。 帶傳動的類型與特點: 介紹平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動等,分析它們的傳動效率、傳遞功率範圍、結構特點及適用場閤。 帶的選擇與計算: 講解如何根據傳遞功率、轉速、中心距等參數選擇閤適的帶型、帶長和帶數。 張緊力與初拉力計算: 介紹帶傳動工作時的張緊力計算,以及帶的初拉力的設定。 帶輪設計: 簡述帶輪的結構、材料以及設計要點。 失效分析與預防: 探討帶傳動可能齣現的失效形式,如打滑、斷裂、磨損等,並提齣相應的預防措施。 2.3 鏈傳動設計 鏈傳動具有傳動比恒定、效率高、結構緊湊等優點,適用於較大載荷和較長距離的傳動。 鏈傳動的類型與特點: 介紹滾子鏈、齒形鏈等,分析其結構、傳動精度、承載能力和使用範圍。 鏈節的選擇與計算: 講解如何根據傳遞功率、鏈速和鏈節形式選擇閤適的鏈條型號和節距。 鏈輪設計: 介紹鏈輪的結構、齒形、材料以及設計注意事項。 鏈條的張緊與潤滑: 討論鏈傳動的工作張緊力,以及潤滑對鏈條壽命的影響。 鏈傳動的維護與使用: 強調鏈條的定期檢查、調整和潤滑。 2.4 軸與軸承設計 軸承是支撐和引導轉動軸件的零件,其選擇和設計直接影響機械的整體性能。 軸的類型與載荷: 介紹各種軸的類型(如心軸、傳動軸),以及作用在軸上的徑嚮力、軸嚮力和彎矩。 軸的強度與剛度計算: 講解軸的彎麯強度、扭轉強度和剛度校核,以及疲勞壽命的估算。 軸的材料與熱處理: 介紹常用軸材料的性能,以及熱處理工藝對軸強度的作用。 軸承的類型與選擇: 詳細介紹滾動軸承(球軸承、滾子軸承)和滑動軸承的結構、特點、性能參數,以及根據載荷、轉速、精度要求等選擇閤適軸承的方法。 軸承的安裝與潤滑: 闡述軸承的正確安裝步驟、配閤公差要求,以及不同類型軸承的潤滑方式和潤滑劑的選擇。 2.5 聯軸器設計 聯軸器用於連接兩軸,傳遞扭矩,並能適應兩軸間的相對位移。 聯軸器的類型與選擇: 介紹剛性聯軸器(如套筒聯軸器、法蘭聯軸器)、彈性聯軸器(如梅花聯軸器、輪胎聯軸器)和萬嚮聯軸器,分析它們的結構、性能特點、適用範圍及選擇原則。 聯軸器的載荷計算: 講解根據傳動功率和轉速計算聯軸器所需的許用扭矩。 安裝與維護: 強調聯軸器安裝的軸綫對齊要求,以及定期檢查和潤滑的重要性。 第三章 機械零件的加工工藝與製造 本章將把理論設計與實際製造聯係起來,深入探討機械零件的加工工藝與製造過程,強調“設計為製造服務”的理念。 3.1 機械零件的製造工藝基礎 我們將從宏觀角度介紹機械零件的製造工藝流程,以及影響零件質量的關鍵因素。 製造工藝流程: 概述從原材料到成品零件的典型加工流程,包括原材料準備、成型(鑄造、鍛造、焊接等)、機械加工、熱處理、錶麵處理、檢驗等環節。 材料選擇與性能: 詳細介紹不同金屬材料(如碳素鋼、閤金鋼、鑄鐵、鋁閤金、銅閤金等)和非金屬材料(如工程塑料、橡膠)的性能特點、應用範圍以及選擇原則。 尺寸鏈與公差配閤: 講解尺寸鏈的概念、組成,以及如何應用公差與配閤來保證零件的裝配性和工作精度。 錶麵粗糙度: 介紹錶麵粗糙度的定義、錶示方法,以及不同錶麵粗糙度對零件性能(如耐磨性、抗疲勞性)的影響。 3.2 成形加工方法 本節將重點介紹用於獲得零件毛坯的成形加工方法。 鑄造: 介紹砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造等工藝,分析其優缺點、適用範圍,以及鑄件的典型缺陷與預防。 鍛造: 介紹自由鍛、模鍛、胎模鍛等工藝,闡述鍛件的優點(如晶粒細化、提高強度)以及鍛造工藝流程。 焊接: 介紹電弧焊、電阻焊、氣體保護焊等常用焊接方法,討論焊縫的質量要求和焊前焊後處理。 粉末冶金: 簡述粉末冶金工藝原理及其在製造高密度、高性能零件方麵的應用。 3.3 機械加工方法 本節將深入探討用於提高零件尺寸精度和錶麵質量的機械加工方法。 車削加工: 介紹車床的類型、刀具、工藝過程,以及車削的加工精度與錶麵質量。 銑削加工: 講解銑床的類型、銑刀、加工方式(如平麵銑、成形銑),以及銑削的特點。 鑽削與鏜削加工: 介紹鑽孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等加工方法,以及它們在加工孔類零件中的應用。 磨削加工: 講解外圓磨、平麵磨、無心磨等磨削工藝,以及磨削在獲得高精度和低錶麵粗糙度零件中的重要性。 特種加工: 簡要介紹電火花加工(EDM)、激光切割、超聲波加工等特種加工方法,以及它們在加工復雜形狀或難加工材料方麵的優勢。 3.4 熱處理與錶麵處理 熱處理和錶麵處理是提高零件性能、延長使用壽命的重要手段。 熱處理工藝: 詳細介紹退火、正火、淬火、迴火等基本熱處理工藝,闡述它們對材料組織和性能的影響。 錶麵處理工藝: 介紹電鍍(如鍍鉻、鍍鎳)、陽極氧化、噴砂、拋光、化學氧化等錶麵處理方法,以及它們的功能(如防腐蝕、提高硬度、美化外觀)。 3.5 質量檢驗與控製 本節強調質量是設計的生命綫,介紹零件的質量檢驗與控製方法。 測量工具與方法: 介紹遊標卡尺、韆分尺、量塊、百分錶等常用測量工具,以及尺寸、角度、錶麵粗糙度等的測量方法。 檢驗標準與方法: 介紹國傢標準、行業標準在零件檢驗中的應用,以及外觀檢查、尺寸檢驗、硬度測試、金相檢驗等常用的檢驗方法。 質量控製體係: 簡要介紹質量管理的基本理念和在機械製造過程中的應用。 附錄 常用機械零件圖例與標注規範 常用工程材料性能參數錶 常用標準件規格尺寸錶 常用計算公式匯總 本教材旨在通過理論與實踐相結閤的方式,幫助讀者掌握機械設計的基礎理論、傳動裝置的設計方法以及零件的加工製造工藝,為從事機械設計、製造、維修等相關工作打下堅實的基礎。