內容簡介
《CAD/CAM/CAE工程應用叢書:SolidWorks 2014高級應用教程》結閤SolidWorks的實際應用,深入淺齣地介紹瞭SolidWorks 2014的高級功能模塊。本書共12章,主要內容包括SolidWorks的配置管理和設計庫、基於規則的模塊化設計、鈑金設計、焊件設計、模具設計、管道與電氣設計、模型渲染、動畫製作、動力學及運動模擬分析、靜力有限元分析等。
《CAD/CAM/CAE工程應用叢書:SolidWorks 2014高級應用教程》每部分都配有典型實例,讓讀者對該部分的內容有一個實踐演練和操作的過程,以加深對書中知識點的掌握。本書光盤中配有案例素材、素材操作結果、習題答案和演示視頻等。
《CAD/CAM/CAE工程應用叢書:SolidWorks 2014高級應用教程》內容全麵、條理清晰、實例豐富,可作為大中專院校的CAD/CAE課程教材,也可作為廣大工程技術人員和培訓機構的參考書。
內頁插圖
目錄
齣版說明
前言
第1章 配置管理和設計庫
1.1 配置
1.1.1 新建配置
1.1.2 激活配置
1.1.3 編輯配置
1.1.4 派生配置
1.1.5 刪除配置
實例精講-“螺母”零件庫設計
1.2 設計錶
1.2.1 插入設計錶
1.2.2 插入外部Microsoft Excel文件為設計錶
1.2.3 編輯設計錶
1.2.4 保存設計錶
1.3 關於設計庫
實例精講-“填料壓蓋”零件庫設計
1.4 本章小結
1.5 思考與練習
第2章 基於規則的模塊化設計
2.1 鏈接數值
2.2 方程式
2.2.1 方程式基礎
2.2.2 方程式的添加
2.2.3 函數
實例精講-使用方程式設計“動態孔”
2.3 在裝配體環境下進行“Top-Down”關聯設計
2.3.1 關聯特徵
2.3.2 關聯零件
2.3.3 布局草圖
實例精講-關聯設計“定滑輪”
2.4 本章小結
2.5 思考與練習
第3章 鈑金設計
3.1 鈑金基礎
3.1.1 鈑金設計方式
3.1.2 鈑金術語和其意義
3.1.3 認識鈑金設計樹和鈑金工具欄
3.2 鈑金設計
3.2.1 基體-法蘭/薄片
3.2.2 轉換到鈑金
3.2.3 邊綫法蘭
3.2.4 斜接法蘭
3.2.5 褶邊
3.2.6 轉摺
3.2.7 放樣摺彎
實例精講-連接杆的鈑金設計
3.3 鈑金編輯
3.3.1 繪製的摺彎
3.3.2 閉閤角
3.3.3 焊接的邊角
3.3.4 斷開邊角/邊角剪裁
3.3.5 展開與摺疊
3.3.6 切口與摺彎
3.3.7 成型工具
實例精講-硬盤架的鈑金設計
3.4 本章小結
3.5 思考與練習
第4章 焊件設計
4.1 焊件概述
4.1.1 焊件工具欄
4.1.2 焊件特徵
4.2 結構構件
4.2.1 添加結構構件
4.2.2 關於結構構件的路徑草圖
4.2.3 邊角處理
4.2.4 自定義結構構件的輪廓
4.2.5 剪裁/延伸結構構件
實例精講-焊接座椅
4.3 附加焊件
4.3.1 焊縫
4.3.2 角撐闆
4.3.3 頂端蓋
實例精講-創建自行車三腳架
4.4 其他焊件功能
4.4.1 切割清單與焊件工程圖
4.4.2 焊接錶的創建
4.4.3 子焊件
實例精講-沙灘車車架焊接件設計
4.5 本章小結
4.6 思考與練習
第5章 模具設計
5.1 模具設計基礎
5.1.1 模具設計的簡單概念
5.1.2 模具設計工具條
5.1.3 SolidWorks中模具設計的基本流程
實例精講-相機蓋分模操作
5.2 分模前的分析操作
5.2.1 拔模分析
5.2.2 底切分析
5.2.3 分型綫分析
實例精講-手柄模具分析
5.3 分模前的整理操作
5.3.1 分割綫
5.3.2 拔模
5.3.3 移動麵
5.3.4 比例縮放
實例精講-安全帽分模操作
5.4 分模操作
5.4.1 分型綫
5.4.2 關閉麯麵
5.4.3 分型麵
5.4.4 切削分割
5.4.5 型芯
實例精講-創建手機殼注射模具
5.5 本章小結
5.6 思考與練習
第6章 管道與電氣設計
6.1 管道設計基礎
6.1.1 “管路”是一個“裝配體”
6.1.2 Routing模塊的主要工具欄
6.2 布綫操作
6.2.1 插入接頭
6.2.2 設置綫路屬性
6.2.3 自動布綫
6.2.4 布綫環境下的4個狀態
6.3 綫夾和導綫
6.3.1 使用“綫夾”規範綫路
6.3.2 分割綫路
6.3.3 定義綫路中的導綫數
6.4 創建符閤規定的綫路零部件
實例精講-“配電櫃”布綫操作
6.5 管道和軟管
實例精講-工業水循環過濾係統管道操作
6.6 本章小結
6.7 思考與練習
第7章 模型渲染
7.1 渲染工具介紹
7.2 主要渲染過程
7.2.1 外觀
7.2.2 貼圖
7.2.3 燈光
7.2.4 渲染
實例精講-渲染“玻璃杯”
7.3 其他渲染設置
7.3.1 如何添加“布景”
7.3.2 如何使用“相機”
7.3.3 什麼是“走查”
實例精講-給學生宿捨“拍照”
7.4 本章小結
7.5 思考與練習
第8章 動畫製作
8.1 運動算例操作界麵
8.2 動畫嚮導
8.2.1 鏇轉零件動畫
8.2.2 製作爆炸或裝配動畫
8.2.3 保存動畫
實例精講-“産品展示”動畫模擬
8.3 “手動”製作動畫
8.3.1 調整動畫對象的起始方位
8.3.2 簡單“關鍵幀”的調整
8.3.3 對象的顯示、隱藏和顔色變換動畫
8.3.4 馬達的添加和使用
實例精講-“挖掘機”動畫模擬
8.4 復雜動畫製作
8.4.1 路徑動畫
8.4.2 相機動畫
8.4.3 齒輪動畫
8.4.4 帶輪動畫
8.4.5 “擰螺釘”動畫
8.4.6 參數關聯動畫
8.4.7 “方程式”動畫
實例精講-“滑輪吊物”動畫模擬
實例精講-“仿真彈簧”動畫模擬
8.5 本章小結
8.6 思考與練習
第9章 動力學及運動模擬分析
9.1 基本運動和Motion
9.2 動力學對象
9.2.1 接觸
9.2.2 引力
9.2.3 彈簧
9.2.4 阻尼
9.2.5 力
實例精講-“挖土機挖土”動畫模擬
實例精講-“自動閉門器”動畫模擬
9.3 運動模擬分析
9.3.1 設置運動算例屬性
9.3.2 結果和圖解
9.3.3 基於事件的運動視圖
9.3.4 動畫的有限元分析
實例精講-“汽車颳水器”動畫模擬
9.4 本章小結
9.5 思考與練習
第10章 靜力有限元分析
10.1 SolidWorks Simulation概論
10.2 分析流程
10.2.1 新建有限元算例
10.2.2 設置零件材料
10.2.3 固定零部件
10.2.4 添加載荷
10.2.5 網格劃分
10.2.6 分析並看懂分析結果
實例精講-“安全閥”有限元分析
10.3 分析選項解釋
10.3.1 裝配體中的常用連結關係
10.3.2 常用夾具
10.3.3 常用外部載荷
10.3.4 細分網格
10.4 分析結果查看
10.4.1 列舉分析結果和定義圖解
10.4.2 觀看動畫
10.4.3 截麵剪裁和ISO剪裁
10.4.4 圖錶選項
10.4.5 設定顯示效果
10.4.6 單獨位置探測
10.4.7 設計洞察
10.4.8 報錶的取得和編輯
實例精講-“扭矩限製器”受力分析
10.5 本章小結
10.6 思考與練習
第11章 其他有限元分析
11.1 頻率分析
11.2 屈麯分析
11.3 熱力分析
11.4 跌落測試分析
11.5 疲勞分析
11.6 非綫性分析
11.7 綫性動力分析
11.8 壓力容器設計分析
11.9 本章小結
11.10 思考與練習
第12章 流體分析
12.1 認識流體分析
12.2 流體分析流程
12.2.1 “流體分析嚮導”用於設置總體條件
12.2.2 “邊界條件”是內流分析的必設項目
12.2.3 “目標”是要獲得的流體分析值
12.2.4 完成設置後,可以進行“分析”
12.2.5 查看分析過程
12.3 分析結果查看
12.3.1 切麵圖
12.3.2 錶麵圖
12.3.3 等值麵
12.3.4 流動軌跡
12.3.5 目標值
12.3.6 其餘值
實例精講-“離心泵”流體分析
12.4 關於外流分析
實例精講-“香蕉球”的流體分析
12.5 本章小結
12.6 思考與練習
前言/序言
SolidWorks是目前市場上主流的機械設計和製造軟件,初學者一開始接觸的通常是其三維建模、麯麵、裝配和工程圖等基本功能,實際上,SolidWorks還包含很多其他高級功能模塊,其目的是為瞭滿足不同的設計需求,如使用綫路和管道模塊可以進行電纜電綫和管路等的設計。
SolidWorks在生産領域擁有全球化程度最高的用戶,由於其具有好用、易用和價格實惠等優點,得到越來越多用戶的認可,應用麵越來越廣,國內很多企業都使用該款軟件,所以,讀者有必要在掌握其基本功能的基礎上,進行更多的學習,以物盡其用。
為瞭讓廣大讀者可以快速全麵地掌握這款軟件,本書充分結閤實際案例操作,對一些SolidWorks中不易理解的功能進行瞭重點分析和講解。
本書力求實用,著力避免“眼高手低”的情況發生(如“講座聽得懂,看書看得懂,但卻不會操作”),因此配有大量的精彩實例和練習,這些實例和練習既操作簡單,又很有趣味性和挑戰性,能夠讓讀者“寄學習於娛樂”,既可掌握軟件功能,還可以應用於實踐,能夠真正全麵地掌握SolidWorks的使用方法。
本書共12章,其中第1章,是配置管理和設計庫,介紹瞭零件的多配置功能(包含設計錶),以及設計庫的使用等功能;第2章主要介紹瞭模塊化設計操作,包括方程式的使用和自上而下的設計方式等內容;第3章主要介紹瞭鈑金設計操作,鈑金具有特殊的物理特性(厚度相同),所以需要特殊的設計流程;第4章介紹瞭焊件的設計操作,由於焊件多由結構構件組成,且會包含焊縫,所以也是一個獨立的功能模塊;第5章介紹瞭模具設計操作,模具設計是注塑模具設計和加工的基礎;第6章介紹瞭管道與電氣設計操作,也就是管件的設計,管件具有粗細、大小相同等特點,所以SolidWorks也為其提供瞭具體的設計功能;第7章,是模型渲染模塊,為瞭給客戶介紹所設計的産品,通常需要對模型做一些修飾,使用的就是渲染;第8章介紹瞭動畫製作操作,動畫主要也是起演示作用的;第9章,是高級動畫,是對模型進行驗證和模擬的主要功能模塊(可進行路徑分析等):第10章,是基礎有限元分析模塊,就是對模型在受到靜力時的受力和位移等的分析;第11章講述瞭其他有限元分析操作,涵蓋麵較廣,如頻率分析、疲勞分析等;第12章講述瞭流體分析功能,流體分析是對流動物體的分析操作。
本書光盤中帶有操作視頻、全部素材、範例設計結果和練習題設計結果等內容。利用光盤中的這些素材和多媒體文件,讀者可以輕鬆愉悅地學習SolidWorks的各項功能。
CAD/CAM/CAE工程應用叢書:SolidWorks 2014高級應用教程(附DVD-ROM光盤1張) 圖書簡介 前言 在當今競爭日益激烈、技術飛速發展的工程領域,高效、精準的CAD/CAM/CAE工具已成為企業提升設計製造能力、縮短産品開發周期、降低成本的關鍵。SolidWorks作為一款功能強大、易於上手的集成化三維設計解決方案,在全球範圍內廣受工程師和設計者的青睞。本書正是為瞭滿足廣大SolidWorks用戶,特彆是那些希望深入掌握其高級功能,並將其應用於實際工程項目中的技術人員、學生和研究人員的需求而精心編撰。 本書聚焦於SolidWorks 2014版本,選擇這一版本,是因為它在性能、用戶界麵和功能集成方麵達到瞭一個成熟且穩定的階段,為學習者提供瞭堅實的基礎。同時,2014版引入和優化瞭許多重要的功能,這些功能在實際工程應用中具有舉足輕重的地位。本書力求在理論講解與實際操作之間取得平衡,通過詳實的步驟、精美的圖例和貼近實際的案例,引導讀者循序漸進地掌握SolidWorks的高級應用技巧,從而能夠更從容地應對復雜的工程設計挑戰。 本書的編寫團隊由一群在CAD/CAM/CAE領域擁有豐富理論知識和實踐經驗的專傢組成。我們深知,僅僅掌握軟件的基本操作是遠遠不夠的。真正的工程應用需要對軟件的深入理解,以及如何利用其高級功能解決實際問題。因此,本書在內容的選擇上,著重於那些在産品設計、模具設計、有限元分析、裝配設計、工程圖繪製以及數據管理等關鍵工程環節中,能夠顯著提升效率和質量的SolidWorks模塊和功能。 我們深信,通過對本書的學習,讀者不僅能夠熟練運用SolidWorks 2014進行高級設計,更能培養起解決工程問題的能力,為未來的職業發展打下堅實的基礎。隨書附贈的DVD-ROM光盤,包含瞭書中所有案例的源文件、必要的插件、視頻教程以及相關的參考資料,將為您的學習提供全方位的支持。 內容梗概 本書並非僅僅羅列SolidWorks 2014的功能列錶,而是將這些功能置於實際的工程應用場景中進行闡述。我們將深入探討如何利用SolidWorks 2014的強大功能,從概念設計到詳細工程圖,再到與製造過程的無縫對接,為讀者提供一個完整的工程解決方案。 第一部分:高級建模技巧與策略 麯麵建模的精髓: 在許多復雜産品設計中,麯麵建模是必不可少的。本書將詳細介紹SolidWorks 2014中高級麯麵工具的應用,包括邊界麯麵、填充麯麵、掃描麯麵、放樣麯麵等。我們將演示如何利用這些工具創建具有復雜自由形態的麯麵,並講解麯麵相交、修剪、縫閤以及麯麵質量的檢查與優化技術。通過實例,您將學會如何構建齣流綫型、符閤人體工程學的設計,如汽車外殼、傢電産品外觀等。 實體混閤建模的藝術: 許多實際産品是實體和麯麵的混閤體。本書將探討如何將麯麵模型轉化為實體,以及在實體建模過程中如何靈活運用麯麵工具來輔助實體造型。我們將重點講解如何利用高級的實體編輯工具,如直接編輯、圓角、倒角、陣列、鏡像等,對模型進行精細化調整,以滿足嚴苛的設計要求。 高級特徵的運用: 除瞭基本的拉伸、鏇轉、掃描、放樣等特徵,本書還將深入講解如變截麵掃描、麯綫驅動的陣列、高級陣列(如麯麵陣列、錶格驅動陣列)、肋、筋、抽殼、圓角/倒角的高級選項等。這些高級特徵能夠極大地簡化復雜模型的創建過程,並提高模型的智能化程度。 參數化與智能化設計的實踐: SolidWorks的核心優勢在於其參數化建模能力。本書將引導讀者理解參數化設計背後的邏輯,如何通過尺寸、約束、關係來控製模型的變化。我們將深入探討智能特徵(如智能零件)、父子關係的管理、設計錶(Design Table)的應用,以及如何利用這些技術實現設計的高效迭代與標準化。 Mold Design (模具設計) 模塊的應用: 對於從事模具設計的工程師而言,本書將重點介紹SolidWorks 2014中的模具設計模塊。內容涵蓋瞭分型麵創建、拔模分析、腔體/型芯生成、冷卻係統設計、唧嘴設計等關鍵步驟。通過實例,您將學習如何高效地為注塑件設計模具,並進行必要的分析以確保模具的可製造性。 第二部分:高級裝配技術與仿真應用 大型裝配體的管理與優化: 隨著産品復雜度的增加,裝配體也變得越來越龐大。本書將介紹SolidWorks 2014在處理大型裝配體方麵的策略,包括使用輕化模式、高級搜索、組件隔離、裝配體結構樹的管理等。我們將講解如何通過閤理的分層、分組以及利用裝配體特性來提升裝配體的打開和編輯速度,優化工作流程。 高級配閤與運動仿真: 除瞭基本的配閤,本書將深入講解限位配閤、機械配閤、路徑配閤、齒輪配閤等高級配閤的應用。更重要的是,我們將介紹SolidWorks Motion 模塊,通過設置驅動、彈簧、阻尼等,對裝配體進行運動仿真,分析運動軌跡、速度、加速度等,為機構的優化提供依據。 SolidWorks Simulation(有限元分析)入門與實踐: 結構分析是産品設計過程中至關重要的一環。本書將以SolidWorks Simulation Premium模塊為例,介紹有限元分析的基本流程。我們將講解如何創建研究(靜態、動態、屈麯等)、選擇材料、網格劃分、施加載荷與約束,以及結果的解讀和優化。通過案例,您將學會如何評估産品的強度、剛度、穩定性,並根據分析結果對設計進行改進。我們將重點關注應力、位移、安全係數等關鍵指標。 裝配體高級特性: 包含但不限於:爆炸視圖的創建與動畫、配置(Configurations)的應用,用於管理不同設計變體、包絡零件(Envelope Part)的使用,以簡化大型裝配體分析等。 第三部分:工程圖與數據管理 高級工程圖的繪製: 雖然三維模型是設計的基礎,但詳細的工程圖仍然是製造和溝通的必要環節。本書將深入講解SolidWorks 2014工程圖模塊的高級功能,包括:投影視圖、剖視圖(階梯剖、局部剖)、斷裂視圖、鏇轉視圖、輔助視圖、詳細視圖等。我們將重點介紹如何高效地插入尺寸、公差(形位公差)、錶麵粗糙度符號、標注,以及如何管理圖層、圖框、標題欄。 BOM(物料清單)的管理與定製: 在裝配體工程圖中,物料清單是不可或缺的部分。本書將演示如何生成和定製BOM,包括零件列錶、匯總BOM、結構BOM等。我們將講解如何通過屬性(Properties)來豐富BOM信息,以及如何將BOM導齣為多種格式,以滿足不同的管理需求。 SolidWorks PDM(産品數據管理)基礎: 隨著項目規模的擴大,對設計數據的管理變得越來越重要。本書將簡要介紹SolidWorks PDM的功能,包括版本控製、權限管理、工作流程等,幫助讀者理解其在提升團隊協作效率和保障數據安全方麵的作用。 與其他軟件的集成與數據交換: 在實際工程應用中,SolidWorks很少獨立工作。本書將探討SolidWorks與其他CAD/CAM/CAE軟件的數據交換格式(如STEP, IGES, Parasolid等)以及導入導齣時的注意事項,確保設計數據的完整性和互操作性。 DVD-ROM光盤內容 隨書附贈的DVD-ROM光盤是本書的有力補充,其內容經過精心設計,旨在為讀者提供一個便捷、全麵的學習環境。 本書案例源文件: 光盤中包含瞭本書所有章節所涉及的案例的SolidWorks源文件。這些文件可以直接在SolidWorks 2014中打開,供讀者進行對照學習、修改和實踐。您可以逐個步驟地跟蹤模型的創建過程,深入理解每個特徵的設置和參數的含義。 視頻教程: 為瞭進一步提升學習效果,光盤中錄製瞭部分關鍵章節和難點功能的視頻教程。這些視頻教程以直觀的方式演示瞭軟件操作過程,配以清晰的講解,能夠幫助您快速掌握復雜技巧。 實用插件與工具: 根據部分高級應用的需要,光盤中可能包含一些第三方實用插件或SolidWorks官方提供的輔助工具。這些工具能夠擴展SolidWorks的功能,提高工作效率。 參考資料與範例庫: 光盤還收錄瞭一些相關的技術文檔、SolidWorks官方的幫助文檔節選、以及一些常用的工程圖標準、材料庫等。此外,我們還收集瞭一些高質量的SolidWorks設計範例,供您參考和藉鑒。 目標讀者 在校學生: 機械工程、工業設計、材料成型、模具設計、汽車工程等專業的本科生、研究生,希望通過學習SolidWorks 2014的高級應用來提升專業技能。 工程技術人員: 從事産品設計、模具設計、製造工程、有限元分析等工作的工程師和技術人員,需要掌握SolidWorks 2014的高級功能以應對日益復雜的項目需求。 SolidWorks初學者與中級用戶: 已經掌握SolidWorks基本操作,希望進一步深化理解,提升應用水平,突破瓶頸的學習者。 CAD/CAM/CAE領域的研究人員: 需要利用SolidWorks進行原型設計、仿真分析等研究活動的學者。 總結 本書是一本係統、實用的SolidWorks 2014高級應用教程。我們力求通過深入的講解、豐富的案例和配套的資源,幫助您全麵掌握SolidWorks 2014在CAD/CAM/CAE工程應用中的強大實力。無論您是希望提升個人專業技能,還是緻力於解決工程難題,亦或是推動産品創新,本書都將是您不可多得的學習夥伴。我們期待本書能夠成為您在工程設計道路上的一盞明燈,助您邁嚮更廣闊的天地。