機(jī)械CAD與SolidWorks三維計算機(jī)輔助設(shè)計

前言

第一章 機(jī)械CAD概論

1.1 機(jī)械設(shè)計與機(jī)械CAD

1.1.1 機(jī)械設(shè)計概述

1.1.2 CAD的基本概念

1.1.3 機(jī)械CAD方法概述

1.1.4 CAD與其他計算輔助方法的關(guān)系

1.2 CAD技術(shù)的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢

1.2.1 CAD技術(shù)的發(fā)展肋程

1.2.2 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.3 CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

1.3.1 機(jī)械CAD的幾個方面

1.3.2 CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用狀況

1.4 CAD系統(tǒng)的構(gòu)成

1.4.1 CAD系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

1.4.2 CAD系統(tǒng)的軟件組成

第二章 SolidWorks 2004簡介

2.1 SolidWorks公司簡介

2.2 SloidWorks軟件的特點

2.2.1 “全動感的”用戶界面

2.2.2 配置管理

2.2.3 協(xié)同工作

2.2.4 裝配設(shè)計

2.2.5 工程圖

2.2.6 零件建模

2.2.7 曲面建模

2.2.8 鈑金設(shè)計

2.2.9 有限元分析

2.2.10 動態(tài)仿真

2.2.11 用戶化

2.2.12 幫助文件

2.2.13 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

2.3 SolidWorks 2004界面介紹

2.3.1 界面簡介

2.3.2 工具欄的設(shè)置

2.4 設(shè)置系統(tǒng)屬性

2.4.1 設(shè)置系統(tǒng)選項

2.4.2 設(shè)置文件屬性

2.5 SolidWorks的設(shè)計思想

2.5.1 傳統(tǒng)型 CAD軟件的設(shè)計流程

2.5.2 三維設(shè)計的三個基本概念

2.5.3 設(shè)計過程

2.5.4 設(shè)計方法

2.6 SolidWorks術(shù)語

第三章 草圖繪制

3.1 草圖的創(chuàng)建

3.1.1 新建一個二維草圖

3.1.2 在零件的面上繪制草圖

3.1.3 從已有的草圖派生新的草圖

3.2 基本圖形繪制

3.2.1 草圖繪制工具欄

3.2.2 直線的繪制

3.2.3 圓的繪制

3.2.4 圓弧的繪制

3.2.5 矩形的繪制

3.2.6 平行四邊形的繪制

3.2.7 多邊形的繪制

3.2.8 橢圓和橢賀弧的繪制

3.2.9 拋物線的繪制

3.2.10 樣條曲線的繪制

3.2.11 分割曲線

3.2.12 圓角的繪制

3.2.13 倒角的繪制

3.2.14 在模型面上插入文字

3.3 對草圖實體的操作

3.3.1 轉(zhuǎn)換實體引用

3.3.2 草圖鏡像

3.3.3 延伸和裁剪實體

……

第四章 SolidWorks三維零件圖設(shè)計

第五章 裝配件三維設(shè)計

第六章 生成工程圖

第七章 COSMOSXpress有限元分析工具

《機(jī)械CAD與SolidWorks三維計算機(jī)輔助設(shè)計》為21世紀(jì)高等教育規(guī)劃教材（計算機(jī)輔助設(shè)計類）。全書共分7章，主要介紹了機(jī)械CAD的基本概念以及三維機(jī)械CAD設(shè)計平臺SolidWorks中文版的基礎(chǔ)知識，包括草圖繪制、實體建模、曲線和曲面、裝套設(shè)計（含焊接及模具設(shè)計部分的內(nèi)容）、二維工程圖的生成等知識，最后講述了SolidWorks的有限元分析插件COSMOSXpress.

本書內(nèi)容豐富，系統(tǒng)性強(qiáng)，語言簡潔，結(jié)構(gòu)清晰，緊密結(jié)合工程實例進(jìn)行講解，具有很強(qiáng)的實用性。

本書可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科生或研究生教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

計算機(jī)輔助設(shè)計（computer aided design，CAD）是設(shè)計者利用計算機(jī)工具開展系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的一種重要手段。設(shè)計的創(chuàng)新離不開設(shè)計手段和設(shè)計工具的創(chuàng)新。系統(tǒng)、實用的三維設(shè)計手段對于方案設(shè)計與選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、制造工藝制定等都將起到至關(guān)重要的作用。

SolidWorks是由SolidWorks公司開發(fā)的三維CAD設(shè)計軟件，是基于Windows平臺開發(fā)的三維CAD設(shè)計系統(tǒng)。由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，具有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新的特點，SolidWorks成為 目 前世界上應(yīng)用最為廣泛的三維CAD設(shè)計軟件之一，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國防、交通、模具、電子通信、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、加工制造等行業(yè)。

本書緊密結(jié)合機(jī)械設(shè)計教學(xué)和企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計實際，詳細(xì)介紹和講解了SolidWorks窗口界面、三維草圖繪制過程、尺寸標(biāo)注、實體建模特征、零件設(shè)計技術(shù)、裝配體、創(chuàng)建工程圖。可幫助設(shè)計者在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品的概念設(shè)計、方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程分析、模擬仿真、工程繪圖、文檔整理等方面的工作。對創(chuàng)新設(shè)計方案、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品設(shè)計及制造周期、提升企業(yè)對市場變化的響應(yīng)能力都具有重要的作用。

本書第1章重點介紹窗口界面、工具欄、系統(tǒng)選項設(shè)置、控制命令等； 第2章為繪制草圖，重點講解草圖繪制過程、尺寸標(biāo)注與幾何約束、三維草圖、草圖實例； 第3章為實體建模特征； 第4章為零件設(shè)計技術(shù)，重點講解編輯特征、參數(shù)化技術(shù)、多實體技術(shù)、零件設(shè)計系列化； 第5章為裝配體，包含零部件配合、裝配特征管理、干涉檢查； 第6章為工程圖； 第7章為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計，講解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計一般過程、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計原理與方法、SolidWorks設(shè)計實例。

本書貼近教學(xué)實際，按照工科專業(yè)的教學(xué)大綱要求和課時要求，方法簡明實用、內(nèi)容豐富、條理清晰、講解深入淺出、易于掌握。既可作為大中專院校、各種培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的CAD/CAE教學(xué)用書，也可作為企業(yè)、研究院所工程設(shè)計人員、工程師和與機(jī)械相關(guān)專業(yè)的設(shè)計參考書。

本書由楊義勇、鄭凱編寫。本書在編寫過程中，得到眾多領(lǐng)導(dǎo)、專家、朋友和學(xué)生的熱情支持和幫助，感謝清華大學(xué)季林紅教授長期以來在創(chuàng)新設(shè)計與科研實踐等各個領(lǐng)域的指導(dǎo)、幫助，感謝清華大學(xué)出版社黎強(qiáng)編審、趙從棉老師的細(xì)致安排和精心指導(dǎo)。作者在編寫過程中收集、運用部分科研和教學(xué)研究資料，得到中國地質(zhì)大學(xué)（北京）工程技術(shù)學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)、北京天和眾邦勘探技術(shù)股份有限公司李勁松董事長、李建華教授級高工的熱情指導(dǎo)和幫助，華北電力大學(xué)（北京）杜冬梅教授、鄭州輕工業(yè)學(xué)院陳鹿民教授對作者給予鼓勵和指導(dǎo)幫助，在此作者表示衷心感謝。感謝中國地質(zhì)大學(xué)（北京）“教學(xué)改革與教學(xué)研究專項”及“機(jī)械工程校內(nèi)扶持學(xué)科建設(shè)項目”的支持。

由于作者水平有限，加上編寫成稿時間較倉促，因而書中難免存在不當(dāng)之處，誠望各位專家和廣大讀者不吝賜教、指正。

編著者

2013年1月

補(bǔ)充說明： 本書配有光盤，書中的插圖（如第6章和其他章）標(biāo)注可配合光盤閱讀。

本書可作為工程設(shè)計人員學(xué)習(xí)三維設(shè)計和創(chuàng)建工程圖的自學(xué)用書，也可作為高等院校機(jī)械、機(jī)電、熱能、過程控制、自動化、計算機(jī)輔助設(shè)計等相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)輔助設(shè)計和機(jī)械CAD課程的教材或參考書。

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趙建國、李懷正主編的《SolidWorks三維設(shè)計及工程圖應(yīng)用》以SolidWorks 2012為平臺，結(jié)合產(chǎn)品三維設(shè)計的特點，按照軟件功能和學(xué)習(xí)的規(guī)律，介紹了三維設(shè)計及工程圖創(chuàng)建的方法與步驟。

《SolidWorks三維設(shè)計及工程圖應(yīng)用》共11章，主要內(nèi)容有：SolidWorks基礎(chǔ)知識、三維模型的草圖繪制、三維實體特征造型、參考幾何體及零件建模舉例、標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計、裝配體、工程圖、曲線曲面及應(yīng)用舉例、鈑金設(shè)計、焊件設(shè)計和文件輸出與輸入。

本書的特點是將軟件基本操作與產(chǎn)品設(shè)計相結(jié)合，采用實例方式介紹常用工具的功能及其屬性設(shè)置方法。每章都有操作實例，每個操作步驟都配有簡單的文字說明和清晰的圖例，力求讓讀者通過實例的具體操作，在較短時間內(nèi)快速掌握用SolidWorks進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的方法和技巧，達(dá)到事半功倍的效果。