计算机绘图B (Solid Edge)

Solid Edge 造型基础讲稿顾德裕第一篇实体造型第一节 CAD 3D造型基础知识一、 几何模型三维客观世界中真实存在的实体对象在计算机中用一定的方式进行存贮、识别所采用的模型。

常用有如下三种：(1) 线框模型：在计算机内部以形体的点、线为基本要素来表达三维形体。

优点：简单、存贮量少。

缺点：这种表示方式仅能表示多面体，对于曲面则无能为力。

且不能明确表达体与点的关系、不能表示剖面、消隐、明暗；不能进行物性分析、干涉、NC加工等，且具有多义性：一个真实三维形体可能有不同表示方式，或一种表示方式可能对应于不同三维形体。

(2) 表面模型：在计算机内部以形体的点、线、面为基本要素来表达三维形体。

它在原有线框模型的信息基础上增加了面及面之间的链接信息。

此处所谓“面”，可以指一般意义上的平面、规则曲面（圆柱面、球面，锥面等）、自由曲面。

优点：可以生成剖面、消隐、表面积计算、曲面求交、NC刀具轨迹生成。

缺点：该模型中的面没有方向性，没有区分物体的内部还是外部，因此表面模型只能描述实体边界（壳体）上的信息。

(3) 实体模型：在计算机内部以形体的点、线、面、体（域）为基本要素来表达三维形体。

这里所谓的“体”或“域”是指实体的存在域，一般有三种方式给定，如下图所示：图1-1具体实施有以下二种方式：CSG ——结构实体几何表示法。

它有二个基本要素：基本形体：用变量参数表达基本形体：V=F(形参表)，当形参赋于值后该基本形体称为实例(Instance)。

布尔运算：并(加)，交(乘)、差(减)。

以及几何变换（平移、旋转、比例、镜像等）。

这样，CSG中的实体都可用一棵树表示。

称为CSG树。

CSG法的特点：(a) 适宜表达复杂、但规则的形体（视为简单基本形体的叠加所构成）。

(b) 不宜表示复杂曲面所构成的形体。

(c) 数据库存贮量相对较少，但运算过程较冗长。

B-Reps——边界表示法。

它在上述表面模型基础上，赋于实体信息。

第10章渲染功能本章概要渲染功能用于产生模型的效果图，适合进行产品的设计、模拟演示及与客户的直接沟通。

本章主要介绍如何在装配设计环境中，使用Solid Edge的渲染功能，达到逼真的可视化效果，以及生成供演示用的图片文件。

10.1 概述Solid Edge提供了强大、完美的渲染功能，如图10-1、10-2所示，设计者只需要简单的设置，就能够快速产生逼真的效果，使得产品在制造之前就能够看到成品效果。

软件的渲染功能非常适合进行产品的设计、模拟演示及与客户的直接沟通。

图10-1 渲染效果演示一图10-2 渲染效果演示二通常，我们将渲染分为两种：一般渲染以及高质量渲染。

一般渲染是在产品设计过程中使用的渲染，能够让设计者在制造之前先看到实体模型效果，强化了设计过程；更进一步加强了设计人员与制造人员之间的交流，并以此消除一些问题和误解。

高质量渲染提供了产生逼真图片的工具，最直接、最逼真的显示不仅消除了与客户沟通上的障碍，并且可以增强客户对产品设计能力的信心。

渲染功能不仅需要考虑一般的颜色、灯光、背景、纹理等特性，还包括了反射、折射、阴影、透明度、光滑度和表面纹理、光线跟踪等专业功能。

10.2 一般渲染的常规步骤1、设置“颜色管理器”对话框，如图10-3、10-4、10-5所示。

图10-3 使用颜色管理器图10-4 使用单个零件样式图10-5 使用工具选项颜色设置“使用工具选项颜色设置（Use Tools Options Color settings）”：本选项根据零件的状态（激活部件，未激活部件，建构）选用相应的颜色。

单击对话框中的“更改”按钮可以改变缺省的颜色设置。

此选项的优点是：可以减少系统资源的占用；缺点是：区分单个零件比较困难。

“使用单个部件样式（Use individual part styles）”：选择该选项是对特定零件进行单独的颜色设置的前提条件。

选中“显示并允许组件样式覆盖”按钮，使得单个零件能够以不同的颜色和不同的样式显示。

Solid Edge ST6在工程图和零件图中的使用心得快捷键1.按住shift不放+按住鼠标滚轮拖动，实现平移。

2.按住ctrl不放+按住鼠标滚轮拖动(按键盘的箭头方向键也可以)，实现放大和缩小。

滚轮滚动在零件图中也能够实现放大和缩小。

3.按住alt不放+按住鼠标右键拖动，实现窗口的放大，alt+鼠标右键恢复到适合窗口。

4.ctrl+Z 撤消。

5.在画直线时，直线和圆弧命令切换按A。

6.线性尺寸和角度尺寸的转换按A，智能尺寸标注倾斜结构的线性尺寸，点shift键可以在倾斜和水平垂直尺寸间进行转换。

7.体的内部有被挡住的要素，在进行实体命令时没法选择，此时将体的模型用线框来显示，就可以选到体内部的要素。

8.ctrl+T 俯视图，ctrl+B 仰视图，ctrl+J 正二轴测图，ctrl+I 正等测，ctrl+H将一般绘制草图平面正视，ctrl+F主视图，ctrl+K后视图，ctrl+L左视图，ctrl+R右视图。

9.tab键在多个尺寸框中切换输入尺寸值。

10.打孔命令中定位孔、钣金件百叶窗定位时，需要在一个面内让相应的边高亮显示然后按E，两次即可定位。

11.“创建3D模型”需要同时拉伸多个区域按住shift或者Ctrl键12.“创建3D模型”需要移动相应的视图与其它视图中的线对齐(实现折叠线功能)，需要先在路径查找器里找到该视图，点击出现的方向盘主轴可移动，打开命令条上的捕捉关键点命令，可以准确对齐视图上的点或者线。

绘图技巧——工程图1.平面图形需要先打开，然后画图。

2.移动复制需要按ctrl键，必须先按ctrl 再拖动才能复制，否则只是移动。

3.shift+滚轮拖动绘图区；先alt然后拖动右键出现矩形框，松手窗口被放大；alt+右键回到适合窗口。

4.拖动元素时，如果不想保持原来的约束关系(比如三角形顶点相交)，按住Alt拖动即可分解成单独的元素。

5.三点标注角度，选择智能标注尺寸，先选择角度的两边线所在点，最后选择角度的尖点。

Solid Edge动态演示在机械制图教学中的应用【摘要】本文阐述了SolidEdge在机械制图多媒体教学中的应用。

结果显示：Solid Edge动态演示能够改善教学效果，增加学生的学习兴趣。

【关键词】Solid Edge；机械制图；动态演示Solid Edge是UGS出品的中端CAD软件，它是一个功能强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，Solid Edge以其创新能力和使用的方便性，获得了世界范围内成千上万的用户。

使用开放式的轮廓以建立可自动调整周围几何的特征，零件的特征（feature），通常通过将材料从基本零件上添加或者删除来创建[1]。

机械制图使用的传统教学方法和手段已不能满足现代化的教学需要，本文阐述了SolidEdge在机械制图的多媒体教学中的应用及其效果。

用SolidEdge绘制大量的立体模型，课堂上随时调用并演示，根据需要进行剖视、放大、装配或拆卸零件的过程演示，让学生直观，具体地观察二维图性和三维图形的相互转换，培养了学生的空间想象能力和学习积极性。

一、截交线（平面截切圆锥）用Solid Edge进行圆锥造型，如图1所示。

改变截平面角度（见表1）分别截圆锥面为圆、椭圆、双曲线、抛物线及两相交直线。

这样的动画演示，可以让学生观看变化的过程，直观认识平面截切圆锥后得到的五种不同的截交线情况，不仅使学生加深了记忆，而且可以提高学生的学习兴趣。

二、相贯线（圆柱与圆柱正交）为了讲清影响相贯线的因素，即相贯线的形状与形体的形状、大小及位置有关。

可以改变水平圆柱的直径，以得到不同的相贯线，如图2所示。

课堂上可以三维动画演示相贯线的变化过程，如改变水平圆柱的直径，相贯线从空间曲线变为平面曲线，再由平面曲线转化为空间曲线的过程。

三、断面图用Solid Edge绘制轴。

课堂上可方便地得到A-A、B-B、C-C断面图，如图3所示，可以动态演示给学生看，有助于帮助他们弄清断面的情况，以提高学习效果。

Solid Edge ST6在工程图和零件图中的使用心得快捷键1.按住shift不放+按住鼠标滚轮拖动，实现平移。

2.按住ctrl不放+按住鼠标滚轮拖动(按键盘的箭头方向键也可以)，实现放大和缩小。

滚轮滚动在零件图中也能够实现放大和缩小。

3.按住alt不放+按住鼠标右键拖动，实现窗口的放大，alt+鼠标右键恢复到适合窗口。

4.ctrl+Z 撤消。

5.在画直线时，直线和圆弧命令切换按A。

6.线性尺寸和角度尺寸的转换按A，智能尺寸标注倾斜结构的线性尺寸，点shift键可以在倾斜和水平垂直尺寸间进行转换。

7.体的内部有被挡住的要素，在进行实体命令时没法选择，此时将体的模型用线框来显示，就可以选到体内部的要素。

8.ctrl+T 俯视图，ctrl+B 仰视图，ctrl+J 正二轴测图，ctrl+I 正等测，ctrl+H将一般绘制草图平面正视，ctrl+F主视图，ctrl+K后视图，ctrl+L左视图，ctrl+R右视图。

9.tab键在多个尺寸框中切换输入尺寸值。

10.打孔命令中定位孔、钣金件百叶窗定位时，需要在一个面内让相应的边高亮显示然后按E，两次即可定位。

11.“创建3D模型”需要同时拉伸多个区域按住shift或者Ctrl键12.“创建3D模型”需要移动相应的视图与其它视图中的线对齐(实现折叠线功能)，需要先在路径查找器里找到该视图，点击出现的方向盘主轴可移动，打开命令条上的捕捉关键点命令，可以准确对齐视图上的点或者线。

绘图技巧——工程图1.平面图形需要先打开，然后画图。

2.移动复制需要按ctrl键，必须先按ctrl 再拖动才能复制，否则只是移动。

3.shift+滚轮拖动绘图区；先alt然后拖动右键出现矩形框，松手窗口被放大；alt+右键回到适合窗口。

4.拖动元素时，如果不想保持原来的约束关系(比如三角形顶点相交)，按住Alt拖动即可分解成单独的元素。

5.三点标注角度，选择智能标注尺寸，先选择角度的两边线所在点，最后选择角度的尖点。

Visual Basic驱动Solid Edge制图的参数化绘图程序设计【摘要】介绍了在SolidEdge绘图软件环境下，利用Visual Basic编程软件对图纸的参数化绘图程序的开发。

【关键词】参数化绘图；Solid Edge；Visual Basic1、前言Solid Edge（以后简称SE）绘图软件是Siemens UGS公司开发的基于Windows 环境的中端CAD软件包，拥有二维和三维绘图功能，广泛应用于机械设计行业，并且具有良好的二次开发程序接口。

而Visual Basic（以后简称VB）有其易学、易用、开发效率高的特点，因此可以用VB对SE进行二次开发，即建立参数化设计程序，可以大大减少设计人员的重复性劳动，进而提高工作效率，减少低级错误。

对于很多变压器厂家已经进行过多次的节材降耗的更新设计，已经对公司的产品结构有了足够的了解和研究，目前，对于常规产品变压器厂家的技术状况基本相当，而进行进一步节材更新的空间也越来越小；同时，面对目前的市场需求，越来越多的产品要求短交货期，针对这一市场需求，将产品的标准化、图纸设计的高效率工作提到了首位，变压器局部小的结构更新工作作为辅助，在提高变压器设计效率方面最好的方法就是程序参数化绘图。

2、参数化绘图进行参数化绘图，首先要做标准化工作，并且标准化工作要穿插在编程工作之中，标准化工作为的是理顺各部件数据的由来及相互间的关系，为程序的编写提供各种依据，程序编写人员要参与标准化方案制定和数据整理工作。

其中，模板和数据库的标准化最为重要。

3、模板标准化首先根据公司标准制定的线型、文字、标注等要求在SE中设定相应的样式，如线型在SE中格式-样式-线样式的设定，尺寸、标注等在尺寸样式，文本在尺寸样式，存成模板，为程序语句的调用提供条件。

在绘图命令执行之前调用模板上已设定的样式，命令才能正确的执行，否则会出现错误。

模板设定好后就可以调用，具体命令如下：4、参数标准化程序的编写需要大量的变量，而变量（特别是全局变量）的定义是非常重要的，区分好哪些是主要参数，哪些是辅助参数，谁决定谁，务必事先协调好，理顺各部件数据的由来及相互之间的关系，并形成规范文件，包括变量的命名规则、排版、注释等，后续编程时随时补充，以方便互相配合和日后查询，比如：5、数据库标准化绘图程序要以数据库为依托，数据库应包含标准化数据信息和程序输入数据信息。

Solid Edge 软件功能及主要特点Solid Edge是美国EDS公司的一款功能强大的三维计算机辅助软件，该软件可以帮助制造商更及时地设计产品，更迅速的占领市场。

Solid Edge和流技术带给您一个机械装配设计和制图的突破性性能，是被生产证明了的无可比拟的实体建模性能和易于使用的综合体现。

Solid Edge是一个对设计工程师来说最理想的三维实体设计CAD软件。

一、用智能流（STREAM）技术:具有逻辑推理的功能，可动态捕捉设计师的意图，比其它CAD系统具有更高的设计效率,SOLID EDGE流技术就是用推理逻辑和决策管理概念来支配工程师设计实体模型意图的过程。

流技术包括以下内容：（1）.高级决策管理概念，简化人们解决问题的过程（2）.复杂编程策略，简化原始计算过程（3）.可信的Human-Factors原理，简化人机之间的信息交流。

二、SOLID EDGE采用特征造型技术:这一技术记录了设计的全部过程，工程师可以在特征管理器(Feature PathFinder)中浏览、修改特征，甚至改变特征的次序。

这就使设计人员在发现设计有误时，修改极为方便。

只需重新编辑特征，系统将按照最新的修改重新计算零件，实际上这一技术也是变量表和零件族技术的基础。

设计人员可以利用SOLID EDGE变量表的技术，针对一些关键尺寸建立数学关系式，使产品"活"起来。

用户只要改变关键尺寸，就可以得到形状和性能各异的零件，并通过零件族的功能存储起来。

这样，工程师设计了一个零件后，实际上是设计了一个系列的产品,这一新技术使其产品高于具有实力的同类产品35％的性能。

三、零件造型设计：Solid Edge提供了参数化的、基于特征的造型工具，帮助设计师快速高效地设计零件。

首先建立一个由旋转和拉伸造型生成的基础，然后再以增加材料或去除材料的方式建立其他特征零件的建模过程与制造零件的实际加工过程一致。

可以建立诸如开孔、除料、圆角、抽空等机加工特征，以及拔模斜度、扫描、扫掠、螺旋等复杂的几何特征或特征阵列。

定制Solid Edge工程图模板文件方法的探索Solid Edge有四个模板文件：零件、装配、钣金和工程图。

在生成新文件时应采用相应的模板文件。

模板可以用户化，用户可根据需要定制自己的模板文件。

Solid Edge初始的模板文件不便于生成符合我国机械制图国家标准的工程图样。

本文将介绍适合于我国用户使用的工程图模板文件的定制方法和内容。

1．边框标题栏的绘制（1）启动Solid Edge进入工程图模块，选取下拉菜单“视图”中的背景页，可看到已存在四种背景页：A4-Sheet、A3-Sheet、A2-Sheet、A1-Sheet，分别设定了A4、A3、A2、A1四种图幅的幅面大小。

显然，我们应增加适合于A0幅面的背景页，方法为：选取下拉菜单“文件”中的“图页设定”选项后，在随之出现的对话框中的“大小”栏中选择A0幅面、在“名称”栏中键入背景页名称：A0-Sheet。

（2）点取绘图区域右下角的背景页名称如A3-Sheet，进入某一幅面的背景页环境，在该环境下绘制所选边框标题栏格式中的图线，并将其中的文字写入。

在制作完毕一种图幅的边框标题栏后，再进入其它图幅的背景页环境，利用粘贴板生成各图幅的边框标题栏。

2．投影角度及螺纹显示方式的设定Solid Edge支持第一角画法和第三角画法，有两种螺纹显示方式：ANSI和ISO。

设置方法为：点取下拉菜单“工具”中的“选项…”菜单选项后，出现“选项”对话框，选择“第一角”和“ISO”。

3．尺寸标注式样的设置Solid Edge允许用户修改或建立自己的尺寸风格，以符合国家标准及用户习惯。

设置方法为：点取下拉菜单“格式”中的“风格…”菜单选项后，将弹出一个对话框，在其“风格”类型组框中选择“尺寸”，然后单击“新建”按钮，出现“新尺寸风格”对话框，以进行新尺寸式样的设置。

在该对话框中需设置各选项的如下内容：1）“名称”选项：“名称”栏：键入“GB1”“基于”栏：选择“ANSI（毫米）”项2）“单位”选项：“线性单位”栏：选择“毫米”项其余取默认值。

∙• 第 1 页 3D 绘制草图概述∙• 第 2 页草图平面锁定∙• 第 3 页绘制零件同步草图∙• 第 4 页草图区域∙• 第 5 页绘制零件的有序草图∙• 第 6 页绘制 2D 元素∙• 第 7 页几何关系∙• 第 8 页草图标注尺寸∙• 第 9 页路径查找器中的草图∙• 第 10 页草图平面原点∙• 第 11 页草图消耗和尺寸迁移∙• 第 12 页移动草图∙• 第 13 页将元素投影到草图平面∙3D 绘制草图概述∙2D 草图几何体定义用于创建基本实体的横截面形状，或者定义用于在现有实体上创建特征的形状。

草图是以 3D 模式在平的面或参考平面上绘制的。

您将锁定到平的面或参考平面，以绘制草图几何体。

∙∙开放和封闭草图均可用于创建模型特征。

（由草图平面上的草图元素或草图元素和模型边的组合）形成封闭区域的草图生成可选择的区域。

选定区域后，则启动拉伸特征命令。

要使用开放的草图，则在“实体”组中选择拉伸命令（拉伸或旋转），这需要先定义开放草图的材料侧。

∙∙草图不驱动特征。

应用于草图几何体的几何关系不会迁移到所创建的特征。

系统可以在产生的特征上检测相切、平行、共面和同心的面。

创建特征后，尺寸关系从草图几何体迁移到体的边。

∙∙将使用创建特征时使用的草图几何体，并将其放置在路径查找器的“使用的草图”收集器中。

未使用的任何剩余草图几何体均保留在“草图”收集器中。

∙∙默认情况下，放置在草图平面上的所有草图几何体将合并到单个草图中。

这由草图选项“合并共面草图”控制。

如果草图平面上需要存在单独的草图，则可以关闭“合并共面草图”选项。

此草图选项主要用于“装配布局”设计工作流。

∙∙∙∙草图工作流∙ 1.在“绘制草图”选项卡→“绘图”组中，选择绘制草图命令。

∙ 2.开始绘图，或者锁定于某个草图平面（参考平面或平的面）以在其上绘制草图几何体。

∙ 3.（可选）按活动视图方向绘制草图，或者选择“视图”选项卡→“视图”组→“草图视图”命令将视图旋转至垂直于草图平面。

全面的SolidEdge培训教程第一章：基本知识Solid Edge--真正基于Windows的CAD系统Solid Edge是目前最优秀的中端CAD系统，它易学易用。

Solid Edge 的STREAM技术在机械装配设计、产品的实体建模、工程图纸的输出、专业的钣金设计、操作的易用性等方面带来了一场革命性的突破。

真正基于Windows的Solid Edge是设计工程师从二维制图到基于实体的三维设计最理想的工具。

Solid Edge提供了一个广泛的、完善的特征造型功能，特别是针对复杂的塑料件、铸造件和钣金件的设计。

这些新的强大的直观特征造型充分地扩充了STREAM技术，使得Solid Edge的用户能够比其它CAD用户具有更多更灵活的设计手段。

STREAM技术可通过逻辑推理和决策管理，动态地捕捉工程师的设计意图。

Solid Edge拥有120多家软件合作伙伴，与Microsoft Office完全兼容，它具有最强的开发性和集成性，是设计工程师最理想的、最易集成的工作平台。

Solid Edge采用UGS公司的Parasolid建模核心作为强大的软件核心，全面将中端CAD系统与世界上最具领先地位的实体造型引擎Parasolid 融为一体。

对于中端机械设计市场而言，Solid Edge向三维实体造型方向迈出了伟大的一步。

1：SOLID EDGE 软件简介（1）来源：美国UGS公司UGS+SDRC----》PLM 隶属于EDS 公司UGS 产品Unigraphics, Solid Edge，Parasolid ，iMAN ProductVisionPLM将与A.T. Kearney（面向制造业的IT咨询公司）、电子方案、商务过程管理和信息化方案这四条商务线一起成为EDS公司中的支撑基础。

（2）产品的定位中端软件（3）特点：参数化及基于特征的实体建模技术,λ全面采用STREAM 流的技术λλ与Microsoft的产品完全兼容, 兼容所有的Windows的卓越性能. 2D转化为3D V9以上版可提供第三方软件Xpand 3Dλλ建立在Parasolid 的造型内核上. （ UG ，Solid Work ）λ强大的工业装配设计,自顶向下或自底向上的装配形式简化零件功能,隐藏功能,卸载功能的提供,可以提供大装配环境λ自动产生装配的爆炸视图,自动进行干涉检查,可保存装配的各种不同类型显示设置.λ无可比拟的专业化的钣金设计有各种塑料件,铸件的设计特征:如楔（止）口,分型面,肋板,网格加强筋, 加快了塑料及铸件的特征设计λλ管道设计Xpressroute 提供自动路径设计,管接头处理, 尺寸标注适合气压和液压管道的设计新型流畅的工程图功能λ图纸生成,标注和尺寸控制功能,2D图保持与此相反3D相关.一旦3D图发生变化,2D自动发生改变渲染 SHADEλ和其他高效工具,产生渲染效果图,用于演示设计检查,市场销售版本管理λ快速预览Smartviewλλ内置式的数据转换功能DWG/DXF, PRO/E ,PARASOLID ,JPG等图像文件,STEP,IGES Webλ Publish --Web页制作第三方软件Engineering Handbook 工程手册第三方软件λ以计算驱动零件设计特征体认知 Recognition 第三方软件λ2. SOLID EDGE 主要内容SOLID EDGE主要有本质5 个设计环境:(1) SOLID EDGE PART ----零件造型环境.零件造型是通过对基本特征进一步添加和减少材料而生成.产生文件扩展名为.par(2) SOLID EDGE SHEETMETAL ----钣金造型环境钣金造型也是通过对基本特征进一步添加和减少材料而生成产生文件扩展名为.psm(3) SOLID EDGE ASSEMBLY ----装配环境用于装配已存在的零件或在装配中根据装配关系进行新的零件设计.零件根据装配关系放在一定位置,装配文件扩展名为本 .ASM (4) SOLID EDGE DRAFT -----工程图用于快速生成零件及装配产品的二维工程图工程图的文件扩展名为本.DFT(5) SOLID EDGE WELDMENT ------焊接在装配产品的基础上增加焊前和焊接处理,使其具有焊接的特征焊接文件的扩展名为 .pwd3. SOLID EDGE 的界面简介主菜单 main menu主工具条动态工具条 smartstep ribbonbar特征工具条工作区提示区DRAW 工具条 ----在2D视图中4. 零件造型的思路(1) 先画草图 Sketch ，独立存在。