第十七章 三维实体造型基础-SolidWorks2015 - 装配体建模

Solidworks实体建模技巧教程之创建正多面体作者：无维网w_hs我是SW板块的“不老”，看了冰大关于正多面体的帖子也想说几句。

由于本人不懂pro/e，而SW与pro/e在模型制作上和名称术语上也有诸多不同，故在下面的贴图只提供思路，无法提供模型，希见谅。

一、关于正多面体的种类多面体的欧拉定理是对任意多面体（不限于正多面体，甚至不必限制其面为平面或其棱为直线段等）都适用的，一般教材中很少去证明它，其实用初等的数学方法就可以容易的得到。

冰大在帖子中证明了正多面体的五种形式，通常在教科书中只是给出结果，这里我从另外一个角度给一个证明。

由欧拉定理：顶点数+面数=棱数+2 (1)由于是正多面体，假定每个面有n条边，每个顶点有m条相接的棱，如果我们遍列每一个面计算边的总数，由于每一条棱与两个面相接，因此显然每条棱被重复计算了一次，立即可得到：n*面数=棱数*2 (2)同样我们遍列每个顶点计算棱的总数，由于每一条棱与两个顶点相接，因此显然每条棱也被被重复计算了一次，故同样有：m*顶点数=棱数*2.............................................. . (3)代入欧拉定理有：棱数*2/m+棱数*2/n=棱数+2化简得：棱数=2mn/（2m+2n-mn） (4)由于棱数必大于零，所以有：2m+2n-mn>0 即 (m-2)*(n-2)<4考虑到m、n都为大于等于3的正整数，所以能够实现的（m，n）组合只有以下五种：3、3， 3、4，4、3， 3、5，5、3利用式（2）、（3）、（4）可得到：正四面体每面边数=3，每顶点棱数=3，棱数= 6，面数= 4，顶点数=4正六面体每面边数=4，每顶点棱数=3，棱数=12，面数= 6，顶点数=8正八面体每面边数=3，每顶点棱数=4，棱数=12，面数= 8，顶点数=6正十二面体每面边数=5，每顶点棱数=3，棱数=30，面数=12，顶点数=20正二十面体每面边数=3，每顶点棱数=5，棱数=30，面数=20，顶点数=12有趣的是我们设想将任一个正多面体的面（正多边形）中心点作为顶点，连接每个相邻面的顶点立即得到另一个正多面体，这两个正多面体称为对偶正多面体，显然正六面体和正八面体是一组对偶正多面体，正十二面体和正二十面体是一组对偶正多面体，而正四面体的对偶正多面体即是它自己。

第1章SolidWorks基础与建模技术本章要点SolidWorks是一个在Windows环境下进行机械设计的软件，是一个以设计功能为主的CAD/CAE/CAM软件，其界面操作完全使用Windows风格，具有人性化的操作界面，从而具备使用简单、操作方便的特点。

SolidWorks是一个基于特征、参数化的实体造型系统，具有强大的实体建模功能；同时也提供了二次开发的环境和开放的数据结构。

本章介绍SolidWorks的环境和简单的造型过程，让读者快速了解这个软件的使用。

本章内容❑SolidWorks环境简介❑SolidWorks建模技术❑简单演练SolidWorks 2006三维建模实例教程21.1SolidWorks环境简介SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品，是实行数字化设计的造型软件，在国际上得到广泛的应用。

同时具有开放的系统，添加各种插件后，可实现产品的三维建模、装配校验、运动仿真、有限元分析、加工仿真、数控加工及加工工艺的制定，以保证产品从设计、工程分析、工艺分析、加工模拟、产品制造过程中的数据的一致性，从而真正实现产品的数字化设计和制造，并大幅度提高产品的设计效率和质量。

通过本节的学习，读者应熟悉SolidWorks的界面，以及常用工具条的使用。

1.1.1工作环境和模块简介1．启动SolidWorks和界面简介安装SolidWorks后，在Windows的操作环境下，选择【开始】→【程序】→【SolidWorks 2006】→【SolidWorks 2006】命令，或者在桌面双击SolidWorks 2006的快捷方式图标，就可以启动SolidWorks 2006，也可以直接双击打开已经做好的SolidWorks文件，启动SolidWorks 2006。

图1-1是SolidWorks 2006启动后的界面。

图1-1SolidWorks界面这个界面只是显示几个下拉菜单和标准工具栏，选择下拉菜单【文件】→【新建】命令，或单击标准工具栏中按钮，出现“新建SolidWorks文件”对话框，如图1-2所示。

论文题目：基于solidworks环境下的实体建模和模拟装配班级：姓名：学号：基于solidworks环境下的实体建模和模拟装配摘要：对solidworks模块功能进行简单介绍，并阐述应用solidworks软件对机械零件建模的基本过程。

通过实例描述在solidworks环境下可以对实体模型运用多种方法建立和机械零部件转配基本过程，为学习和掌握solidworks环境下的机械零件设计提供技术指导。

关键词：solidworks；零件；装配；Solidworks软件简介Solidworks是基于windows环境下开发的CAD软件，有全面的实体造型功能，可快速生成完整的工程图纸，还可进行模具的制造及计算机辅助设计分析。

目前solidworks软件已成为三维机械设计软件的标准。

该软件的显著优点为：功能强大无与伦比的、基于特征的实体建模功能；采用智能化装配技术、智能零件技术和镜像部件等技术来加快装配体的总体装配体；技术先进的互联网协同工作能力等。

整个产品设计是百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间全相关。

易学易用可视化、可交互式用户界面，为用户提供一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制，有效减少了设计步骤和多余的对话框。

技术创新第一个基于windows平台的三维机械CAD软件；第一个创造了特征管理员的设计思想；第一个在windows平台下实现了自顶向下的设计方法；第一个实现动态装配干涉检查的CAD软件；第一个实现智能化装配的CAD软件；第一个开发特征自动识别的软件；第一个开发基于Internet的电子图版发布工具。

Solidworks模块功能1）零件建模S olidWorks提供了无与伦比的、基于特征的实体建模功能。

通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。

通过对特征和草图的动态修改，用拖拽的方式实现实时的设计修改。

三维草图功能为扫描、放样生成三维草图路径，或为管道、电缆、线和管线生成路径。

Solidworks软件介绍S ol idw or ks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品So lid wo rks提供一系列的三维（3D）设计，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。

S ol idw or ks软件组成：2D到3D转换工具将2D工程图拖到Sol id Wor ks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。

内置零件分析测试零件设计，分析设计的完整性。

机器设计工具具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。

模具设计工具测试塑料射出制模零件的可制造性。

消费产品设计工具保持设计中曲率的连续性，以及产品薄壁的内凹零件，可加速消费性产品的设计。

对现成零组件的线上存取让3D CA D系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。

模型组态管理在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。

零件模型建构利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。

曲面设计使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进行简单的相切控制。

直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：机自0801班指导教师：工作单位：机电工程学院题目: SolidWorks零件、装配体建模及工程图设计初始条件：给定小型装配体的轴测图、装配图或装配示意图（见附图）。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、分析装配体或装配图，自行确定（4-6个）相关零件的结构形状和尺寸；2、使用SolidWorks软件对零件和装配体进行建模；3、用软件生成零件图（A4）和装配图（A3）各一张，要求符合国家标准。

4、撰写设计任务说明书一份，包括：训练题目、训练要求、CAD软件功能、设计分析、零件建模分析和过程、装配体建模分析和过程、工程图设计过程心得体会、参考文献（不少于3篇）。

3.2 草图的绘制草图是由直线、圆弧等基本几何元素构成的封闭或不封闭的几何实体。

草图分为二维草图和三维草图。

二维草图绘制在平面上，该平面可以是基准面也可以是模型上的任意平面。

三维草图存在于三维空间，且不和特定的草图基准面相关。

草图是与特征紧密相关的，它用于构成特征的“截面轮廓”或“路径”。

离开了特征，孤立的草图毫无意义。

大部分Solidworks 的特征都是由二维草图开始的。

所以能够熟练地使用草图绘制工具草图非常重要。

（转自《Solidworks 机械设计实用教程》P15）绘制草图主要包括四大过程：第一是用草图绘制实体工具，比如直线、圆、样条曲线、矩形等工具来绘制草图；第二是用草图编辑工具，比如剪裁实体、延伸实体、等距实体、镜像实体等工具来修改草图；第三是添加几何关系；第四是标注尺寸。

图3-1 绘制草图的四大过程下面通过绘制一个类似于回旋飞镖形状的草图来演示绘制草图的这四大过程。

图3-2绘制草图实体 通过草图绘制实体工具中的【圆】和【直线】来绘制草图实体。

一般通过绘制草图实体的工具只能粗略的画出草图。

图3-3添加几何关系给两条直线分别和两个圆添加【相切】的几何关系。

几何关系可以很容易的控制图形相互间的关系，同时也能表达设计者的设计意图。

Tips ：本章节【 】中的内容就是Solidworks 中的工具，【 】后面的★数量多少代表该工具的使用频率。

仅此而已。

图3-4编辑草图实体通过【镜向实体】工具来编辑草图。

编辑草图的工具主要是为了更快捷、更方便地绘制草图。

图3-5编辑草图实体通过【剪裁实体】工具来编辑草图。

（为了避免由于草图的几何关系过多影响观看，隐藏几何关系的显示。

）图3-6标注尺寸Solidworks中的尺寸可以驱动图形，这是与非参数化CAD软件AutoCAD明显的不同之处。

3.1.1 绘制草图实体这里我们讲的是二维草图的绘制。

要绘制草图，首先就得在某个平面上来绘制。

在你最初无中生有的那个阶段，这个平面一般是Front Plane、Right Plane 和Top Plane这三个面。