Методические основы геометрического моделирования в SolidWorks

1. Методические основы геометрического моделирования в SolidWorks

• Объекты проектирования в SolidWorks
• Методические основы моделирования
деталей в SolidWorks
• Методические основы моделирования
сборок в SolidWorks

2. Объекты проектирования в SolidWorks

Программа SolidWorks® - это система автоматизированного
проектирования, использующая графический интерфейс пользователя
Microsoft® Windows®.
2

3. Объекты проектирования в SolidWorks

Основными объектами проектирования в SolidWorks® являются:
Деталь
Сборка
Чертеж
3

4. Объекты проектирования в SolidWorks

В SolidWorks можно открыть любое количество документов деталей,
сборок и чертежей одновременно.
В системе SolidWorks чертежи
являются двухмерными документами,
создаваемыми на основе модели
трехмерной детали или трехмерных
моделей сборок.
4

5. Методические основы 2D-3D моделирования деталей в SolidWorks

В SolidWorks основными чертежными инструментами 2D
моделирования, являются инструменты построения эскиза.
При разработке моделей в SolidWorks сначала рисуются
геометрические объекты (например, прямоугольники, окружности и
другие замкнутые контуры которые используются в качестве
основания для твердотельных элементов (например, вытяжек,
элементов вращения и вырезов).
При построении эскизы объектов вычерчиваются приближённо, а
затем указываются их точные размеры.
5

6. Методические основы 2D-3D моделирования деталей в SolidWorks

Общая процедура проектирования эскиз - модель – чертеж, характерная для
SolidWorks, состоит из следующих этапов:
1. В документе детали с использованием инструментов
меню Эскиз без соблюдения размеров рисуется замкнутый
контур, например, прямоугольник, окружность и др.
2. Указываются точные размеры эскиза с помощью
инструмента автоматического нанесения размеров.
3. На основе ранее построенного эскиза создается
трехмерная модель путем выдавливания контура на
заданную высоту, вращением его вокруг оси или другими
способами.
4. Создается новый документ Чертеж, в который
вставляется 3D модель детали, в виде выбранных
стандартных видов, и затем наносятся размеры.
6

7. Методические основы 2D-3D моделирования деталей в SolidWorks

Команды, которые часто используются для создания деталей в системе SolidWorks.
Вытянуть - Команда "Вытянуть" создает элемент путем вытягивание
трехмерного объекта из двухмерного эскиза, т.е. добавляя третье
измерение. Вытяжка может быть основанием (в этом случае всегда
добавляется материал), бобышкой (которая добавляет материал, часто
на другую вытяжку) или вырезом (материал удаляется).
Повернуть - Команда "Повернуть" создает элемент, который
добавляет или удаляет материал путем поворота одного или
нескольких профилей вокруг осевой линии. Элемент может быть
твердотельным элементом, тонкостенным элементом или
поверхностью.
По сечениям - Команда "По сечениям" создает элемент путем
построения переходов между профилями. Элемент по сечениям может
быть основанием, бобышкой, вырезом или поверхностью.
По траектории - Команда "По траектории" создает основание,
бобышку, вырез или поверхность путем перемещения профиля
(сечения) по направлению.
7

8. Методические основы 2D-3D моделирования деталей в SolidWorks

Накладные элементы, например, фаски, скругления и оболочки
8

9. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Два основных подхода к проектированию сборок
SolidWorks предлагает конструктору довольно гибкие возможности создания
3D моделей и чертежей узлов и сборок.
Модель изделия можно создавать, путем проектирования снизу вверх, сверху
вниз или используя комбинацию этих двух методов.
9

10. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Проектирование сверху вниз
При проектировании сверху вниз один или больше
элементов детали определяются элементом сборки, например,
компоновочным эскизом или геометрией другой детали. Замысел
проекта (размеры элементов, размещение компонентов в сборке,
расположение по отношению в другим деталям, и др.) отталкивается от
верхнего уровня (сборка) и двигается вниз (к деталям), что
обуславливает название "сверху вниз".
При проектировании сверху вниз формы, размеры и
расположение деталей может быть задано в сборке.
Преимущество проектирование сверху вниз заключается в том,
что внесение изменений в проект не требует большого количества
работы. При изменении формы и размеров детали в сборке
автоматически происходит обновление их моделей и чертежей
10
деталировки.

11. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Проектирование снизу вверх
При проектировании снизу вверх сначала создаются модели
отдельных деталей, затем они вставляются в сборку с использованием
различных способов соединения для расположения деталей требуемым
образом.
Для внесения изменений в детали, их необходимо
редактировать
по
отдельности.
Затем
эти
изменения
будут
автоматически отражены в сборке.
Проектирование снизу вверх является предпочтительным,
когда широко используются заранее сконструированные, готовые детали
или стандартные компоненты, такие как крепежные детали, шкивы,
двигатели и т.п. Такие детали не меняют свою форму и размер в
зависимости от проекта, в котором они используются.
11

12. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

SolidWorks позволяет создавать сложные сборки, состоящие из
многочисленных компонентов, которыми могут являться детали или другие
сборки (подузлы).
Существует несколько способов добавления компонентов в новую или
существующую сборку:
Перетаскиванием с вкладки Проводник файлов.
Перетаскиванием элементов из открытого окна документа.
Перетаскиванием файла из Проводника Windows.
Перетаскиванием гиперссылки из Internet Explorer.
Перетаскиванием из Библиотеки проектирования.
Командой Вставка, Автокрепежи для добавления болтов, винтов, гаек, шпилек
и шайб
Из вкладки Менеджера свойств (Property Manager) Вставить компонент.
При добавлении отдельной детали, либо узла в сборку файл детали
связывается с файлом сборки. Компонент появляется в сборке, однако данные
о компоненте остаются в исходном файле компонента. Сборка обновляется при
12
внесении любых изменений в файл компонента.

13. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

При вставке детали или узла компонент перемещается в
пределах щести степеней свободы.
Линейные перемещения объектов могут быть выполнены
следующими способами
Свободное перемещение - Выбранный компонент перемещается в любом направлении.
Вдоль осей XYZ сборки - Выбранный компонент перемещается в в направлении выбранной
оси X, Y или Z сборки.
Вдоль объекта – Перемешение вдоль предварительно выбранного объекта. Если объектом
является линия, кромка или ось, то передвигаемый компонент имеет одну степень свободы.
Если объектом является плоскость или плоская грань, перемещаемый компонент имеет две
степени свободы.
Прирашением по осям XYZ - Компонент перемещается на заданную величину по сям X, Y
или Z.
13
Расположением на осяхXYZ – путем задания базовой точки и значений координат X, Y или
Z точки в которую надо переместить объект.

14. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Повороты объектов объектов для требуемого размещения в пространстве
сборки могут быть выполнены следующими способами
Свободное вращение - Выбранный компонент вращается в любом направлении при
нажатой правой клавише мыши.
Поворот вокруг выбранной оси XYZ сборки - Выбранный объект вращается вокруг
указанной оси X, Y или Z сборки.
Врашение вокруг объекта – Поворот вокруг предварительно выбранного объекта – линии,
кромки или оси.
Заданием приращения угла поворота по осям XYZ - Компонент поворачивается на угол
заданной величины вокруг указанной оси X, Y или Z.
Привязкой к объекту– для выравнивания системы координат выбранного объекта по кромке
или грани.
14
Компонент, положение которого зафиксировано или полностью определено, вращать нельзя.

15. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Сопряжения создают геометрические взаимосвязи между компонентами
сборки. При добавлении сопряжений определяются допустимые направления
линейного или вращательного движения компонентов.
Типы сопряжений
Например:
сопряжение "Совпадение" обеспечивает
компланарность двух плоских граней. Грани
могут перемещаться одна вдоль другой,
однако не могут быть разъединены.
Сопряжение "Концентричный" обеспечивает
концентричность двух цилиндрических
граней. Грани могут перемещаться вдоль
общей оси, однако не могут быть удалены от
этой оси.
15

16. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

Для экономии времени при создании сопряжений можно использовать опцию
Автосопряжение.
Автосопряжения можно создавать путем перетаскивания компонентов в сборку,
используя геометрию модели. Для этого делается ссылки на геометрический
примитив существующих компонентов и после перетаскивания присоединяемых
компонентов по ним создаются сопряжения.
Например, для этих целей могут быть использованы следующие элементы:
• Линейная или круговая кромка
• Временная ось
• Вершина
• Плоская грань
• Цилиндрическая/коническая грань
• Исходная точка или система координат
16

17. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

При создании сборок SolidWorks позволяет обнаружить конфликты при
перемещении или вращении компонентов.
Конфликтом считается ситуация при которой перемещаемый компонент
касается другого компонента и перекрывает его.
Для обнаружения конфликтов в Менеджере свойств (Property Manager)
задается опция Определение конфликтов.
Задание Дополнительных параметров в опции Определение конфликтов
позволяет:
Высветить грани - Высвечиваются грани, которые касаются перемещаемого
компонента.
Звук - Компьютер издает звук при обнаружении конфликта.
Игнорировать сложные поверхности - Конфликты обнаруживаются только на
следующих типах поверхностей: плоских, цилиндрических, конических, сферических и
торических.
17

18. Методические основы моделирования сборок в SolidWorks

После определения точного положения объекта в сборке можно
зафиксировать положение компонента так, чтобы он не мог передвигаться
относительно исходной точки сборки.
По умолчанию первая деталь в сборке всегда автоматически зафиксирована,
однако, ее можно сделать свободно перемещаемой.
Рекомендуется, чтобы по крайней мере один компонент сборки был либо
зафиксирован, либо сопряжен с плоскостями сборки или исходной точкой. Это создает
систему ссылок для всех других сопряженных деталей и может предотвратить
неожиданное перемещение компонентов при добавлении сопряжений.
Перед именем зафиксированного компонента в дереве конструирования
FeatureManager отображается значок (f).
Свободно перемещаемый недоопределенный компонент отображается
значоком (-) перед его именем в дереве конструирования FeatureManager.
18