1、Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书1Solidworks 2010三维建模及工程图实验指导书（机械制图习题集机类、近机类 5-3-2）一、 实验目的1. 了解现代设计工具的应用现状，体会基于特征的参数化建模技术的应用。2. 通过本次实验使学生掌握 Solidworks 2010 软件的草绘、建模、工程图三个模块基本操作及常用命令，并运用该软件创建零件的三维模型及二维工程图。3. 通过实验使理论和实践相结合。使学生在掌握一种绘图技能的同时，提高自身的空间思维能力、读图和绘图能力，有助于学生深入理解工程制图课程的理论知识，激发学生们的学习兴趣。二、 实验要求根据图 1 所示
2、泵体零件图，运用 Solidworks 2010 创建三维模型（图 2 所示）及二维工程图（图 3 所示） 。提交此模型的三维模型（图 2 所示）及二维工程图（图3 所示）文件。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书2图 1 几何作图图 2 三维模型Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书3图 3 二维工程图三、 实验内容(一 ) 启动 Solidworks 2010选择“开始”“所有程序”“Solidworks 2010”“Solidworks 2010”，如图 4 所示，启动Solidworks 2010 软件（或直接双击桌面快捷键启动软件，如图 5
3、所示） 。软件启动后，如图 6 所示。图 4 图 5Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书4图 6(二 ) 新建文件在最上方标准工具栏中点击“新建”命令（如图 7 所示） ，出现“单位和尺寸标准”对话框，如图 8 所示，“单位”处选择“MMGS(毫米、克、秒)， “尺寸标准”选择“GB” ， “确定”后，出现“新建 Solidworks 文件”对话框（如图 9 所示） ，选择 “零件”文件， “确定”后，系统自动进入三维建模环境，如图 10 所示。图 7Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书5图 8图 9Solidworks 2010 三维建模及工程图实
4、验指导书6图 10在界面左侧管理器窗口中，包含零件的模型树。模型树中显示系统默认的零件名称，并提供三个相互垂直的基准平面：前视、上视、右视基准面和坐标系原点，默认情况下，三个基准平面和坐标系原点被隐藏，不显示。(三 ) 创建泵体三维模型Solidworks 软件建模的特点是基于特征的建模，即特征是创建模型的基础，复杂的三维模型是按照一定的顺序创建多个特征来创建的。本实验创建的泵体三维模型需要 17 个特征，如图 11-图 27 所示，按照一定顺序创建特征最终生成支座模型的步骤。图 11 图 12 图 13Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书7图 14 图 15 图 16图
5、 17 图 18 图 19图 20 图 21 图 22Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书8图 23 图 24 图 25图 26 图 27 下面，开始创建泵体三维模型。具体创建步骤如下：1. 创建第一个特征拉伸特征创建的第一个特征，一般称为基础特征，基础特征必须首先绘制草图，然后再基于草图进行拉伸操作。1) 选择草绘平面进入草绘环境在界面左侧的模型树中，鼠标左键点击“上视基准面” ，出现快捷命令选项板，选择“草图绘制”命令图标（如图 28 所示） ，系统会以上视基准面为草绘平面自动进入草绘环境，如图 29 所示。上方的命令管理器自动转换为“草图”状态，显示创建草图的各种命
6、令，在图形区域中虚显上视基准面，并以红色显示坐标系。图 28Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书9图 29注：选择基准平面或其他对象时，显示的颜色与系统设置有关，但仅是显示颜色不同，并不影响模型的创建。2) 绘制草图 画矩形框在界面上方命令管理器中，单击“矩形”命令旁下拉图标，选择“中心矩形”命令图标（如图 30 所示） ，点击坐标系原点确认矩形中心，沿斜方向移动鼠标，在合适位置处点击鼠标左键确认矩形（如图 31 所示） ，即创建以坐标系原点为中心的矩形。点击鼠标右键，选择“选择”命令（或点击键盘“Esc”键） ，结束矩形绘制。Solidworks 2010 三维建模及工
7、程图实验指导书10图 30 图 31 尺寸标注选择“智能尺寸”命令图标（如图 32 所示） ，在草图中点击举行框的长边（如图 33 所示） ，在光标处出现长边的尺寸，向下移动鼠标到合适位置并点击鼠标左键确认尺寸放置位置，在出现的“修改”对话框中（如图 34 所示）输入数值“150” ，选择“ ”或回车，创建线性尺寸标注，结果如图 35 所示。图 32 图 33 图 34 图 35在草图中点击矩形短边，在出现的“修改”对话框中输入数值“40” ，选择“ ”或回车，结果如图 36 所示。选择界面左侧管理器窗口中“ ”命令图标，退出尺寸标注状态。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指
8、导书11图 36图 37此时，完成整个草图的绘制及标注，如图 37 所示。草图已经完全约束，在界面最下方右侧状态栏中显示“完全定义” ，草图颜色由蓝色转变为黑色（如果草图中图元有蓝色存在，证明草图没有完全约束，应再添加约束和尺寸） 。选择界面上方命令管理器中“退出草图”命令图标 或选择图形区域右上角“退出草图”工具图标 ，退出草图设计，系统返回到三维建模状态。注：调整图形位置和大小，以方便绘图。移动同时按住 Ctrl 和鼠标中键（滚轮）并移动鼠标放大或缩小滚动鼠标滚轮双击鼠标中键（滚轮）可将绘制的图元布满图形窗口Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书123) 保存文件在最上
9、方标准工具栏中点击“保存”命令（如图 38 所示） ，出现“另存为”对话框，确定保存位置和文件名称后确定保存。图 384) 创建拉伸特征界面上方命令管理器中，选择特征命令标签下“拉伸凸台/基体”命令（如图 39 所示） ，选择绘制的截面轮廓，系统将所选截面自动拉伸，默认深度为“10mm” ，如图 40 所示，并在截面左侧管理器中显示“凸台-拉伸”对话框，如图 41 所示，修改深度值为“15” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸特征，结果如图42 所示。图 39 图 40图 41 图 42注：在三维环境中的鼠标用法：移动同时按住 Ctrl 和鼠标中键（滚轮）并移动鼠标放大或缩小滚动鼠标
10、滚轮Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书13旋转按住鼠标中键（滚轮）移动鼠标双击鼠标中键（滚轮）可将模型布满图形窗口2. 创建第二个特征拉伸切除特征（创建底座切除部分）1) 进入草图环境首先，按住鼠标中键（滚轮）旋转模型，使模型底面（坐标系原点所在的面）朝前，便于选取底面。如图 43 所示。如果画图窗口中未显示坐标原点，可以通过左键点击“视图” ，选中其下拉菜单中的原点，左键点击即可，如图 44 所示。图 43 图 44图 45鼠标左键点击模型背面，选中的表面显示为蓝色，显示截面轮廓的同时出现快捷命令选项板，如图 45 所示，Solidworks 2010 三维建模及工程
11、图实验指导书14从中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制环境。为了便于绘制草图，需要将草绘平面平行于屏幕正向朝向屏幕外侧。点击绘图区间的“视图定向”按钮，出现下拉菜单（如图 46 所示） ，从中左键单击“正视于”图标 ，此时，草绘平面平行于屏幕正向朝向屏幕外侧，如图 47 所示。图 46图 472) 绘制草图参照前面讲解的绘图方法，使用“中心矩形” 命令，绘制通过坐标系原点的矩形，结果如图 48 所示。使用“智能尺寸”命令，进行尺寸标注，结果如图 49 所示。选择“退出草图”命令，退出草绘环境。图 48Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书15图 493) 创建拉伸切除
12、特征选择命令管理器中“拉伸切除”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统将所选截面自动拉伸切除，修改深度值为“3” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸切除特征，结果如图 50 所示。图 503. 创建第三个特征拉伸特征（创建底座 18 圆柱凸台）1) 进入草图环境选择底座拉伸切除表面的未切除部分为草绘平面（如图 51 所示） ，在快捷命令选项板中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制环境。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书16图 51 点击绘图区间的“视图定向”按钮 ，从下拉菜单单击“正视于”图标 ，草绘平面平行于屏幕朝向屏幕外侧。2) 绘制草图绘制中心线：使用中
13、心线命令“ ”画一条经过坐标系原点的竖直方向的中心线。单击“直线”命令旁下拉图标（黑色三角） ，从中选择“中心线”命令图标 ，将鼠标放在红色坐标系处（不要点击鼠标） ，此时坐标系处显示红色的原点及重合约束符号（如图 52 所示） ，然后沿竖直方向向上移动鼠标，在光标处显示蓝色的虚线，并显示竖直约束符号（如图 53 所示） 。在合适位置处点击鼠标左键确认中心线起点（绘制图元，不考虑具体尺寸） ，然后再竖直向下移动鼠标，合适位置处点击鼠标左键确认中心线终点，即创建通过坐标系原点的竖直中心线，如图 54 所示。点击鼠标右键，选择“选择”命令（如图 55 所示，或者按键盘上的“Esc”键） ，结束创建
14、中心线状态。创建的竖直中心线如图 56 所示。图 52 图 53 图 54Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书17图 55 图 56 选择“圆”命令图标 ，在草绘平面上随即画圆，标注尺寸为 18，结果如图 57 所示。图 57定义圆位于草绘平面的位置，即定义其约束。按住“Ctrl”键，分别选择圆心与红色坐标系原点，如图 58所示，在界面出现属性的对话框，在“添加几何关系”中单击“水平” ，如图 59 所示，单击“ ”或者直接在绘图区间空白处单击鼠标左键退出。单击“智能尺寸” ，定义圆心位置，在草图中分别点击圆心和竖直中心线，向上移动鼠标到合适位置处（鼠标位于中心线右侧）
15、，系统默认标注直径尺寸（也称为对称尺寸） ，在出现的“修改”对话框中输入数值“125” ，选择“ ”或回车，创建线性尺寸标注，结果如图 60 所示。此时完全定义了所绘圆的位置。选择“退出草图”命令，退出草绘环境。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书18图 58 图 59图 603) 创建拉伸特征选择命令管理器中“拉伸凸台/基体”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统默认以草绘平面正向进行拉伸，模型需要向反方向拉伸，如图 61 所示单击“方向”命令图标 ，模型将朝着草绘平面的反方向进行拉伸，修改深度值为“20” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸特征。结果如图 62
16、所示。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书19图 61 图 624. 创建第四个特征拉伸切除特征（创建 12 通孔）选择新创建的圆柱体前表面为草绘平面，进入草绘环境。1) 进入草图环境选择新创建的圆柱体上表面为草绘平面（如图 63 所示） ，进入草绘环境。图 63点击绘图区间的“视图定向”按钮 ，从下拉菜单单击“正视于”图标 ，草绘平面平行于屏幕朝向屏幕外侧。2) 绘制草图创建圆心通过圆柱体圆心，直径为 12 的圆：选择“圆”命令图标 ，在草绘面上随机画圆，选择“智能尺寸” ，标注圆的尺寸，在修改对话框中输入“12” 。按住“ctrl” 键，分别单击所画圆的圆心（或者所画
17、圆的圆边）和圆柱凸台的边线（如图 64 所示） ，在界面左侧出现“属性”对话框，在“添加几何关系”中选择“同心” （如图 65 所示） ，单击“ ”（或工作间空白处）退出，结果如图 66 所示。完成草绘后，退出草绘环境。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书20图 64 图 65图 663) 创建拉伸切除特征选择命令管理器中“拉伸切除”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统将所选截面自动拉伸切除， “方向 1”的下拉菜单中选择“完全贯穿”(如图 67)，其他采用默认值，选择 “ ”退出，即创建拉伸特征。结果如图 68 所示。图 67 图 685. 创建第五个特征镜像特征选择命令
18、管理器中的“镜向”命令“ ”，在界面左侧出现“镜向”对话框。在图形区域左上方显示零件名称，展开下拉菜单，将显示模型树。如图 69 所示，对应左侧“镜向”对话框， “镜向面/基准面”处选择模型树中“右视基准面” ， “要镜向的特征”处选择模型树中“凸台拉伸 2”和“切除拉伸 2”。选择“ ”退出，创建镜向拉伸特征，结果如图 70 所示。注意：镜向对话框中泛蓝色显示为正在选择的选项，如果选择错误或需要重新选取，可在对话框中点击对应的选项框，单击右键删除，再在图形区选取需要的对象。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书21图 69 图 706. 创建第六个特征基准平面在界面上方命
19、令管理器中，选择“参考几何体”命令下的“基准面”命令（如图 71 所示） ，在图形区域左上方显示零件名称，展开下拉菜单，将显示模型树，在模型树中选择“前视基准面” ，如图 72 所示，系统会自动创建平行于该表面的基准平面，并在界面左侧出现的“基准面”对话框中，输入偏移距离“30mm” ，如图 73所示，其余采用默认选项，选择“ ”退出，创建基准平面，结果 如图 74 所示。图 71 图 72 Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书22图 73 图 747. 创建第七个特征拉伸特征（创建 132 圆柱体）1) 进入草图环境如图 75 所示，选择新创建的基准面 1 为草绘平面，
20、在快捷命令选项板中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制状态。图 752) 绘制草图进入草图环境后，通过“正视于”命令 摆正视角。单击画圆工具“ ”，将鼠标放在红色坐标系处（不要点击鼠标） ，此时坐标系处显示红色的原点及重合约束符号（如图 76 所示） ，然后沿竖直方向向上移动鼠标，在光标处显示蓝色的虚线，并显示竖直约束符号（如图 77 所示） 。在合适位置处点击鼠标左键确认圆心位置，然后画圆（不考虑圆的大小） 。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书23图 76 图 77定义圆位置，由于圆心在竖直方向已经约束，只需确定圆心距离坐标系原点的位置即可。选择“智能尺寸” ，标
21、注圆心和坐标系原点之间的距离，在“修改”的对话框中输入数值“85” 。点击圆弧，标注圆弧尺寸，并在修改的对话框中输入数值“132” 。单击“ ”确定，结果如图 78 所示。退出草图界面。图 783) 创建拉伸特征选择命令管理器中“拉伸凸台/基体”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统默认以草绘平面正向进行拉伸，模型需要向反方向拉伸，单击“方向”命令图标 ，模型将朝着草绘平面的反方向进行拉伸，修改深度值为“18” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸特征。结果如图 79 所示。 Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书24图 798. 创建第八个特征拉伸特征（创建 120
22、圆柱体）1) 进入草图环境选择基准面 1 为草绘平面，在快捷命令选项板中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制环境。2) 绘制草图进入草图环境后，通过“正视于”命令摆正视角。单击画圆工具“ ”，用鼠标碰触 132 圆柱体边线，显示黑色圆心符号（如图 80 所示） ，将鼠标移向该圆心符号，出现重合约束符号（如图 81 所示） ，在此为圆心画圆（不考虑圆的大小） 。定义圆弧尺寸，选择“智能尺寸” ，点击圆弧，标注圆弧尺寸，并在修改的对话框中输入数值“120” 。单击“ ”确定，结果如图 82 所示。退出草图界面。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书25图 80 图 81图
23、823) 创建拉伸特征选择命令管理器中“拉伸凸台/基体”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统默认以草绘平面正向进行拉伸，模型需要向反方向拉伸，单击“方向”命令图标 ，模型将朝着草绘平面的反方向进行拉伸，修改深度值为“64” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸特征。 ，结果如图 83 所示。图 83Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书269. 创建第九个特征拉伸特征（132 圆柱体与底座连接处的连接板拉伸）1) 进入草图环境如图 84 所示选择底座前表面为草绘平面，在快捷命令选项板中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制环境。图 842) 绘制草图进入草图环境后，
24、通过“正视于”命令摆正视角。单击画圆工具“ ”，在 132 圆面上创建圆，位置与尺寸均不考虑。单击“ ”确定，如图 85 所示。按住“Ctrl” 键，选择刚创建的圆弧以及 132 圆柱体边线，界面左侧出现属性对话框， “添加几何关系”中点击“全等” （如图 86 所示） ，新创建的圆弧与 132 边线重合，如图 87 所示。单击直线工具“ ”，画一条与底座上表面边线重合的直线，如图 88 所示。单击画圆工具，在空白处随即画一个圆，如图 89 所示。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书27图 85 图 86 图 87图 88 图 89给新画的圆弧添加约束。按住“Ctrl”键
25、，选择新画的圆弧与先前画的 132 圆弧，如图 90 所示，在界面左侧出现“属性”菜单，选择“相切”命令，并点击“ ”退出。同理，将新画的圆弧与先前画的直线添加“相切”约束，结果如图 91 所示。标注新画的圆的尺寸，选择“智能尺寸”将新画的圆尺寸修改为“16” ，如图 92 所示。图 90 图 91图 92绘制中心线：使用中心线命令“ ”画一条经过坐标系原点的竖直方向的中心线。镜向圆弧：单击界面上方工具栏中的“镜向实体”命令“ ”，在界面左侧出现对话框，选择16 的圆弧为“要镜向的实体” ，单击“镜向点”下放的框，由白色变为淡蓝色，选中新画的竖直方向中心线，如图 93 所示。点击“ ”确定，镜
26、向结果如图 94 所示Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书28图 93 图 94剪裁实体：由于在此草图中所画的实体组成的封闭区间是我们所需要的，因此对于其他多余的部分进行裁减。选择界面上方“剪裁实体”命令“ ”，界面左侧出现剪裁对话框，如图 95 所示，系统默认是“剪裁到最近端” ，不用更改。将大圆、小圆和水平直线多余的部分裁剪掉，剪裁位置如图 96 所示。在需要裁剪的位置点击鼠标左键即可。剪裁完毕后点击“ ”确定。剪裁之后的该封闭区间的外围线变成蓝色，如图 97 所示，说明在此处缺少约束。按住“Ctrl”键，分别选择蓝色直线与底座上边线，界面左侧出现“属性”对话框，点击
27、“共线”按钮，点击“ ”确定。此时完全定义的草图如图 98 所示。退出草图界面。图 95 图 96Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书29图 97 图 983) 创建拉伸特征选择命令管理器中“拉伸凸台/基体”命令 ，选择新绘制的截面轮廓，系统默认以草绘平面正向进行拉伸，模型需要向反方向拉伸，单击“方向”命令图标 ，模型将朝着草绘平面的反方向进行拉伸，修改深度值为“8” ，其他采用默认值，选择“ ”退出，即创建拉伸特征。结果如图 99 所示。图 9910. 创建第十个特征拉伸特征（120 圆柱体与底座连接处的连接拉伸）该特征创建方法与第九个特征类似。基准面选择为底座的后表面。草图拉伸距离为 32mm。拉伸结果如图100 所示。Solidworks 2010 三维建模及工程图实验指导书30图 10011. 创建第十一个特征旋转特征（创建圆锥凸台）1) 进入草图环境单击模型树中的“右视基准面” ，选择右视基准面为草绘平面（如图 101 所示） ，在快捷命令选项板中选择“草图绘制”命令图标 ，进入草图绘制环境。图 1012) 绘制草图进入草图环境后，通过“正视于”命令摆正视角。在“视图”下拉菜单中，选择“临时轴” ，如图 102 所示，圆柱体的临时轴在图中显示，如图 103 所示。使用“中心线”命令 绘制与 120 圆柱体临时轴重合的
