SW 模型測(cè)量與分析

第8章模型測(cè)量與分析學(xué)習(xí)目標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)建模過程中往往涉及到模型的測(cè)量與分析。通過本章學(xué)習(xí)SolidWorks中的測(cè)量與分析，包括測(cè)量距離、角度、曲線長(zhǎng)度、面積、模型的質(zhì)量特性分析以及測(cè)量曲線長(zhǎng)度的實(shí)例，全面掌握草圖與模型測(cè)量的相關(guān)知識(shí)。知識(shí)要點(diǎn)草圖測(cè)量質(zhì)量屬性與剖面屬性模型測(cè)量實(shí)體分析與檢查8.1測(cè)量SolidWorks測(cè)量命令可以測(cè)量草圖中圖元的尺寸值，也可以測(cè)量實(shí)體模型的尺寸值。草圖測(cè)量與智能尺寸標(biāo)注類似，都可以得知草圖圖元的尺寸值。不同之處在于智能尺寸是將尺寸值標(biāo)注在圖元上并對(duì)圖元的值進(jìn)行修改、限定，而測(cè)量不會(huì)改變?cè)担皇菍⑵錅y(cè)量并顯示出來。8.1.1測(cè)量工具命令在菜單欄依次執(zhí)行“工具”|“測(cè)量”命令，彈出“測(cè)量-tool”對(duì)話框，如圖8-1所示。用戶可以分別對(duì)各個(gè)按鈕選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。8.1測(cè)量1．參數(shù)詳解相關(guān)按鈕參數(shù)說明如下：8.1測(cè)量2．測(cè)量距離測(cè)量操作在“測(cè)量”對(duì)話框區(qū)域內(nèi)單擊，然后選擇待測(cè)元素。對(duì)于模型的基本測(cè)量都可以使用該對(duì)話框來操作。測(cè)量的操作步驟如下：01依次執(zhí)行“工具”|“測(cè)量”命令，彈出“測(cè)量”對(duì)話框。02針對(duì)待測(cè)對(duì)象不同進(jìn)行分別選擇，即可在“測(cè)量”對(duì)話框中顯示出測(cè)量信息。 測(cè)量面到面的距離，分別單擊該兩面； 測(cè)量點(diǎn)到面的距離，分別單擊點(diǎn)、面； 測(cè)量點(diǎn)到線的距離，分別單擊點(diǎn)、直線段； 測(cè)量點(diǎn)到點(diǎn)的距離，分別單擊該兩點(diǎn)，如圖8-3所示；8.1測(cè)量3．設(shè)置快捷鍵因?yàn)闇y(cè)量命令在設(shè)計(jì)建模中使用非常頻繁，因此可以為其設(shè)置快捷鍵方便操作。測(cè)量的英文單詞為Measure，設(shè)置其首字母為快捷鍵，操作如下：01依次執(zhí)行“工具”|“自定義”命令，在彈出“自定義”對(duì)話框中選擇鍵盤選項(xiàng)。02在欄中輸入“測(cè)量”，回車；在“測(cè)量”對(duì)應(yīng)的快捷鍵文本框中輸入“M”；單擊按鈕，完成快捷鍵設(shè)置，如圖8-4所示。03驗(yàn)證快捷鍵。在SolidWorks軟件啟動(dòng)并打開零部件的狀態(tài)下，在鍵盤上輸入“M”即可激活“測(cè)量”命令，彈出“測(cè)量”對(duì)話框。8.1測(cè)量8.1.2設(shè)置單位/精度設(shè)置單位/精度命令下，用戶可以使用默認(rèn)設(shè)置，也可以重設(shè)測(cè)量的相關(guān)參數(shù)。1．激活測(cè)量單位/精度在“測(cè)量”對(duì)話框中單擊“單位/精度”命令按鈕，彈出“測(cè)量單位/精度”面板，從以面板中設(shè)置相應(yīng)選項(xiàng)后，然后單擊確定即可生效，如圖8-5所示。在“測(cè)量單位/精度”面板中包含“使用文檔設(shè)定（O）”和“使用自定義設(shè)定（U）”兩個(gè)單選框。前者是使用文檔屬性中所定義的單位和材質(zhì)屬性，后者為用戶根據(jù)實(shí)際情況自定設(shè)定。8.1測(cè)量2．參數(shù)詳解（1）長(zhǎng)度單位 選擇線性尺寸的測(cè)量單位。如果選擇微英寸、密爾、英寸或英尺和英寸，則還應(yīng)選擇以下選項(xiàng)： 小數(shù)。 分?jǐn)?shù)。如果選擇分?jǐn)?shù)，則還應(yīng)選擇分母選項(xiàng)，并設(shè)定分母。例如，如果將分母設(shè)為8，則值的增量至少為1/8英寸。 圓整到最近分?jǐn)?shù)值。選擇分母中所設(shè)定的圓整到最近分?jǐn)?shù)值的增量。如果分?jǐn)?shù)增量小于在分母中設(shè)定的值，則以小數(shù)表示值。 科學(xué)記號(hào)。選擇以科學(xué)記號(hào)顯示值（例如，以5.06e+004表示50600）。 小數(shù)位數(shù)。設(shè)定顯示線性尺寸的小數(shù)位數(shù)。（2）角度單位角度單位包括度數(shù)、度/分/秒、度/分、弧度4種類型，同時(shí)用戶還可以對(duì)小數(shù)位數(shù)進(jìn)行設(shè)置。（3）精度水準(zhǔn)精度水準(zhǔn)中包含低（較快）、高（較慢）和介于兩者之間的三檔，系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置在低（較快）檔。用戶可以根據(jù)電腦配置情況和時(shí)機(jī)需要進(jìn)行重設(shè)。8.1測(cè)量8.1.3圓弧/圓測(cè)量圓弧/圓的測(cè)量可以設(shè)定中心到中心、最小距離、最大距離、自定義四種類型，如圖8-6所示。8.1測(cè)量然后單擊待測(cè)兩個(gè)圓孔面，在“測(cè)量”面板中即可顯示出測(cè)量的豎直，4種情形下分別的測(cè)量結(jié)果如圖8-7所示。8.1測(cè)量8.1.4顯示XYZ測(cè)量顯示XYZ測(cè)量用來控制是否在所選實(shí)體之間顯示dX，dY，dZ的測(cè)量。消除選中后，則只顯示所選實(shí)體之間的最小距離。打開“測(cè)量”窗口后，選擇待測(cè)對(duì)象后，在圖形區(qū)和窗口中均顯示出測(cè)量信息。在“測(cè)量”窗口中單擊“顯示XYZ測(cè)量”按鈕，圖形區(qū)域新增顯示出待測(cè)對(duì)象的X、Y、Z坐標(biāo)，如圖8-8所示。8.1測(cè)量8.1.5面積與周長(zhǎng)測(cè)量當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇對(duì)象為面（平面或者曲面）時(shí)，“測(cè)量”窗口便會(huì)顯示出該面的面積與周長(zhǎng)等信息，如圖8-9所示。8.1測(cè)量當(dāng)需要測(cè)量多個(gè)面的面積總和時(shí)，可以連續(xù)選擇多個(gè)面，測(cè)量窗口總面積，也可以選擇多條邊線，測(cè)量總長(zhǎng)度，如圖8-10所示。8.1測(cè)量8.1.6角度測(cè)量當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇待測(cè)兩個(gè)對(duì)象（平面或者直線段）時(shí)，“測(cè)量”窗口便會(huì)顯示出該它們之間的夾角等信息，如圖8-11所示。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性8.2.1質(zhì)量屬性通過質(zhì)量屬性分析，可以獲得模型的質(zhì)量、體積、表面積、密度、重心位置、慣性力矩和慣性張量等參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。實(shí)體模型的質(zhì)量屬性分析一般操作過程包括：實(shí)體建模、添加材質(zhì)和質(zhì)量屬性。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性1．添加材質(zhì)添加材質(zhì)的步驟如下：01點(diǎn)擊選擇左側(cè)設(shè)計(jì)樹中“材質(zhì)<未指定>”，右擊，在彈出的下拉菜單中選擇“編輯材料”，如圖8-13所示。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性02選擇“編輯材料”選項(xiàng)后，在彈出的“材料”面板中展開鋁合金/1060合金，用戶可以查看彈性模量、泊松比、抗剪模量、密度、張力強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、比熱、材料阻尼比率值等相關(guān)屬性，如圖8-14所示。02單擊“應(yīng)用”按鈕，完成材料的設(shè)置。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性2．模型質(zhì)量分析模型的質(zhì)量分析操作步驟如下：01依次執(zhí)行“工具”|“質(zhì)量屬性”命令按鈕，彈出“質(zhì)量屬性”面板，用戶可單擊“選項(xiàng)”按鈕設(shè)置屬性的單位、精度水準(zhǔn)等相關(guān)參數(shù)，如圖8-15所示。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性02用戶可勾選“顯示焊縫質(zhì)量”復(fù)選框，在數(shù)據(jù)欄中新增焊縫質(zhì)量的顯示選項(xiàng)。03輸出“質(zhì)量屬性”信息。輸出信息方式包括“打印”和“復(fù)制到剪貼板”，如圖8-16所示。8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性8.2.2剖面屬性通過SolidWorks提供的“剖面屬性”命令可以計(jì)算平行平面中多個(gè)面和草圖的截面屬性。通過剖面屬性分析，可獲得所選剖面的面積、重心相對(duì)于輸出坐標(biāo)系原點(diǎn)、在重心的區(qū)域慣性矩、在重心的區(qū)域慣性極力矩、位于主軸和零件軸之間的角度、在重心的區(qū)域慣性二次矩、在輸出坐標(biāo)系的區(qū)域慣性矩等數(shù)據(jù)信息。剖面屬性分析操作步驟如下：01任選以下任何位于平行平面中的項(xiàng)目。 一個(gè)或多個(gè)平的模型面 剖面上的面 工程圖中剖面視圖的剖面8.2質(zhì)量屬性與剖面屬性02單擊“剖面屬性”命令按鈕，或依次執(zhí)行“工具”|“剖面屬性”，單擊“計(jì)算”按鈕，結(jié)果顯示在截面屬性對(duì)話框中，如圖8-17所示。8.3實(shí)體分析與檢查8.3.1特征統(tǒng)計(jì)特征統(tǒng)計(jì)用來顯示重建零件中每個(gè)特征所需時(shí)間量的工具。通過它測(cè)量出需要很長(zhǎng)時(shí)間重建的特征，從而壓縮這些耗時(shí)特征來減少重建時(shí)間。特征統(tǒng)計(jì)在所有零件文件中都可使用。1．參數(shù)詳解相關(guān)參數(shù)詳解如下： 特征順序。在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中列出每個(gè)項(xiàng)目：特征、草圖和派生的基準(zhǔn)面。使用快捷鍵菜單來編輯特征定義、壓縮特征，等等。 時(shí)間%：顯示重新生成每個(gè)項(xiàng)目的總零件重建時(shí)間百分比。 時(shí)間(秒)：以秒數(shù)顯示每個(gè)項(xiàng)目重建所需的時(shí)間量。8.3實(shí)體分析與檢查2．特征統(tǒng)計(jì)操作步驟要使用特征統(tǒng)計(jì)步驟如下：01打開一個(gè)零件文件。02在菜單欄依次執(zhí)行“工具”|“特征統(tǒng)計(jì)”命令，彈出“特征統(tǒng)計(jì)”對(duì)話框，按降序順序顯示所有特征及其重建時(shí)間的列表，如圖8-18所示。8.3實(shí)體分析與檢查03單擊特征順序，即可在“特征統(tǒng)計(jì)”對(duì)話框中，按照特征建模順序進(jìn)行排列。04同樣，單擊時(shí)間%、時(shí)間(秒)，也可以按該選項(xiàng)進(jìn)行重排特征順序。05單擊打印、復(fù)制、刷新選項(xiàng)。復(fù)制特征統(tǒng)計(jì)這樣您可將之粘貼到另一文件，如粘貼到txt文件，如圖8-19所示。8.3實(shí)體分析與檢查8.3.2檢查實(shí)體檢查實(shí)體對(duì)話框讓您可以檢查實(shí)體幾何體并識(shí)別出不需要的幾何體。檢查實(shí)體模型幾何體是否正確，操作步驟如下：01打開零件文件，單擊“檢查”命令按鈕，或依次執(zhí)行“工具”|“檢查”，彈出“檢查”對(duì)話框。02在對(duì)話框中,在檢查下選擇檢查的等級(jí)和需要核實(shí)的實(shí)體類型，如圖8-20所示。8.3實(shí)體分析與檢查 無效的面 無效的邊線 短的邊線 最小曲率半徑 最大邊線縫隙 最大頂點(diǎn)間隙03單擊檢查，顯示出檢查結(jié)果信息，如圖8-21所示。檢查后： 錯(cuò)誤數(shù)出現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)之下。 諸如錯(cuò)誤、開環(huán)曲面、及所要求的值之類項(xiàng)目出現(xiàn)在結(jié)果清單中。 結(jié)果的說明在圖形區(qū)域中出現(xiàn)。8.3實(shí)體分析與檢查8.3.3輸入診斷當(dāng)需要將輸入的其他3D通用格式文件在SolidWorks軟件中打開時(shí)，輸入診斷是對(duì)其轉(zhuǎn)換后文件中存在的曲面轉(zhuǎn)換等問題進(jìn)行診斷、修復(fù)。因?yàn)閷?dǎo)入的曲面通常會(huì)導(dǎo)致一些問題，使曲面無法轉(zhuǎn)換成有效實(shí)體。這些問題包括： 壞曲面幾何體 壞曲面拓?fù)洌舨们€）。 相鄰曲面的邊線彼此很近但沒有相交，因而在曲面之間形成間隙將IGS格式打開后，在軟件左側(cè)出現(xiàn)“輸入診斷”對(duì)話框，出現(xiàn)有問題的圖符。設(shè)計(jì)樹中自動(dòng)添加上輸入特征圖標(biāo)，如圖8-22所示。8.3實(shí)體分析與檢查1．激活“輸入診斷”命令用戶可以通過以下2種方法激活“輸入診斷”命令：方法1：在菜單欄依次執(zhí)行“工具”|“特征統(tǒng)計(jì)”命令，即可彈出“輸入診斷”對(duì)話框。方法1：設(shè)計(jì)樹中選擇特征圖標(biāo)，右擊，在彈出的下拉菜單中選擇“輸入診斷”選項(xiàng)，即可彈出“輸入診斷”對(duì)話框，如圖8-23所示。8.3實(shí)體分析與檢查2．修復(fù)錯(cuò)誤面在彈出的“輸入診斷”中單擊“嘗試愈合所有”按鈕，或者單擊“嘗試愈合所有面”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)修復(fù)所有面，在“輸入診斷”窗口中顯示出“集合體中吳錯(cuò)誤面或縫隙存在”信息，修復(fù)完成，如圖8-24所示。8.3實(shí)體分析與檢查8.3.4幾何體分析幾何體分析可識(shí)別出零件中可引起其它應(yīng)用程序中問題的幾何實(shí)體。這些應(yīng)用程序包括有限元素造型或計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械加工。幾何體分析識(shí)別以下實(shí)體： 細(xì)薄面 小面 短邊線 銳邊線和頂點(diǎn) 斷續(xù)邊線和面8.3實(shí)體分析與檢查01打開待分析的零件文件。02在菜單欄依次執(zhí)行“工具”|“幾何體分析”命令，在PropertyManager中選取所需選項(xiàng)和參數(shù)值。若要將選項(xiàng)和數(shù)值重新設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊全部重設(shè)即可。03單擊計(jì)算開始分析。04在操作結(jié)束時(shí)，分析結(jié)果部分在PropertyManager出現(xiàn)。05保存結(jié)果。單擊保存報(bào)告以在HTML報(bào)告中保存分析的結(jié)果，或者單擊重新計(jì)算來清除結(jié)果并準(zhǔn)備進(jìn)行其它計(jì)算，如圖8-25所示。8.3實(shí)體分析與檢查8.3.5厚度分析使用厚度分析實(shí)用程序可以確定零件的不同厚度，這對(duì)使用薄壁塑料零件尤其有用。使用厚度分析可以實(shí)現(xiàn)以下功能： 識(shí)別零件的厚薄區(qū)域（尤其對(duì)于塑料零件和鑄件） 決定與指定的目標(biāo)厚度相等的零件區(qū)域 評(píng)估可能的失敗區(qū)域或設(shè)計(jì)缺陷 輔助鑄件和澆注模具及機(jī)械器具的設(shè)計(jì)厚度分析操作步驟如下：8.3實(shí)體分析與檢查01打開待分析厚度的零件文件。02在菜單欄依次執(zhí)行“工具”|“厚度分析”命令，在PropertyManager中選取所需選項(xiàng)和參數(shù)值。若要將選項(xiàng)和數(shù)值重新設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊全部重設(shè)即可。設(shè)置完畢后單擊計(jì)算開始分析，系統(tǒng)彈出分析進(jìn)度窗口，如圖8-26所示。03在操作結(jié)束時(shí)，分析結(jié)果部分在PropertyManager出現(xiàn)。04保存結(jié)果。單擊“保存報(bào)告”按鈕以在HTML報(bào)告中保存分析的結(jié)果，或者單擊重新計(jì)算來清除結(jié)果并準(zhǔn)備進(jìn)行其它計(jì)算，保存分析報(bào)告并在網(wǎng)頁(yè)中打開查看，如圖8-27所示。8.4上機(jī)實(shí)訓(xùn)——診斷并修復(fù)“前門立柱”轉(zhuǎn)換文件在設(shè)計(jì)過程遇到轉(zhuǎn)換過來的文件打開時(shí)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此診斷并修復(fù)在轉(zhuǎn)換文件中起著主要作用。本例主要建模步驟提醒