【正文】 solid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車(chē)、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬(wàn)1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過(guò)SolidWorks的培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀(guān)地說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師使用SolidWorks，越來(lái)越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界用戶(hù)每年使用SolidWorks的時(shí)間已達(dá)5500萬(wàn)小時(shí)。 在美國(guó)，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專(zhuān)業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、中山大學(xué)、中南大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)等也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)。 Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶(hù)，基本上可以用SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶(hù)在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶(hù)能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢(xún)公司Daratech所評(píng)論：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者”。 在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。 SolidWorks 提供了一整套完整的動(dòng)態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動(dòng)控制。“全動(dòng)感的”的用戶(hù)界面減少設(shè)計(jì)步驟，減少了多余的對(duì)話(huà)框，從而避免了界面的零亂。嶄新的屬性管理員用來(lái)高效地管理整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟。屬性管理員包含所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀(guān)。用SolidWorks資源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks資源管理器是唯一一個(gè)同Windows資源器類(lèi)似的CAD文件管理器。特征模板為標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)特征，提供了良好的環(huán)境。用戶(hù)可以直接從特征模板上調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的零件和特征，并與同事共享。SolidWorks 提供的AutoCAD模擬器，使得AutoCAD用戶(hù)可以保持原有的作圖習(xí)慣，順利地從二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向三維實(shí)體設(shè)計(jì)。 配置管理是SolidWorks軟件體系結(jié)構(gòu)中非常獨(dú)特的一部分，它涉及到零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖。配置管理使得你能夠在一個(gè)CAD文檔中，通過(guò)對(duì)不同參數(shù)的變換和組合，派生出不同的零件或裝配體。 SolidWorks 提供了技術(shù)先進(jìn)的工具，使得你通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同工作。通過(guò)eDrawings方便地共享CAD文件。eDrawings是一種極度壓縮的、可通過(guò)電子郵件發(fā)送的、自行解壓和瀏覽的特殊文件。通過(guò)三維托管網(wǎng)站展示生動(dòng)的實(shí)體模型。三維托管網(wǎng)站是SolidWorks提供的一種服務(wù)，你可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，快速地查看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。SolidWorks 支持Web目錄，使得你將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存放在互聯(lián)網(wǎng)的文件夾中，就像存本地硬盤(pán)一樣方便。用3D Meeting通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)地協(xié)同工作。3D Meeting是基于微軟NetMeeting的技術(shù)而開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)為SolidWorks設(shè)計(jì)人員提供的協(xié)同工作環(huán)境。 在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計(jì)和修改零部件。對(duì)于超過(guò)一萬(wàn)個(gè)零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。SolidWorks 可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來(lái)完成諸如將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時(shí)按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。鏡像部件是SolidWorks 技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來(lái)加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù)能夠自動(dòng)地捕捉并定義裝配關(guān)系。SolidWorks 提供了生成完整的、車(chē)間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān)的，當(dāng)你修改圖紙時(shí)，三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)更新。從三維模型中自動(dòng)產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注。增強(qiáng)了的詳圖操作和剖視圖，包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支持、熟悉的二維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。使用RapidDraft技術(shù)，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進(jìn)行單獨(dú)操作，以加快工程圖的操作，但保持與三維零件和裝配體的全相關(guān)。用交替位置顯示視圖能夠方便地顯示零部件的不同的位置，以便了解運(yùn)動(dòng)的順序。交替位置顯示視圖是專(zhuān)門(mén)為具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的裝配體而設(shè)計(jì)的獨(dú)特的工程圖功能。[14] Solidworks與其他三維制圖軟件的對(duì)比 目前選擇 SolidWorks的最大優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單容易上手，功能比較全面，但是也不需要和專(zhuān)業(yè)的軟件比較的，因?yàn)樗?jiǎn)單易學(xué)，功能上能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需求即可。與其它主流的三維制圖軟件相比，SolidWorks如果做機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，鈑金設(shè)計(jì)，管道設(shè)計(jì)等 是具有很大的優(yōu)勢(shì)的。但他的各種高級(jí)造型功能相對(duì)說(shuō)來(lái)較弱（主要是復(fù)雜曲面幾乎都用CATIA，或者UG解決的 還有行業(yè)因素），但是完全能夠滿(mǎn)足如：機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，鈑金設(shè)計(jì)，管道設(shè)計(jì)等。由于行業(yè)原因，如果做模具，或者對(duì)數(shù)控加工要求較高的用UG PROE。汽車(chē)行業(yè)幾乎都用CATIA。做非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的您可以考慮SolidWorks。（除了機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，鈑金設(shè)計(jì)，管道設(shè)計(jì)等。SolidWorks的工程圖相比其它三維尤其出色）SolidWorks的發(fā)展很迅速，在行業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)份額迅速增加，功能逐步完善，性?xún)r(jià)比十分高，潛力無(wú)限，估計(jì)會(huì)成為三維設(shè)計(jì)軟件的領(lǐng)頭羊。SolidWorks與其他三維繪圖軟件比較： Pro/E的性?xún)r(jià)比低，而SolidWorks的性?xún)r(jià)比高。當(dāng)Pro/ E提升到與SolidWorks差不多的功能時(shí)其價(jià)格是SolidWorks的四倍之多：Pro/E的易用性低，而SolidWorks的易用性高，易學(xué)易用是大家選擇CAD軟件的重要指標(biāo)之一。SolidWorks是基于Windows操作平臺(tái)是易于操作的CAD軟件，windows中的很多功能也可以在這里實(shí)現(xiàn)，比如：“復(fù)制”、“粘貼”。但是Pro/E的建構(gòu)于UNIX系統(tǒng)，必須學(xué)習(xí)二種不同的操作接口：一個(gè)是舊有的下拉式選單，一個(gè)是視窗的操作方式?jīng)]，用起來(lái)比較麻煩；就地位而言，SolidWorks目前是口碑不錯(cuò)的3 D制圖軟件，Pro/E是應(yīng)用的范圍和功能相異。但是其中的諸多功能還是有相同之處，若說(shuō)今后的發(fā)展趨勢(shì)，那當(dāng)屬SolidWorks了。 很多人都知道Pro/E的架構(gòu)是屬于“純”參數(shù)的設(shè)計(jì)方式，因此在用Pro/E時(shí)，在繪制零件中最重要的工作變成注意草圖是否已經(jīng)“完全定義”；而這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程將容易讓整個(gè)設(shè)計(jì)意念因而分心導(dǎo)致影響你的設(shè)計(jì)與創(chuàng)造力。也常因此你的設(shè)計(jì)意念不得不妥協(xié)于這樣的限制之下。所以這個(gè)應(yīng)該是SolidWorks最為核心的優(yōu)勢(shì)，讓大家不局限在軟件的使用上，而是專(zhuān)注于設(shè)計(jì)本身。 Pro/E可自動(dòng)地通過(guò)簡(jiǎn)單地選擇模具開(kāi)模方向創(chuàng)建分型線(xiàn)，設(shè)計(jì)分型面，包括剛性關(guān)閉曲面通過(guò)開(kāi)模和干涉檢查，檢查模具鎖死條件計(jì)算填充量，使用分型面將模具分開(kāi)，并創(chuàng)建實(shí)體模型的模具元件，例如型芯、型腔和滑塊。SolidWorks在模具設(shè)計(jì)上遜色于Pro/E。 很多人認(rèn)為UG屬于高端產(chǎn)品，其實(shí)現(xiàn)在大家對(duì)高低、端的區(qū)分存在很多的分歧，記得之前有朋友這樣說(shuō)過(guò)，感覺(jué)cad軟件就像一個(gè)師傅的幾個(gè)徒弟一樣，學(xué)的武藝，差別都不是很大，只是打出的招數(shù)不同而已。在3D建模方面，大同小異，如果隨便看看，感覺(jué)差異很小的，但是如果插入心窩，感覺(jué)還是有點(diǎn)差異。我也很是認(rèn)同他的觀(guān)點(diǎn)，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)一下我的想法。 SolidWorks最大的優(yōu)勢(shì)在于易學(xué)易用，很適合新手使用，再說(shuō)SolidWorks公司是專(zhuān)業(yè)的軟件公司，所以新手用這款軟件還是很好的選擇；在大型裝配、智能設(shè)計(jì)、以及CAE分析方面，solidworks的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的，在這些方面有要求的朋友可以用SolidWorks；在設(shè)計(jì)驗(yàn)證上，做的也是很好，我個(gè)人非常喜歡這個(gè)軟件。 UG在加工能力，曲面能力，數(shù)據(jù)庫(kù)管理能力等，都是很強(qiáng)的。經(jīng)常設(shè)計(jì)曲面的朋友可以?xún)A向于UG；UG是快成模具行來(lái)的代名詞，越來(lái)越多的模具廠(chǎng)在使用UG做為設(shè)計(jì)軟件，對(duì)于選擇其他軟件作為其模具設(shè)計(jì)不多；UG可以實(shí)現(xiàn)G2連續(xù)，可以做到A面的要求也不是問(wèn)題。其實(shí)，我覺(jué)得最好要掌握兩種以上的軟件，才可以適應(yīng)不同的工作。而且，工作的內(nèi)容也是選擇軟件的一個(gè)非常重要的理由，所以自己的定位非常重要的。說(shuō)白了，對(duì)你來(lái)說(shuō)，用哪個(gè)軟件最順手，最容易掌握，那個(gè)軟件就是最好的。 第三章 3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3D打印機(jī)的參數(shù)打印機(jī)的運(yùn)行尺寸：260260100mm打印的最大范圍：260260100mm標(biāo)準(zhǔn)型材的尺寸：2525mm電機(jī)的轉(zhuǎn)速：3600r/min 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作原理3D打印機(jī)在工作的時(shí)候是中間兩根標(biāo)準(zhǔn)型材是立起的，立起的時(shí)候能提供打印機(jī)在X,Z方向的運(yùn)動(dòng)空間。打印機(jī)總共有4個(gè)電機(jī)，一個(gè)電機(jī)用在Z軸方向，一個(gè)用在X軸方向，一個(gè)用在Y軸方向，剩下一個(gè)是傳送材料到噴頭用的。在打印機(jī)上邊裝有一個(gè)電機(jī)連接絲桿，帶動(dòng)噴頭所在的光桿做Z方向運(yùn)動(dòng)。X方向的打印是通過(guò)噴頭左右運(yùn)動(dòng)完成的，電機(jī)帶連接在噴頭的齒形帶，使噴頭運(yùn)動(dòng)。而Y軸方向是底座的電機(jī)帶動(dòng)底板來(lái)回運(yùn)動(dòng)。 3D打印機(jī)的組成標(biāo)準(zhǔn)型材：2525mm，100mm2，260mm4，240mm5步進(jìn)電機(jī)：四個(gè)絲桿：三根聯(lián)軸器：三個(gè)齒形帶：兩條光桿：六根六角螺栓+螺母非標(biāo)準(zhǔn)件包括底座，底座梁支架，底座支架，噴頭結(jié)構(gòu)，提手，型材之間的連接件等。 框架結(jié)構(gòu)打印機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由大小25x25mm的標(biāo)準(zhǔn)型材構(gòu)成，底座由八根型材組成，這樣的底座穩(wěn)固性非常強(qiáng)，能保證打印機(jī)在工作的時(shí)候不會(huì)發(fā)生搖動(dòng)以至于打印精度下降。打印機(jī)的Z軸傳動(dòng)通過(guò)立在中間的絲桿完成，頂上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)絲桿完成噴頭上下運(yùn)動(dòng)。噴頭與光桿銜接左右運(yùn)動(dòng)。底座支架與底座的光桿銜接通過(guò)帶動(dòng)底板做前后運(yùn)動(dòng)。為了是打印機(jī)工作平穩(wěn)，底座上下兩根型材分別與立桿用連接部件固定，其中上面的型材與部件固定，拆卸時(shí)需擰下螺釘，而下面的型材則與部件通過(guò)六角螺栓活動(dòng)鏈接。這樣就可以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)在不使用的情況下把立桿放下，便于攜帶。部件的統(tǒng)一厚度為5mm。 底座支架結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)的視圖如下，它的主要作用是連接支撐底板，并帶動(dòng)底板做前后運(yùn)動(dòng)。 底座支架結(jié)構(gòu)圖底座支架在打印機(jī)中起關(guān)鍵作用，它的運(yùn)動(dòng)決定了底板的運(yùn)動(dòng)。上圖中支架的導(dǎo)槽與底座的光桿導(dǎo)套連接，支架中間在于齒形帶固定。電機(jī)工作通過(guò)帶動(dòng)支架在光桿上來(lái)回運(yùn)動(dòng)。然而底板與支架通過(guò)桿固定連接，實(shí)現(xiàn)了底座支架帶動(dòng)底板的來(lái)回運(yùn)動(dòng)。底座梁支架的作用就是支撐整個(gè)底板和固定光桿、電機(jī)?？紤]到受力，底座梁支架鎖在型材上，左右各有一個(gè)支架固定兩根光桿。一邊的支架中間有固定電機(jī)的地方，而且那塊板相對(duì)來(lái)說(shuō)比較厚，因?yàn)橐惺鼙容^大的力，包括電機(jī)自重，和齒形帶的拉力。 底座支架三維下視圖 X軸方向運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) X軸方向的運(yùn)動(dòng)主要靠聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪連桿運(yùn)動(dòng)完成，噴頭固定在上下兩根光桿上，增加了運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。噴頭的運(yùn)動(dòng)方向是光桿的軸向，為了使噴頭運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力影響，還需在噴頭上套上光桿軸套，保證噴頭能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。齒形帶傳動(dòng)通過(guò)左邊的電機(jī)帶動(dòng)同步聯(lián)軸器完成。這部分主要介紹X方向噴頭結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。 X軸方向運(yùn)動(dòng)三維圖 Z軸方向運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) Z軸方向運(yùn)動(dòng)三維圖 電機(jī)和聯(lián)軸器的選擇 電機(jī)和聯(lián)軸器的種類(lèi)繁多，根據(jù)3D打印的的不同參數(shù)要求，選擇合理的電機(jī)和聯(lián)軸器是非常重要的，這樣才能保證3D打印機(jī)的正常運(yùn)行。 電機(jī)的選擇一、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 PMSM定子轉(zhuǎn)組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的機(jī)理與感應(yīng)電機(jī)是相同的。其不同點(diǎn)是轉(zhuǎn)子為永磁體且n與ns相同（同步）。兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可看作一對(duì)旋轉(zhuǎn)磁極吸引轉(zhuǎn)子的磁極隨其一起旋轉(zhuǎn)。(同性相斥，異性相吸)其中θ為失調(diào)角，也稱(chēng)功率角；K與定子端電壓和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)（磁密)的乘積成正比。Fy和Fs分別是轉(zhuǎn)子、定子的磁勢(shì)或