【正文】 solid內核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術，SolidWorks成為全球裝機量最大、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，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4，300所教育機構的近145，000名學生通過SolidWorks的培訓課程。 據世界上著名的人才網站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據統(tǒng)計，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。 在美國，包括麻省理工學院（MIT）、斯坦福大學等在內的著名大學已經把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國內的一些大學（教育機構）如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、中山大學、中南大學、浙江大學、華中科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、武漢理工大學等也在應用SolidWorks進行教學。 Solidworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。 對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上可以用SolidWorks 來搞設計。SolidWorks獨有的拖拽功能使用戶在比較短的時間內完成大型裝配設計。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 ，用戶能在比較短的時間內完成更多的工作，能夠更快地將高質量的產品投放市場。 在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設計過程比較簡便而方便的軟件之一。美國著名咨詢公司Daratech所評論：“在基于Windows平臺的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場快速增長的領導者”。 在強大的設計功能和易學易用的操作（包括Windows風格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個產品設計是可百分之百可編輯的，零件設計、裝配設計和工程圖之間的是全相關的。 SolidWorks 提供了一整套完整的動態(tài)界面和鼠標拖動控制?！叭珓痈械摹钡挠脩艚缑鏈p少設計步驟，減少了多余的對話框，從而避免了界面的零亂。嶄新的屬性管理員用來高效地管理整個設計過程和步驟。屬性管理員包含所有的設計數(shù)據和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀。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同Windows資源器類似的CAD文件管理器。特征模板為標準件和標準特征，提供了良好的環(huán)境。用戶可以直接從特征模板上調用標準的零件和特征，并與同事共享。SolidWorks 提供的AutoCAD模擬器，使得AutoCAD用戶可以保持原有的作圖習慣，順利地從二維設計轉向三維實體設計。 配置管理是SolidWorks軟件體系結構中非常獨特的一部分，它涉及到零件設計、裝配設計和工程圖。配置管理使得你能夠在一個CAD文檔中，通過對不同參數(shù)的變換和組合，派生出不同的零件或裝配體。 SolidWorks 提供了技術先進的工具，使得你通過互聯(lián)網進行協(xié)同工作。通過eDrawings方便地共享CAD文件。eDrawings是一種極度壓縮的、可通過電子郵件發(fā)送的、自行解壓和瀏覽的特殊文件。通過三維托管網站展示生動的實體模型。三維托管網站是SolidWorks提供的一種服務，你可以在任何時間、任何地點，快速地查看產品結構。SolidWorks 支持Web目錄，使得你將設計數(shù)據存放在互聯(lián)網的文件夾中，就像存本地硬盤一樣方便。用3D Meeting通過互聯(lián)網實時地協(xié)同工作。3D Meeting是基于微軟NetMeeting的技術而開發(fā)的專門為SolidWorks設計人員提供的協(xié)同工作環(huán)境。 在SolidWorks 中，當生成新零件時，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設計和修改零部件。對于超過一萬個零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。SolidWorks 可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并且可以對運動的零部件進行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢測。用智能零件技術自動完成重復設計。智能零件技術是一種嶄新的技術，用來完成諸如將一個標準的螺栓裝入螺孔中，而同時按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。鏡像部件是SolidWorks 技術的巨大突破。鏡像部件能產生基于已有零部件（包括具有派生關系或與其他零件具有關聯(lián)關系的零件）的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術，來加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術能夠自動地捕捉并定義裝配關系。SolidWorks 提供了生成完整的、車間認可的詳細工程圖的工具。工程圖是全相關的，當你修改圖紙時，三維模型、各個視圖、裝配體都會自動更新。從三維模型中自動產生工程圖，包括視圖、尺寸和標注。增強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，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進行單獨操作，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。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，以便了解運動的順序。交替位置顯示視圖是專門為具有運動關系的裝配體而設計的獨特的工程圖功能。[14] Solidworks與其他三維制圖軟件的對比 目前選擇 SolidWorks的最大優(yōu)點就是簡單容易上手，功能比較全面，但是也不需要和專業(yè)的軟件比較的，因為他簡單易學，功能上能滿足設計的需求即可。與其它主流的三維制圖軟件相比，SolidWorks如果做機械機構設計，鈑金設計，管道設計等 是具有很大的優(yōu)勢的。但他的各種高級造型功能相對說來較弱（主要是復雜曲面幾乎都用CATIA，或者UG解決的 還有行業(yè)因素），但是完全能夠滿足如：機械機構設計，鈑金設計，管道設計等。由于行業(yè)原因，如果做模具，或者對數(shù)控加工要求較高的用UG PROE。汽車行業(yè)幾乎都用CATIA。做非標機械設計方面的您可以考慮SolidWorks。（除了機械機構設計，鈑金設計，管道設計等。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)內的市場份額迅速增加，功能逐步完善，性價比十分高，潛力無限，估計會成為三維設計軟件的領頭羊。SolidWorks與其他三維繪圖軟件比較： Pro/E的性價比低，而SolidWorks的性價比高。當Pro/ E提升到與SolidWorks差不多的功能時其價格是SolidWorks的四倍之多：Pro/E的易用性低，而SolidWorks的易用性高，易學易用是大家選擇CAD軟件的重要指標之一。SolidWorks是基于Windows操作平臺是易于操作的CAD軟件，windows中的很多功能也可以在這里實現(xiàn)，比如：“復制”、“粘貼”。但是Pro/E的建構于UNIX系統(tǒng)，必須學習二種不同的操作接口：一個是舊有的下拉式選單，一個是視窗的操作方式沒，用起來比較麻煩；就地位而言，SolidWorks目前是口碑不錯的3 D制圖軟件，Pro/E是應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，若說今后的發(fā)展趨勢，那當屬SolidWorks了。 很多人都知道Pro/E的架構是屬于“純”參數(shù)的設計方式，因此在用Pro/E時，在繪制零件中最重要的工作變成注意草圖是否已經“完全定義”；而這樣的設計過程將容易讓整個設計意念因而分心導致影響你的設計與創(chuàng)造力。也常因此你的設計意念不得不妥協(xié)于這樣的限制之下。所以這個應該是SolidWorks最為核心的優(yōu)勢，讓大家不局限在軟件的使用上，而是專注于設計本身。 Pro/E可自動地通過簡單地選擇模具開模方向創(chuàng)建分型線，設計分型面，包括剛性關閉曲面通過開模和干涉檢查，檢查模具鎖死條件計算填充量，使用分型面將模具分開，并創(chuàng)建實體模型的模具元件，例如型芯、型腔和滑塊。SolidWorks在模具設計上遜色于Pro/E。 很多人認為UG屬于高端產品，其實現(xiàn)在大家對高低、端的區(qū)分存在很多的分歧，記得之前有朋友這樣說過，感覺cad軟件就像一個師傅的幾個徒弟一樣，學的武藝，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，感覺差異很小的，但是如果插入心窩，感覺還是有點差異。我也很是認同他的觀點，現(xiàn)在來說一下我的想法。 SolidWorks最大的優(yōu)勢在于易學易用，很適合新手使用，再說SolidWorks公司是專業(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、智能設計、以及CAE分析方面，solidworks的優(yōu)勢還是比較明顯的，在這些方面有要求的朋友可以用SolidWorks；在設計驗證上，做的也是很好，我個人非常喜歡這個軟件。 UG在加工能力，曲面能力，數(shù)據庫管理能力等，都是很強的。經常設計曲面的朋友可以傾向于UG；UG是快成模具行來的代名詞，越來越多的模具廠在使用UG做為設計軟件，對于選擇其他軟件作為其模具設計不多；UG可以實現(xiàn)G2連續(xù)，可以做到A面的要求也不是問題。其實，我覺得最好要掌握兩種以上的軟件，才可以適應不同的工作。而且，工作的內容也是選擇軟件的一個非常重要的理由，所以自己的定位非常重要的。說白了，對你來說，用哪個軟件最順手，最容易掌握，那個軟件就是最好的。 第三章 3D打印機的結構設計 3D打印機的參數(shù)打印機的運行尺寸：260260100mm打印的最大范圍：260260100mm標準型材的尺寸：2525mm電機的轉速：3600r/min 整體結構設計 工作原理3D打印機在工作的時候是中間兩根標準型材是立起的，立起的時候能提供打印機在X,Z方向的運動空間。打印機總共有4個電機，一個電機用在Z軸方向，一個用在X軸方向，一個用在Y軸方向，剩下一個是傳送材料到噴頭用的。在打印機上邊裝有一個電機連接絲桿，帶動噴頭所在的光桿做Z方向運動。X方向的打印是通過噴頭左右運動完成的，電機帶連接在噴頭的齒形帶，使噴頭運動。而Y軸方向是底座的電機帶動底板來回運動。 3D打印機的組成標準型材：2525mm，100mm2，260mm4，240mm5步進電機：四個絲桿：三根聯(lián)軸器：三個齒形帶：兩條光桿：六根六角螺栓+螺母非標準件包括底座，底座梁支架，底座支架，噴頭結構，提手，型材之間的連接件等。 框架結構打印機的結構主要由大小25x25mm的標準型材構成，底座由八根型材組成，這樣的底座穩(wěn)固性非常強，能保證打印機在工作的時候不會發(fā)生搖動以至于打印精度下降。打印機的Z軸傳動通過立在中間的絲桿完成，頂上的電機轉動通過聯(lián)軸器帶動絲桿完成噴頭上下運動。噴頭與光桿銜接左右運動。底座支架與底座的光桿銜接通過帶動底板做前后運動。為了是打印機工作平穩(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，拆卸時需擰下螺釘，而下面的型材則與部件通過六角螺栓活動鏈接。這樣就可以實現(xiàn)打印機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。 底座支架結構該結構的視圖如下，它的主要作用是連接支撐底板，并帶動底板做前后運動。 底座支架結構圖底座支架在打印機中起關鍵作用，它的運動決定了底板的運動。上圖中支架的導槽與底座的光桿導套連接，支架中間在于齒形帶固定。電機工作通過帶動支架在光桿上來回運動。然而底板與支架通過桿固定連接，實現(xiàn)了底座支架帶動底板的來回運動。底座梁支架的作用就是支撐整個底板和固定光桿、電機?？紤]到受力，底座梁支架鎖在型材上，左右各有一個支架固定兩根光桿。一邊的支架中間有固定電機的地方，而且那塊板相對來說比較厚，因為要承受比較大的力，包括電機自重，和齒形帶的拉力。 底座支架三維下視圖 X軸方向運動的設計 X軸方向的運動主要靠聯(lián)軸器帶動齒輪連桿運動完成，噴頭固定在上下兩根光桿上，增加了運動時的穩(wěn)定性。噴頭的運動方向是光桿的軸向，為了使噴頭運動時不受摩擦力影響，還需在噴頭上套上光桿軸套，保證噴頭能平穩(wěn)運動。齒形帶傳動通過左邊的電機帶動同步聯(lián)軸器完成。這部分主要介紹X方向噴頭結構的簡單設計。 X軸方向運動三維圖 Z軸方向運動的設計 Z軸方向運動三維圖 電機和聯(lián)軸器的選擇 電機和聯(lián)軸器的種類繁多，根據3D打印的的不同參數(shù)要求，選擇合理的電機和聯(lián)軸器是非常重要的，這樣才能保證3D打印機的正常運行。 電機的選擇一、負載轉矩的計算 PMSM定子轉組產生旋轉磁場的機理與感應電機是相同的。其不同點是轉子為永磁體且n與ns相同（同步）。兩個磁場相互作用產生轉矩。定子繞組產生的旋轉磁場可看作一對旋轉磁極吸引轉子的磁極隨其一起旋轉。(同性相斥，異性相吸)其中θ為失調角，也稱功率角；K與定子端電壓和轉子磁勢（磁密)的乘積成正比。Fy和Fs分別是轉子、定子的磁勢或