Solidworks以高档的设计功能,低廉的投资成本,让每一位工程师拥有优良的工作环境,高生产力的桌面CAD系统。 1、Solidworks实体建模的基本思路 Solidworks是基于特征的参数化三维实体建模系统,在开始设计之前考虑设计目标的整体结构,然后制定出良好的线,有效的发挥系统的功能,加快模型的创建速度,节约设计时间。 产品模型建模的思路,是将整个产品分解为多个特征,通过特征之间的布尔运算,逐步得到完整准确的产品模型。 将整个产品中最主要的或是的部分视为基本特征,首先完成对它的造型。 其他部分作为添加特征,以搭积木的方式,在基本特征的基础上通过添加、去除、求交等布尔运算,最终得到整个产品模型。 ,进行一些细小特征的添加,如倒角、倒圆和孔等,由此得到准确完整的产品模型。 1.1分析实体 这是非常重要的一步,首先须找出设计目标是由哪些特征组成的,哪个特征作为基本特征(即要建立的特征),然后决定组成设计目标,各个特征被创建的顺序。 特征被创建的顺序对建模效率有较大的影响,一般应将制孔、倒圆等辅助特征放到处理。 可用Line. Circle等2D命令绘制草图轮廓线。
约束类型一般有几何约束和尺寸约束:几何约束保证图形的几何形状;尺寸约束可以调整零件的大小。 草图的约束总数:尺寸约束个数+几何约束个数。 应该多用几何约束,如共线、共心、相切、垂直等。 用Solidworks提供的拉伸、旋转、扫描、放样等方法将施加了全约束的草图生成一个三维实体,即零件的基本特征。 1.3添加新特征 添加新特征的步骤与基本特征的创建类似,但有以下区别:如果所要创建的新特征不是孔、倒角、倒圆和阵列,则需要定义新特征草图平面,因为草图平面是一个暂时的二维工作坐标面,只有选定了草图平面,才能进行草图绘制工作。 除了对新特征轮廓草图进行创建约束外,还要对草图与已有特征之间进行约束,因此在添加新特征的过程中应该注意特征创建的顺序。
对草图的约束可以使新创建的特征进行参数设计,即在已有特征和草图间加以约束,使特征与特征间建壶连接关系,保证当某一特征更改时,这种连接关系保持不变。 1.4生成二维工程图 在Solidworks中,一旦完成了三维实体建模,即可利用Solidworks提供的三维到二维的转换功能,选择好视图、投影方向,能自动生成二维投影图,并且自动标注一些在造型中已经定义的尺寸。 2、破碎机三维模型图设计实例 复摆颚式破碎机的设计,以往还都是二维图形设计,难以实现参数化、系列化,难以实现整机分析和计算,图形数据难以为后续工程应用。 因此,笔者对复摆颚式破碎机三维实体模型设计提出其思路和方法。 2.1机架零件设计 在Solidworks2001中,具有全面的零件实体建模功能和变量化的草图轮廓绘制功能,能够自动进行动态约束检查。 用Solidworks的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆等功能可以方便的得到设计实体模型,自动计算零部件的物理参数,进行可控制的几何测量,所有特征都可以用拖动手柄改变,并有动态的形状变化预览功能。
(1)整个机架为对称结构,可以只对整个机架的一半进行建模,再对其进行镜像以节省时间。 (2)对机架的后壁E形框架建模,在前视面中画出草图轮廓,利用基体拉伸命令把它拉伸到给定长度。 (4)画出前壁的截面,并拉伸至给定长度。 (5)只要对其所有特征进行镜像即可。 2.2 装配设计 装配设计包括部件设计和总装配设计。
利用零件(部件)的平移、旋转、和重合(共面、共线、共点)、同心(同轴)、垂直、平行、相切、距离、夹角等装配约束关系,通过对零件之间添加装配约束,使设计好的所有零部件装配在一起。 同时,在装配过程中进行动态装配干涉检查,一旦发生装配干涉或公差不配合,可用特征树的编辑功能进行修改。
,对总装配图进行渲染,包括阴影、纹理、透明、抛光、漫反射、选择材料等。 在Solidworks的装配设计中,可直接参照已有零件生成新的零件。 不论是采用 自顶向下 还是 自低向上 的方法进行设计,Solidworks都能以其易用的操作大幅度提高设计效率。 为进行快速装配设计,Solidworks有一个鼠标引导的自动装配功能,可以捕捉要定义装配关系的位置,能观察在完全动态的装配设计中可运动零部件的运动形式。
通过产品配置管理器,设计者可以建立和修改指定产品配置、几何形状、装配关系、零部件颜色和其他属性。 在复摆颚式破碎机的装配中,基部件为机架,其他部件为子部件,如偏心轴部件(包括偏心轴、轴承、动颚部件)。 调整座部件,拉紧弹簧部件,将子部件和其他零件装配在基部件上完成装配。
2.3三维动态运动检查 在进行三维模型设计时, 装配 成整台机器后,其装配过程中的误差按装配尺寸链进行计算,在设计的技术范围生成的动态图形是不会 错位 的。
如果设计生成的三维图形在运行时产生 错位 ,这是由于在进行图形设计时,相对坐标尺寸有误差。 在Solidworks中,整台破碎机装配完后,运用工具栏下的零部件旋转和移动,对皮带轮进行旋转,检查运动部件中有无干涉,运动部件可否达到要求,像一台真正的破碎机在我们面前运动一样。
3、结 语 运用基于三维特征造型软件Solidworks构造了产品的三维模型图,将三维动态模拟、图形学与机械产品模型、CAD/ CAM有效结合,直观的描述了产品设计过程。