搜索基于SolidWorks的機(jī)械零部件虛擬裝配體設(shè)計技術(shù)
2013-05-21 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
對SolidWorks軟件進(jìn)行了介紹,并指出應(yīng)用SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)械零部件虛擬裝配體設(shè)計的基本過程,通過實例對應(yīng)用SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)械零部件虛擬裝配體設(shè)計進(jìn)行了闡述,為學(xué)習(xí)和應(yīng)用SolidWorks軟件設(shè)計機(jī)械零部件提供了技術(shù)思路。
作者: 楊國新*王定標(biāo) 來源: 萬方數(shù)據(jù)
關(guān)鍵字: SolidWorks 零部件 裝配體 設(shè)計
1 SolidWorks軟件簡介
SolidWorks是創(chuàng)新的易學(xué)易用的標(biāo)準(zhǔn)三維設(shè)計軟件,是基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng),有全面的實體造型功能,可快速生成完整的工程圖紙,還可進(jìn)行模具制造及計算機(jī)輔助分析。目前SolidWorks軟件已成為三維機(jī)械設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)。該軟件的顯著優(yōu)點為
(1)功能強(qiáng)大無與倫比的、基于特征的實體建模功能;采用智能化裝配技術(shù)、智能零件技術(shù)和鏡像部件等技術(shù)來加快裝配體的總體裝配;技術(shù)先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同工作能力等。整個產(chǎn)品設(shè)計是百分之百可編輯的,零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖之間全相關(guān)。
(2)易學(xué)易用"全動感的"用戶界面,為用戶提供了一整套完整的動態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動控制,有效減少了設(shè)計步驟和多余的對話框。
(3)技術(shù)創(chuàng)新第I個基于Wind、平臺的三維機(jī)械CAD軟件;第1個創(chuàng)造了特征管理員的設(shè)計思想;第1個在Windows平臺下實現(xiàn)了自頂向下的設(shè)計方法;第I個實現(xiàn)動態(tài)裝配干涉檢查的CAD軟;第1個實現(xiàn)智能化裝配的CAD軟件;第I個開發(fā)特征自動識別的軟件;第I個開發(fā)基于lntemel的電子圖板發(fā)布工具。
2 SolidWorks軟件輔助裝配體設(shè)計
裝配體是2個或多個零件(也稱為零部件)的組合。裝配體是將各種零件模型插人到SolidWorks裝配體文件中,利用零部件之間幾何關(guān)系的配合來限制各個零件的相對位置,使其構(gòu)成某一機(jī)械或機(jī)器的部件,甚至裝配成一臺完整的機(jī)械或機(jī)器。
在SolidWorks中,裝配體設(shè)計技術(shù)有自下而上和自上而下設(shè)計2種方法?？刹捎?種方法或2種方法結(jié)合使用,靈活應(yīng)用。
自下而上設(shè)計法是比較傳統(tǒng)的方法。采用該方法,各個零件先在零件文件中設(shè)計完成,再插人到裝配體中,根據(jù)設(shè)計要求組裝配合零件。該方法的優(yōu)點是零部件是獨立設(shè)計的,相互關(guān)系及重建行為更為簡單,并可專注于單個零件的設(shè)計工作。缺點是零件間的尺寸配合無關(guān)連性.有時需要依靠方程式建立零件間的配合尺寸,比較麻煩。
自上而下設(shè)計法是從裝配體中開始設(shè)計工作,采用該方法,直接在裝配體文件內(nèi)建立各零件,這是2種設(shè)計方法的不同之處。用戶可以使用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件。該方法的優(yōu)點是在構(gòu)建零件時可互相參考外形,省去部分草圖繪制及使用配合條件的設(shè)置麻煩。缺點是在裝配體中所建立的各個零件都是完全配合限制的。
應(yīng)用SolidWorks軟件進(jìn)行裝配體設(shè)計的思路是,首先應(yīng)把握裝配體的主體結(jié)構(gòu),即對應(yīng)的主體零件,先插人或先生成主體零件,再插人或生成其他零件,并依據(jù)其間的配合關(guān)系裝配各個零件,最后完成裝配體設(shè)計。裝配體設(shè)計工作基本上都可在裝配體工具欄里完成,如圖1所示。
應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行機(jī)械裝配體設(shè)計的步驟為:
(1)新建一個裝配體文件:【文件】~【新建】~【裝配體】;
(2)插人零件?！静迦搿縹【零組件】、【來自文件】;
(3)組裝配合。主要采用2種方法:①將各零件建立配合關(guān)系(標(biāo)準(zhǔn)配合:重合、同軸心、平行、垂直、相切、距離、角度;高級配合:凸輪推桿配合、齒輪配合、限制配合、對稱配合);②采用智慧組裝(SmartMates):拖動方式;選取方式。
(4)重復(fù)(2)和(3)步,直至完成全部零件的裝配。
(5)保存裝配體文件,完成裝配體設(shè)計。
下面以一個裝配體設(shè)計為例來闡述應(yīng)用SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)械裝配體設(shè)計的方法。
3應(yīng)用實例
例曲柄、支架、鉸鏈接裝配體設(shè)計,如圖2所小。
該裝配體所需各零件可在SolidWorks軟件里建模完成,也可直接調(diào)用SolidWorks軟件安裝目錄下的sample、tutorial、assemblymates文件夾下的零件。
步驟1新建一個裝配文件
【文件】~【新建】~【裝配體】。
步驟2插入零件。
(1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的【新建],單擊【裝配體】,然后單擊確定。
(2)插人零部件。單擊【裝配體】工具欄上的【插人零部件】,在要插人的零件j裝配體下,選擇bracket. sldprt,其預(yù)覽在圖形區(qū)域中出現(xiàn)。在圖形區(qū)域中任何地方單擊以放置bracket,作為主體零件,在裝配體中固定不動,其他再添加的零件均為可浮動的。單擊【裝配體】工具欄上的【插人零部件】,選擇yoke_male . sldprt,在圖形區(qū)域中任何地方單擊即將其放置。單擊【整屏顯示全圖】,并將裝配體保存為tutoria文件。
步驟3組裝配合,添加配合關(guān)系。
平面重合配合單擊裝配體工具欄上的【配合】,配合管理器出現(xiàn),在圖形區(qū)域中選擇如圖3所示的平面,零部件移動到位,預(yù)覽配合,執(zhí)行以下操作:單擊【重合】,作為配合類型,單擊確定,重合配合出現(xiàn)在特征管理器中配合下。
圓柱面同軸心配合單擊裝配體工具欄上的【配合】,配合管理器出現(xiàn),在圖形區(qū)域中選擇如圖3所示的圓柱面,零部件移動到位,預(yù)覽配合,執(zhí)行以下操作:單擊【同軸心】,作為配合類型,單擊確定,同心配合出現(xiàn)在特征管理器中配合下。
步驟4插人其他零件并添加配合關(guān)系。
插人零部件。單擊【裝配體】工具欄上的【插人零部件】1,插人yoke_female. sldprt,spider. sldprt,crank-arm. sldprt,crank-shaft. sldprt ,crank-knob. sldprt , u-joint _ pinl ,u-joint _ pint. sldprt,并且由于u-joint_ pmt. sldprt要用到2個,可以通過復(fù)制或再次插人1個即可,單擊【整屏顯示全圖】,如圖4所示。
添加配合關(guān)系。采用同樣的方法,逐步添加配合關(guān)系。單擊裝配體工具欄上的【配合】,配合管理器出現(xiàn),在圖形區(qū)域中選擇如圖5所示的配合關(guān)系,零部件移動到位,預(yù)覽配合,即可執(zhí)行操作。
通過上述各項操作,最終可完成如圖6所示的裝配體。
步驟5保存裝配體文件,完成裝配體設(shè)計?；赟olidWorks的機(jī)械零部件虛擬裝配體設(shè)計后,可為機(jī)械裝配體的應(yīng)力分析、強(qiáng)度計算、機(jī)構(gòu)運動設(shè)計提供了極大的方便。
4結(jié)語
應(yīng)用SolidWorks軟件,可以為機(jī)械產(chǎn)品的虛擬建模和設(shè)計提供了一個非常友好的環(huán)境,進(jìn)行機(jī)械虛擬裝配體設(shè)計,為進(jìn)一步工程分析計算提供了極大便利。設(shè)計人員在計算機(jī)上通過SolidWorks軟件可以實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計和分析全套過程。
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