搜索SolidWorks系列零件参数化设计
2013-05-07 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线
本文探讨了以三维设计软件Solidworks为平台,利用系列零件设计表对零件模型进行驱动,从而实现系列零件的快速化设计。
近年来,由于科学技术飞跃发展及市场竞争口益激烈,机械工业企业的产品更新越来越快,产品品种口益增多,而每种产品的批量却越来越少。这就造成多品种约占机械工业企业总数75%~80%的中小批生产企业,劳动生产率比较低、生产周期长,产品成本高,不利于竞争的结果。德国阿亨工业大学曾在矿山机械、纺织机械、机床等26个不同性质的企业中选取45000种零件进行分析,结果表明,任何一种机械产品中的组成零件都可以分为三类:A类:复杂件或特殊件,这类零件结构复杂,产值高,约占零件总数的5%~10%; B类:相似件,这类零件相似程度高,多为中等复杂程度,种类多,数量大,约占零件总数的70%; C类:简单件或标准件,这类零件结构简单,约占零件总数的20%~25%。为了缩短中小批生产企业产品的设计开发时间,针对相似件和简单件或标准件,以三维设计软件 SolidWorks为平台,利用系列零件设计表对零件模型进行驱动,从而实现系列零件的快速化设计。
一、SolidWorks软件的特点
在众多的三维CAD系统中,以创新著称的、windows原创的Solidworks软件系统独树一帜。成立于1993年的SolidWorks公司,虽然其价格低廉,功能却非常强大。它能让使用者以熟悉的操作方式进行高效的产品设计,避免了设计人员需要花大量时间学习软件和操作系统的局面,而且是目前CAD软件中性价比最高的,易于为中小企业使用。Solidworks的特点和主要功能:
(1)可编辑性。产品的设计过程是一个反复循环过程。使用Solidworks可以方便地进行反复设计修改。在零件设计、装配设计或工程制图的任何一种情况下,均可进行编辑草图、修改尺寸、改变原来的特征定义等。
(2)集成下的全参数化装配体和零件建模。Solidworks提供了两种装配模型:一种是完全的自由设计模式-自顶向下,同时对装配进行布局设计和零件设计,修改布局参数,则零件的相对位置关系即改变;另一种是自底向上的装配设计,先完成零件设计,再进行装配,并可预演机构的动态运动。在装配环境下还提供了部件阵列、相似件替换、干涉检查和组件功能。Solidworks全参数化的装配设计意味着在装配环境里对零件设计的修改,将会引起装配休的自动改变。
(3)特征管理器,Solidworks的特征管理器类似于Microsoft的文件管理器,它是产品模型结构的图形表不,它同具体的实体模型是实时的动态联接,可在特征管理器的设计历史树上选取特征,也可直接在模型上选取特征来进行各种操作,非常方便。
(4)工程制图。完成三维模型的零件和装配设计后,设计工作并未完成。以前需要手工绘制的二维工程图,利用Solidworks可自动生成。
二、设计实例
刮板输送机是综采设备的主要运输设备,主要由以下各部分组成:机头部、承载部、刮板链、挡煤板、铲煤板、无链牵引装置,另外机头、机尾还设有推移装置等。其中刮板链是刮板输送机输送煤炭的牵引推移机构。目前绝大多数重型刮板输送机都采用中双链刮板链。中双链刮板链由圆环链、刮板、压板、螺栓、螺母、接链环等零件组成。其中圆环链的尺寸、规格、材料和性能已有统一的国际和国家标准,不同功率和不同型式的刮板输送机,配有相应规格和强度等级的圆环链。Solidworks的Toolbox里虽然包含了数百个预先设计好的常用组件,但没有综采设备上的常用零件圆环链,本文以三维设计软件Solidworks为平台,利用系列零件设计表对圆环链模型进行驱动,实现圆环链快速化设计。具体过程如下:
圆环链的三维实体建模与尺寸标注。利用扫描特征对国产圆环链的一种产品进行实体建模,井标注尺寸。
(2)在图形区域中双击扫描特征,使该特征的尺寸显示在图形区域中
(3)在圆环链的直径尺寸上,单击鼠标右键选择快捷菜单中[属性]命令,在[尺寸属性]对话框中修改尺寸名称为"直边直径d",并复制全名:"直边直径d@草图3"
(4)打开Excel软件,将复制内容粘上。
(5)用同样的方法修改其它特征尺寸名称,依次为"节距p"和"内宽a",并复制全名在Excel文件,将复制内容粘上。
(6)设计表格,输入圆环链所有规格尺寸,存盘为:yhl.xls.
(7)选择[插人][新建系列零件设计表]命令,在[源]中选取来自文件,打开文件yhl.xls.图形区域中即嵌入Excel软件界面如图1所示。
(8〕在图形区域excel表外的区域单击鼠标,系统提示生成的系列零件的数量和名称。如图2所示。
(9)在管理器窗口上方,按侧切换到模型配置系统为零件自动添加一系列的配置。在模型配置中,双击[34 x 126] ,即得到尺寸为34x126圆环链的模型。如图3所示。
三、结束语
本文以三维设计软件Solidworks为平台,利用系列零件设计表对圆环链模型进行驱动,从而实现圆环链的快速化设计。采用这种方一法可以对相似件、简单件和标准件进行快速化设计,从而缩短中小批生产企业产品的设计开发时间,提高其市场竞争力。
作者: 李雪玮*廉自生 来源: 万方数据
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