基于SolidWorks的机械零部件虚拟装配体设计技术

副标题#e#    1  SolidWorks软件简介
   
    SolidWorks是创新的易学易用的标准三维设计软件，是基于Windows开发的三维CAD系统，有全面的实体造型功能，可快速生成完整的工程图纸，还可进行模具制造及计算机辅助分析。目前SolidWorks软件已成为三维机械设计软件的标准。该软件的显著优点为
   
    (1)功能强大无与伦比的、基于特征的实体建模功能;采用智能化装配技术、智能零件技术和镜像部件等技术来加快装配体的总体装配;技术先进的互联网协同工作能力等。整个产品设计是百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间全相关。
   
    (2)易学易用"全动感的"用户界面，为用户提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制，有效减少了设计步骤和多余的对话框。
   
    (3)技术创新第I个基于Wind、平台的三维机械CAD软件;第1个创造了特征管理员的设计思想;第1个在Windows平台下实现了自顶向下的设计方法;第I个实现动态装配干涉检查的CAD软;第1个实现智能化装配的CAD软件;第I个开发特征自动识别的软件;第I个开发基于lntemel的电子图板发布工具。
   
    2 SolidWorks软件辅助装配体设计
   
    装配体是2个或多个零件(也称为零部件)的组合。装配体是将各种零件模型插人到SolidWorks装配体文件中，利用零部件之间几何关系的配合来限制各个零件的相对位置，使其构成某一机械或机器的部件，甚至装配成一台完整的机械或机器。
   
    在SolidWorks中，装配体设计技术有自下而上和自上而下设计2种方法。可采用1种方法或2种方法结合使用，灵活应用。
   
    自下而上设计法是比较传统的方法。采用该方法，各个零件先在零件文件中设计完成，再插人到装配体中，根据设计要求组装配合零件。该方法的优点是零部件是独立设计的，相互关系及重建行为更为简单，并可专注于单个零件的设计工作。缺点是零件间的尺寸配合无关连性.有时需要依靠方程式建立零件间的配合尺寸，比较麻烦。
   
    自上而下设计法是从装配体中开始设计工作，采用该方法，直接在装配体文件内建立各零件，这是2种设计方法的不同之处。用户可以使用一个零件的几何体来帮助定义另一个零件。该方法的优点是在构建零件时可互相参考外形，省去部分草图绘制及使用配合条件的设置麻烦。缺点是在装配体中所建立的各个零件都是完全配合限制的。
   
    应用SolidWorks软件进行装配体设计的思路是，首先应把握装配体的主体结构，即对应的主体零件，先插人或先生成主体零件，再插人或生成其他零件，并依据其间的配合关系装配各个零件，最后完成装配体设计。装配体设计工作基本上都可在装配体工具栏里完成，如图1所示。
   

    应用SolidWorks进行机械装配体设计的步骤为:
   
    (1)新建一个装配体文件:【文件】~【新建】~【装配体】;
    (2)插人零件。【插入】~【零组件】、【来自文件】;
    (3)组装配合。主要采用2种方法:①将各零件建立配合关系(标准配合:重合、同轴心、平行、垂直、相切、距离、角度;高级配合:凸轮推杆配合、齿轮配合、限制配合、对称配合);②采用智慧组装(SmartMates):拖动方式;选取方式。
    (4)重复(2)和(3)步，直至完成全部零件的装配。
    (5)保存装配体文件，完成装配体设计。
   
    下面以一个装配体设计为例来阐述应用SolidWorks软件进行机械装配体设计的方法。
   
    3应用实例
   
    例曲柄、支架、铰链接装配体设计，如图2所小。
   
    该装配体所需各零件可在SolidWorks软件里建模完成，也可直接调用SolidWorks软件安装目录下的sample、tutorial、assemblymates文件夹下的零件。
   

    步骤1新建一个装配文件
   
    【文件】~【新建】~【装配体】。
   
    步骤2插入零件。
   
    (1)单击标准工具栏上的【新建]，单击【装配体】，然后单击确定。
    (2)插人零部件。单击【装配体】工具栏上的【插人零部件】，在要插人的零件j装配体下，选择bracket. sldprt，其预览在图形区域中出现。在图形区域中任何地方单击以放置bracket，作为主体零件，在装配体中固定不动，其他再添加的零件均为可浮动的。单击【装配体】工具栏上的【插人零部件】，选择yoke_male . sldprt，在图形区域中任何地方单击即将其放置。单击【整屏显示全图】，并将装配体保存为tutoria文件。