基于SolidWorks的标准件参数化设计

   1引言
   
    近几年，随着计算机三维CAD/CAE/CAM软件的应用与普及，使得传统的二维机械设计逐步向三维设计转化。设计构思的表达由原来的二维图纸演变成直接用计算机模拟三维实体模型的虚拟产品。SolidWorks软件就是其中的典型代表，它是美国SolidWorks公司基于Windows开发的全参数化三维实体造型软件，有着易用和友好的界面，其灵活的操作方式和面向对象的操作特点，得到了业界广大工程师的一致认可。该软件可以最大限度地满足设计者的设计意图，操作简单，功能强大，容易上手，但要提高装配体绘制的效率，还要做许多工作，如建立简单的标准件库。标准件是工程设计中用途最广泛的基本单元，其绘制也是设计人员重复劳动最多的环节，所以设计三维参数化标准件对装配体的设计和产品总装图的生成都具有十分重要的意义。
   
    2基本设计原理
   
    所谓参数化设计是指参数化模型的尺寸用对应的关系表示，而不需用确定的数值，变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，也就是采用参数化模型，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现元件的精确造型。如果用户的计算机上同时安装了MicrosoftExcel,就可以使用Excel在零件文件中直接嵌人新的参数配置，配置即由一个零件或部件派生而成的形状相似、大小不同的一系列零件或部件集合。在SolidWorks中大量使用的配置是系列零件设计表，利用系列零件设计表可以很容易地生成一系列大小相同、形状相似的标准零件，如螺母、螺栓等，从而形成一个标准零件库。
   
    使用系列零件设计表具有如下优点:
   
    (1)可以采用简单的方法生成大量的相似零件，对于标准化零件的管理有很大的帮助。
    (2)使用系列零件设计表，不必一一创建相似零件，从而可以节省大量的时间。
    (3)使用系列零件设计表，在装配体中很容易实现零件的互换。
   
    3设计方法和过程
   
    下面就以M12螺母为原始样本零件创建系列零件设计表从而创建螺母库。
   
    (1)启动SolidWorks2004,绘制M12螺母。如图1,
    (2)鼠标右击FeatureManager设计树中的注解文件央截，在弹出的快捷菜单中选择"显示特征尺寸"。这时在图形区域中零件的所有特征尺寸都显示出来，作为特征定义尺寸，它们的颜色是蓝色的，而对应特征中的草图尺寸则显示为黑色。
    (3)选择菜单"插入"、"系列零件设计表"命令。在"系列零件设计表"的FeatureManager中的"源"栏选择"空白"。两次点击"确认".这时，出现一个Excel工作表在零件文件窗口，Excel工具栏取代了SolidWorks工具栏，在图形区域中双击各个驱动尺寸，如图2。
    (4)在系列零件设计表中输入其它型号螺母的尺寸参数，如图3。点击图形区域中的空白处从而完成系列零件的设计。
    (5)单击So1idWorks窗口左边面板顶部的ConfigurationManager图标，在ConfigurationManager设计树中显示了该模型中系列零件设计生成的所有型号。双击要应用的型号，系统就会按照系列零件设计表中该型号的模型尺寸重新建模，如图4。完成建模后点击"保存，，将零件保存为"螺母库"。
   

    4结论
   
    在任何时候，均可以在原始样本零件中加入或删除特征，于是我们可以建立一系列标淮件库，如螺母库、垫圈库、弹簧库等。在此基础上，我们可以进行某些非标准件的参数化设计，如齿轮，凸轮等。在进行装配体绘制时，我们可以随时调用库里的零件，使绘图方便快捷.