您的位置:网站首页 > Solidworks

虚拟三维技术在浮选机中的应用

时间:2010-06-02 08:00:00 来源:

    1.2样机的虚拟装配
   
    各零部件三维建模后,利用计算机可进行虚拟装配。虚拟装配能以可视化的方式展示并改进浮选机的装配关系,同时可对浮选机各个零部件的静态干涉进行检验分析,及时修改设计中不合理的部分,初步评价设计是否合理,避免实际装配阶段因为零件的设计错误而需要重新设计加工。
   
    (1)装配方法
   
    在Solidworks中可以使用多种不同的方法将零件插人到装配体文件中并利用丰富的装配约束关系对零件进行定位。设计者通过点、线、面的相对关系来确定零部件的位置或尺寸。配体中通过对零件进行显示/隐藏、压缩/解除压缩、轻化/还原等操作,可以对装配体进行控制。由各个零件间的几何位置确定各个零件间的配合关系,如同心,相距距离,平行重合等最终完成零件的装配,在装配过程中尽量以实际工艺中的基准面为装配标准,避免采用装配关系传递方式来确定零部件之问的位置。
   
    (2)提高装配效率
   
    在装配时,对于大型装配体,由于同时调人的部件数目较多。不仅占用过多系统资源而且计算时间会较长甚至导致程序意外错误而退出,可以根据大型装配体装配时对小装配体的具体要求,采用以下几种方法来减少装配数据量,提高装配效率。
   
    ①利用Solidworks软件的轻化零件功能,即系统在生成装配体将零件模型调入计算机内存时,仅将部分零件模型数据载人内存,其余的则根据需要载人。因为计算的数据较少,使用轻化零件装人装配体比使用完全还原的零件装人同一装配体速度要快,重建的速度更快。
   
    ②利用Solidworks软件的缩略(压缩)功能,即暂时将不涉及装配关系的零部件从装配体中移除(不是删除)。它不装人内存,不再是装配体中有功能的部分,其包含的配合关系也被缩略。浮选机装配体包含大量零部件,通过改变零部件的缩略状态来简化模型,可以大大提高系统性能,减少工作时装人和计算的数据量,减少模型重建的时间。
   
    ③简化装配的零部件模型:对于标准零部件,在设计过程中只需对其外形尺寸和主要参数即可,其内部构成则不必进行分析和讨论。模拟装配时,可将其简化成一个实体零件,无需将其分解组装成为部件模型,以减少装配体的数据量,提高计算机的效率。
   
    通过以上的装配方法,最终完成浮选机的各个零部件的装配。浮选机的虚拟装配后的三维效果如图4所示。
   


    真实感。例如叶轮装置和定子装置采用的尼龙橡胶材料,通过渲染将设计的零件渲染成真实的尼龙橡胶件,如图2,图3所示,而浮选机装配体的整机渲染效果如图5所示。
   
    一般来说,干涉检查主要包括静态干涉检查和动态千涉检查两方面内容。静态干涉主要是判断有固定位置和方向的物体之间是否发生干涉。利用Solidworks自带工具条对浮选机进行静态干涉检查,可以选择"工具"下的"干涉检查"工具条,在装配体中选择两个或多个零部件,运行干涉检查即可。如果存在干涉,则干涉信息清单上会列出所有干涉零件名称,并在图形区域上显示干涉包围的区域和大小。
   
    动态干涉主要是判断运动过程中的物体是否发生碰撞。对于浮选机虚拟样机,动态干涉检查可以选用MDI公司专为Solidworks开发的COSMOSMotion作为运动仿真模块。在限定主轴部件的转速后,通过电机带动主轴的旋转,观察主轴在运行状态下是否震动,通过运动仿真检查叶轮机构在旋转过程中是否与定子装置发生干涉等。
   
    1.5有限元分析
   
    用SolidWorks自带的插件Cosmosworks,可以将模型通过标准数据接口,调人并进行有限元分析。对于浮选机虚拟样机,主要考虑的是主轴附件的切向应力及叶轮转子的强度问题。通过对零件划分网格,得到有限元网格图,再按浮选机工作时承受的旋转压力,进行受力分析,计算出主轴及叶轮叶片各部位的受力情况,以及检查强度情况,设计是否满足强度要求。最后利用Solidworks计算出整机重量及进行平衡性检查,完成整机的设计。
   
    1.6二维工程图的转换
   
    当设计结束后,利用Solidworks的快速制图功能,通过导出所要的三维图选择投影方向就能迅速生成与三维零件和装配体相关的*. SLDDRW格式的二维工程图,同时,对于习惯AutoCAD软件的设计人员来说,Solidworks也可以保存为于AutoCAD相关联的*.DWG格式,然后再在AutoCAD中对其进行修改。经过三维建模、虚拟装配谊染、干涉检查、工程图转换等虚拟设计过程,确定所设计的浮选机无错误后便可进行物理样机的制造工。图6是通过Soildworks的投影功能在AutoCAD中修改完成的二维工释图。
   


    2结语
   
    总之,通过上述设计装配过程可以看出,整个过程与实际的工艺过程是非常相似的,就像是在用现有的零部件,真正地装配浮选机,这样在设计阶段就可以发现并解决浮选机的外观造型、运动干涉、生产工艺实现、装配工艺等问题。这对节约成本,减轻设计人员的设计量,缩短设计周期起着十分重要的作用。