SolidWorks在机械设计中应用.docVIP

SolidWorks在机械设计中的应用 　　摘要：本文主要介绍了SolidWorks软件及其特点，以及“零件设计”、“装配体设计”等模块在机械设计中的应用，并着重讲解了装配体设计建模的方法，以及其设计库在提高设计相率方面的优势，对于推广SolidWorks在机械设计中的应用具有重要的指导作用。 　　关键词：SolidWorks 机械设计 装配体设计 　　 　　一、SolidWorks软件简介 　　SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM大型桌面集成系统，是由美国SolidWorks公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上，在Windows环境下实现的第一个机械CAD软件，在l995年推出第一版之后，便很快确立了在Windows平台上三维设计的主流方向和优势地位。 　　随着SolidWorks版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善，SolidWorks已经完全能满足现代企业机械设计的要求，它完整的机械设计模块包括了设计者所必备的工具：零件设计、装配设计和工程制图，因此可以广泛应用于机械设计和机械制造的各个行业。 　　二、SolidWorks软件应用 　　1.机械零件设计 　　SolidWorks软件具有专门的机械零件设计模块，根据不同零件的特点，选择不同的零件设计方法，设计方便、简单易学[1]。利用SolidWorks的草图绘制、放样和特性等功能，可以绘制出各种复杂形状的零件来，还可以方便的在3D立体图和2D零件图之间转换（图1），同时还可以直接将立体图转换成三视图输出和打印（图1）。 　　由于SolidWorks软件是参数化的设计思路，参数化是由受约束的数学关系式来定义的，而不是简单的、不相干的，因而在其各工具栏的命令之间具有相应的设计关联性，因此SolidWorks软件在对零件的设计和修改方面具有方便快捷、准确可靠的优点，在对零件的尺寸修改和相似零件的结构设计方面具有独到的技术优势[1，4]。 　　因为在各工具栏的命令之间具有相应的设计关联性，因此在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反映到装配、工程图等相应关联模块中去，同样，在装配模型和工程图样中，由于零件所做的更改可以自动地反映到相应需要更改的零件上去。所以在应用SolidWorks软件时，设计人员的主要精力集中在方案结构的设计上，为方案的设计和修改提供了极大地方便，有利于设计人员设计出结构先进、安全可靠的零件结构。 　　2.装配体设计 　　SolidWorks软件具有专门的装配设计模块，从功能的角度出发，同时根据美学原理考虑几何造型，装配体的设计主要包括自底向上的装配方法和自顶向下的装配方法。 　　（1）自底向上的装配方法 　　自底向上的装配方法，简单的说就是先分别生成各个零件，然后把设计好的零件一个一个地插入装配体，具体地就是先采用SolidWorks生产部件中的一系列零件，然后再按照各个零件在装配模型中的位置及配合关系要求直接装配成符合设计意图的设计模型的设计方法。 　　此设计方法是一个先有零件后有装配的过程，应用起来比较简单，也是初学者最常用的方法，但对各零件建模时必须保证其尺寸完全正确，各零件在装配设计之前，设计者已有一个明确的设计思路，零件的尺寸大小、结构形式、各零件之间的连接与定位方式已经完全确定，否则建装配体时会发生许多干涉，修改起来非常麻烦；另一方面， 此方法使用配合关系，可相对于其他部件来精确定位零部件，设计者可以根据自己的设计意图和零件在装配模型中的位置以及相互关系，结合零件的自身特点和具体的运动条件，不断地调整自己的设计模型和配合要求，使零件结构设计更符合自己的设计思路和功能要求。 　　（2）自顶向下的装配方法 　　自顶向下的装配方法，简单的说就是先从现成的零件入手，然后在关联装配体内生成其他的部件，参考装配体中一些零部件的特征确定出其他零部件的尺寸；具体来说，它是一种从装配入手的设计方法，它直接在装配模型中利用已有零件的几何要素，根据设计思路，在现有零件的面或基准面上创建和编辑零件的草图轮廓，从而根据零件的结构特点，选用合适的零件设计方法，在装配图中直接创建新的零件设计方法。此方法应用起来比较困难，要求设计者思路非常明确，而且要想得周到。 　　由于此方法在装配图中直接创建新的零件，当在零部件之间建立起参考关系时，所设计的零件与其他零件之间就将存在内在的关联性，其他零件的设计更改或许会影响某些相关零件特征的生成，因此，在装配设计时，必须根据零件之间的相互关系和内在的关联性，适时使用布局草图来调整零件相互位置和配合关系，及时修复因零件更改而出现的各种错误提示，使装配模型的设计得到不断地调整和优化。 　　自顶向下的装配方法在装配模型中所做的任何改动同