0、前 言
Solidworks是一套基于特征建模的微機三維實體造型軟件，是在Windows環(huán)境下運行的新一代機械設計CAD系統(tǒng)。Solidworks以高檔的設計功能，低廉的投資成本，讓每一位工程師擁有優(yōu)良的工作環(huán)境，高生產(chǎn)力的桌面CAD系統(tǒng)。
1、Solidworks實體建模的基本思路
Solidworks是基于特征的參數(shù)化三維實體建模系統(tǒng)，在開始設計之前考慮設計目標的整體結構，然后制定出良好的設計路線，有效的發(fā)揮系統(tǒng)的功能，加快模型的創(chuàng)建速度，節(jié)約設計時間。
產(chǎn)品模型建模的思路，是將整個產(chǎn)品分解為多個特征，通過特征之間的布爾運算，逐步得到完整準確的產(chǎn)品模型。將整個產(chǎn)品中最主要的或是最大的部分視為基本特征，首先完成對它的造型。其他部分作為添加特征，以搭積木的方式，在基本特征的基礎上通過添加、去除、求交等布爾運算，最終得到整個產(chǎn)品模型。最后，進行一些細小特征的添加，如倒角、倒圓和孔等，由此得到準確完整的產(chǎn)品模型。
1.1分析實體
這是非常重要的一步，首先須找出設計目標是由哪些特征組成的，哪個特征作為基本特征（即最先要建立的特征），然后決定組成設計目標，各個特征被創(chuàng)建的順序。特征被創(chuàng)建的順序對建模效率有較大的影響，一般應將制孔、倒圓等輔助特征放到最后處理。
1.2創(chuàng)建基本特征
(1)草圖繪制。用于繪制特征二維輪廓的平面成為草圖平面。可用Line. Circle等2D命令繪制草圖輪廓線。
(2)對草圖施加約束。約束類型一般有幾何約束和尺寸約束：幾何約束保證圖形的幾何形狀；尺寸約束可以調(diào)整零件的大小。草圖的約束總數(shù)：尺寸約束個數(shù)+幾何約束個數(shù)。應該多用幾何約束，如共線、共心、相切、垂直等。
(3)創(chuàng)建基本特征。用Solidworks提供的拉伸、旋轉、掃描、放樣等方法將施加了全約束的草圖生成一個三維實體，即零件的基本特征。
1.3添加新特征
添加新特征的步驟與基本特征的創(chuàng)建類似，但有以下區(qū)別：如果所要創(chuàng)建的新特征不是孔、倒角、倒圓和陣列，則需要定義新特征草圖平面，因為草圖平面就是一個暫時的二維工作坐標面，只有選定了草圖平面，才能進行草圖繪制工作。除了對新特征輪廓草圖進行創(chuàng)建約束外，還要對草圖與已有特征之間進行約束，因此在添加新特征的過程中應該注意特征創(chuàng)建的順序。對草圖的約束可以使新創(chuàng)建的特征進行參數(shù)設計，即在已有特征和草圖間加以約束，使特征與特征間建壺連接關系，保證當某一特征更改時，這種連接關系保持不變。
1.4生成二維工程圖
在Solidworks中，一旦完成了三維實體建模，即可利用Solidworks提供的三維到二維的轉換功能，選擇好視圖、投影方向，就能自動生成二維投影圖，并且自動標注一些在造型中已經(jīng)定義的尺寸。
2、
破碎機三維模型圖設計實例
復擺
顎式破碎機的設計，以往還都是二維圖形設計，難以實現(xiàn)參數(shù)化、系列化，難以實現(xiàn)整機分析和計算，圖形數(shù)據(jù)難以為后續(xù)工程應用。因此，筆者對復擺顎式破碎機三維實體模型設計提出其思路和方法。其設計過程如圖1所示。
2.1機架零件設計
在Solidworks2001中，具有全面的零件實體建模功能和變量化的草圖輪廓繪制功能，能夠自動進行動態(tài)約束檢查。用Solidworks的拉伸、旋轉、倒角、抽殼和倒圓等功能可以方便的得到設計實體模型，自動計算零部件的物理參數(shù)，進行可控制的幾何測量，所有特征都可以用拖動手柄改變，并有動態(tài)的形狀變化預覽功能。
(1)整個機架為對稱結構，可以只對整個機架的一半進行建模，再對其進行鏡像以節(jié)省時間。
(2)對機架的后壁E形框架建模，在前視面中畫出草圖輪廓，利用基體拉伸命令把它拉伸到給定長度。
(3)側壁截面畫出，拉伸至給定長度。
(4)畫出前壁的截面，并拉伸至給定長度。前壁和后壁所有的孔，利用拉伸切除其特征；前壁和后壁的所有凸臺，拉伸至設計長度；把后支架的一半利用拉伸和切除命令，建模至設計尺寸；前壁和后壁的筋，建模至給定要求；所有螺紋孔在模型中畫出；再把所建模一半機架進行倒角、倒圓；至此就把機架的一半建模出來了。
(5)最后只要對其所有特征進行鏡像即可。
2.2 裝配設計
裝配設計包括部件設計和總裝配設計。利用零件（部件）的平移、旋轉、和重合（共面、共線、共點）、同心（同軸）、垂直、平行、相切、距離、夾角等裝配約束關系，通過對零件之間添加裝配約束，使設計好的所有零部件裝配在一起。同時，在裝配過程中進行動態(tài)裝配干涉檢查，一旦發(fā)生裝配干涉或公差不配合，可用特征樹的編輯功能進行修改。最后，對總裝配圖進行渲染，包括陰影、紋理、透明、拋光、漫反射、選擇材料等。
在Solidworks的裝配設計中，可直接參照已有零件生成新的零件。不論是采用“自頂向下”還是“自低向上”的方法進行設計，Solidworks都能以其易用的操作大幅度提高設計效率。為進行快速裝配設計，Solidworks有一個鼠標引導的自動裝配功能，可以捕捉要定義裝配關系的位置，能觀察在完全動態(tài)的裝配設計中可運動零部件的運動形式。通過產(chǎn)品配置管理器，設計者可以建立和修改指定產(chǎn)品配置、幾何形狀、裝配關系、零部件顏色和其他屬性。
在復擺顎式破碎機的裝配中，基部件為機架，其他部件為子部件，如偏心軸部件（包括偏心軸、軸承、動顎部件）。調(diào)整座部件，拉緊彈簧部件，最后將子部件和其他零件裝配在基部件上完成裝配。圖3為復擺顎式破碎機的三維裝配模型圖。
2.3三維動態(tài)運動檢查
在進行三維模型設計時，“裝配”成整臺機器后，其裝配過程中的誤差按裝配尺寸鏈進行計算，在設計的技術范圍生成的動態(tài)圖形是不會“錯位”的。如果設計生成的三維圖形在運行時產(chǎn)生“錯位”，這是由于在進行圖形設計時，相對坐標尺寸有誤差。
在Solidworks中，整臺破碎機裝配完后，運用工具欄下的零部件旋轉和移動，對皮帶輪進行旋轉，檢查運動部件中有無干涉，運動部件可否達到要求，就像一臺真正的破碎機在我們面前運動一樣。
上述例子可以看出，運用三維繪圖軟件，顎式破碎機的設計與制造過程可以從單一的平面圖轉變成可視化的三維動態(tài)圖形，從而使得CAD形象化、可視化、更接近生產(chǎn)實際，它可直觀地檢查產(chǎn)品工作過程中相對運動及干涉原因，縮短了產(chǎn)品設計制造周期，可達到高效、快速、敏捷和一次試制成功的目的，有效地降低了設計制造成本。
3、結 語
運用基于三維特征造型軟件Solidworks構造了產(chǎn)品的三維模型圖，將三維動態(tài)模擬、圖形學與機械產(chǎn)品模型、CAD/ CAM有效結合，直觀的描述了產(chǎn)品設計過程。大大節(jié)省了設計時間和設計周期。
三維圖形能反應機械產(chǎn)品的外觀、空間關系、運動學等方面的特性、原理，用戶能從不同的角度、以不同的比例觀察虛擬模型，還能夠通過操縱模型對產(chǎn)品的功能進行定性的評價。
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