SolidWorks在3D造型中的應用

2013-05-24 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

隨著計算機應用技術的提高,更多的計算機輔助設計軟件中三維零部件造型設計的功能也在不斷加強,solidworks就是目前應用越來越廣泛的一種機械產品設計軟件。通過利用該軟件時工業螺桿泵中螺桿的三維實體造型設計研究,片螺桿泵生產企業有著非常重要的意義,會大大地縮短新產品的開發周期,降低生產成本,提高經濟效益。

SolidWorks是典型基于特征的三維機械零部件設計軟件,它可以通過形狀特征定義和組合實現零部件的三維實體設計。

使用SolidWorks可以很方便地通過拉伸、掃描、放樣等完成各種機械零部件的實體造型。使用SolidWorks構建模型的過程主要包括:(1)分析零件形體結構;(2)構建基體特征;(3)生成孔特征;(4)生成陣列特征;(5)生成過渡圓角及倒角特征等。此研究使用了SolidWorks 2005生成螺桿泵行業中的單頭與多頭螺桿的造壘方法。實現螺桿的三維實體造型設計,對實現整個螺桿泵產品或其他類似螺旋形零件的計算機輔助設計有著重要的應用意義。

    1螺桿實體生成方法

分析螺桿結構可知,螺桿由圓柱體和螺旋特征組成。生成螺桿可以有兩種方法,一是在圓柱體上增料的方法,即在圓柱體上增加螺旋掃描特征生成螺桿;二是除料的方法,即從圓柱休上做螺旋切除掃描生成螺桿。第一種方法生成的螺桿是兩個實體的組合體,會給將來螺桿的虛擬移動、旋轉帶來不便。而第二種方法生成的螺桿是一個整體。因此第二利方法優于第一種方法,我們采用第二種方法。

    2單頭螺桿的生成

我們通過螺旋型線的軸面坐標數值生成螺桿。首先要通過插人"通過XYZ點的曲線"的方法讀人坐標文件(.txt文件)作出掃描截面的螺旋型線。插人"通過XYZ點的曲線"命令的執行可以在特征生成模式下點擊"插人"菜單,選擇"曲線"二級菜單下的"通過XYZ點的曲線",這時彈出"曲線文件"對話框,如圖1所示。

SolidWorks在3D造型中的應用有限元分析培訓課程圖片1

這時,通過"瀏覽"按鈕找到并讀入坐標文件,點擊""插人"即生成了通過XYZ點的曲線,如圖2所示。

SolidWorks在3D造型中的應用有限元分析培訓課程圖片2

這時生成的曲線是空間曲線,要將它轉化為平面曲線1在草圖繪制模式下,使用"草圖繪制"里的,"轉換實體引用"就可以實現將空間曲線轉化到掃描截面所在的平面上。經"轉換實體引用"將空間曲線轉化到平面上后,曲線以黑色顯示。在這之后通過鏡像作出截面另一側的型線曲線,再連接成封閉截面輪廓即作出了掃描截面,如圖3所示。

SolidWorks在3D造型中的應用有限元分析培訓課程圖片3

這樣我們就可以從一個己生成的圓柱體上作切除螺旋掃描得到單頭螺桿實體造型。如圖4所示。

SolidWorks在3D造型中的應用有限元分析培訓課程圖片4

    3多頭螺桿實體造型的生成

在生成了單頭螺桿的基礎上,可以重復單頭螺桿生成的過程,作出多條螺旋線和多個螺旋掃描截面,多次進行切除螺旋掃描就可以生成多頭螺桿實體,要生成幾頭的螺桿就將上述過程重復幾次,可以依次生成2,3,4,…頭螺桿實體造型。

上述生成多頭螺桿的方法很容易理解.也很容易想到,但實際實現起來就比較煩瑣,多次重復同一過程很乏味,也很容易出錯。因此我們不采用上述方法。

SoiidWorks 2005有特征陣列的功能,可以對已有特征進行線性陣列或圓形陣列。我們可以對單頭螺桿中的切除螺旋掃描特征進行圓形陣列,將上述重復的過程交給計算機來做,要做幾頭螺桿就作幾個陣列,這樣從單頭螺桿只作一個圓形特征陣列就可以得到多頭螺桿,非常簡單方便。用這種方法生成的6頭螺桿如圖5所示。

SolidWorks在3D造型中的應用有限元分析培訓課程圖片5