solidworks柔性零件要点

基于Solidworks的零件快速设计

基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的零件快速设计

张秀红，刘明玺

（）西安铁路职业技术学院，陕西西安７１００１４

摘　要：其中的系列零件设计表、配置和库特征可以进Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ是一款优秀的机械三维设计软件，行零件的快速设计与应用，较好地实现了零件系列化设计与管理，提高了企业产品设计效率。

；关键词：三维设计；系列化设计Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ中图分类号：ＴＰ２０２　　文献标志码：Ａ　

ＲａｉｄＤｅｓｉｎｏｆＰａｒｔｓｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄｗｏｒｋｓ　　　　　　ｐｇ

，ＺＨＡＮＧＸｉｕｈｏｎＬＩＵ　Ｍｉｎｘｉ　ｇｇ

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第8章 系列化零件设计

【教学提示】

SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。

【教学要求】

能够利用方程式和数值关联体现设计意图

熟练掌握手工生成一个零件配置的方法

掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧

理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征

8.1 方程式和数值连接

绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。

8.1.1 尺寸名称

SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。

1. 显示

第8章 系列化零件设计

【教学提示】

SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。

【教学要求】

能够利用方程式和数值关联体现设计意图

熟练掌握手工生成一个零件配置的方法

掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧

理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征

8.1 方程式和数值连接

绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。

8.1.1 尺寸名称

SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。

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03.基本零件建模

基本零件建模总述

本章将讨论在创建一个零件之前所应考虑的问题，以及如图3-1所示简单零件。

图3-1

学习目标： ◎创建零件基体 ◎创建切除特征 ◎创建异性孔

◎在实体上创建圆角 ◎创建基本的零件工程图 ◎修改尺寸

◎清楚模型与工程图的关系

操作步骤

建模过程包括绘制草图、创建凸台特征、切除特征和圆角特征。首先，要创建一个新的零件文件。 步骤1 新建零件

单击【新建】 ，或者在标准工具栏上单击【文件】/【新建】。使用 “Part_MM”模板新建零件，并以“Basic”文件名保存。 步骤2 注解设置

右键单击Annotations（注解）文件夹，清除【自动放置到注解视图】选项。这样就可以避免尺寸随着视图的插入而被插入到视图中，这将在以后的课程中讲到。

步骤3 选择草图基准面

插入新草图，选择Top Plane（上视基准面）为草图平面，如图3-2所示

图3-2

步骤4 绘制矩形

单击【边角矩形】工具 ，从原点开始绘制矩形，如图3-3所示。

绘制草图时，注意鼠标的反馈，确保矩形是从原点开始绘制，如图3-4所示。

图3-3 图3-4 步骤5 完全定

材料表面强化处理 农机具耐磨零件材料 球磨机磨球材料

耐磨零件材料概述

耐磨材料概述 高锰钢的耐磨性

典型耐磨零件用钢

耐磨件--稻麦收割机光滑刃动刀片 耐磨件--犁壁

耐磨件--耙片

耐磨件--泥浆泵缸套

耐磨件--锄铲

耐磨件--锤式粉碎机锤片

耐磨件--稻麦收割机光滑刃定刀片

耐磨件--风扇磨煤机护勾、护甲 耐磨件--泥浆活塞杆

耐磨件--旋耕机刀片 耐磨件--甘蔗粉碎机切片 耐磨件--剪羊毛机刀片 耐磨件--切草机刀片 耐磨件--旋耕机齿轮 耐磨件--联合收割机链轮

耐磨件--推土机铲运机铲刀 耐磨件--凿岩机

耐磨件--钻探机械钻具 耐磨件--犁铧 耐磨件--覆带板

国外工程机械耐磨件用钢及热处理

日本推土机、装载机、工作装置 德国挖掘机斗齿

美国挖掘机斗齿

日本挖掘机斗齿

日本推土机、装载机、行走机构

材料表面强化处理

材料表面强化处理是提高耐磨性的重要措施之一。除了常用的化学热处理(渗碳、渗硼等)和表面淬火方法外，还有表面冶金强化(表面熔化、表面合金化、表面涂层)、气相反应沉积、离子注入等方法都能提高零件表面的耐磨性和疲劳强度等性能。耐磨堆焊是以提高耐磨性

SolidWorks教程

Solidworks入门教程五配置以及系列零件设计表

置让：可以在单一的文件中对零件或装配体生成多个设计变化。配置提供了简便的方法来开发与管理一组有着不同尺寸、零部件、或其他参数的模型。配置的概念基本上和pro/e的family table 相似。

配置的应用：配置主要有如下几个方面的应用：

1、在两个特征相同的零件中，某些尺寸不一样。如自己建立标准件库

2、同一零件的不同状态：如需要开模的零件。模具是一个配置，加工后是一个配置

3、相同产品的不同系列的需要：如同一产品中，对某零件、部件使用不同的方案。

4、特定的应用需要：可以简化模型，应用于零件的有限元分析（FEM）；另外，可能需要特殊的模型用于快速成型(RP)

5、改善系统性能：对于很复杂的零件，可以考虑压缩一些特征，以便于其他特征的建立。

6、装配方面的考虑：当装配零件很多，文件很大时，可以考虑压缩一些特征，便于装配

配置的生成方法：要生成一个配置，先指定名称与属性，然后再根据您的需要来修改模型以生成不同的设计变化

1、在零件文件中，配置使您可以生成具有不同尺寸、特征和属性的零件系列。

2、在装配体文件中，配置使您可以生成

●通过压缩或隐藏零部件来生成简化的设计

●使用不同的零部件配置、

零件的变形及强度计算

? 零件的拉伸和压缩 ? 零件的剪切和挤压 ? 圆轴的扭转 ? 直粱的弯曲

? 零件的组合变形强度计算 ? 交变应力作用下零件的疲劳强度 学习任务

1. 明确材料力学的基本任务，理解构件的强度与刚度和稳定性的力学意义。 2. 理解内力的概念，能熟练利用截面法求解内力。 3. 理解应力、变形和应变的概念。 4. 能够熟练地计算轴力，作轴力图。

5. 理解零件强度条件，能够熟练解决强度校核、设计截面和确定许可载荷问题。

变形分析的基本知识

一、变形固体及其基本假设

任何物体受载荷（外力）作用后其内部质点都会产生相对运动，从而导致物体的形状和尺寸发生变化，称为变形。

例如，橡皮筋在两端受拉后就发生拉伸变形；工厂车间中吊车梁在吊车作业时，梁轴线由直变弯，发生弯曲变形。在外力的作用下会发生变形的物体可统称为变形固体。

变形固定在外力的作用下会产生两种不同的变形：

? 当外力消除后，变形也会随着消失，这种变形称为弹性变形；

? 外力消除后，变形不能完全消除并且具有残留的变形，称为塑性变形。 当物体的外力在一定的范围时，塑性变形很小，可以把构件当作只发生弹性变形的理想弹性变形体。

假设弹性体内连续不断地充满着物质，各点处

零件的变形及强度计算

? 零件的拉伸和压缩 ? 零件的剪切和挤压 ? 圆轴的扭转 ? 直粱的弯曲

? 零件的组合变形强度计算 ? 交变应力作用下零件的疲劳强度 学习任务

1. 明确材料力学的基本任务，理解构件的强度与刚度和稳定性的力学意义。 2. 理解内力的概念，能熟练利用截面法求解内力。 3. 理解应力、变形和应变的概念。 4. 能够熟练地计算轴力，作轴力图。

5. 理解零件强度条件，能够熟练解决强度校核、设计截面和确定许可载荷问题。

变形分析的基本知识

一、变形固体及其基本假设

任何物体受载荷（外力）作用后其内部质点都会产生相对运动，从而导致物体的形状和尺寸发生变化，称为变形。

例如，橡皮筋在两端受拉后就发生拉伸变形；工厂车间中吊车梁在吊车作业时，梁轴线由直变弯，发生弯曲变形。在外力的作用下会发生变形的物体可统称为变形固体。

变形固定在外力的作用下会产生两种不同的变形：

? 当外力消除后，变形也会随着消失，这种变形称为弹性变形；

? 外力消除后，变形不能完全消除并且具有残留的变形，称为塑性变形。 当物体的外力在一定的范围时，塑性变形很小，可以把构件当作只发生弹性变形的理想弹性变形体。

假设弹性体内连续不断地充满着物质，各点处

零件视图的选择一主视图的选 择二 其它 视图的选择

一 主视图的选择1.选主择图视的投影方—向形特体原征 选择则视主图投的方向影形体特征 则 形原投体 特影征明显 特征不不显明B

形投影体 特不征明显 征不特显明

体投影 形征明特 显特明征显 好C

2.择选视主图位的置 .选择主2视图位的置1) 工位作置则

原主视图的位置 ，主图视位的置，应尽可 能与件零机 在器或部中件的工 位作一致。 置置一位致。不符合工位作置原 则不符 合作位工置 原 符则工合位置原作` 则符合工位作原则置

2) 加位置工则原主视图表示的所件零位 与零件在机床上置工加时处所 的置一位致 ，的置一位致方，工便加人工时 图看工 位作 置

加位置工符合加工位原则置`符合加 位置原则

工3 )自摆放然稳原则

定果如件零为运动件工，作位置固不定， 如果件为运零动，工件位置作不固定或，零 件的加工序工较其加工多置多变， 位加工的序工多较加工其位置多变则，按可其自 摆放然平稳的置位画主视图的位置。 为放平稳摆的位为画主置图的位置视。主视的选图择， 视图主选的 择 应根据具，体况进情 分行，析 有从于利图看出， 分析 发 从有利，看图出于发， 在足满形特 征体则原的提前下 ，原则征前提下的 ，充分考

1.轴套类零件

这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。

在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。

如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。

2.盘盖类零件

这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。如图中所示就增加了一个左视图，以