0、前 言
Solidworks是一套基于特征建模的微機(jī)三維實(shí)體造型軟件，是在Windows環(huán)境下運(yùn)行的新一代機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)。Solidworks以高檔的設(shè)計(jì)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(shí)體建模的基本思路
Solidworks是基于特征的參數(shù)化三維實(shí)體建模系統(tǒng)，在開始設(shè)計(jì)之前考慮設(shè)計(jì)目標(biāo)的整體結(jié)構(gòu)，然后制定出良好的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)時(shí)間。
產(chǎn)品模型建模的思路，是將整個(gè)產(chǎn)品分解為多個(gè)特征，通過特征之間的布爾運(yùn)算，逐步得到完整準(zhǔn)確的產(chǎn)品模型。將整個(gè)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(chǔ)上通過添加、去除、求交等布爾運(yùn)算，最終得到整個(gè)產(chǎn)品模型。最后，進(jìn)行一些細(xì)小特征的添加，如倒角、倒圓和孔等，由此得到準(zhǔn)確完整的產(chǎn)品模型。
1.1分析實(shí)體
這是非常重要的一步，首先須找出設(shè)計(jì)目標(biāo)是由哪些特征組成的，哪個(gè)特征作為基本特征（即最先要建立的特征），然后決定組成設(shè)計(jì)目標(biāo)，各個(gè)特征被創(chuàng)建的順序。特征被創(chuàng)建的順序?qū)Ｐ视休^大的影響，一般應(yīng)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�？捎肔ine. 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(gè)數(shù)+幾何約束個(gè)數(shù)。應(yīng)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(zhuǎn)、掃描、放樣等方法將施加了全約束的草圖生成一個(gè)三維實(shí)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?jiǎng)?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?yàn)椴輬D平面就是一個(gè)暫時(shí)的二維工作坐標(biāo)面，只有選定了草圖平面，才能進(jìn)行草圖繪制工作。除了對新特征輪廓草圖進(jìn)行創(chuàng)建約束外，還要對草圖與已有特征之間進(jìn)行約束，因此在添加新特征的過程中應(yīng)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(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，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(guān)系，保證當(dāng)某一特征更改時(shí)，這種連接關(guān)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(shí)體建模，即可利用Solidworks提供的三維到二維的轉(zhuǎn)換功能，選擇好視圖、投影方向，就能自動(dòng)生成二維投影圖，并且自動(dòng)標(biāo)注一些在造型中已經(jīng)定義的尺寸。
2、
破碎機(jī)三維模型圖設(shè)計(jì)實(shí)例
復(fù)擺
顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)，以往還都是二維圖形設(shè)計(jì)，難以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、系列化，難以實(shí)現(xiàn)整機(jī)分析和計(jì)算，圖形數(shù)據(jù)難以為后續(xù)工程應(yīng)用。因此，筆者對復(fù)擺顎式破碎機(jī)三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)提出其思路和方法。其設(shè)計(jì)過程如圖1所示。
2.1機(jī)架零件設(shè)計(jì)
在Solidworks2001中，具有全面的零件實(shí)體建模功能和變量化的草圖輪廓繪制功能，能夠自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束檢查。用Solidworks的拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、抽殼和倒圓等功能可以方便的得到設(shè)計(jì)實(shí)體模型，自動(dòng)計(jì)算零部件的物理參數(shù)，進(jìn)行可控制的幾何測量，所有特征都可以用拖動(dòng)手柄改變，并有動(dòng)態(tài)的形狀變化預(yù)覽功能。
(1)整個(gè)機(jī)架為對稱結(jié)構(gòu)，可以只對整個(gè)機(jī)架的一半進(jìn)行建模，再對其進(jìn)行鏡像以節(jié)省時(shí)間。
(2)對機(jī)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(cè)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(shè)計(jì)長度；把后支架的一半利用拉伸和切除命令，建模至設(shè)計(jì)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(jī)架進(jìn)行倒角、倒圓；至此就把機(jī)架的一半建模出來了。
(5)最后只要對其所有特征進(jìn)行鏡像即可。
2.2 裝配設(shè)計(jì)
裝配設(shè)計(jì)包括部件設(shè)計(jì)和總裝配設(shè)計(jì)。利用零件（部件）的平移、旋轉(zhuǎn)、和重合（共面、共線、共點(diǎn)）、同心（同軸）、垂直、平行、相切、距離、夾角等裝配約束關(guān)系，通過對零件之間添加裝配約束，使設(shè)計(jì)好的所有零部件裝配在一起。同時(shí)，在裝配過程中進(jìn)行動(dòng)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(jìn)行修改。最后，對總裝配圖進(jìn)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(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)，Solidworks都能以其易用的操作大幅度提高設(shè)計(jì)效率。為進(jìn)行快速裝配設(shè)計(jì)，Solidworks有一個(gè)鼠標(biāo)引導(dǎo)的自動(dòng)裝配功能，可以捕捉要定義裝配關(guān)系的位置，能觀察在完全動(dòng)態(tài)的裝配設(shè)計(jì)中可運(yùn)動(dòng)零部件的運(yùn)動(dòng)形式。通過產(chǎn)品配置管理器，設(shè)計(jì)者可以建立和修改指定產(chǎn)品配置、幾何形狀、裝配關(guān)系、零部件顏色和其他屬性。
在復(fù)擺顎式破碎機(jī)的裝配中，基部件為機(jī)架，其他部件為子部件，如偏心軸部件（包括偏心軸、軸承、動(dòng)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(fù)擺顎式破碎機(jī)的三維裝配模型圖。
2.3三維動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)檢查
在進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)時(shí)，“裝配”成整臺機(jī)器后，其裝配過程中的誤差按裝配尺寸鏈進(jìn)行計(jì)算，在設(shè)計(jì)的技術(shù)范圍生成的動(dòng)態(tài)圖形是不會(huì)“錯(cuò)位”的。如果設(shè)計(jì)生成的三維圖形在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生“錯(cuò)位”，這是由于在進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)時(shí)，相對坐標(biāo)尺寸有誤差。
在Solidworks中，整臺破碎機(jī)裝配完后，運(yùn)用工具欄下的零部件旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，對皮帶輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，檢查運(yùn)動(dòng)部件中有無干涉，運(yùn)動(dòng)部件可否達(dá)到要求，就像一臺真正的破碎機(jī)在我們面前運(yùn)動(dòng)一樣。
上述例子可以看出，運(yùn)用三維繪圖軟件，顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)與制造過程可以從單一的平面圖轉(zhuǎn)變成可視化的三維動(dòng)態(tài)圖形，從而使得CAD形象化、可視化、更接近生產(chǎn)實(shí)際，它可直觀地檢查產(chǎn)品工作過程中相對運(yùn)動(dòng)及干涉原因，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期，可達(dá)到高效、快速、敏捷和一次試制成功的目的，有效地降低了設(shè)計(jì)制造成本。
3、結(jié) 語
運(yùn)用基于三維特征造型軟件Solidworks構(gòu)造了產(chǎn)品的三維模型圖，將三維動(dòng)態(tài)模擬、圖形學(xué)與機(jī)械產(chǎn)品模型、CAD/ CAM有效結(jié)合，直觀的描述了產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程。大大節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間和設(shè)計(jì)周期。
三維圖形能反應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的外觀、空間關(guān)系、運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)行定性的評價(jià)。
（轉(zhuǎn)載請注明：富通新能源破碎機(jī)
http://hyaqg.cn/psj/）
