第3章Solidworks高级设计

发布 2021-05-09 21:53:28 阅读 1413

在应用solidworks进行产品设计的过程中,熟练的掌握solidworks提供的某些特殊工具和设计方法,有助于提高我们的建模速度和建模的准确性。建模过程中使用链接数值和方程式命令,在修改模型参数时,就可以减少很多不必要的重复操作,而且保证修改参数的准确性。多实体技术在建模中很实用,可以解决在一般建模过程中模型不连续的问题,同时加强了装配体与零件之间的联系。

“top-down”设计即“自顶向下”的设计方法,“top-down”的装配体设计方法是一个比较广泛的课题。应用“top-down”的设计方法进行产品设计,可以从整体上把握产品的结构尺寸,更好的体现零件之间的关联性。

链接数值】是在模型中为多个尺寸指定相同的名称,而使它们的尺寸值保持一致,当改变它们中的任何一个尺寸值时,其它与之有相同名称的尺寸也发生改变。如在建模过程中,为多个具有相同直径的圆角添加链接数值,只要任意改变一个圆角的直径,它就成为驱动尺寸,驱动其它圆角的直径发生相应的变化,而不需要一一去修改圆角的尺寸,这样提高了设计效率。【链接数值】命令对复杂的零件造型更有帮助,应用此命令可以防止修改尺寸时遗漏尺寸。

注意:添加链接数值的尺寸必须属于同一类型,如圆角尺寸不能和角度尺寸链接。

下面以“方板”模型为例来说明如何建立尺寸之间的链接数值。

1)打开“方板”模型,如图3-1所示。选择菜单栏【工具】→【选项】→【系统选项】→【普通】命令,勾选【显示尺寸名称】选项,如图3-2所示。

图3-1 “方板”模型。

图3-2 【系统选项】框。

2)单击特征设计树上的“拉伸2”,此时在图形区中显示与“拉伸2”有关的尺寸及尺寸名称,如图3-3所示。

图3-3 显示尺寸名称。

3)双击尺寸“φ8(d5)”,系统弹出【修改】对话框,选择【尺寸】下拉列表中的【链接数值】选项,系统弹出【共享数值】对话框,如图3-4所示。在【共享数值】对话框【名称】文本框中输入“孔径”,单击【确定】按钮完成修改尺寸名称。在图形区中此尺寸前出现“链接”符号,其名称变为“孔径”。

特征设计树中添加了“方程式”文件夹,如图3-5所示。

图3-4 【修改】和【共享数值】对话框。

图3-5 链接的尺寸及方程式文件夹。

4)添加其他要建立链接数值的尺寸。双击尺寸“φ8(d6)”,系统弹出【修改】对话框,选择【尺寸】下拉列表中的【链接数值】选项,系统弹出【共享数值】对话框,在【名称】下拉列表中选择“孔径”,如图3-6所示,单击【确定】按钮完成添加链接数值。

图3-6 选择尺寸名称。

用同样的方法添加“φ8(d7)”“8(d8)”的链接数值,完成链接数值后所链接的尺寸前都出现“链接”符号,且添加有链接数值的尺寸的名称也一样,如图3-7所示。只要改变它们中的任何一个孔径,然后单击【重建模型】按钮,该孔径就成为驱动尺寸,驱动另外的孔径发生改变,如图3-8所示。

在复杂零件的建模过程中可以参照步骤(3)(4)的操作过程添加其他尺寸的链接数值,这样在修改模型尺寸时不用逐个进行修改,提高了建模的速度,且避免遗漏要修改的尺寸。

图3-7 添加链接数值后的尺寸图3-8 修改尺寸后的模型。

在零件建模过程中,尺寸之间经常会有一定的联系,如上一节所讲的链接数值,链接的尺寸具有相等的数值,其为一种特殊的情况。在一般情况下尺寸之间可以通过数学操作符和函数来建立逻辑关系,称之为方程式。在模型尺寸之间建立方程式时,可将尺寸或属性名称用作变量。

当在装配体中使用方程式时,可以在零件之间或零件与子装配体之间以配合尺寸的方式建立方程式。注意:在模型中被方程式驱动的尺寸无法用编辑尺寸值的方式来修改,只能通过编辑方程式中的驱动尺寸来修改它。

在solidworks建模中,系统自动为每个尺寸建立一个默认的尺寸名称。这种默认的尺寸名称含义比较模糊,不能清楚的描述模型几何特征的含义,有时系统会使用同样尺寸名称来描述不同的特征。在复杂的零件建模中,不利于设计人员对尺寸的记忆和理解,所以在建模过程中,应该将相关尺寸的名称改为更有逻辑性且能清楚表达特征几何意义的名称。

下面同样以上一节中的“方板”模型为例,说明在建模过程中方程式的建立步骤及编辑方法。孔的定位尺寸和孔的间距由“方板”的长决定,当修改“方板”的长时,孔的定位尺寸和孔的间距将发生改变,这种关系可以通过方程式来实现。

1)打开上一节中已建有链接数值的“方板”模型,右击特征设计树中的“注解”,在弹出的快捷菜单中勾选【显示注解】和【显示特征尺寸】,如图3-9所示,图形区模型上出现了所有特征的尺寸。应用上一节的方法添加孔的定位尺寸“10(d1)”“10(d2)”的链接数值,如图3-10所示。

图3-9 勾选【显示注解】和【显示特征尺寸图3-10 显示模型特征尺寸并添加链接数值。

2)修改尺寸的名称,在图形区中单击尺寸“60(d1)”,系统弹出【尺寸】属性管理器。在【尺寸】属性管理器【主要值】中把尺寸名称“d1@草图1”改为“宽@草图1”,如图3-11所示。应用同样的方法修改其他尺寸的名称,如图3-12所示。

图3-11 【尺寸】属性管理器。

图3-12 修改尺寸的名称。

3)通过选择【工具】→【方程式】命令或者双击尺寸,在系统弹出的【修改】对话框中的下拉列表中选择【添加方程式】选项,调出【方程式】对话框。单击【添加】按钮,系统弹出【添加方程式】对话框,如图3-13所示。

图3-13 【方程式-方板】和【添加方程式】对话框。

4)添加方程式,单击【添加方程式】对话框中的输入栏,然后在图形区中选择尺寸来完成方程式的建立。如图3-14所示为方程式:"宽@草图1" =长@草图1" *3 / 4,单击【确定】按钮完成添加方程式,在【方程式-方板】中列有该方程式。

单击【添加】按钮,可以继续添加其他方程式,如图3-15所示。

图3-14 添加方程式。

图3-15 添加多个方程式。

列表中的式子被勾选时,表明该方程式处于激活状态。符号表示添加的是方程式,符号表示的是尺寸添加有链接数值。最后单击【确定】按钮完成所有方程式的添加。

添加有方程式的尺寸,在图形区中该尺寸前标有方程式符号。如果尺寸同时添加了链接数值和方程式时,该尺寸前标有和两个符号,如图3-16所示。

图3-16 尺寸间的方程式联系图3-17 修改尺寸后的模型。

在本例中尺寸“长”为驱动尺寸,其他尺寸是由方程式控制的从动尺寸,因此它们不能被直接修改。当双击这些从动尺寸时,系统弹出的【修改】对话框中的数值不能被修改。修改尺寸“长”并单击【重建模型】按钮,其他尺寸值将发生改变,如图3-17所示, “长”由80变为100。

在方程式中可以添加全局变量或称为整体变量。如果方程式中含有角度尺寸,可以从【方程式】对话框中的【角度方程单位】下拉列表中选择【角度】或【弧度】作为计量单位。在模型中建立的方程式是按照它们在【方程式】对话框中的先后顺序依次求解,如果用户修改驱动尺寸后需要两次或多次【重建模型】来更新模型时,说明方程式的顺序不对。

这时可以单击【方程式】对话框上的【编辑所有】按钮来编辑方程式并重新排序。在为模型尺寸添加方程式时要特别注意,避免方程式循环求解。

在模型中建立方程式时可以为方程式添加备注,用于描述方程式的意图。其方法为在方程式的末尾插入单引号“'”然后输入备注,单引号之后的内容在计算方程式时被忽略。用户还可以使用备注语法来避免计算方程式,在方程式的开始处插入单引号“'”这样该方程式将被认为是备注而被忽略。

当一个单独的零件模型中包含有多个连续的实体时就形成了多实体,该零件就是一个多实体零件。大多数情况下,多实体建模技术用于设计包含有一定距离特征的零件,此时可以单独对零件的每一分离实体特征进行建模,最后通过合并或连接实体形成单一的零件。在多实体零件中每一个实体都能单独的进行编辑,每个实体的建立和编辑方法与单实体零件的编辑方法相同。

当零件为多实体零件时,在特征设计树中会包含有一个“实体”文件夹。在该文件夹后括号内的数字表示实体的数量,文件夹下包含了零件的所有实体,实体的名称为系统默认,即添加到实体上最后一个特征的名称,用户可以最后修改实体的名称。如果零件是一个单独的实体时,特征设计树中就没有的“实体”文件夹。

在solidworks 2009中,可以使用多种方法建立多实体,用户可以采用下列命令从单一特征生成多实体。

拉伸凸台和切除(包括薄壁特征)。

旋转凸台和切除(包括薄壁特征)。

扫描凸台和切除(包括薄壁特征)。

曲面加厚和切除。

放样切除。型腔。

建立多实体零件最直接的方法是,在特征操作中不勾选【合并结果】选项,这样一个零件就可以形成多个实体,但【合并结果】选项对零件的第一个特征无效。多实体技术提高了零件建模的灵活性,在多实体环境下的造型技术包括:

桥接。局部操作。

组合实体。工具实体。

对称造型。焊件造型。

把多实体保存为零件和装配体。

把装配体保存成多实体。

桥接是生成连接多个实体的实体,在多实体环境中经常使用的技术。利用桥接技术来连接两个或多个实体,从而使多个实体合并成单一实体。下面以图3-18所示的“拨叉”模型为例,说明桥接技术在零件建模过程中的应用。

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