本文介紹了異形零件在SolidWorks下的建模應用相關內容。

　　隨著CAD在產(chǎn)品研發(fā)中的普及，用計算機輔助設計方法取代傳統(tǒng)的人工設計進行產(chǎn)品開發(fā)、工藝研究和理論分析計算，不但可以提高設計效率，縮短設計周期，而且還能大大提升產(chǎn)品設計的可靠性、準確性和經(jīng)濟性.目前，CAD已由最初的數(shù)據(jù)計算發(fā)展到平面設計、三維建模、動態(tài)模擬和有限元分析的高級階段.在產(chǎn)品設計過程中，可應用三維軟件通過實體建模來進行計算機仿真設計、分析，以及設計模擬裝配.在模擬裝配完成后，還可根據(jù)三維實體裝配情況，進行配合間隙分析和運動件干涉分析，擬合出實際生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的裝配干涉、尺寸鏈累積問題和運動件的運動臨界問題.三維建模作為CAD的重要組成部分，因其具有形象直觀的表達效果，可進行定性定量分析以及強大的實體造型能力，在現(xiàn)代產(chǎn)品的設計和制造中已得到了廣泛應用，SolidWorks就是應用較多的三維建模軟件之一.在制造過程中，可利用三維模型更直觀地進行產(chǎn)品結構及性能分析，從而進行產(chǎn)品實物質量控制和不合格品審理.在產(chǎn)品輔助資料設計中，也可利用三維模型進行介紹和演示，有利于達到更好的效果，如制作交互式多媒體教程.

　　1 SolidWorks軟件介紹

　　常用的三維建模軟件主要有SohdWorks，PRO/E，UG和CATIA等.選用SolidWorks進行某自動機零部件三維建模，主要是由于SolidWorks具有入手快速、容易掌握、建模方便、快捷高效等特點.功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點，使其成為領先的、主流的三維CAD解決方案之一.SolidWorks能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤，以及提高產(chǎn)品質量.

　　SolidWorks的主要功能模塊有：

　　1)實體建模.用于實體零件的三維模型繪制，主要功能有拉伸、旋轉、倒角與圓角(圓角技術規(guī)則)、掃描特征(掃描技術規(guī)則)、放樣(常用選項及技術規(guī)則)、加厚和使用曲面除料、異形孔特征、拔模、抽殼、筋、縮放比例、圓頂、特型、變形、壓凹、彎曲、移動面、包覆、型腔、結合、分割、移動復制本體、刪除本體、輸入本體、儲存本體、產(chǎn)生組合件、扣合特征等.

　　2)鈑金模塊.用于板材彎形零件的三維建模，主要功能有基材法蘭、邊線法蘭、斜接法蘭、草圖繪制折彎、閉合角、轉折、斷開邊角、放樣鈑金、展開、折疊、展平和切口等.

　　3)焊接模塊.用于零部件焊接形式以及焊縫的建模表現(xiàn).

　　4)模具工具.用于鑄造件的設計、鑄造性能分析以及模具設計，主要功能有模流分析、拔模分析、底切檢查、縮放、模具資料夾、分模線、關閉曲面、分模曲面、模具分割、連鎖曲面和側滑塊等.

　　5)裝配體.通過零件的裝配組合，進行產(chǎn)品的整體設計效果仿真，進行產(chǎn)品裝配狀態(tài)仿真，進一步進行設計缺陷檢查.主要功能有各種裝配關系的添加定義、智能扣件、干涉檢查、路徑線、組合件復制導出、組合件特征、鏡像零組件、組合件仿真、制作智能型零組件和進階配合關系等.

　　6)工程圖.主要用于三維設計后生產(chǎn)二維平面生產(chǎn)用圖.主要功能有工程圖定義項、工程圖視圖、模型項目、注釋標示、表格和插入對像等.

　　7)曲面功能.用于復雜的三維空間曲面的設計建模.主要功能有伸長曲面、旋轉曲面、掃描曲面、放樣曲面、平坦曲面、填補曲面、等距曲面、中間曲面、直紋曲面、刪除面、刪除破孔、取代面、放射曲面、縫織曲面、分模曲面、延伸曲面、剪裁曲面和解除剪裁曲面等.

　　利用SolidWorks插件還可進行零部件應力分析、應變分析、變形分析、熱力分析、設計優(yōu)化、線性和非線性分析等.使用COSMOSWorks插件，可最大限度地縮短設計周期，降低測試成本，提高產(chǎn)品質量.

　　2建模實例

　　三維軟件對零部件空間結構直觀、形象的表現(xiàn)效果是其最大的優(yōu)點之一.某異形零件空間結構復雜，采用傳統(tǒng)方法對其進行建模分析，不但費時費力，且建成的模型空間表達效果差.采用SolidWorks對其建模不但克服了上述缺點，也為利用該模型進行產(chǎn)品結構和性能分析及實物質量控制和不合格品審理提供了便利.以該異形零件的建模為例，介紹SolidWorks的建模過程.

　　在生成每個實體及造型之前。必須先選擇基準面，按藍圖尺寸嚴格繪制草圖，并恰當?shù)卦O置草圖各線段位置關系以固定草圖線段，再標注尺寸固定其余草圖，選擇適當?shù)膶嶓w特征功能生成實體造型，達到建模目的.

　　1)選擇基準面，繪制草圖.利用旋轉拉伸功能初步建立實體;選擇基準面，利用齒輪設計插件，設置齒輪設計參數(shù)，形成異形零件主齒輪;見圖1-2.

　　2)選擇上一步生成的齒輪，利用陣列功能，設置陣列中心、數(shù)目參數(shù)，生成整體齒輪;選擇基準面，繪制草圖，利用旋轉拉伸功能生成異形零件尾部實體;見圖3-4.

　　3)選擇基準面，繪制草圖，利用旋轉切除功能，生成尾部實體外形及鋼球滾道槽;見圖5～6.

　　4)選擇基準面，繪制草圖，利用旋轉切除功能，生成異形零件前端造型及中心孔;選擇基準面，繪制草圖，利用旋轉切除和陣列功能生成工作孔;見圖7.8.

　　5)選擇基準面，繪制草圖，利用拉伸切除和陣列功能生成進出水孔;選擇基準面，繪制草圖，利用拉伸切除和陣列功能生成進出水槽;見圖9-lO.

　　6)選擇基準面，繪制草圖，利用拉伸切除、旋轉切除、倒角和陣列等功能生成異形零件尾部閉鎖齒部位，見圖ll

　　7)選擇基準面，繪制草圖，利用拉伸切除和鏡像功能生成鍵槽，在對異形零件的主體建模完成后，按藍圖要求對各處進行最終倒角，最后形成符合藍圖的三維模型。見圖15-16。

　　在用SolidWorks進行三維實體繪制的過程中，選擇恰當?shù)睦L制草圖基準面是建模的難點之一.雖然軟件提供了前視圖基準面、上視圖基準面和右視圖基準面，但在實際的應用當中，這3個基準面是遠遠不夠的，需要實際情況，利用現(xiàn)有的基準面、線段和平面生成恰當?shù)幕鶞拭?，在此例當中就用到了多個自行設定的基準面.

　　模型建立后，軟件可以自由展示模型的各個角度實體圖，使產(chǎn)品在實際生產(chǎn)出成品之前，就可以直觀的了解其實際狀態(tài)外形.在建立產(chǎn)品的全部零件模型后，還可以利用裝配和干涉檢查功能，來進行產(chǎn)品的設計尺寸檢查和缺陷檢查.以上這些都是傳統(tǒng)的平面設計所無法做到的.

　　3結束語

　　相對于傳統(tǒng)的平面設計而言，三維建模以直觀、形象的表現(xiàn)效果，及縮短設計周期、降低測試成本、提高產(chǎn)品質量的優(yōu)點，已得到廣泛應用.SolidWorks作為三維設計軟件中重要一員，以上手快、容易掌握，建模方便、快捷高效等特點，受到眾多設計工程師的青睞.雖然在曲面設計和動態(tài)模擬功能方面有一定的局限，但在最新版的SolidWorks2007中，此功能已經(jīng)有了重大改進，通過一定的專門的技能培訓，SolidWorks更能發(fā)揮其在設計中的優(yōu)勢.