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sw如何參數化建模?SolIDWorks參數化的建模思路及方法!

SolidWorks簡稱(SW)是達索公司推出的全新壹代適用於電氣行業設計的機械3D設計工具。SolidWorks中文版采用全新的並行式與串行式產品開發環境並***享3DCAD模型,並被廣泛用於設計零件、設計機械設備、醫療設備、汽車、航空領域等多種行業;SolidWorks能夠滿足用戶直接在軟件添加多種輔助插件、連接多種NC編程軟件並直接打印模型的使用需求。關於solidworks的強大,其實我相信眾多小夥伴也有壹定的了解,但是對於軟件的掌握以及使用,可能不少小夥伴還在抓耳撓腮!沒關系,想要學會使用solidworks,來就是找對地方了。豐富的solidworks精品視頻課程,帶妳逐壹攻破軟件基礎到進階的操作

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基於SolidWorks參數化的建模思路及方法

關鍵字:參數化設計SolidWorks建模

參數化設計主要基於三維軟件的二次開發利用,本文以SOLIDWORKS標準件庫的開發為技術背景,詳盡闡述了基於SolidWorks參數化的建模思路及方法,並以六角螺栓為例介紹了具體的參數化設計建模過程。

1了解客戶產品

六角螺栓是指由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的壹類緊固件,需與螺母配合,用於緊固連接兩個帶有通孔的零件。這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下,有可以使這兩個零件分開,故螺栓連接是屬於可拆卸連接。

1.1了解客戶需求

主要完成六角螺栓設計結構與特征的參數化設計,使其能夠實現交互式設計。

1.2了解產品組成結構

主要由螺栓頭部和螺桿組成的基準面A和基準面B,其中基準面A是用來確立螺桿和螺栓頭部特征的,而基準面B是用來確立螺栓螺紋特征的。尺寸基準如圖所示進行標註和創建特征尺寸。

選取不同基準的建模方式,舉例如下:

3.1.4.1選取基準面C和基準面A

基準面C用來創建螺栓頭部特征,基準面A用來創建螺桿和螺紋特征,結果如下圖:

圖3選取基準面C和基準面A的螺栓結構示意圖

3.1.4.2選取基準面C和基準面B

基準面C用來創建螺栓頭部特征和螺桿特征,基準面B用來創建螺紋特征,結果如下圖:

圖4選取基準面C和基準面B的螺栓結構示意圖

比較這3種選取不同基準時,所產生的不同建模方式,不難看出以下兩種建模方式不符合我們主動參數的選取,公稱長度L是指螺桿長度,b是指螺紋長度,因此選取基準面A和基準面B更符合參數化設計時主動參數的要求。

3.2草圖的繪制

3.3約束的應用

約束是對幾何元素大小、位置和方向的限制,分為尺寸約束和幾何約束兩類。尺寸約束限制元素的大小,並對長度、半徑和相交角度的限制;幾何約束限制元素的方位或相對位置關系。

設計過程可視為約束滿足的過程,設計活動本質上是通過提取產品有效的約束來建立其約束模型並進行約束求解。設計活動中的約束主要來自三個方面:功能、結構和制造。功能約束是對產品所能完成的功能的描述;結構約束是對產品結構強度、剛度等的表示;制造約束是對制造資源環境和加工方法的表達。在產品設計過程中必將這些限制綜合成設計目標,並將它們映射成為特定的幾何/拓撲結構,從而轉化為幾何約束。

3.3.1尺寸約束

所謂尺寸約束,就是用計算的方法自動將尺寸的變化轉換成幾何形體的相應變化,並且保證變化前後的結構約束保持不變。對於繪制草圖,通過尺寸標註可以建立幾何數據與其參數的對應關系。

尺寸約束與設計意圖密切相關,是特征功能的具體體現。通常SolidWorks都提供多種尺寸標註形式,壹般有線性尺寸、直徑尺寸、半徑尺寸、角度尺寸等,另外註意尺寸鏈的應用。

圖5尺寸約束

針對尺寸約束這部分,還需了解“約束聯動”的相關知識。

約束聯動分為:(1)圖形特征聯動(2)相關參數聯動

所謂圖形特征聯動就是保證在圖形拓撲關系(連續、相切、垂直、平行等)不變的情況下,對次約束的驅動。

圖6圖形特征聯動

所謂相關參數聯動就是建立次約束與主約束在數值上和邏輯上的關系。

圖7相關參數聯動

3.3.2幾何約束

所謂幾何約束就是要求幾何元素之間必須滿足的某種特定的關系。將幾何約束作為構成幾何/拓撲結構的幾何基準要素和表面輪廓要素,可以導出各形狀結構的位置和形狀參數,從而形成參數化的產品幾何模型。

對產品的幾何約束主要包括兩個方面:拓撲約束和尺寸約束。拓撲約束指對產品結構的定性描述,它表示幾何元素之間的固定聯系,如對稱、平等、垂直、相切等,進而可表征特征形素(構成特征的幾何元素)之間的相對位置關系。這些關系擬抽象為點、邊、面間九類有向關系,每壹類關系有其相應的謂詞,包括“相同”、“平行”、“垂直”、“相交”、“偏移”等等。通常,在特征形狀確定之後這種聯系不允許發生變化或修改或由用戶交互指定(裝配關系),也就是說,特征定義本身就是對圖形特征聯動的隱含表達,因此,在其參數化中無需再考慮圖形特征聯動,這是基於特征參數化區別於傳統參數化的特征之壹。但在某些特殊場合,必須能處理其變異。

通常SolidWorks中的幾何約束主要包括水平、豎直、平行、垂直、相切、等長度、等半徑、重合、同心、對稱等等。

圖8SolidWorks中的幾何約束

3.4對稱的應用

對稱是自然界中廣泛存在著的壹種的形態。因此我們的產品中往往設計成對稱的,這樣除了產品看起來美觀以外,也可以節省不少的設計時間。

在SolidWorks中,設計師可以很好地利用產品對稱的特性來快速地建模。同時,為了方便地利用這壹對稱的特性,我們在建模時往往需要註意以下幾點:

1、在創建草圖時,將草圖的對稱中心(圓心、矩形的形心、橢圓的中心等等)與坐標原點重合;

2、在零件中創建合適的對稱參考面;

3、在裝配體中,將對稱的基體零件的三個基準面與裝配體的三個基準面分別重合。

在SolidWorks中,對應於對稱的特征操作是“鏡像”功能,它包括三個層面的鏡像操作:草圖、零件以及裝配體。

在草圖繪制中,主要通過鏡像生成新的草圖;

在零件層次中,鏡像又可分為特征鏡像、實體鏡像和曲面鏡像;

在裝配體中,主要通過鏡像來生成新的零件。

4結束語

以上的例子只是采用了很簡單的六角螺栓模型,也許簡單的模型並不能充分體現出建模思路和方法的實用性,但針對參數化模型的建模過程及相關建模方法,已然將其與大家分享,具體的建模思路與方法要結合模型特征結構而定。值得強調的是,建模思路來源於設計者的工程背景和良好的設計習慣,而建模方法的使用也是因人而異。

那麽,今天的“基於SolidWorks參數化的建模思路及方法”就分享到這裏結束啦!大家學習壹定要多看、多練、多想、多學,希望大家都能夠早日學會solidworks!!在這裏,還為大家提供更多的課程學習,點擊鏈接:

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