基于Solidworks 的零件建模的若干方法

楊 軍

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，陜西 咸陽 712000）

Solidworks 具有三維建模功能，在建模的過程中，依據(jù)工程要求的特征，在借助為人熟知的構(gòu)造方法，應(yīng)用限制性條件加以約束，這樣無論是哪一種形狀的曲面或者是其他類型的實(shí)體，都能夠生成。在構(gòu)造實(shí)體時，設(shè)計(jì)人員會對實(shí)體草圖截面進(jìn)行詳細(xì)的研究，了解實(shí)體的全部特征之后，開始三維造型。如果利用Solidworks 軟件，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行二次開發(fā)，這樣能夠非?？焖俚耐瓿扇S實(shí)體造型，本文主要介紹了幾種Solidworks 零件建模的方法，僅供參考。

1 完全程序法建模

簡單的說就是借助程序方法來建模，整個建模環(huán)節(jié)都是利用程序來控制，換言之，就是將手動分步建模的整個環(huán)節(jié)，都利用計(jì)算機(jī)完成，并不需要分步，直接完成。站在理論角度上講，只要手工建模可以完成，幾乎都能夠應(yīng)用完全程序法來完成。此種方法應(yīng)用在變參數(shù)比較多的模型中最為合適，因?yàn)榇朔N方法具有非常強(qiáng)的靈活性，建模過程中，并不需要應(yīng)用模型庫，能夠一邊建模，一邊設(shè)計(jì)計(jì)算，除此之外，還能夠進(jìn)行強(qiáng)度校核，完成壽命計(jì)算。盡管程序建模法具有非常強(qiáng)大的功能，同時也能夠利用多元化方法將所需要的參數(shù)輸入其中，但是此種方法，需要設(shè)計(jì)人員完成龐大的程序設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員需要對Solidworks 所涉及到的函數(shù)有著深刻的理解，因此完全程序法建模只能夠應(yīng)用在模型簡單，具有比較多的變量參數(shù)，并且各個參數(shù)之間能夠進(jìn)行有效的聯(lián)系的模型。

2 二維軟件建模

此種建模方法，主要是將二維繪圖軟件與Solidworks 軟件有機(jī)融合，不僅能夠有效的提高Solidworks 軟件設(shè)計(jì)效率。二維繪圖軟件有很多種，比如CAXA、CAD 等。利用這些軟件將所需要的二維圖形描繪出來，選擇合適的數(shù)據(jù)輸出方式，將其存在dwg 文件中，因?yàn)樵撐募軌虮籗olidworks 軟件打開，這樣就能將設(shè)計(jì)草圖，直接導(dǎo)入到Solidworks軟件中。二維軟件建模，速度看似非?？欤菂s需要重新標(biāo)注尺寸，這需要消耗大量的時間，為此，此種方法只能夠應(yīng)用在對三維軟件操作并不是十分熟悉，但是卻對二維軟件十分了解的設(shè)計(jì)人員。

3 TooLboX 插入法建模

TooLboX 中有一個標(biāo)準(zhǔn)零件庫，TooLboX 與Solidworks 有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮整體優(yōu)勢。TooLboX 有很多硬件設(shè)備，比如凸齒、螺母、鏈輪等。設(shè)計(jì)人員只需要點(diǎn)擊主菜單，點(diǎn)中工具選項(xiàng)，再點(diǎn)中插件，此時會出現(xiàn)復(fù)選項(xiàng)，設(shè)計(jì)人員直接選擇Solidworks TooLboX，此時會出現(xiàn)很多種零件，設(shè)計(jì)人員只需要將需要的零件選中即可，之后將零部件直接拖動到裝配體中。這樣就能夠完成零件建模，十分簡單。此種建模方法，對用戶來說，方便實(shí)用，但是因?yàn)椴寮辛慵N類并不多，而且通常不會更改，同時其尺寸標(biāo)注與設(shè)計(jì)人員的日常設(shè)計(jì)習(xí)慣可能并不相符，再加之，齒輪零件主要是符合機(jī)械設(shè)計(jì)原理，與漸開線齒輪有著比較大的差距。

4 系列化法建模

工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員都會遇到系列化零件。所謂系列化零件主要指中各個零件之間形狀基本一致，但是尺寸卻有很大的不同，如果利用系列法來完成建模，零件建模效率將大大提高。該建模方法采用的是一個模型，但是不同的配置，以此滿足模型各個尺寸要求。對于系列化零件，修改所添加的配置的尺寸，不需要重新建模，就能得到不同型號的系列化產(chǎn)品模型。在這些零件中，實(shí)體模型只創(chuàng)建了一次，不同的型號以配置的形式出現(xiàn)，需要調(diào)用某一型號的產(chǎn)品模型的時候，只需選擇模型相應(yīng)的配置即可。

舉例來說，系列化法的建模過程如下：在Solid Works 軟件下，手動建一個軸套零件（注意草圖標(biāo)注必須完全定義）。單擊Solid Works主菜單中[插入]-[系列零件設(shè)計(jì)表(D)],在彈出的對話框中選空白。然后對系列零件表進(jìn)行編輯，分別選取不同的配置得到不同的軸套零件。只要建一個零件模型，然后再對零件進(jìn)行配置，合理地使用配置，對產(chǎn)品系列開發(fā)與管理有非常重要的意義。配置為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了快速有效的設(shè)計(jì)方法最大限度地減少了重復(fù)設(shè)計(jì)。

5 曲線插入法建模

單擊SolidWorks 主菜單中[插入]—[曲線]—[通過定義點(diǎn)的樣條曲線]，雙擊X、Y 和Z 座標(biāo)列的單元格并在每個單元格中輸入一個點(diǎn)座標(biāo)；也可單擊“瀏覽”來打開已有的曲線文件，文件格式可以是*.sldcrv文件或*.txt 文件。輸入5 個坐標(biāo)點(diǎn)繪制一個圓，這個為曲線1；同樣的過程我們再次輸入5 個坐標(biāo)點(diǎn)繪制個小圓，得到曲線2。以前視基準(zhǔn)面為草圖平面，把做好的曲線1、2 分別實(shí)體引用，得到一個完全定義的草圖1。然后拉伸成了一個套筒零件。零件截面的圓輪廓并不是很圓，這是因?yàn)檩斎氲那€坐標(biāo)每個圓只有5 個點(diǎn)。因此這種造型方法的零件輪廓的精確性取決于用于曲線擬和的坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)量。對于其他的復(fù)雜曲面零件，如凸輪、鏈論、擺線齒輪等，如果截面輪廓可用公式曲線來描述，則參照上述建立齒輪模型的方法可完成零件建模。

6 參數(shù)化修改法建模

采用參數(shù)修改法建立參數(shù)化模型必須有模型庫的支持，模型庫通常由用戶事先用手工方式建立，保存在程序指向的目錄下。需要使用時，從模型庫中打開模型文件，對指定的尺寸參數(shù)進(jìn)行修改、重建，就可以獲得滿足需要的模型。這種方法的程序設(shè)計(jì)工作量小，與造型過程無關(guān)，適用于模型標(biāo)準(zhǔn)化程度高的情況或造型過程復(fù)雜，可變參量少的情況。打開SolidWorks2007 軟件后，點(diǎn)擊宏按鈕，開始錄制宏。然后手動建一個類似軸套的小零件。建模完畢后，點(diǎn)擊結(jié)束宏錄制，并把宏文件保存。打開VisualBasic6.0 軟件，新建工程，然后布置窗體布置完窗體后，還要在VB 中引用。

7 結(jié)語

綜上所述，可知Solidworks 是一種非常實(shí)用的零件建模設(shè)計(jì)軟件，此種軟件有多種零件建模方法，每一種方法都具有一定的限制性條件，但是盡管如此，其與手動分步建模相比，依然非常靈活，功能非常強(qiáng)大，能夠完成各種需求的零件建模。但是由于Solidworks 軟件對會涉及到很多函數(shù)，這就需要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真的加以理解，否則難以應(yīng)用好此種設(shè)計(jì)軟件。

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