SolidWorks 高級(jí)零件建模

1、實(shí)驗(yàn)三 SolidWorks高級(jí)零件建模一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)相同的零件的造型方法2. 掌握SolidWorks特征陣列與特征操作的方法3. 掌握方程式的應(yīng)用方法4. 熟悉曲線與曲面的操作方法二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成下列零件造型三、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 蝸桿蝸桿是一種機(jī)械傳動(dòng)零件，與蝸輪配合使用，有降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩的功能。完成圖 1所示的蝸桿設(shè)計(jì)意圖：Ø 螺紋為直線齒形，由角度、分度圓和齒頂圓直徑確定齒的形狀Ø 鍵槽的位置由到蝸桿左端面的位置確定Ø 鍵槽底面到軸中心的距離為3.5Ø 軸兩端面倒角角度為45°，距離為1圖 1 蝸桿(

2、1) 草圖1選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，使用中心線工具過原點(diǎn)繪制水平線；使用直線工具繪制軸的截面輪廓，注意輪廓是封閉的；點(diǎn)擊“職能尺寸”，標(biāo)注尺寸；標(biāo)注直徑尺寸時(shí)，選中要標(biāo)注的點(diǎn)，然后選擇中心線，將尺寸移動(dòng)到中心線另一側(cè)即可標(biāo)注直徑。圖 2 草圖1(2) 旋轉(zhuǎn)拉伸選中草圖1，點(diǎn)擊“選轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”按鈕，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為360度，如圖 3 旋轉(zhuǎn)1所示，點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖 3 旋轉(zhuǎn)1(3) 直線齒輪廓選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，單擊“正視于”按鈕，選擇軸輪廓上側(cè)邊線，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換實(shí)體引用”圖標(biāo)按鈕，在當(dāng)前草圖上，出現(xiàn)一黑色邊線。使用“直線工具”，捕捉端

3、點(diǎn)，借用已有直線作梯形。并使用裁減工具間切掉梯形外的直線部分。圖 4 梯形使用中心線工具在梯形內(nèi)作一水平線，端點(diǎn)在兩側(cè)邊線上。點(diǎn)擊選中菜單欄“視圖臨時(shí)軸”，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體的中心軸，用來標(biāo)注尺寸，完成尺寸標(biāo)注，表示，齒距3.14，齒頂圓直徑32，分度圓直徑28，退出當(dāng)前草圖。圖 5 齒形輪廓草圖(4) 螺旋線草圖選中最大直徑階梯軸端面，如圖 6 選擇螺旋線草圖平面所示，點(diǎn)擊“繪制草圖”命令進(jìn)入草圖。圖 6 選擇螺旋線草圖平面選擇輪廓邊線，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換實(shí)體引用”圖標(biāo)按鈕，生成圓形輪廓。退出繪制草圖3。(5) 螺旋線選擇草圖3，點(diǎn)擊曲線工具欄中的螺旋線按鈕（如果沒有曲線工具欄，在菜單欄空白處，點(diǎn)擊右鍵，選

4、中“曲線”，調(diào)出曲線工具欄。）設(shè)置參數(shù)如圖 7 螺旋線所示，使用“螺距和圈數(shù)”定義，螺距為6.28，圈數(shù)為5.6，起始角度為90，以保證螺旋線穿越齒形輪廓的端點(diǎn)，通過圖形御覽，決定是否選擇“反向”。完成后，點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖 7 螺旋線(6) 螺紋點(diǎn)擊“掃描”圖標(biāo)按鈕，選擇草圖2為掃描輪廓，螺旋線為掃描路徑，如圖 8所示。圖 8 掃描(7) 基準(zhǔn)面在“參考幾何體”工具欄中點(diǎn)擊“基準(zhǔn)面”圖標(biāo)按鈕（如果沒有“參考幾何體”工具欄，在菜單欄處點(diǎn)擊右鍵，選擇“參考幾何體”），“參考實(shí)體”選擇為上視基準(zhǔn)面，距離為3.5，點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖 9 基準(zhǔn)面1(8) 鍵槽草圖選中基準(zhǔn)面1，單擊“草圖繪制”按鈕

5、，進(jìn)入草圖繪制，單擊“正視于”按鈕，繪制草圖。在軸中心繪制中心線，圖 10 中心線單擊“等距實(shí)體”按鈕，出現(xiàn)“等距實(shí)體”屬性管理器，在“等距距離”文本框內(nèi)輸入“2mm”，在圖形區(qū)域選擇中心線，在屬性管理器中選中“添加尺寸”、“選擇鏈”、“雙向”和“頂端加蓋”復(fù)選框，選中“圓弧”單選按鈕，單擊“確定”按鈕，標(biāo)注尺寸，圖 11 等距實(shí)體標(biāo)注如圖 12所示尺寸，完成后，退出草圖。圖 12 標(biāo)注尺寸(9) 拉伸切除選中草圖4，點(diǎn)擊“拉伸切除”圖標(biāo)按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，查看切除方向，如果反向，使用控制，單擊“確定”按鈕。(10) 倒角在特征工

6、具欄中點(diǎn)擊“倒角”圖標(biāo)按鈕，設(shè)置倒角角度為45°，距離為1，選擇左端面與右端面邊線，完成倒角。圖 13 倒角(11) 方程式點(diǎn)擊菜單工具方程式，單擊添加按鈕，雙擊螺旋線，在圖形區(qū)域出現(xiàn)螺旋線尺寸，雙擊螺距6.28，在方程式對(duì)話框中出現(xiàn)該尺寸的名稱，在后面輸入=，再在特征樹中雙單擊草圖2，出現(xiàn)草圖2尺寸，雙擊3.14，尺寸名稱出現(xiàn)在方程式中，在后面輸入*2，確定修改齒距，觀察螺紋變化。獨(dú)立添加方程式，控制螺紋圈數(shù)。(12) 蝸桿完成，保存為文件“蝸桿.sldprt”.2. 法蘭完成下列零件造型圖 14 法蘭盤Ø 零件關(guān)于中心面上下左右對(duì)稱Ø 所有的孔為通孔(1) 草

7、圖1選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，使用圓工具，繪制中心在原點(diǎn)的圓，使用直線工具繪制兩條豎直線，標(biāo)注圓直徑為130，兩直線之間的距離為100，如圖 15所示圖 15 草圖1使用草圖工具欄中的裁剪實(shí)體工具，剪切直線在圓外的部分和外側(cè)圓弧，如圖 16所示。圖 16 草圖裁剪使用中心線工具，繪制過原點(diǎn)的豎直中心線，點(diǎn)擊添加幾何關(guān)系圖標(biāo)按鈕，選擇中心線和兩條豎直線，點(diǎn)擊“對(duì)稱”關(guān)系。圖 17 對(duì)稱幾何關(guān)系(2) 拉伸基體單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，出現(xiàn)“拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)選擇“給定深度”選項(xiàng)，在“深度”文本框內(nèi)輸入“12mm”，單擊“確定”按鈕，如圖 18

8、所示。圖 18 拉伸基體(3) 草圖2選取拉伸實(shí)體的前表面，點(diǎn)擊草圖繪制命令單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，圓工具，繪制圓心在原點(diǎn)的圓，標(biāo)注直徑尺寸為55. (4) 拉伸凸臺(tái)2單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，出現(xiàn)“拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)選擇“給定深度”選項(xiàng)，在“深度”文本框內(nèi)輸入“45mm”，單擊“確定”按鈕。圖 19 拉伸凸臺(tái)2(5) 草圖3選取圓柱凸臺(tái)的頂面，點(diǎn)擊草圖繪制命令單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，圓工具，繪制圓心在原點(diǎn)的圓，標(biāo)注直徑尺寸為42. 圖 20 草圖3(6) 拉伸切除1單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框

9、內(nèi)選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 21 拉伸切除1(7) 草圖4選擇如圖 22所示實(shí)體表面，點(diǎn)擊草圖繪制命令單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，使用圓工具繪制圓，標(biāo)注直徑為7圖 22 草圖平面點(diǎn)擊添加幾何關(guān)系圖標(biāo)按鈕，選擇原點(diǎn)和圓心，點(diǎn)擊“豎直”關(guān)系圖 23 添加幾何關(guān)系(8) 拉伸切除2單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 24 拉伸切除2(9) 特征鏡像單擊特征工具欄中的特征鏡像按鈕，顯示一個(gè)“特征鏡像/曲面”屬性管理器，“鏡像面”為上視基準(zhǔn)面，“要鏡像的特征”為切除-拉伸2，點(diǎn)擊“確定”按鈕。

10、圖 25 特征鏡像(10) 草圖5選取草圖4所在的平面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，點(diǎn)擊視圖中的“正視于”按鈕，繪制如所示草圖并標(biāo)注尺寸，圓心的圓心在傾斜的中心線上。圖 26 草圖5(11) 拉伸切除3單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 27 拉伸切除3(12) 特征陣列選中菜單欄視圖-臨時(shí)軸，單擊特征工具欄中的“圓周陣列”圖標(biāo)按鈕，顯示一個(gè)“圓周陣列”屬性管理器，“陣列軸”為圓柱面的中心軸，“要陣列的特征”為切除-拉伸3，角度為360度，實(shí)例數(shù)為4，等間距，點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖 28 圓周陣列(13

11、) 在中心孔的兩端倒角在特征工具欄中點(diǎn)擊“倒角”圖標(biāo)按鈕，設(shè)置倒角角度為45°，距離為3，選擇中心孔的兩端邊線，完成倒角。圖 29 倒角(14) 保存零件為“法蘭.sldprt”3. 活塞桿分析：該零件一端為帶孔圓柱體，另一端為一個(gè)半圓環(huán)，圓環(huán)兩側(cè)有兩個(gè)固定座。圓柱體與半圓環(huán)之間由3塊筋板連接，其中兩側(cè)的筋板對(duì)稱于零件的中心平面，而且不平行于中心平面。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建模時(shí)可以通過拉伸和切除特征來構(gòu)造帶孔圓柱體、半圓環(huán)和中間帶孔的筋板。而兩側(cè)的筋板則需要根據(jù)其中一側(cè)筋板的前視圖和右視圖上的投影，分別構(gòu)建兩個(gè)實(shí)體，組合后取其交集生成一個(gè)筋板，再利用鏡像方法生成另外一個(gè)筋板。(1)

12、草圖1選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，使用“中心/起點(diǎn)/終點(diǎn)”工具繪制半圓，圖中圓心與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，起點(diǎn)和終點(diǎn)在與原點(diǎn)水平的位置上；繪制直線封閉半圓輪廓，直線為水平線且過坐標(biāo)原點(diǎn)。圖 30 草圖1(15) 拉伸凸臺(tái)1單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在屬性管理器中將終止條件設(shè)為“兩側(cè)對(duì)稱”，拉伸深度設(shè)為80mm，生成實(shí)體“拉伸”圖 31 拉伸1(16) 草圖2選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，過坐標(biāo)原點(diǎn)繪制一條垂直中心線，以中心線上距坐標(biāo)原點(diǎn)110mm 的一點(diǎn)為圓心，繪制一個(gè)直徑為36mm 的圓。圖 32 草圖2(17) 拉伸2單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，在屬性

13、管理器中將終止條件設(shè)為“兩側(cè)對(duì)稱”，拉伸深度設(shè)為40mm，生成實(shí)體“拉伸2”圖 33 拉伸2(18) 草圖3選取右視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，繪制或原點(diǎn)的豎直中心線；再做直線，直線的兩端點(diǎn)在拉伸實(shí)體的輪廓邊線上，到中心線的距離分別是8、23;選擇直線，點(diǎn)擊等距實(shí)體工具，做等距直線，距離為5，再繪制直線，將兩直線形成封閉輪廓。圖 34 草圖3(19) 拉伸3單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，將屬性管理器中的“合并結(jié)果”選項(xiàng)取消，確定其未被選中；將終止條件設(shè)為“兩側(cè)對(duì)稱”，拉伸深度設(shè)為80mm，生成實(shí)體“拉伸3”圖 35 拉伸3(20) 草圖4選取前視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入

14、草圖繪制，完成草圖4。其中頂邊水平線是小圓的直徑，水平；兩側(cè)邊線與大圓輪廓相切。圖 36 草圖4(21) 拉伸4單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，將屬性管理器中的“合并結(jié)果”選項(xiàng)取消，確定其未被選中；將終止條件設(shè)為“給定深度”，拉伸深度設(shè)為40mm，方向拉伸3的一側(cè)，生成實(shí)體“拉伸4”。圖 37 拉伸4(22) 組合實(shí)體此時(shí)繪圖窗口中共存在4 個(gè)相互獨(dú)立的實(shí)體。按住Ctrl 鍵，在繪圖窗口中選取拉伸3 和拉伸4，單擊特征工具欄中的“組合”圖標(biāo)(也可以菜單插入特征組合中選取)，在組合屬性管理器中，將操作類型設(shè)為【共同】，單擊組合出側(cè)面筋板模型；此時(shí)設(shè)計(jì)樹中的實(shí)體文件夾顯示當(dāng)前窗口中實(shí)體個(gè)數(shù)為3。圖 3

15、8 實(shí)體組合(23) 實(shí)體鏡像單擊特征工具欄中的“鏡像”圖標(biāo)，在“鏡像”屬性管理器中單擊“鏡像面/基準(zhǔn)面“欄，選取繪圖窗口中的“前視”基準(zhǔn)面；單擊“要鏡像的實(shí)體”欄，選取設(shè)計(jì)樹中“實(shí)體”文件夾下的實(shí)體“組合1”單擊生成筋板實(shí)體的鏡像圖 39 實(shí)體鏡像(24) 草圖5選取右視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，繪制一個(gè)梯形，添加幾何關(guān)系使該梯形的兩個(gè)斜邊分別與左右兩個(gè)筋板的內(nèi)側(cè)輪廓線共線，完成草圖5。圖 40 草圖5(25) 拉伸5單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，確定屬性管理器中“合并結(jié)果”選項(xiàng)被選中，并將終止條件設(shè)為“兩側(cè)對(duì)稱”，將拉伸深度設(shè)為10mm，單擊生成拉伸5拉伸5 將左右筋板及上

16、下兩端的實(shí)體橋接成為一個(gè)實(shí)體。此時(shí)設(shè)計(jì)樹“實(shí)體”文件夾顯示當(dāng)前繪圖窗口內(nèi)的實(shí)體數(shù)為1。圖 41 拉伸5(26) 草圖6選取右視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，草圖6。圖 42 草圖6(27) 拉伸切除1單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，方向1和方向2，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)都選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 43 拉伸切除(28) 草圖7選取上視基準(zhǔn)面，單擊“草圖繪制”按鈕，進(jìn)入草圖繪制，草圖7。圖 44 草圖7(29) 拉伸6單擊“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕，確定屬性管理器中將終止條件設(shè)為“給定深度”，將拉伸深度設(shè)為6mm，單擊生成拉伸6圖 45 拉伸6

17、(30) 特征鏡像單擊特征工具欄中的特征鏡像按鈕，顯示一個(gè)“特征鏡像/曲面”屬性管理器，“鏡像面”為右視基準(zhǔn)面，“要鏡像的特征”為拉伸6，點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖 46 特這鏡像(31) 草圖8選取圖示表面做草圖。圖 47 草圖平面沿底邊，完成半徑為25的封閉半圓輪廓。(32) 拉伸切除2單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)都選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 48 拉伸切除2(33) 草圖9選取圖示表面做草圖。完成草圖9圖 49 草圖9(34) 拉伸切除3單擊“拉伸切除”按鈕，出現(xiàn)“切除-拉伸”屬性管理器，在“終止條件”下拉列表框內(nèi)都選擇“完全貫穿”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，圖 50 拉伸切除3(35) 圓角設(shè)定圓圓角半