復(fù)雜零件三維造型

1、附件：復(fù)雜零件三維造型實(shí)驗(yàn)一的主要內(nèi)容：活塞式壓氣機(jī)關(guān)鍵零部件的三位造型；實(shí)驗(yàn)二的主要內(nèi)容：裝配圖完成后，用 COSMOSMotion軟件進(jìn)行氣缸運(yùn)動(dòng)狀況模擬仿真，得到在自定義活塞推力時(shí)活塞的位置、 速度、加速度以及曲柄的運(yùn)動(dòng)力矩等參隨時(shí)間的曲線。 本附錄僅介紹實(shí)驗(yàn)一的相關(guān)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)一 復(fù)雜零件三維造型 實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證、綜合軟件平臺需求：windows xp 或者 win7 旗艦版一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解大型三維軟件建模和裝配過程；2學(xué)習(xí) solidWorks 2007 及以后版本軟件的使用，為實(shí)驗(yàn)二打好基礎(chǔ)。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1完成活塞式壓氣機(jī)關(guān)鍵零部件 （包括曲柄， 連桿， 銷軸， 活塞和機(jī)座） 的建

2、模；掌握草圖繪制，拉伸、切除、倒角、鏡像、陣列、抽殼等特征造型的步驟和法，掌握基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面的建立以及應(yīng)用，掌握零部件材質(zhì)和外觀的應(yīng)用。2完成裝配，掌握零部件的調(diào)入、移動(dòng)旋轉(zhuǎn)，掌握同軸、重合、平行、垂直等配合關(guān)系的步驟和法，掌握零件的固定和浮動(dòng)的步驟和法。3學(xué)會用 Edrawings 測繪零部件尺寸。三 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟見下文。由于軟件的操作過程很多， 同一個(gè)零部件， 有多種建模和裝配方式， 附件一的方法僅作參考， 不做唯一要求。 只要完成相關(guān)裝配， 定義好相關(guān)零部件之間的約束，能為實(shí)驗(yàn) 二做好鋪墊即可。四 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理提交完成的電子文檔，含零件圖和裝配圖。實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)介紹活塞式氣壓機(jī)的造型

3、和仿真模擬。通過氣壓機(jī)主要零件曲柄、活塞、連桿、銷軸和機(jī)座的造型，可以掌握 SolidWorks 的草圖繪制，特征造型，基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面零件裝配等基礎(chǔ)知識。 1.1 工作原理活塞式氣壓機(jī)是一種能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體勢能的機(jī)械，機(jī)構(gòu)簡圖如圖 1.35 所示。電動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng)曲柄移動(dòng)，由連桿推動(dòng)活塞移動(dòng)，壓縮氣缸內(nèi)的空氣達(dá)到需要的壓力。 曲柄旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)移動(dòng)一次，氣壓機(jī)的工作過程可分為吸氣、壓縮、排氣三步。 1.2 零件造型活塞式氣壓機(jī)氣缸的零件組成比較復(fù)雜， 在不影響運(yùn)動(dòng)仿真的前提下， 只對其主要零件進(jìn)行造型，包括曲柄、連桿、銷軸、活塞和機(jī)座。1曲柄運(yùn)行 SolidWorks 選擇【文件】

4、/ 【新建】 / 【零件】 命令，建立一個(gè)子新文件，以文件名“曲柄”存盤。右擊 FeatureManager 設(shè)計(jì)樹中的【材質(zhì)】 ，選擇【編輯材料】命令，如圖 1.1 所示。設(shè)置零件的材質(zhì)，選用“普通碳鋼” ，點(diǎn)擊確定按鈕。圖1.1選擇【插入】/【草圖繪制】命令，選擇【前視基準(zhǔn)面】 ，繪制一個(gè)圓，用智能尺寸按鈕標(biāo)注圓的直徑50，如圖 1.2 所示，單擊退出草圖。選擇【插入】/ 【凸臺/基體】/ 【拉伸】命令，拉伸草圖，拉伸距離為 5.00mm，如圖 1.3所示。 圖1.2 圖1.3 在圓柱端面上右擊，選擇【插入草圖】命令，按下 ，正視于草圖，繪制圓，標(biāo)注尺寸直徑 10mm，中心距 15mm，標(biāo)

5、注尺寸如圖 1.4所示，單擊 退出草圖。選擇【插入】/【凸臺基體】/【拉伸】命令，拉伸草圖，拉伸距離為 20.00mm。 在圓柱體的另一端上右擊，選擇【插入草圖】命令，按下 正視于草圖，繪制圓，標(biāo)注尺寸直徑 10mm， 中心距 15mm， 標(biāo)注尺寸如圖 1.5所示， 單擊 退出草圖。 選擇 【插入】/【凸臺/基體】/【拉伸】草圖，拉伸距離為 5.00mm。 圖1.4 圖1.5選擇【插入】/【特征】/【圓角】命令，將各邊倒圓角，如圖 1.6所示。 圖1.6選擇【插入】/【參考幾何體】/【基準(zhǔn)面】命令，以拉伸距離為 5.00mm 的特征端面創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面 1，如圖 1.7所示。圖1.7選擇【插入】

6、/ 【陣列/鏡像】/ 【鏡像】命令，選擇基準(zhǔn)面 1 作為鏡像面，鏡像對象選擇【要鏡像的實(shí)體】 ，選擇整個(gè)已經(jīng)完全成造型的實(shí)體，如圖 1.8所示， 單擊確定按鈕 得到曲柄造型，如圖 1.9 所示。 圖1.8 圖1.92連桿選擇【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一個(gè)新文件，以文件名“連桿”存盤。右擊 FeatureManager 設(shè)計(jì)樹中的【材質(zhì)】，選擇【編輯材料】命令，如圖 1.2 所示。設(shè)置零件的材質(zhì)，選用“普通碳鋼”。選擇 【插入】/【草圖繪制】 命令， 選擇 【前視基準(zhǔn)面】 ， 繪制草圖， 標(biāo)注孔尺寸10mm和5mm，孔距 90mm，如圖 1.10所示，單擊 退出出草圖。 【插入】/【

7、凸臺/基體】/【拉伸】命令，拉伸草圖，拉伸距離為5.00mm。選擇【插入】/【參考幾何體】/【基準(zhǔn)面】命令，選擇連桿端面，設(shè)置參如圖1.11所示，建立一個(gè)通過連桿厚度中間的基準(zhǔn)平面，供裝配使用。 圖1.10 圖1.11選擇【插入】/ 【特征】/ 【圓角】命令，將零件各邊倒角，邊長為1.00mm，如圖 1.12所示。圖1.123銷軸選擇【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一個(gè)新文件，以文件名“銷軸”存盤。右擊 FeatureManager 設(shè)計(jì)樹中的【材質(zhì)】 ，選擇【編輯材料】命令，如圖 1.1所示。設(shè)置零件的材質(zhì)，選用“普通碳鋼”。選擇【插入】/【草圖繪制】命令，選擇【前視基準(zhǔn)面】，繪制草圖

8、，標(biāo)注尺寸5mm和3mm，如圖1.13所示，單擊 退出草圖。選擇【插入】/【凸臺/基體】/【拉伸】命令，拉伸草圖，拉伸距離為38.00mm。選擇 【插入】/【參考幾何體】/【基準(zhǔn)面】命令，選擇銷軸端面，設(shè)置如圖1.14所示，建立通 過銷軸長度中間的基準(zhǔn)平面，供裝配使用，如圖1.15所示 。 圖1.13 圖1.14 圖1.154活塞 選擇【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一個(gè)新文件，以文件名“活塞”存盤。右擊FeatureManager 設(shè)計(jì)樹中的【材質(zhì)】，選擇【編輯材料】命令， 設(shè)置零件的材質(zhì)，選用 “普通碳鋼”。 選擇 【插入】/ 【草圖繪制】命令，選擇 【前視基準(zhǔn)面】 ，繪制一個(gè)圓，直

9、徑為 40.00mm，單擊 退出草圖，選擇【插入】/【凸臺/基體】/【拉伸】命令，拉伸距離為 40.00mm，得到一圓柱體。 選擇【插入】/【特征】/【抽殼】命令，選擇圓柱體端面，抽殼壁厚填寫 3 。如圖 1.16所示。 選擇【插入】/【參考幾何體】/【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立通過圓柱軸線的基準(zhǔn)6軸 1。 選擇【插入】/【參考幾何體】/【基準(zhǔn)面】命令，再在圖 1.17中選擇“基準(zhǔn)軸 1”和“上視基準(zhǔn)面” ，建立通過圓柱軸線的基準(zhǔn)面 1.。右擊該基準(zhǔn)面邊框，選擇【插入草圖】命令，按下，正視于草圖，在草圖上繪制一個(gè)圓，如圖 1.18所示，單擊 退出草圖。圖1.16 圖1.17 圖1.18圖1

10、.19 選擇【插入】/【切除】/【拉伸】命令，參設(shè)置如圖 1.19 所示。再次右擊基準(zhǔn)面1邊框，選擇【插入草圖】命令，選擇基準(zhǔn)軸作為旋轉(zhuǎn)軸，在活塞上環(huán)切除一個(gè)槽，如圖1.20、圖1.21所示，單擊 退出草圖。 圖1.20 圖1.21選擇【插入】/【陣列/鏡像】/【線形陣列】命令，選擇環(huán)形切槽特征作為陣列對象，如7圖1.22 所示。選擇基準(zhǔn)軸作為陣列方向，填寫陣列參數(shù)，如圖1.23 所示。 圖1.22 圖1.23選擇【插入】/【特征】/【圓角】命令，將各外邊倒圓角，半徑 0.50mm，得到零件活塞造型，如圖1.24 所示。圖1.245機(jī)座 選擇【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一個(gè)新文件，以

11、文件名“機(jī)座”存盤。右擊FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的【材質(zhì)】，選擇【編輯材料】命令，設(shè)置零件的材質(zhì)，選用“普通碳鋼”。 選擇【插入】/【草圖繪制】命令，選擇【前視基準(zhǔn)面】 ，繪制草圖，標(biāo)注尺寸如圖 1.25所示，單擊 退出草圖。選擇【插入】/ 【凸臺/基體】/ 【拉伸】命令，拉伸草圖，拉伸距離為50.00 mm。得到機(jī)座造型，如圖1.27 所示。 圖1.25 圖1.26 1.3 裝 配 選擇【文件】/ 【新建】/【裝配體】命令,建立一個(gè)新文件，以文件名“活塞式壓氣機(jī)裝配體”保存該文件。單擊裝配體工具欄的插入零部件按鈕，或選擇【插入】/【零部件】/【現(xiàn)有零件/裝配體】命令，在左邊 Pr

12、opertyManager 對話框中將出現(xiàn)以前保存的文件，如圖1.27所示，在存放本章零件的文件夾中選擇有要裝配的零件。 如果工具欄上沒有出現(xiàn)按鈕，右擊工具欄任意位置，在出現(xiàn)的菜單中選中【裝配體】。1曲柄與連桿裝配 首先將前面完成的零件 “曲柄” 添加進(jìn)來。 再次單擊裝配體工具欄上的插入零部件按鈕，在左邊 PropertyManager 對話框中單擊 按鈕， 將前面完成的零件 “連桿” 添加進(jìn)來。 單擊視圖工具欄的局部放大按鈕 ，將零件放大，為了便于裝配，可以用工具欄上的移動(dòng)零部件，用 旋轉(zhuǎn)零部件來調(diào)節(jié)零部件的位置，以便于裝配。單擊裝配體工具欄上的配合按鈕 ， 在 PropertyManage

13、r 的配合選擇下， 分別選擇曲柄軸面和連桿的孔面，如圖1.28所示，出現(xiàn)配合彈出工具欄 ，這里自動(dòng)識別的默認(rèn)配合為同心配合，零部件將移動(dòng)到位，預(yù)覽配合。選擇配合彈出 工具欄上的 ，確認(rèn)配合。 圖1.27 圖1.28 若已經(jīng)安裝 COSMOCMotion，配合時(shí)的時(shí)候會出現(xiàn)“自動(dòng)設(shè)置新零件為靜止或運(yùn)動(dòng)部件”的提示，這里回答“是”或“否”都可以，只需要在裝配完畢后，在 COSMOCMotion中再次確認(rèn)，修改靜止或運(yùn)動(dòng)部件即可。 再次單擊裝配體工具欄上的配合按鈕 ，選擇圖 1.29中曲柄的基準(zhǔn)面和連桿的基準(zhǔn)面，進(jìn)行重合配合。這里，可以選擇圖形中的基準(zhǔn)面，也可以將左邊樹狀文字展開，用鼠標(biāo)選擇文字。

14、圖1.29 2連桿與銷軸裝配 選擇工具欄上的增加零件，單擊 按鈕，從文件夾中添加零件“銷軸”，選擇工具欄中的配合按鈕 ， 然后選中連桿上的孔和銷軸的表面， 進(jìn)行同心配合， 單擊彈出工具欄上的，確定配合。再次選擇工具欄上的配合按鈕，單擊繪圖區(qū)左邊文字“活塞式氣壓機(jī)裝配體”前面的“+”號，將其展開，分別選擇連桿和銷軸的基準(zhǔn)平面，完成重合配合，從而使連桿與銷軸在中間位置對齊裝配，如圖 1.30 所示。3銷軸與活塞裝配 選擇工具欄上的增加零件，單擊 按鈕，從文件夾中添加零件“活塞”選擇工具欄上的配合按鈕 ， 然后選中活塞的孔和銷軸的表面， 進(jìn)行同心配合，單擊彈出工具欄上的，確定配合。再次選擇工具欄上的配合按鈕 ，單擊繪圖區(qū)左邊文字“活塞式其壓機(jī)裝配體”前面的“+”號，將其展開，分別選擇活塞和銷軸的基準(zhǔn)平面， 完成重合配合，使活塞和銷軸咋中間位置裝配，如圖 1.31 所示。圖1.30圖1.314活塞與機(jī)座裝配選擇工具欄上的增加零件，單擊 按鈕，從文件夾中添加零件“機(jī)座” ，選擇工具欄上的配合按鈕 ， 分別選擇活塞圓柱體表面與機(jī)座圓柱體表面， 完成重合配合。 單擊彈出工具欄上的 ，再次選擇工具欄上的配合按鈕 ，單擊繪圖區(qū)左邊文字“活塞式氣壓機(jī)裝配體”前面