兩種參數化設計方法在機械裝配設計中的應用

1、兩種參數化設計方法在機械裝配設計中的應用摘要：隨著計算機3D建模技術的不斷發(fā)展參數化設計理念正 被越來越廣泛地應用于機械設計中在序列化產品設計產品數據管 理產品互換性設計等工作中發(fā)揮著重要作用。本文主要討論了兩 種參數化設計方法在機械裝配設計中的應用闡述了參數化設計的 原理通過實例論述了參數化設計在提高設計效率簡化設計流程等 方面所起到的重要作用。關鍵詞：參數化設計機械設計中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1674-098_ (2021) 01 (c) -0-02參數化設計是隨著3D建模軟件的發(fā)展而逐漸興起的一種全新 的設計理念。其特點是通過參數來控制整個零部件或裝配體的外 形尺寸

2、通過幾個關鍵參數的修改來實現整個設計的更新。以往為實現零部件尺寸的修改、更新設計人員需要手動修改 圖紙對于紙版圖紙手動修改影響圖面美觀整潔。對于復雜裝配體 的尺寸更新設計人員還需要重新進行尺寸鏈計算對各個零部件及 裝配體重新制圖。特別是對于結構相似的機械設備的序列化設計 如壓力容器設備電梯等設計人員還需要對每種不同型號尺寸的設 備逐一設計制圖。參數化設計理念的出現大大地簡化了設計流程提高了設計人 員的工作效率。只需使用3D軟件建立一個參數化模型再將模型中 的各個尺寸定義為不同的參數參數之間建立公式關系通過參數的 修改可以得到不同外形尺寸的產品設計。對于設計更新或序列化 的產品設計每次只需輸入所

3、需要的參數即可得到符合要求的設 計。參數化設計應用于零部件層面即將零部件的各個外形尺寸定 義為不同的參數通過不同的參數輸入來修改零部件的尺寸設計此 類應用較為基本和常見是3D軟件最為常用的功能。本文要論述的參數化設計方法為參數化設計在裝配中的應用 即通過參數控制整個裝配體的設計通過參數的更新使裝配體中的 各個零部件尺寸實現更新而不需要逐一修改零部件尺寸。下面舉例論述兩種參數化設計方法在裝配設計中的應用。1通過核心部件來實現整個裝配體的參數化設計核心部件參數化設計方法為設置裝配體中的某一個零部件為 核心部件其他部件外形尺寸與核心部件外形尺寸建立幾何約束關 系通過核心部件外形尺寸的修改來實現其他部

4、件尺寸的修改從而 實現整個裝配的外形更新。模型基本構成及參數設置圖1是機械設備中常見的一種橡膠減振器通過橡膠塊的軟連 接來實現減震目的。其中件1為橡膠塊件2為金屬嵌件。橡膠塊 直徑為D1其中鉆兩個直徑為D2的圓孔嵌入金屬嵌件金屬嵌件外 徑尺寸d3與圓孔直徑D2相同。橡膠塊厚度為T2金屬嵌件長度為 t2o參數化設計方法設置橡膠塊為核心部件只需在3D軟件中設置幾何約束及函數 關系即將金屬嵌件外圓與橡膠塊開孔設置為重合將金屬嵌件長度 t2與橡膠塊厚度T1設置為函數關系t2=Tl-10o那么當更改橡膠 塊尺寸時只需在裝配中刷新模型嵌件外形尺寸將自動更新。2通過全局變量來控制裝配體的尺寸設計全局變量參數

5、化設計即自頂向下設計(TOPDOWNDESIGN)。通 過對裝配體設置全局變量參數控制裝配體外形尺寸及其中各個零 部件的外形尺寸。將裝配中各個零部件的尺寸與全局變量建立函 數關系通過更新全局變量即可實現整個裝配體的設計更新。2.1模型基本構成及參數設置圖2為壓力容器的主體結構由一個筒體和雨個封頭焊接而 成。其中件1為筒體件2為封頭。設置壓力容器直徑為全局變量D 總長為L1筒體長度為L2容器厚度為to2. 2參數化設計方法設置封頭內徑為D1筒體內徑為D2封頭高度為h。那么 Dl=D2=D-2th= (L1-L2) /2。通過對全局變量DL1L2t的數值錄入 即可得到不同尺寸規(guī)格的容器設計。3結語綜上參數化的意義在于通過建立某一規(guī)格的模型并建立相應 的變量就可以通過少數關鍵參數的數值控制生成擁有多個系列化 產品模型可以極大地節(jié)約工時、縮短開發(fā)周期減少設計開發(fā)成本 對于提高產品開發(fā)的科學性與準確性有