基于SolidWorks的內(nèi)圓磨床三維模型設(shè)計(jì)與分析

摘 要:本文利用SolidWorks軟件建立內(nèi)圓磨床的三維模型并進(jìn)行總體裝配;對總裝后的實(shí)體模型進(jìn)行干涉檢查、尺寸調(diào)整、數(shù)據(jù)測量、運(yùn)動(dòng)仿真等分析，模擬內(nèi)圓磨床的實(shí)際工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞:內(nèi)圓磨床三維建模運(yùn)動(dòng)仿真

中圖分類號:TG582文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(b)-0043-01

1 引言

目前，我國的機(jī)床行業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就，但與世界先進(jìn)水平相比較，還存在著較大的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:就設(shè)計(jì)方法而言相對比較落后，尚處于經(jīng)驗(yàn)、靜態(tài)和類比的設(shè)計(jì)階段，對結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性考慮較少;先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和動(dòng)態(tài)優(yōu)化軟件使用也很少;新產(chǎn)品開發(fā)尚未普遍采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模、優(yōu)化等動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)方法。CAD設(shè)計(jì)手段的實(shí)現(xiàn)，將突破現(xiàn)有國內(nèi)機(jī)床工業(yè)對機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)觀念，真正實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)所提供的虛擬環(huán)境下，以建模、動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)新機(jī)床產(chǎn)品。為此，本文利用SolidWorks軟件對內(nèi)圓磨床進(jìn)行三維建模并對模型進(jìn)行了干涉檢查、數(shù)據(jù)測量、運(yùn)動(dòng)仿真等分析，為內(nèi)圓磨床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一種思路。

2 內(nèi)圓磨床三維模型的建立

2.1 SolidWorks建模思路

SolidWorks軟件基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模，具有操作方便，易學(xué)易用、符合用戶的設(shè)計(jì)思維等特點(diǎn)。其特征識別技術(shù)將數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換智能化，將靜態(tài)的幾何模型特征化和參數(shù)化，可在三維模型上實(shí)現(xiàn)實(shí)體模擬設(shè)計(jì)。

2.2 內(nèi)圓磨床的裝配

完成磨架滑座、電機(jī)、齒輪和帶鉤彈簧等全部零件的建模后，就可以進(jìn)行總體裝配了。在裝配過程中，添加零部件之間的配合關(guān)系是關(guān)鍵。如果配合關(guān)系的次序和類型選擇不當(dāng)，就會(huì)造成零件間過定義或欠定義，導(dǎo)致無法進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)動(dòng)仿真。

裝配過程中，若將所有的零件在同一裝配體中進(jìn)行裝配，不但容易出錯(cuò)，且十分費(fèi)時(shí)。因此，首先將全部零件裝配成若干子裝配體，然后將每個(gè)子裝配體視為零件，再裝配成總裝配體，如圖1所示。

3 裝配體檢測分析

3.1 裝配體的干涉檢查

這是檢測的重要一環(huán)，裝配完成之后利用SolidWorks軟件中的干涉檢查功能對裝配體進(jìn)行配合檢查，查看設(shè)計(jì)及配合是否合理，如圖2所示。

3.2 裝配體的數(shù)據(jù)測量

利用SolidWorks中數(shù)據(jù)測量菜單對裝配體進(jìn)行周長、面積、體積、質(zhì)量、重心、慣性力矩、慣性張量等方面的測量，如圖3所示。

3.3 裝配體的仿真動(dòng)畫制作

由于涉及零件過多，仿真動(dòng)畫的制作需要利用Animator插件來完成，對運(yùn)動(dòng)的零件在時(shí)間軸相應(yīng)的位置上放入鍵碼(幀)，并把零件放置到結(jié)束的位置，如圖4所示。運(yùn)動(dòng)仿真可以實(shí)現(xiàn)包括內(nèi)圓磨床視角旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)縱向進(jìn)給、工件旋轉(zhuǎn)、砂輪軸橫向進(jìn)給三等動(dòng)作。

4 結(jié)語

利用SolidWorks對內(nèi)圓磨床進(jìn)行建模時(shí)，快速完成了對零件的三維建模，并在裝配過程中發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中存在的一些問題并及時(shí)加以修改;通過運(yùn)動(dòng)仿真形象地了解了內(nèi)圓磨床的工作過程，還可以生成適合工廠使用的二維工程圖紙。因此，極大地方便了對內(nèi)圓磨床的設(shè)計(jì)和研究。

參考文獻(xiàn)

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