福建兵工裝配有限公司(三明 366000) 陳春玉
公司經(jīng)常加工一些對(duì)稱性比較強(qiáng)的零部件,我們采用的三維軟件是SolidEdgeST2版本,現(xiàn)將實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)出一些的小竅門(mén)與大家分享。如設(shè)計(jì)圖1零件的三維圖形。拿到零件后,首先對(duì)整個(gè)零件進(jìn)行分析,得出以下特點(diǎn):此零件是嚴(yán)格的左右對(duì)稱,內(nèi)部中間有加強(qiáng)筋,分布比較規(guī)則,也是嚴(yán)格的左右對(duì)稱分布(見(jiàn)圖2);左、右兩片是榫頭式裝配,材料為工程塑料,裝配后用膠膠合;沿左、右片的周圍,分布一些支撐軸。

圖1
先拋開(kāi)榫頭和支撐軸,此零件就是嚴(yán)格的左右對(duì)稱件,為了減少裝配誤差,先按整體來(lái)設(shè)計(jì)三維模型外形。

圖2
(1)按整體形狀分成三個(gè)截面,先使用草圖命令,測(cè)繪制三個(gè)平行的截面。點(diǎn)擊菜單里“草圖”命令,任意選擇一個(gè)視圖 (XY、YZ和XZ)作為平面,此處選中“俯視圖XY”作為平面繪制草圖1;再點(diǎn)擊菜單里“更多平面”→“平行平面”,以上一個(gè)視圖以基準(zhǔn)面,給定偏置的距離,生成平面4,再按上面的繪制草圖的步驟在平面4繪制草圖2;同理繪制草圖3(見(jiàn)圖3),這里必須注意的是,這幾個(gè)圖形都必須是封閉的,以便后續(xù)的操作。

圖3
(2)再點(diǎn)擊菜單“添加”命令→“放樣拉伸”,在截面步驟里依次選中前面繪制好的3張草圖,選好后,定義起點(diǎn),此“起點(diǎn)”要定義在同一側(cè)的圓弧點(diǎn)上 (如圖3上“a”所示的3個(gè)點(diǎn)),否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)放樣拉伸或者拉伸出來(lái)的零件不符合我們的需求,也可能出現(xiàn)扭曲的立體圖形,也可能造成電腦演算不過(guò)來(lái)而死機(jī),所以“起點(diǎn)”的選擇對(duì)“放樣拉伸”,是非常重要的。
(3)點(diǎn)擊菜單“薄壁”命令,輸入厚度為,指定前后兩面為開(kāi)放面,點(diǎn)擊“完成”按鈕就完成薄壁1,在“薄壁”這一個(gè)命令里要注意不可以有小于厚度的半徑值,否則命令無(wú)法成功。
(4)擊菜單里“拉伸”命令,選擇“俯視圖XY”為“重合平面”,向外兩邊“對(duì)稱拉伸”支承軸拉伸3,重點(diǎn)是兩邊的曲線曲率不一致,拉伸支承軸又沿著邊的曲線分布,所以支撐軸拉伸后有多余的量,如圖4所示 (A為多余的料)。

圖4
(5)現(xiàn)在先把零件切割成兩半,用的是“切割”命令,選中“俯視圖XY”作為“重合平面”,然后在繪制一個(gè)大的正方形 (別的形狀也可以),只要把整個(gè)圖形都包括在這個(gè)正方形內(nèi)就可以,然后在“側(cè)步驟”選擇中選擇留下左邊或右邊就可以了 (如圖5中除料1)。
(6)用“拉伸”命令做出零件的加強(qiáng)筋,選擇“俯視圖XY”作為“重合平面”,由于零件的外形與“俯視圖XY”成夾角,所以“拉伸”命令會(huì)在零件的表面形成余料 (見(jiàn)圖5中C)。

圖5
(7)對(duì)零件按榫頭的形狀進(jìn)行拆分。點(diǎn)擊菜單上的“切割”命令,命令對(duì)話框選中“右視圖YZ”作為“重合平面”,后繪制測(cè)量好的草圖,這個(gè)草圖可以封閉,也可以開(kāi)放式的,封閉的草圖在“延伸步驟”,點(diǎn)擊“對(duì)稱延伸”向兩邊同時(shí)切割,直到除去想要的部分;也可以繪制成開(kāi)放式的草圖,要在“側(cè)步驟”選擇向那個(gè)方向除料,再點(diǎn)擊“對(duì)稱延伸”向兩邊同時(shí)切割,直到除去想要的部分,如圖6里“除料2”所示。
(8)用“拉伸”命令,選擇支撐軸的端面為“重合平面”,設(shè)計(jì)出與右母片配合的臺(tái)階軸 (見(jiàn)圖6中“拉伸4”)。

圖6
(9)按我們習(xí)慣性的設(shè)計(jì)方法應(yīng)當(dāng)采用菜單欄的“切割”或“旋轉(zhuǎn)切削”除去余料,總共需要11個(gè)步驟,現(xiàn)在介紹一個(gè)比較簡(jiǎn)單的方法。
對(duì)圖5中的“B”和“C”處的余量,“B”處余料筆者采用菜單欄上的“刪除”命令,點(diǎn)擊“刪除”命令→“面”,點(diǎn)擊三維視圖中所有支撐軸的圓柱面和平面,重點(diǎn)是必須選擇的外露圓柱面和平面必須是和零件外形表面形成一個(gè)封閉的空間,否則會(huì)出現(xiàn)除料不干凈,會(huì)增加操作步驟,然后點(diǎn)擊“接受”,在點(diǎn)擊“完成”就把支撐軸的余料除去如圖6所示,中間的支撐軸留下,外表面的多余部分已經(jīng)去除干凈了,形成了圖5里的“刪除面2”,用同樣的辦法除去“C”處的余料,形成“刪除面4”,最后就形成了圖6中所示的光滑外表面。
(10)按“移動(dòng)面”命令,拉伸加強(qiáng)筋,高度直到零件的端面,捕捉零件端面上1個(gè)點(diǎn)就可以,這樣就完成了左母片的全體設(shè)計(jì)。
完成右母片的三維設(shè)計(jì),如果按一般的設(shè)計(jì)方法,步驟與左母片相似,還要10步才可以實(shí)現(xiàn)。以下介紹筆者日常操作得出的小技巧,可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)步驟。
(1)找到“左母片”保存的文件夾,復(fù)制“左母片”,然后改名為“右母片片”,再打開(kāi)“右母片”文件。
(2)先找到圖7中“拉伸4”,選中后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,選擇“刪除”(因?yàn)榇颂?,在左母片上為軸,在右母片上則為孔)。

圖7
(3)點(diǎn)擊“鏡像復(fù)制特征”→“鏡像復(fù)制零件”→“選擇步驟”里選中視圖“左母片”這個(gè)體,點(diǎn)擊“接受”,在“選擇平面步驟”里選擇視圖中“平面6”為“重合平面”,點(diǎn)擊“完成”按鈕,就生成了圖8中所示的“鏡像體1”。
(4)用“切割”命令,除去左母片,下右母片,如圖9中的“除料5”。

圖8
(5)對(duì)榫頭拆分的步驟里 (圖9中除料2),選中除料2后→“編輯輪廓”→“繪制輪廓步驟”→“鏡像”命令→圖9中“a”所示的曲線→“副本”(圖9中“b”所示的按鈕),是其處于沒(méi)有被選中狀態(tài) (系統(tǒng)默認(rèn)為選中狀態(tài)),然后以中心線為鏡像的軸,生成右母片的榫頭曲線,然后按步驟完成除料,這樣形成了與右片相凹凸配合的榫頭。

圖9
(6)點(diǎn)擊“打孔”命令,選中支撐軸端面為“重合片面”,在孔的選項(xiàng)中規(guī)定孔的深度,就完成了孔的設(shè)計(jì)。
(7)按“移動(dòng)面”命令,拉伸加強(qiáng)筋,高度直到零件的端面,捕捉零件端面上1個(gè)點(diǎn)就可以,如圖10中“移動(dòng)4”,完成了右母片的全體設(shè)計(jì)。

圖10