SolidWorks工程圖的標(biāo)準(zhǔn)化研究與應(yīng)用

李 瀟

（江漢大學(xué)文理學(xué)院 湖北 武漢 430345）

1 引言

SolidWorks是一款功能極其強(qiáng)大、運(yùn)用方法也簡(jiǎn)單的機(jī)械自動(dòng)化軟件，理論上來(lái)講，它可以利用有效的零件和裝配體等，自動(dòng)轉(zhuǎn)換出相應(yīng)要求的工程圖，智能化、協(xié)同化、虛擬仿真化是它的主要特點(diǎn)。但在具體的應(yīng)用中，SolidWorks卻依然存在著一些問題，需要在零件、標(biāo)準(zhǔn)件、常用件以及裝配體的標(biāo)準(zhǔn)化等方面進(jìn)行探討研究，才能在機(jī)械設(shè)計(jì)、磨弧夾具等實(shí)際的操作中加以有效應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 SolidWorks工程圖的標(biāo)準(zhǔn)化分析

SolidWorks工程圖一般包括零件、標(biāo)準(zhǔn)間和常用件、裝配體等方面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。提供產(chǎn)品視圖是SolidWorks工程圖的功能之一，不管是三視圖、剖視圖還是局部視圖，SolidWorks都可以完成構(gòu)建和編輯指令。因此，一般零件的表達(dá)方式可以通過“插入”和“工具”菜單或者是工具欄中的“工程圖”和“注解”來(lái)完成。在標(biāo)準(zhǔn)間和常用件的設(shè)計(jì)生成中，通過工具欄中的“視圖布局”、“注解”、“草圖”等圓柱齒輪工程圖模型生成的投影圖進(jìn)行調(diào)整，即可得到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖。其他類型的標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，例如齒輪、蝸桿、軸承等也是類似的方法。創(chuàng)建裝配體工程視圖的方法可以以零件工程圖為參照，因?yàn)檠b配體是由多個(gè)零件共同組成的，在基本的要求之外，還要按照具體的行業(yè)規(guī)則來(lái)進(jìn)行實(shí)際操作。在這個(gè)操作過程中，要特別注意特殊零件和材料明細(xì)表的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

3 SolidWorks工程圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 零件模型設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，如果要將機(jī)械零件的幾何形體以二維的視圖展示出來(lái)，必須通過零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)。但SolidWorks的出現(xiàn)能夠?qū)⒍S幾何形體設(shè)計(jì)直接轉(zhuǎn)化成為三維實(shí)體造型并直接進(jìn)行圖形文件編輯，大大提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。通過SolidWorks可以生成各式各樣的剖視圖，便于生產(chǎn)者了解到產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供良好的硬件基礎(chǔ)，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)工作的更有效開展。在SolidWorks軟件中，比較簡(jiǎn)單規(guī)則的零件可以通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作實(shí)現(xiàn)造型的建模，并通過圓角、抽殼、拔模、鏡像和異性孔等工具來(lái)完成編輯[1]。對(duì)于那些復(fù)雜的多樣曲面，SolidWorks也具備了相應(yīng)的處理功能。另外，對(duì)于齒輪、凸輪等特殊零件，SolidWorks可以通過二次開發(fā)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)零件輪廓曲線的相關(guān)設(shè)計(jì)。

3.2 零部件裝配體設(shè)計(jì)

零部件需要經(jīng)過執(zhí)行相關(guān)的組合命令才能形成裝配體，進(jìn)行零部件裝配體設(shè)計(jì)，可以有兩種方法，一種是自上而下的設(shè)計(jì)方法，也就是在實(shí)際的裝配體設(shè)計(jì)中，按照現(xiàn)有零件推出其他零件特征的方法。設(shè)計(jì)人員在使用此方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)操作時(shí)，要注意零件間存在的互相關(guān)聯(lián)性，及時(shí)修復(fù)裝配設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種漏洞，不斷優(yōu)化裝配體的設(shè)計(jì)。另一種是自下而上的方法，該方法即按照裝配設(shè)計(jì)中的關(guān)系和要求，通過SolidWorks中的功能操作將零件進(jìn)行科學(xué)裝配的設(shè)計(jì)方法。使用該方法進(jìn)行裝配體設(shè)計(jì)時(shí)，要保證零件尺寸的準(zhǔn)確性，了解各零件之間的相互關(guān)系，避免干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生。至于選用哪種方法來(lái)進(jìn)行實(shí)際操作，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求決定。

3.3 運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)

在實(shí)際的操作中，一般需要運(yùn)用到動(dòng)畫設(shè)計(jì)來(lái)將零部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)展示出來(lái)，除此之外，動(dòng)畫設(shè)計(jì)還有一個(gè)作用，那就是把裝配體中零部件的相對(duì)關(guān)系也演示出來(lái)。在進(jìn)行具體的動(dòng)畫設(shè)計(jì)時(shí)，可以先經(jīng)過“爆炸視圖”生成零部件，再很據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要安排零件的拆卸順序。在菜單欄中，根據(jù)執(zhí)行模擬工具操作，可以將馬達(dá)、彈簧和引力等的裝配效果模擬出來(lái)。SolidWork中有很多動(dòng)畫設(shè)計(jì)類型，例如旋轉(zhuǎn)模型，裝配體拆卸，解除爆炸裝配等，可以根據(jù)具體的需要確定要選擇的動(dòng)畫類型并做好相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

4 SolidWorks工程圖在磨弧夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 磨弧夾具的裝配

磨弧夾具的裝配包括零件、子裝配、整個(gè)裝配體三個(gè)方面。通過SolidWorks工程圖的裝配，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題并進(jìn)行相應(yīng)的處理，節(jié)約設(shè)計(jì)材料，促進(jìn)設(shè)計(jì)工程的工作效率和質(zhì)量。具體的操作步驟可以概述為：（1）建立零件模型，在對(duì)話框中插入裝配體，進(jìn)入編輯界面。（2）在夾具文件中引入需要進(jìn)行轉(zhuǎn)配的零件。（3）通過執(zhí)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等指令，適時(shí)調(diào)整零件的相對(duì)位置。（4）根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)牧悴考?，并注意它們之間的重合、平行、同軸度關(guān)系，合理進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)。

4.2 夾具二維工程圖的產(chǎn)生

想要將三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖，通過SolidWorks可以達(dá)到良好的效果。通過SolidWorks可以產(chǎn)生功能性極強(qiáng)的視圖，自動(dòng)執(zhí)行剖視圖、剖面圖案、局部放大等操作。關(guān)于工程圖的尺寸標(biāo)示、形位誤差、焊接符號(hào)、明細(xì)表和標(biāo)題欄圖表等，SolidWorks也可以自動(dòng)生成[2]。三維實(shí)體圖與二維工程圖、裝配體都是有關(guān)聯(lián)的，如果在三維圖中對(duì)零部件進(jìn)行了相關(guān)操作，它的二維工程圖和裝配體也會(huì)隨之進(jìn)行著改變，這樣的做法不僅能保持三者的統(tǒng)一性，還能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和邏輯性。

5 結(jié)語(yǔ)

SolidWorks軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中有著重要的地位，通過將工程圖零件、標(biāo)準(zhǔn)件、裝配體等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生成，可以在機(jī)械設(shè)計(jì)、磨弧夾具設(shè)計(jì)等方面起到非常重要的作用，很大程度上提高了工作的效率和質(zhì)量，保證了SolidWorks國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工程制圖工作的有效開展和實(shí)施。

[1] 周云峰，王宗彥，吳士斌.三維設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)件工程圖規(guī)范表達(dá)研究與應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2012，2(11)：23-25.

[2] 劉立軍.SolidWorks軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究[J].技術(shù)應(yīng)用，2016，22(12)：77-78.

[3] 吳士斌，王宗彥，安娟.SolidWorks的三維模型轉(zhuǎn)二維工程圖的標(biāo)準(zhǔn)化問題[J].煤礦機(jī)械，2014，25(9)：42-44.