两种参数化设计方法在机械装配设计中的应用

1、两种参数化设计方法在机械装配设计中的应用摘要：随着计算机3D建模技术的不断发展参数化设计理念正 被越来越广泛地应用于机械设计中在序列化产品设计产品数据管 理产品互换性设计等工作中发挥着重要作用。本文主要讨论了两 种参数化设计方法在机械装配设计中的应用阐述了参数化设计的 原理通过实例论述了参数化设计在提高设计效率简化设计流程等 方面所起到的重要作用。关键词：参数化设计机械设计中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674-098_ (2021) 01 (c) -0-02参数化设计是随着3D建模软件的发展而逐渐兴起的一种全新 的设计理念。其特点是通过参数来控制整个零部件或装配体的外 形尺寸

2、通过几个关键参数的修改来实现整个设计的更新。以往为实现零部件尺寸的修改、更新设计人员需要手动修改 图纸对于纸版图纸手动修改影响图面美观整洁。对于复杂装配体 的尺寸更新设计人员还需要重新进行尺寸链计算对各个零部件及 装配体重新制图。特别是对于结构相似的机械设备的序列化设计 如压力容器设备电梯等设计人员还需要对每种不同型号尺寸的设 备逐一设计制图。参数化设计理念的出现大大地简化了设计流程提高了设计人 员的工作效率。只需使用3D软件建立一个参数化模型再将模型中 的各个尺寸定义为不同的参数参数之间建立公式关系通过参数的 修改可以得到不同外形尺寸的产品设计。对于设计更新或序列化 的产品设计每次只需输入所

3、需要的参数即可得到符合要求的设 计。参数化设计应用于零部件层面即将零部件的各个外形尺寸定 义为不同的参数通过不同的参数输入来修改零部件的尺寸设计此 类应用较为基本和常见是3D软件最为常用的功能。本文要论述的参数化设计方法为参数化设计在装配中的应用 即通过参数控制整个装配体的设计通过参数的更新使装配体中的 各个零部件尺寸实现更新而不需要逐一修改零部件尺寸。下面举例论述两种参数化设计方法在装配设计中的应用。1通过核心部件来实现整个装配体的参数化设计核心部件参数化设计方法为设置装配体中的某一个零部件为 核心部件其他部件外形尺寸与核心部件外形尺寸建立几何约束关 系通过核心部件外形尺寸的修改来实现其他部

4、件尺寸的修改从而 实现整个装配的外形更新。模型基本构成及参数设置图1是机械设备中常见的一种橡胶减振器通过橡胶块的软连 接来实现减震目的。其中件1为橡胶块件2为金属嵌件。橡胶块 直径为D1其中钻两个直径为D2的圆孔嵌入金属嵌件金属嵌件外 径尺寸d3与圆孔直径D2相同。橡胶块厚度为T2金属嵌件长度为 t2o参数化设计方法设置橡胶块为核心部件只需在3D软件中设置几何约束及函数 关系即将金属嵌件外圆与橡胶块开孔设置为重合将金属嵌件长度 t2与橡胶块厚度T1设置为函数关系t2=Tl-10o那么当更改橡胶 块尺寸时只需在装配中刷新模型嵌件外形尺寸将自动更新。2通过全局变量来控制装配体的尺寸设计全局变量参数

5、化设计即自顶向下设计(TOPDOWNDESIGN)。通 过对装配体设置全局变量参数控制装配体外形尺寸及其中各个零 部件的外形尺寸。将装配中各个零部件的尺寸与全局变量建立函 数关系通过更新全局变量即可实现整个装配体的设计更新。2.1模型基本构成及参数设置图2为压力容器的主体结构由一个筒体和雨个封头焊接而 成。其中件1为筒体件2为封头。设置压力容器直径为全局变量D 总长为L1筒体长度为L2容器厚度为to2. 2参数化设计方法设置封头内径为D1筒体内径为D2封头高度为h。那么 Dl=D2=D-2th= (L1-L2) /2。通过对全局变量DL1L2t的数值录入 即可得到不同尺寸规格的容器设计。3结语综上参数化的意义在于通过建立某一规格的模型并建立相应 的变量就可以通过少数关键参数的数值控制生成拥有多个系列化 产品模型可以极大地节约工时、缩短开发周期减少设计开发成本 对于提高产品开发的科学性与准确性有