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文档简介
XX公司三维项目实施小组|XX公司SolidWorks三维设计规范--初稿
XX公司SolidWorks三维设计规范--初稿1 概论 51.1 前言 51.2 设计流程 51.3 设计思路 61.3.1 自顶向下设计(Top-Downdesign) 61.3.2 自底向上设计(Bottom-Updesign) 62 零件设计 62.1 零件建模前的思考 62.2 零件建模通用流程 72.2.1 设定新零件文档 72.2.2 绘制基体 72.2.3 标注基体尺寸 82.2.4 草图的约束 92.2.5 拉伸基体 92.2.6 添加凸台 102.2.7 切除孔 112.2.8 生成基体圆角 122.2.9 抽壳零件 132.2.10 生成抽壳的剖面视图 132.2.11 编辑特征 142.3 设计基准选取 142.4 零件建模的总体原则 152.5 零件信息 162.5.1 零件命名 162.5.2 零件属性 162.6 标准件与外购件建模 172.6.1 标准件建模要求 172.6.2 外购件建模要求 172.7 非标准件建模 172.7.1 机加工类 172.7.2 铸锻类 252.7.3 钣金类 302.7.4 焊接件 412.7.5 钢结构类 472.7.6 管路类(管线类) 562.8 模型简化 752.9 模型检查 753 装配体设计 763.1 装配体设计总体原则 763.2 装配体信息 763.2.1 装配体命名 763.2.2 装配体属性 763.3 装配层级 773.3.1 生成子装配体: 773.3.2 修改子装配体 783.4 装配配合(约束) 783.4.1 最佳配合方法 783.5 装配体简化 793.5.1 切换零部件的显示状态。 793.5.2 生成SpeedPak配置。 803.5.3 更改零部件的压缩状态。 803.5.4 轻化零部件 803.6 装配体检查 813.6.1 间隙验证 813.6.2 干涉检查 813.6.3 孔对齐检查 813.6.4 碰撞检查 814 工程图设计 824.1 工程图总体原则 824.2 工程图出图通用流程 824.2.1 调用图纸模板 824.2.2 插入零件(或装配体)模型的视图 834.2.3 添加模型和参考注解 844.2.4 插入一个命名视图 854.2.5 打印工程图 864.3 视图布置与表达 864.3.1 标准三视图 864.3.2 派生的工程视图 874.4 尺寸标注与注释说明 894.5 材料明细表(BOM) 895 SolidWorks常见错误信息 905.1 无解草图 905.1.1 可能的错误信息 915.1.2 造成这些错误信息的可能原因: 915.1.3 可能的修正措施: 915.2 过定义草图 915.2.1 可能的错误信息: 915.2.2 造成这些错误信息的可能原因: 925.2.3 可能的修正措施: 925.3 悬空的几何体 925.3.1 可能的错误信息: 935.3.2 造成这些错误信息的可能原因: 935.3.3 可能的修正措施: 935.4 检查草图合法性 945.4.1 可能的修正措施: 945.5 抽壳错误 965.5.1 可能的错误信息 965.5.2 造成这些错误信息的可能原因 965.5.3 可能的修复和提示 965.6 零厚度几何体 975.6.1 可能的错误信息 975.6.2 造成这些错误信息的可能原因 975.7 配合错误 995.7.1 可能的错误信息 995.7.2 造成这些错误信息的可能原因以及修正措施 1006 附件 1006.1 术语解释 1006.1.1 A 1006.1.2 B 1016.1.3 C 1016.1.4 D 1026.1.5 E 1036.1.6 F 1046.1.7 G 1046.1.8 H 1056.1.9 I 1056.1.10 J-L 1056.1.11 M-N 1066.1.12 O 1076.1.13 P 1076.1.14 R 1086.1.15 S 1096.1.16 T 1106.1.17 U-Z 110
概论前言 本规范是针对XX公司厂(以下简称:XX公司)使用SolidWorks进行设计而制订的三维设计规范。建立此规范是为了更好的推广和应用SolidWorks三维设计工具,提升设计能力和效率,最大程度的克服在三维实施过程中因为设计习惯转变出现的设计效率下降等障碍。本规范会随着SolidWorks三维设计工具的深入应用,逐步加以修订完善。 本文中主要分类方式采取进一步细分的典型零部件,按典型加工方法划分的铸件、锻件、模压件和钣金焊接件等。特殊零部件建模和制图规范应参照本规范中的基本规定执行,不与之相抵触。SolidWorks三维建模的特点:实体建模几何信息和拓扑信息特征化组成SolidWorks模型的基本单元草图特征使用草图建立的特征应用特征直接在模型上建立的特征参数化驱动尺寸和几何关系构成了SolidWorks参数化设计的基础全相关零件-装配体-工程图约束、几何关系、方程式、数值连结设计流程为了保证SolidWorks在XX公司(以下简称XX公司)成功实施,根据XX公司技术管理模式及产品特点。制定了XX公司SolidWorks三维CAD设计规范。实施流程如下:设计思路自顶向下设计(Top-Downdesign)由整体到局部逐渐细化的设计过程,即先标出系统的主要部件,并把它们分解为较低级成分,然后重复进行直到不能(或不必)再分解为止。在SolidWorks中,对应自顶向下建模。自底向上设计(Bottom-Updesign) 从最基本的或原始的部分着手,逐级进入到较高层部分的系统设计方法。在SolidWorks中,对应自底向上建模。零件设计零件建模前的思考要不要出工程图零件的加工和成型方式零件的形状特点选择最佳的草图轮廓选择合适的观察角度零件建模通用流程设定新零件文档单击新建(标准工具栏)。在新建SolidWorks文档对话框中双击零件。单击保存(标准工具栏)。在对话框中键入文件名称。单击保存。绘制基体选择前视基准面。(前视、上视、及右视基准面出现,且指针更改到。当指针移到基准面上时,基准面的边框会高亮显示。)进入草图绘制状态,选择草图工具栏,单击草图绘制。在所选基准面上绘制草图,在草图工具栏中单击矩形。将指针移到草图原点处。(当指针变为时,表示指针正位于原点上。)单击原点并将指针往上及往右拖动。(注意指针现在显示矩形的当前尺寸,不必绘制精确尺寸。)与原点接触的矩形边为黑色。由于在原点处开始绘制草图,这两个边的顶点自动与原点重合,如符号所示。该几何关系约束草图。拖动一条蓝色边,或拖动顶点以调整矩形的大小。退出矩形绘制状态,鼠标双击空白处或右键单击鼠标选择“选择”标注基体尺寸单击智能尺寸(草图CommandManager)。选择矩形的顶边线。在线条以上单击以放置尺寸,修改对话框出现。,指定长度参数。(如将水平方向长度值设置为120。)单击。重复以上步骤标注其他尺寸(如将竖直方向长度值也设置为120)完全约束草图(草图颜色将变为黑色),草图现在完全定义,如SolidWorks窗口底部的状态栏中所示。草图的约束草图一般不应欠约束(欠约束仅用于打样草图、参考草图等),也不出现过约束(不应存在约束冲突)。参考性的约束仅用于参考尺寸的标注,此时应将该类约束转为参考对象。创建和编辑草图特征时,应优先使用几何约束,且保证几何约束的充分和完整,然后再应用尺寸约束草图曲线。 草图可能处于以下五种状态中的任何一种。草图的状态显示于SolidWorks窗口底端的状态栏上。完全定义。草图中所有的直线和曲线及其位置,均由尺寸或几何关系或两者确定。过定义。有些尺寸或几何关系、或两者处于冲突中或多余。有关查看和移除有冲突几何关系的信息,参阅显示/删除几何关系PropertyManager。欠定义。草图中的一些尺寸和/或几何关系未定义,可以随意改变。可以拖动端点、直线或曲线,直到草图实体改变形状。没有找到解。草图未解出。显示导致草图不能解出的几何体、几何关系和尺寸。发现无效的解。草图虽解出但会导致无效的几何体,如零长度线段、零半径圆弧或自相交叉的样条曲线。拉伸基体单击草图绘制区域右上角退出草图(草图工具栏)。单击拉伸凸台/基体(特征工具栏)。在PropertyManager中的方向1下:在终止条件中选择给定深度。将深度设置为30。单击。(凸台-拉伸PropertyManager出现在左窗格中,草图视图变为上下二等角轴测,并有拉伸预览出现在图形区域中。)添加凸台单击模型的正面为下一个特征预选草图基准面。单击拉伸凸台/基体(特征工具栏)。单击圆(草图工具栏)。在面上靠近中心位置处单击并移动指针以绘制一个圆。单击智能尺寸(尺寸/几何关系工具栏)。选择此圆,将指针移到模型之外以观看当前的尺寸。修改对话框出现。,指定直径参数。(如将直径值设置为70。)单击。继续使用智能尺寸选取面的顶边线,选取圆,然后单击以放置尺寸。(标注圆心的位置尺寸),圆变为黑色,且状态栏中显示该草图已完全定义。单击退出草图(草图工具栏)。凸台-拉伸PropertyManager出现在左窗格中,并有拉伸的预览出现在图形区域中。在PropertyManager中的方向1下:在终止条件中选择给定深度。将深度设置为25。单击。凸台-拉伸2出现在FeatureManager设计树中。切除孔单击拉伸切除(特征工具栏)。选择圆形凸台的正面,点击空格键选择“正视于”。单击圆(草图工具栏),将指针移到凸台的中心,指针更改以表示圆的中心与凸台的中心重合。单击智能尺寸(然后设定孔的直径为50。)单击退出草图(草图工具栏)。草图关闭,切除-拉伸PropertyManager出现。在“方向一”下,设置终止条件为完全贯穿,单击。生成基体圆角单击圆角(特征工具栏)。在圆角类型下选择等半径。在圆角项目下,将半径设置为5。可以选基体的边线或面(选择基体的正面。)选取基体边角处的四条边线。单击。单击圆角(特征工具栏)。在圆角项目下,设置半径为1.5。用右键单击凸台面的内边线或外边线。抽壳零件旋转视图,单击鼠标中间滚轮,拖动指针旋转零件,直到可看到背面为止。选取背面,单击抽壳(特征工具栏)。在参数下,将厚度设为2,单击。(抽壳操作会移除所选面并形成薄壁零件。)生成抽壳的剖面视图单击上下二等角轴测(标准视图工具栏)。单击剖面视图(视图工具栏)。在PropertyManager中的剖面-1下,单击上视基准面。往上拖动控标以显示剖面视图,单击。可旋转或缩放剖面视图。只是零件的显示外观被剖切而不是模型本身。单击剖面视图
(视图工具栏)清除剖面视图。单击保存此零件。编辑特征在FeatureManager设计树内双击凸台-拉伸1。(图形区域中显示特征的尺寸)双击30,在修改对话框中,将数值设为50,然后单击。单击重建模型
(标准工具栏)以新的尺寸重新生成模型。单击保存以保存该零件。设计基准选取模型建立时应考虑加工所需的基准面信息;模型建立时应考虑加工、安装零件所需的工艺孔、定位孔等;模型建立时应考虑有特殊加工要求的零件应提供所要求的加工信息;模型在建立之初应考虑模型在三维空间的摆放位置,在SolidWorks设计环境中默认存在3个基准平面(前视基准面、上视基准面、右视基准面),和原点。选取合理的创建基体特征的草图基准面。原点选取的一般原则:回转体类零件,原点一般位于圆心的轴线上。左右对称零件,原点一般位于对称轴或对称面上。非对称类零件,原点一般位于某对称基体的几何中心;或位于设计面基准、装配面基准上。创建首幅草图应合理选取草图与原点的位置关系。一般原点位于草图的几何中心、对称中心线上或草图边角处。零件建模的总体原则零件模型应能准确表达零件的设计信息;零件模型包含零件的几何要素、约束要素和工程要素;零件模型应满足稳定性要求,具备在保证设计意图的情况下能够被正确更新或修改的能力;不允许冗余元素存在,不允许含有与建模结果无关的几何元素;零件建模应考虑数据间应有的链接和引用关系,例如,模型的几何要素、约束要素和工程要素之间要建立正确的逻辑关系和引用关系,应能满足模型各类信息实时更新的需要;建模时应充分体现DFM(面向制造)的设计准则,提高零件的可制造性。参与三维设计的机械零件应进行三维建模,包括自制件、标准件、外购件等;通常采用公称尺寸按GB国标中的规定进行建模,尺寸的公差等级可通过通用注释给定,也可直接附加在尺寸值上;通常先建立模型的基体特征(例如框、座等),然后再建模型的细节特征(例如小孔、倒圆、倒角等);某些几何要素的形状、方向和位置由理论尺寸确定时,应按理论尺寸进行建模;应采用参数化建模,并充分考虑参数以及零部件的相互关联;对于有弹性或有装配形变的零部件建模,应表达其自由状态的尺寸和形状;对于管路及其线束的卡箍等零件建模,推荐以其装配状态建立模型,但在设计中应考虑其维修或分解成自由状态时所需的空间;在满足应用目的的前提下,尽量使模型最简化,使其数据量减至最少;模型在发放前应进行模型检查。零件信息零件命名正式文件名 SolidWorks零件文件(文件后缀:*.sldprt)及装配体工程图(文件后缀:*.slddrw),文件名与编码一致。临时文件名 如没有确定编码,可以使用临时文件名。临时文件名组成方式:部件名称+设计日期。临时文件名修改右键单击文件选择“SolidWorks”—>“重新命名”。不可用使用windows的重命名方式,会造成关联关系丢失!零件属性归类属性零部件名称编码旧图号型号类别所属总成物料属性材质规格重量体积表面积流程属性设计设计日期校对校对日期审核审核日期标准化标准化日期工艺工艺日期批准批准日期版本号版本评论阶段标记会签1会签2PLM项目名称零件类型标准件与外购件建模标准件建模要求 标准件SolidWorks模型应优先采用具有参数化特点的零件系列族表方法建立。对于无法参数化的零件,亦可建立非系列化的独立模型。为了满足快速显示和制图的需要,标准件可以采用简化特征表示。外购件建模要求 外购件产品的SolidWorks模型推荐由供应商提供。使用者可根据需要进行数据格式的转换,转换后的模型是否需要进一步修改,由使用者根据使用场合自行决定。转换后的初始模型应予以保留,并伴随装配模型一起进入审签流程。 对无法从供应商处获得外购件的三维模型,可由使用者自行运用SolidWorks建立。允许根据使用要求对外购件模型进行简化,但简化模型应包括外购件的最大几何轮廓、安装接口、极限位置、质量属性等影响模型装配的重要信息。非标准件建模机加工类类型定义 机加工类(车削、铣削等)是指通过加工机械精确去除材料的加工工艺类零件。某些机加工类零件的毛坯料是由铸锻成型,如果大部分外形结构由机加工后成形,本规范中也把此类零件归类为机加工类零件,适用机加工类零件建模规则。机加工零件建模原则零件的建模顺序应尽可能与机械加工顺序一致;在保证零件的设计强度和刚度要求的前提下,应根据载荷分布情况合理选择零件截面尺寸和形状;设计时应充分考虑零件抗疲劳性能,尽量使零件截面均匀过渡,尽量采用合理的倒圆,以降低应力集中;机加零件设计时应充分考虑工艺性(包括刀具尺寸和可达性),避免零件上出现无法加工的区域;铣削加工的零件应设计相对统一的圆角半径,以减少刀具种类和加工工序。采用自顶向下设计零件时,零件关键尺寸(例如主轴孔、定位孔的关键尺寸等)应符合上一级装配的布局要求;对零件进行具体建模时,可以把零件装配在上级装配件中,利用装配件中相对位置,对零件进行详细建模,也可以直接构造实体;设计基准和工艺基准应尽量统一,以避免加工过程复杂化,同时可获得较高的加工精度和较好的零件互换性,也可简化零件检测;钻孔零件应充分考虑孔加工的可操作性和可达性,对于方孔、长方孔、带铣槽的孔、套齿孔等一般不设计成盲孔;选用合理的配合公差、几何公差和表面粗糙度。关键设计技术特征 特征是各种单独的加工形状,当将它们组合起来时就形成各种零件。还可以将一些类型的特征添加到装配体中。拉伸特征拉伸是从零件或装配体上添加材料的特征。可生成拉伸特征的这些类型:实体或薄壁凸台/基体剪切曲面切除特征 切除是从零件或装配体上移除材料的特征。对于多实体零件,可以使用切除来生成脱节零件。可控制要保留的零件和要受到切除影响的零件。拉伸旋转扫描放样(输入一个或多个草图)边界加厚特征(从曲面生成)曲面旋转特征(RevolveFeatures) 旋转通过绕中心线旋转一个或多个轮廓来添加或移除材料。可以生成凸台/基体、旋转切除或旋转曲面。旋转特征可以是实体、薄壁特征或曲面。扫描特征 扫描通过沿着一条路径移动轮廓(截面)来生成基体、凸台、切除或曲面,遵循以下规则:对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的;对于曲面扫描特征则轮廓可以是闭环的也可以是开环的。路径可以为开环或闭环。路径可以是一张草图、一条曲线或一组模型边线中包含的一组草图曲线。路径必须与轮廓的平面交叉。不论是截面、路径或所形成的实体,都不能出现自相交叉的情况。引导线必须与轮廓或轮廓草图中的点重合。圆角特征(Fillet) 圆角在零件上生成一个内圆角或外圆角面。可以为一个面的所有边线、所选的多组面、所选的边线或边线环生成圆角。一般而言,在生成圆角时应该遵循以下规则:在添加小圆角之前添加较大圆角。当有多个圆角会聚于一个顶点时,先生成较大的圆角。在生成圆角前先添加拔模。如果要生成具有多个圆角边线及拔模面的铸模零件,在大多数的情况下,应在添加圆角之前添加拔模特征。最后添加装饰用的圆角。在大多数其它几何体定位后尝试添加装饰圆角。如果越早添加它们,则系统需要花费越长的时间重建零件。如要加快零件重建的速度,应使用“单一圆角”操作来处理需要相同半径圆角的多条边线。然而,如果改变此圆角的半径,则在同一操作中生成的所有圆角都会改变。倒角特征倒角工具在所选边线、面或顶点上生成一倾斜特征。简单直孔 钻孔在模型上生成各种类型的孔特征。在平面上放置孔并设定深度。可以通过以后标注尺寸来指定它的位置。一般而言,在生成简单孔时应该遵循以下规则:一般应该在设计阶段将结束时生成孔。这样可以避免因疏忽而将材料添加到现有的孔内。此外,如果准备生成不需要其他参数的简单直孔,应使用简单直孔。第二个选项是使用异型孔向导,为了创建多规格的孔系,这个选项需要提供更多的设计参数。对于简单直孔而言,简单直孔可以提供比异型孔向导更好的性能。异型孔向导 当使用异形孔向导生成孔时,孔的类型和大小出现在FeatureManager设计树中。可使用异形孔向导生成基准面上的孔,以及在平面和非平面上生成孔。平面上的孔可让生成一个与特征成一角度的孔。可生成异型孔向导孔的这些类型:柱形沉头孔锥形沉头孔孔直螺纹孔锥形螺纹孔旧制孔抽壳特征(ShellFeatures) 抽壳工具会掏空零件,使所选择的面敞开,在剩余的面上生成薄壁特征。如果没选择模型上的任何面,可抽壳一实体零件,生成一闭合、掏空的模型也可使用多个厚度来抽壳模型。 应在生成抽壳之前对零件应用任何圆角处理。筋特征(RibFeatures) 筋是从开环或闭环绘制的轮廓所生成的特殊类型拉伸特征。它在轮廓与现有零件之间添加指定方向和厚度的材料。可使用单一或多个草图生成筋。阵列和镜向特征 阵列按线性或圆周阵列复制所选的源特征。可以生成线性阵列、圆周阵列、曲线驱动的阵列、填充阵列,或使用草图点或表格坐标生成阵列。镜向复制所选的特征或所有特征,将它们对称于所选的平面或面进行镜向。对于多实体零件,可使用阵列或镜向特征来阵列或镜向同一文件中的多个实体。对于线性阵列,先选择特征然后指定方向、线性间距和实例总数。对于圆周阵列,先选择特征,再选择作为旋转中心的边线或轴,然后指定: 实例总数及实例的角度间距。-或-实例总数及生成阵列的总角度。对于曲线驱动的阵列,选择特征和边线或阵列特征的草图线段。然后可指定曲线类型,曲线方法,以及对齐方法。对于草图阵列,通过在模型面上绘制点来选择在何处复制源特征。对于表格阵列,添加或检索以前生成的X-Y坐标来在模型的面上增添源特征。对于填充阵列,使用特征阵列或预定义的切割形状来填充所定义的区域。对于镜向特征,选择要复制的特征和一个基准面,将对称于此基准面来镜向所选的特征。如果选择模型上的平面,将绕所选面镜向整个模型。对于装饰图案,使用预定义切割特征的装饰图案来填充所定义的区域。设计流程 机加工类零件多是通过把毛坯料进行车铣加工,所以在设计之初就要考虑零件的加工工艺规划建模流程。此类零件通常是使用剪材料的方式进行建模,即通过各种特征组合构成毛坯料基体模型,然后通过“切除特征”构建外形轮廓(回转体结构适合此类设计方法,如轴类零件)。构建轮廓草图(驱动草图) 首先构建轮廓草图,用于驱动整个模型的主体结构参数。即模型的骨架,此草图不参与特征建模仅用于设计意图传递。当修改此草图中的尺寸后,模型自动发生参数传递式的更新。创建基体特征 利用各种特征技术创建基体特征(拉伸、选择、扫描、放样、抽壳、阵列、镜像等)。创建切除特征切除材料利用切除特征(拉伸切除、旋转切除、扫描切除、放样切除),削减材料。倒圆角&打孔 一般在最后进行打孔,可利用简单直孔特征、异型孔特征进行处理,也可利用拉伸切除的方式处理简单的盲孔和通孔。然后对锋利的边线进行圆角或倒角处理。铸锻类类型定义 铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。铸锻类的零件通常会进行机加工,如果通过机加工后外形结构没有大的变化(如打孔、局部切削),适用于铸锻类建模方式。铸锻类零件设计时应充分考虑零件的分型面、拔模角度(即加工时的脱模工艺)、模具设计。铸锻类零件建模原则采用铸造工艺成形的零件,应考虑流道、浇口、纤维方向、流动性等要素;采用锻造工艺成形的零件,应考虑纤维方向、流动性、应力集中等要素;铸锻成形的零件建模时应考虑材料的收缩率。铸锻零件模型上的起模特征通常应建模;铸锻零件模型上的圆角特征通常应建模,如确需简化,应在注释中给予说明;铸锻件中的机加特征应符合机加零件的建模要求。关键设计技术拔模特征 拔模以指定的角度斜削模型中所选的面。其应用之一可使模具零件更容易脱出模具。可以在现有的零件上插入拔模,或者在拉伸特征时进行拔模。可将拔模应用到实体或曲面模型。 还可以在基体、凸台、或切除的拉伸特征中添加拔模角。比例特征 可以相对于零件或曲面模型的重心或模型原点来进行缩放。比例缩放特征仅缩放模型几何体,在数据输出、型腔等中使用。它不会缩放尺寸、草图或参考几何体。对于多实体零件,可缩放一个或多个模型的比例。放样特征 放样通过在轮廓之间进行过渡生成特征。放样可以是基体、凸台、切除或曲面。可以使用两个或多个轮廓生成放样。仅第一个或最后一个轮廓可以是点,也可以这两个轮廓均为点。单一3D草图中可以包含所有草图实体(包括引导线和轮廓)。拔模分析 铸模工具制造者可以使用拔模分析工具来检查拔模正确应用到零件面上的情况。有了拔模分析,可核实拔模角度,检查面内的角度变更,以及找出零件的分型线、浇注面和出坯面。设计流程构建外形轮廓 铸锻件建模通常是在首付草图中创建铸锻件的外形轮廓,某些铸锻对外形尺寸要求并不严格的大型铸锻件可以依照照片、手绘图作为草绘的底图绘制外形轮廓。放样基体首先在外形轮廓草图上创建关键点,通过关键点创建参考基准面。在参考基准面上绘制铸锻件的截面草图绘制控制放样轮廓的引导线创建放样基体添加或移除材料在基体特征上利用添加或移除材料的特征,完成后续基体造型,最后完成打孔、倒角等特征钣金类类型定义 三维钣金设计的目的主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据(如展开图,折弯线等)以及为数控冲床(CNCPunchingMachine)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma,WaterjetCuttingMachine)/复合机(CombinationMachine)以及数控折弯机(CNCBendingMachine)等提供 数据。其设计规范的对象一般具备以下特征:工艺以冲裁,弯折加工信息。在装配体中以扣合及螺纹标准件定位紧固。以防护内部结构和轻载支撑为功能的零件。钣金类零件建模原则准确的折弯系数表;成形曲面;以成形曲面上直线和曲线定义的零件边界;弯折线和下陷线;紧固件的安装孔位;零件厚度、弯曲半径等结构要素;构造零件特征轮廓线;关键设计技术钣金的规格表的制作和使用钣金规格表存储指定材料的属性。可以根据设计所用的材料和经验确定最优的弯折方案,其数据来源一般与实验数据和生产工艺等实际情况结合紧密。其文件格式是Excel文件。在生成基体法兰时,可以从PropertyManager访问钣金规格表。使用钣金规格表可指定:规格厚度、允许的折弯半径、K-因子。可以使用钣金规格表指定整个零件的值。这称为默认值。但也可以应用与钣金规格表中默认值不同的折弯半径值到特定的特征,例如边线法兰。钣金弯折系数表、扣除表的制作和使用 可选择折弯系数或折弯扣除计算结果来决定钣金原料的平展长度,从而得出所需的折弯零件尺寸。折弯系数计算:Lt=A+B+BA其中:Lt是总的平展长度A与B如图所示BA为折弯系数数值折弯扣除计算以下方程用来决定使用折弯扣除数值时的总平展长度。Lt=A+B-BD其中:Lt是总的平展长度A与B如图所示BD是折弯扣除值 可在折弯系数表中指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除数值。折弯系数表还包括折弯半径、折弯角度、以及零件厚度的数值。其数据来源应根据实际工艺的实验制定,其文件格式是Excel文件。钣金标准成型工具 成形工具可以用作折弯、伸展或成形钣金的冲模,生成一些成形特征,例如百叶窗、矛状器具、法兰和筋。只能从设计库插入成形工具,而且只能将之应用到钣金零件。实体模型的钣金零件转换 对于某些形状比较钣金件,例如具有不规则几何外形形状的覆盖件。可以尝试创建一个实体零件,将其抽壳然后转换为钣金。如果建造一个实体然后将之转换到钣金,将可以使用更多的造型特征。在一些实例中,创建零件然后将之转换到钣金更有优势。基体法兰基体法兰新钣金零件的第一个特征。基体法兰被添加到SolidWorks零件后,系统就会将该零件标记为钣金零件。折弯添加到适当位置,并且特定的钣金特征被添加到FeatureManager设计树中。 基体法兰特征的一些额外注意事项:基体法兰特征是从草图生成的。而草图可以是单一开环、单一闭环或多重封闭轮廓。基体-法兰特征的厚度和折弯半径将成为其它钣金特征的默认值。薄片系统会自动将薄片特征的深度设置为钣金零件的厚度。至于深度的方向,系统会自动将其设置为与钣金零件重合,从而避免实体脱节。薄片草图的属性包括:草图可以是单一闭环、多重闭环或多重封闭轮廓。此图显示一将两个薄片添加到钣金零件的单一薄片特征。草图必须位于垂直于钣金零件厚度方向的基准面或平面上。可编辑草图。边线法兰可将边线法兰添加到一条或多条边线。一般的边线法兰特点包括:褶边厚度链接到钣金零件的厚度上。轮廓的草图直线必须位于所选边线上。也可以添加曲边法兰到在平面基体之外生成的边线法兰。应注意一下特点:曲边必须作为平面的边界。多条边线必须相切,但可包括线性线段和曲线段。指定无释放槽或使用PropertyManager中的自定义释放槽类型添加释放槽。边线法兰的默认方向与边线上的基体法兰垂直。沿非平面边线生成边线法兰可添加3D草图。不能选择与原有边线不相切的其它边线。只有折弯向外才能用于在放样或圆柱形零件直边线上生成的边线法兰。绘制的弯折可使用绘制的折弯特征在钣金零件处于折叠状态时将折弯线添加到零件。这可使将折弯线的尺寸标注到其它折叠的几何体。请注意以下有关绘制的折弯特征的一些项目:在草图中只允许使用直线。可为每个草图添加多条直线。折弯线长度不一定非得与正折弯的面的长度相同。转折转折工具通过从草图线生成两个折弯而将材料添加到钣金零件上。转折工具的一些额外注意事项:草图必须只包含一根直线。直线不需要是水平和垂直直线。折弯线长度不一定非得与正折弯的面的长度相同。放样的折弯 钣金零件中放样的折弯使用由放样连接的两个开环轮廓草图。基体-法兰特征不与放样的折弯特征一起使用。放样的折弯的特征:不能被镜向。要求两个草图,包括:敞开轮廓(无尖锐边线)轮廓开口同向对齐以使平板型式更精确。每个草图中的轮廓线段类型相同。草图轮廓委员平行基准面上。展开和折叠展开/折叠(Unfold/Fold),可使用展开和折叠工具可在钣金零件中展开和折叠一个、多个、或所有折弯。此组合在沿折弯上添加切除时很有用。首先,添加一展开特征来展开折弯。然后,添加切除。最后,添加一折叠特征将折弯返回到其折叠状态斜接法兰斜接法兰特征可将一系列法兰添加到钣金零件的一条或多条边线上。系统自动将褶边厚度链接到钣金零件的厚度上。可以在一系列相切或非相切边线上生成斜接法兰特征。可以指定法兰的等距,而不是在钣金零件的整条边线上生成斜接法兰。 斜接法兰的草图必须遵循以下条件:草图可包括直线或圆弧。斜接法兰轮廓可以包括一个以上的连续直线。例如,它可以是L形轮廓。草图基准面必须垂直于生成斜接法兰的第一条边线。零件配置 配置让可以在单一的文件中对零件或装配体生成多个设计变化。配置提供了简便的方法来开发与管理一组有着不同尺寸、零部件、或其他参数的模型。要生成一个配置,先指定名称与属性,然后再根据的需要来修改模型以生成不同的设计变化。SolidWorks窗口左边的ConfigurationManager为在文档中生成、选择和查看零件和装配体多个配置的手段。若要手工生成一个配置,先指定其属性,然后修改模型以在新配置中生成不同的设计变化。在零件或装配体文档中,单击FeatureManager设计树顶部的ConfigurationManager标签以切换到ConfigurationManager。在ConfigurationManager中,用右键单击零件或装配体名称,然后选择添加配置。在添加配置PropertyManager中键入一个配置名称并指定新配置的属性。单击。单击FeatureManager设计树标签回到FeatureManager设计树。按照需要修改模型以生成设计变体。设计流程建立钣金的规格表和弯折系数表这个部分的工作是钣金零件设计的重要准备工作,因为设计的最终目的是生产产品。使用正确且全面符合加工实际的工艺数据建立的钣金的规格表和弯折系数表将是设计模型向产品转化的重要保证,同时也是提高设计效率的重要工具。钣金的规格表是一个具有特殊格式的Excel文件,它记录了钣金零件的材料属性,以及某类确定的规格的板材在不同弯折角度时,最优的可用折弯半径值以及对应的K因子。可按下两中表格样式进行建立或编辑:以下为另一种钣金规格表,形式较为简单弯折系数表是是通过一定的实验实验数据,对特定规格板材进行针对角度的弯折,总结的系系列用于弯折补偿的值。和加工的工艺如弯折机等关系密切。如果进行钣金设计时,零件模型涉及很多特殊角度的弯折且板厚与弯折半径比较大时,可以使用自制的弯折系数表作为控制钣金件弯折与展开的参数。其文件格式是Excel文件,可按下面表格样式进行建立或编辑:
如果编辑的折弯系数表具有多个折弯厚度表,则半径和角度必须一致。例如,如果将新的弯半径值插入带有多个折弯厚度表的折弯系数表,则必须将此新值插入所有的表。钣金主体结构设计弯折状态下的设计 当开发钣金零件时,通常在折叠状态下设计零件。这可帮助更好地把握设计意图和成品尺寸。若要生成钣金零件,先绘制一个开环轮廓,然后使用基体法兰特征来生成薄壁特征和折弯。基体法兰钣金设计单击基体法兰/薄片(钣金工具栏或插入菜单的钣金选项)。选择一个已有基准面(如前视)。此时在前视基准面上打开一张草图,绘制轮廓并标注尺寸定位。单击退出草图,在左方的PropertyManager中给出钣金长度以及钣金参数厚度、折弯半径等使用规格表选项,然后再选择参数完成其他选项如自动切释放槽参数等的选取后,点击确定键完成基体法兰的造型,FeatureManager设计树中基体-法兰特征生成三个新特征:实体转换钣金设计使用转换到钣金命令,通过转换实体或曲面实体来生成钣金零件。生成钣金零件后,将所有钣金特征应用到零件上。对于以下实体,使用转换到钣金命令:有以下特征的实体或曲面实体:没有抽壳或圆角抽壳或圆角二者有一抽壳和圆角都有已经是钣金零件形式的输入零件。但输入的零件必须是固定厚度。这意味着带有成形工具的钣金零件可能无法正确输入。或者将实体零件抽壳后添加切口特征,再添加弯折特征,展开后与转换到钣金特征方式会有区别,用根据实际需要确定转换方式展开主体结构设计 确定零件适用于平铺设计后添加弯折设计方式由简单形状的板材延不规则弯折线弯折后的模型,在有些时候这类零件在弯折状态下设计的简单零件平铺后形状会变的不规则,增加下料难度。只经过简单弯折即可成型的钣金零件,但板材几何形状十分复杂,这种类型的零件在弯折设计时效率非常低,可采用展开设计方式建模 展开/折叠(Unfold/Fold),可使用展开和折叠工具可在钣金零件中展开和折叠一个、多个、或所有折弯。此组合在沿折弯上添加切除时很有用。首先,添加一展开特征来展开折弯。然后,添加的切除。最后,添加一折叠特征将折弯返回到其折叠状态。局部特征设计添加斜接法兰(钣金工具栏或插入菜单的钣金选项)。添加边线法兰(钣金工具栏或插入菜单的钣金选项)添加薄片特征钣金零件上添加切除特征来开孔钣金件模型中使用成型工具。成形工具可以用作折弯、伸展或成形钣金的冲模,生成一些成形特征,例如百叶窗、矛状器具、法兰和筋。钣金零件工程图中的视图布置和展开状态将钣金件模型建立工程图布置零件视图、展现设计意图添加钣金展开图标注弯折线标注展开件尺寸焊接件类型定义焊接件是指由多块板料采用焊接工艺拼接(在SolidWorks中为了区分冲压折弯钣金和焊接钣金,所以把焊接类钣金称为焊接件)。在SolidWorks中因为有特定的设计模块,所以把型材类的焊接件划分为钢结构件(将在下一节中介绍)。焊接件类零件一般采用主实体驱动的置顶向下的建模方式。焊接件建模原则焊接件设计建模应充分考虑焊接工艺预留焊缝接口。容器类功能的焊接件应整体造型后抽壳完成。起分割实体作用的特征、草图、曲面、基准面应受到总体布局的关联约束,方便设计变更。关键设计技术分割特征使用分割特征可从现有零件生成多个零件。可以生成单独的零件文件,并从新零件形成装配体。使用者可将单个零件文档分割成多实体零件文档。保存实体 多实体零件可从现有零件生成多个零件。使用者可以生成单独的零件文件,也从新零件形成装配体。(例如:可为分割后的零件添加单独的展开配置,方便出下料图。)在已经形成多实体的零件模型中,使用保存实体特征。多厚度抽壳在建立焊接而成的壳体类模型时会存在组件板材厚度不一致的情况,使用多厚度抽壳可以快速完成不同壁厚的抽壳特征。焊件特征焊件特征不同于同一功能如圆角或拉伸中的特征。它被用于设置设计功能环境。焊件特征可将零件指定为焊件,并激活焊件环境。焊件特征具有如下特点:通过取消选择添加材质的特征PropertyManager中的合并结果复选框,激活多实体环境。作为占位符,标示出通用的自定义属性,以便由所有切割清单项目继承。在特征树中生成切割清单项目,方便规划结构件设计流程规划设计意图建模方式的规划,整体建模后将主体分割成多实体生成零部件。整体设计意图主实体模型中修改产生设计变更后自动向下传递。一定避免模型的互相参考,出现错误。当主零件实体发生设计变更时,分割零件将随之更改。分割后,可对分割零件单独修改,但修改不会传递到主零件。生成的分割零件之间尽量不要发生关联特征。主零件建模主零件实体模型用于控制全局尺寸和设计意图的传递。将主零件作为单一实体建模,所有的总体尺寸和全局设计意图在模型中表达清楚,然后按工艺情况将之分割成多实体并创建分割零件。 注意以下几点:在建模过程中注意如厚度、角度、焊接位置等要素,为分割零件作出良好规划。应为特征树的实体文件夹中的每个实体重命名(把每个实体文件当做独立零件,对应零件编码),为每类实体添加材质。分割零件修改为主零件中的每个实体,单独生成分割零件。为分割零件加入修饰性特征,如倒圆、倒角等为折弯的分割零件建立展开配置(插入弯折特征,将实体转换成钣金零件)。主实体零件出工程图视图布置时,要将设计意图展现清楚,插入切割清单分割零件出工程图钢结构类类型定义 钢结构是一种特殊的焊件,主要是由截面不同的型材通过焊接工艺拼接而成。(因为在SolidWorks中有特定的设计模块,所以把钢结构件--型材类的焊接件单独划分出来)。钢结构类建模原则应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施。满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求。优先采用通用的和标准化的结构和构件,减少设计、生产、安装工作量,组件划分是应注意经济合理、便于运输、放置及易于拼装,连接要求简单,便于调整构造形式。优先使用二维草图构建结构骨架,且草图拆分结构应与拼装结构一致出工程图时带有切割角度的结构构件应给出辅助视图编辑切割清单时应根据部件功能命名清单项目。关键设计技术三维草图3D草图绘制在3D草图绘制中,图形空间控标可帮助使用者在数个基准面上绘制时保持方位。在所选基准面上定义草图实体的第一个点时,空间控标就会出现。使用空间控标,可以选择轴线以便沿该轴线绘图。 在默认情况下,通常是相对于模型中默认的座标系进行绘制。如要切换到另外两个默认基准面之一,请单击草图工具,然后按Tab。当前的草图基准面的原点就会显示出来。向3D草图中添加基准面,以便于在草图实体之间绘制草图和添加几何关系。添加基准面后,激活该基准面以查看其属性和生成草图。3D草图绘制的约束在3D中绘制草图时,使用者可以捕捉到主要方向(X、Y或Z),并且分别沿X、沿Y和沿Z应用约束。这些是对整体坐标系的约束。在基准面上绘制草图时,使用者可以捕捉到基准面的水平或垂直方向,并且约束将应用于水平和垂直。这些是对基准面、平面等的约束结构件裁剪可以使用线段和其它实体来剪裁线段,使之在焊件零件中正确对接。使用者可使用剪裁/延伸来剪裁或延伸:两个处于在角落处汇合的线段。一个或多个相对于另一实体的线段。线段同时的两端。要剪裁的实体对于终端斜接、终端对接1及终端对接2边角类型,选择要剪裁的一个实体。对于终端剪裁边角类型,选择要剪裁的一个或多个实体。允许延伸。如果线段未到达剪裁边界,则将线段延长至其边界。剪裁边界,选取剪裁边界类型(只对于终端剪裁边角类型):面/基准面。使用平面作为剪裁边界。实体。使用实体作为剪裁边界。对于终端斜接、终端对接1及终端对接2边角类型,选择剪裁所相对的一个相邻线段。对于终端剪裁边角类型,选择剪裁所相对的一个或多个相邻面。如果选择面/基准面作为剪裁边界,则在保留和放弃之间切换以选择要保留的线段。实体之间的的简单切除。使结构构件与平面接触面相齐平(有助于制造)实体之间的的封顶切除。将结构构件剪裁到接触实体。焊接缝隙。选择此项,然后输入焊接剪裁缝隙以留出焊缝空间。缝隙会减少剪裁项目的长度,但保持结构的总长度。编辑切割清单属性使用者可从三个不同来源指定自定义属性:轮廓草图: 给轮廓草图指定任何对于轮廓较独特的常用属性,且使用者希望此属性被与结构构件特征相对应的切割清单项目所继承。Description为一范例。焊件特征: 指定给焊件特征的属性扩展到所有切割清单项目。此功能可使使用者能以一默认值指定属性,使用者以后可为每个切割清单项目进行编辑。例如,使用者可以以一适当的货币单位值添加成本属性。切割清单项目: 切割清单项目从轮廓草图及焊件特征继承自定义属性。使用者可指定新的属性或使用者可编辑现有属性。例如,使用者可添加重量属性,并将此属性与模型的质量属性链接。在两者之间生成链接可使SolidWorks应用程序能计算切割清单项目中第一个实体的重量。系统还为由结构构件特征所生成的实体计算并添加长度、角度1、角度2及材料属性。长度、角度1、以及角度2属性不可编辑。在工程图中建立切割清单表生成钢结构件工程图后,选择插入,表格,焊件切割清单,选择定位点。如要编辑,选中一列右键点击插入左(右)列,单击加入列顶部后,在PropertyManager定义列显示信息。设计流程建立型材截面轮廓图库 标准型材图形的下载使用及非标准型材绘制,从设计库中可下载大多数国标或国际标准型材库,解压至保存路径。也可手动绘制非标型材截面轮廓,自行加入库中。下载并添加标准型材库(国标或国际标准)手动在库中添加特殊型材截面轮廓 可以对已有轮廓进行编辑或根据需要建立新的截面轮廓,以.sldlfp格式保存框架草图的绘制二维草图建立按设计意图决定钢结构件的构建骨架,规划拆分成二维草图(优先)及三维草图,构建二维草图绘制所需基准面在建立好的基准面上绘制二维草图,注意多幅草图之间的几何关系特别是重合关系、穿透关系。将多幅二维草图构建成图框。三维草图的建立对于二维草图不便建立的设计意图,通过三维草图建立图框,注意规划和已有图框的几何关系如二维线框足以表达设计意图。优先使用二维草图构建图框。标准型材图形的下载使用及非标准型材绘制焊接工具条的使用使用焊接工具条中的命令建立钢结构件在不同的组中以已绘制线框为路径建立钢结构件模型。添加其他的结构如脚垫板,支撑板等结构焊接件的编辑及切割清单属性管理 在特征树中更新切割清单,系统自动将同样形状的实体(结构部件)分类建立文件夹,并集中管理焊件属性(型材、长度、质量等),自动分类后必须根据功能修改分类名称。建立钢结构零件工程图切割清单和项目编号标注部件在工程图中的表达某些带切割角度的型材需要单独给出示意图,在工程图中使用相对于模型视图来表达。在模型空间中选中部件后,选择视图方向。管路类(管线类)定义管道: 一般指硬管道,特别指那些需要安装才能完成的管道系统,例如,通过螺纹连接、焊接方法将弯头和管道连接成的管道系统。在SolidWorks中,管道系统称为“Pipe”。管筒: 一般用于设计软管道系统,例如折弯管、塑性管。此类管道系统中,不需要在折弯的地方添加弯头附件。在SolidWorks中的管筒称为“Tube”。电力(电缆和电线):用于完成电子产品中三维电缆线设计和工程图中的电线清单或连接信息。电力导管: 包括电力刚性管与电力软管。线路的中心线定义了电力导管的线路。通过延伸线路来创建电力线路。管路管线类零件建模原则确定合理的直径保证油泵、液压马达等附件所需的流量和压力要求;根据系统设计要求,选择适当的导管连接形式,保证管路组件具有良好的密封性、抗震性和耐疲劳性;在满足导管安装协调的情况下,一根导管应采用一个弯曲半径值,以简化制造工艺;管路敷设的层次应考虑安全性和维修性,走向避免迂回曲折,减少复杂形状,减小流体阻力;导管的支承、固定应合理而可靠。管路参数的设定;管线的设计;管线的修改;管路构建;管路系统零件库设计原则 为了快捷高效地完成管路系统设计任务,根据设计标准的要求建立相关的零件库是昀基础,也是很关键的一个步骤。文件命名和文件复制建立管路系统后,管路系统装配体、管路零件和管路附件的默认命名和保存方式遵守如下规则,使用者也可以在系统提示保存文件时保存为其他名称或位置。管路系统子装配体 建立SolidWorks管路系统时,系统将利用主装配体的名称给定管路子装配体一个默认名称,其规则是:RouteAssy<#>-主装配体名称.sldasm,例如:RouteAssy1-燃气管布局.sldasm。管路零件 管路零件默认被复制保存在当前主装配体所在的位置,并建立不同的配置以代表不同的管子长度,文件命名方式为:管路零件的“$属性@PipeIdentifier”值+“-”+“子装配体名称”.sldprt,例如:075inSchedule40-RouteAssy1-燃气管布局.sldprt。管路附件 管路附件仍然使用设计库中的零件。连接点和管路零件配置参数的关系实际上,建立管路系统时选择的第一个连接点,已经确定了管路系统的属性:即使用管路的类型(管道或管筒)、名义尺寸和壁厚等级三个因素。管路系统使用配置来区别管道或管筒并与管路附件的大小相适应。 管路附件和管路零件中包含大量的配置,以代表不同尺寸和不同规格,这些配置的建立应采用系列零件设计表的方法昀为简单。管路零件: 在管路附件的配置参数中,有两个必备参数:NominalDiameter@FilterSketetch:用于定义管子的名义直径。$属性@PipeIdentifier:管道识别符,用于识别或筛选管道的规格。管路附件的连接点 在管路附件的系列零件设计表中,也需要建立两个必备的参数:$属性@NominalPipeSize:定义管路附件的名义直径。Specification@CPoint1(每个连接点具有一个“Specification”参数)。这两个参数分别代表连接点的【参数】选项组中的内容,如图2-5所示。图2-5连接参数和设计表参数管路零件和管路附件在连接上是有明确的,管路零件的名义直径与规格应于管路附件的名义直径和规格相匹配,如图2-6所示。图2-6管道零件和管路附件的匹配参数管道零件 管道零件作为管道系统中的主要零件,由于需要与其他附件进行匹配,因此在设计上对特征类型、名称、草图和尺寸有特定的要求。如图2-7所示,管道零件的特征和草图具有如下要求:拉伸特征的名称为“Extrusion”,草图名称为“PipeSketch”。拉伸特征的长度尺寸名称为“Length@Extrusion”,草图中包含两个尺寸,其名称 分别为“OuterDiameter@PipeSketch”和“InnerDiameter@PipeSketch”(外径和内径)。“FilterSketch”草图中包含一个尺寸名称位“NominalDiameter”的圆,是管道名义直径的过滤器草图,用于定义管道的名义直径。图2-7管道零件 如图2-8所示,管道零件的设计表参数中,除添加必要的尺寸控制参数外,必须包含如下设计表参数:NominalDiameter@FilterSketetch:用于定义管子的名义直径。$属性@PipeIdentifier:管道识别符,用于识别或筛选管道的规格; 其中,管道识别符参数用于从管路开始点和管路附件中筛选符合规格的配置,另外,管道识别符还用于管道零件保存时的命名以及在工程图材料明细表中的显示名称。图2-8管道零件设计表的要求管筒零件 由于软管道可以使用样条线或直线完成布局,因此在管筒零件与管道零件不同,其基体特征需要使用扫描特征来完成。如图2-9所示,管筒零件的设计要求如下:基体特征为扫描的薄壁特征;扫描路径为一3D草图;扫描轮廓的名称为“PipeSketch”“FilterSketch”过滤器草图与管道零件相同图2-9管筒零件 管筒零件的设计表中,也必须包含如下两个参数,其作用与管道零件相同:NominalDiameter@FilterSketetch$属性@PipeIdentifier电线和电缆 在电力线路中,通过电缆库中的*.xml和*.xls格式的文件来表示电缆/电线、零部件以及连接关系的SolidWorks零件。电缆和电线的信息包括物理信息(直径、颜色)和数值信息(电缆或电线的名称)。电线/电缆的不需要重新设计,只需要对SolidWorks现有的电缆/电线库进行编辑即可以完成。对于库零件的编辑需符合如图2-10所示的数据结构:图2-10电线和电缆库零件的数据结构管路附件零件和装配体 管路附件包括法兰、管帽、三通、弯头、接头等零件,这些零件中必须要建立必要的管路连接点和线路点或者配合参考。如图2-11所示,连接点定义了管路附件的名义直径和规格参数。图2-11管路附件要求 对于使用装配体完成的管路附件,可以在装配体中的主要连接零件中定义连接点,然后再装配体中使用零件中的连接点进行定义,如图2-12所示。图2-12作为装配体的管路附件 对于接头处的零部件的可以使用【Routing】/【Routing工具】/【Routing零部件向导】进行配合参考的定义,如图2-13所示,具体步骤如下:在主要参考实体下:为主要参考实体选择一个面、边线、顶点、或基准面。当将零部件拖入到装配体中时,实体为可能的配合所用。选择配合参考类型和配合参考对齐为参考实体定义默认的配合。单击。 配合参考添加到FeatureManager设计树的配合参考文件夹中。图2-13给电力接头添加配合参考 配合参考的名称非常重要,如果两个零部件的配合参考名称相同,通过拖放可使他们配合,同时也必须与零部件中合适的组件相配合。关键技术3D草图 SolidWorks的管路系统使用3D草图作为管路系统中管道和管筒延伸的参考。如图3-1所示,管道系统中的3D草图只包含直线和圆弧:直线代表管道的延伸,在圆弧的位置将需要选择适当的弯头。图3-1管道系统的路线 由于3D草图是三维空间中的点、线和圆弧的组合,因此在绘制3D草图时,使用者应注意参考基准面。 尽管3D草图是三维空间的草图,但在使用者绘制3D草图时仍然是在一个二维的平面上开始的。如图3-2所示,当使用者激活绘图工具时,系统默认在于“前视”基准面平行的一个基准面上绘制草图,绘图工具光标的下面的图标显示了绘图工具所在的基准面(对于3D草图而言,可以认为是坐标系)。如果使用者不切换坐标系,绘制的所有实体均位于当前的基准面。图3-23D草图坐标系 如果需要切换其他坐标系(例如,切换到与“右视”基准面平行的基准面上),只需按TAB键即可在XY、YZ、XZ三个坐标系中切换,如图3-3所示。图3-3切换绘图坐标系 绘制3D草图时的坐标系与三个参考平面的对应关系是:XY=前视YZ=右视ZX=上视样条曲线 在SolidWorks管线系统中,在线路中使用样条曲线可以建立管筒或电缆的线路。 样条曲线是通过若干个点(至少为两个点)的平滑曲线,如图3-4所示,使用者可以通过控制样条曲线的型值点的位置和数量、相切控制点、相切长度来控制样条曲线的形状。图3-4样条曲线 使用者可以在2D草图中绘制样条曲线,也可以在3D草图中绘制3D样条曲线。在SolidWorks管路系统中,样条曲线大多数情况下是3D样条曲线。 在SolidWorks管路系统中常用的几个编辑样条曲线的方法为:插入样条曲线型值点 右击样条曲线,从快捷菜单中选择【插入样条曲线型值点】命令,可以为样条曲线添加一个控制点,从而便于利用新增的控制点控制样条曲线的形状,如图3-5所示。图3-5添加样条曲线型值点修改相切控制 通过改变样条曲线相切控标的长度和角度,调整样条曲线的形状,如图3-6所示。图3-6修改相切控制为样条曲线添加几何关系 在管路系统中,一般使用样条曲线的端点和直线的管线建立“相切”几何关系。为样条曲线标注尺寸 在为样条曲线标注尺寸时,主要是通过尺寸控制样条曲线型值点的位置尺寸。分割实体 “分割实体”工具位于“草图”工具栏中,该工具主要用于对草图实体的分割。 在SolidWorks管路系统设计中,一般使用分割工具对直线进行分割,从而便于在分割的位置(断点)上添加其他必要的管路附件,例如三通或开关,如图3-7所示。图3-7使用分割实体工具分割直线设计库 在设计时使用设计库,是昀有效的提高效率的手段之一,也是SolidWorks管路系统设计中必须的使用者界面。 在管道系统设计中,SolidWorks可以根据路线情况自动添加一些必要的管路附件,例如90°或45°弯头。但对于其他的一些管路附件,例如开关、三通、接头等附件,则要求使用者人工添加,从设计库中拖放相应的附件到管路系统是昀有效的设计方法。 如图3-8所示,从设计库中拖放管路附件到相应的点上,即可在管路中添加管路附件。图3-8使用设计库添加管路附件设计流程管道和管筒设计流程生成管道或管筒线路的一般步骤:在主装配体中执行以下操作之一:若想使开始配件成为线路子装配体的零部件:在步路选项中确定选择在法兰/接头落差处自动步路。通过从设计库、文件探索器、打开的零件窗口、或资源管理器拖动对象,或者通过单击插入零部件(装配体工具栏)来将法兰或另一端配件插入到主装配体中。若想使开始配件成为主装配体的零部件:在步路选项中确定未选择在法兰落差处自动步路。通过从设计库、文件探索器、打开的零件窗口、或资源管理器拖动对象,或者通过单击插入零部件(装配体工具栏)来将法兰或另一端配件插入到主装配体中。法兰或配件作为主装配体的零部件而插入。用右键单击开始线路的法兰或配件的连接点,然后选择开始步路。(若想使连接点可见,单击观阅步路点(视图工具栏),或单击视图、步路点。)在线路属性PropertyManager中设定选项,然后单击。会出现以下情况:一3D草图在新的线路子装配体中打开。新线路子装配生成,并在FeatureManager设计树中显示为[管道<n>或管筒<n>-<装配体名称>]。有一管道或管筒的端头出现,从刚才放置的法兰或配件延伸。使用直线(草图工具栏)绘制线路段的路径。对于灵活管筒线路,也可使用样条曲线(草图工具栏)。按Tab键改变草图基准面。参阅显示3D空间了解操作3D草图的提示。退出草图。以下项会出现在线路子装配体的FeatureManager设计树中:零部件文件夹,包含放置在线路中的法兰和配件。如果需要任何自定义弯管接头,则草图线段被高亮显示,并且对每一种单独情况显示尺寸。也可选择一交替配件,生成自定义配件,或选择在管道或管筒中形成折弯。线路零件文件夹,包含在退出草图时作为虚拟零部件而生成的管道或管筒。对于管道,将为当前线路中每个独特切割长度生成配置。对于管筒,将为线路中的每个管筒线段生成单独的零件文件(除非在线路属性PropertyManager中选择了多实体零件)。线路特征,包含有定义线路路径的3D草图。3D草图在参数上与线路子装配体中的零部件相关。如果移动一零部件,那么线路零件将自动更新。管道布局 在进行管道系统设计前,利用草图对装配体中的管道要经过的位置进行布局减轻了管线布局中绘制3D草图的复杂操作。通常使用如下两种方法对管道进行布局:使用2D或3D草图简单描述管道要经过的点或位置。在装配体中添加必要的零件,例如吊钩、管箍确定管道通过的位置。管道起点 管道的起点必须要定义管道的连接点。设置选项 SolidWorksRouting插件的系统选项在插件被激活后,显示在【工具】|【选项】中,这些选项使用者管道系统设计中的环境设置和管道零件库设置。 在进行管道设计前,使用者应设置管道库零件的位置,以便于系统查找管道零件和管路附件。管道零件库位置 选择下拉菜单中的【工具】|【选项】命令,如图所示,在【步路】分支中设定管道零小件库的位置。添加布路文件位置开始步路 右击“CPoint1”特征,从快捷菜单中选择【开始步路】命令。编辑线路 可以直接从设计库中添加管路附件到管路系统,一般说来,应把管路附件添加到3D草图的端点或断点上。 当需要放置管道附件的位置上没有端点时,应使用“分割实体”命令断开直线。删除管道附件管道附件的位置由3D草图来确定。当使用者需要修改管道附件的位置时,应通过编辑3D草图来完成。如果使用者需要删除多余的管道附件,只需删除与管道附件有关的实体即可实现。完成管道附件 管道系统完成后,返回到装配体编辑模式下即可重新对主装配体进行编辑。管道子装配体和工程图 管道子装配体作为主装配体中的一个特殊子装配体,子装配体在主装配体中处于固定状态,管道子装配体的图标与普通子装配体不同。 如果没有特别需要,不应该单独对子装配体进行编辑,对管道系统的编辑应在主装配体中进行。对于单独的管道子装配体,可以用来建立工程图,并建立管道系统的下料清单。 电力电缆设计流程插入线缆接头 这一步从设计库将管路附件插入到装配体中。自动步路 每个线路零部件都有一个连接点。连接点就是可从之连接电气线路段的点。在将步路零部件拖动到装配体中时,有一小段电缆从连接点延伸出来一个端头。在这一步骤中,将使用自动步路在两个零部件的端头端点之间为电缆穿线。编辑电线和管脚 指定电线和管脚使步路通过线夹线路分支编辑完成线路步路输入'从-到'清单来生成电力线路装配体 可使用'从-到'清单输入连接数据和零部件数据到新的或现有的线路子装配体。此外,也可只输入连接数据(无零部件数据)或只输入零部件数据(无连接数据)。输入“从/到”信息 通常由电气设计师提供的'从/到'清单指定带有接头零件号和电线规格的电气线路。在本步骤中,输入'从/到'清单信息以指定新的电气步路缆束。 注:用于此范例中的'从/到'清单参考引用步路库默认设置中的零件。必须将此默认库设置好才可使用所提供的'从/到'清单。插入零部件以设定线路查看线路引导线并连接线路平展缆束 要为电气工程图平展缆束,必须首先将虚拟子装配体保存到外部文件。电气线路工程图 工程图包括平展的缆束、材料明细表、切割清单、接头表格、以及零件序号。模型简化 为了缩短SolidWorks模型的建模时间,节省存储空间,提高三维数字模型的调用速度,SolidWorks模型的几何细节简化应遵循以下原则:SolidWorks模型的简化应便于识别和绘图;SolidWorks模型几何细节的简化不致引起误解或不会产生理解的多义性;SolidWorks模型几何细节的简化不能影响自身功能表达和基本外形结构,也不能影响模型装配或干涉检查;SolidWorks模型几何细节的简化要考虑三维模型投影为二维工程图时的状态;SolidWorks模型几何细节的简化要考虑设计人员的审图习惯。与制造有关的一些几何图形,如内螺纹、外螺纹、退刀槽等,允许省略或者使用简化表达。若干直径相同且成一定规律分布的孔组,可全部绘出,也可采用中心线简化表示;模型中的印字、刻字、滚花等特征允许采用贴图形式简化表达,必要时,亦可配合文字说明;在对标准件、外购件建模时,允许简化其内部结构和与安装无关的结构,但必须包含正确的装配信息。模型检查在对SolidWorks模型提交和发布前,应对模型完成如下检查:SolidWorks模型是稳定的且能够成功更新;具有完整的特征树信息;所有元素是唯一的,没有冗余元素存在;零件比例为全尺寸的1:1三维模型;自身对称的零件应建立起完整的零件,并明确标识对称面;左、右对称的一对零件应分别建立各自的零件模型,并用不同的零件编号进行标识,建模时允许利用参照方法简化建模;SolidWorks模型应包含供分析、制造所需的工程要素。装配体设计装配体设计总体原则装配建模应采用统一的量纲,长度单位通常设为毫米,质量单位通常设为千克;模型装配前,应将装配单元内部的与装配无关的基准面、轴、点及不必要的修饰进行消隐处理,只保留装配单元在总装配时需要的基准参考;为了提高建模效率和准确性,零件级加工特征允许在装配环境下采用装配特征建构,但一般情况下所建特征必须反映在零件级;在自顶向下设计时,可在布局设计中,将关键尺寸定义为变量,以驱动整个产品的设计、修改;只有在装配模型中才能确定的模型尺寸,可采用关系式或参照引用的方式进行设定,必要时可加注释;复杂结构装配时,可采用简化表示法(轻量化、SpeedPak大型装配体高速模式),提高系统加载和编辑速度;在进行模型装配前,应建立统一的颜色和材质要求,给定各种漆色对应的RGB色值和材料纹理,以保证各型号的产品外观的一致性;装配模型应包含三维爆炸图状态(根据装配体层级划分),以便快速示意产品结构分解和构成;每一级装配模型都应进行静、动态干涉检查分析。装配体信息装配体命名正式文件名 SolidWorks装配体文件(文件后缀:*.sldasm)及装配体工程图(文件后缀:*.slddrw),文件名与编码一致。临时文件名 如没有确定编码,可以使用临时文件名。临时文件名组成方式:部件名称+设计日期。临时文件名修改右键单击文件选择“SolidWorks”—>“重新命名”。不可用使用windows的重命名方式,会造成关联关系丢失。装配体属性归类属性零部件名称编码旧图号型号类别所属总成物料属性规格重量体积表面积流程属性设计设计日期校对校对日期审核审核日期标准化标准化日期工艺工艺日期批准批准日期版本号版本评论阶段标记会签1会签2PLM项目名称零件类型装配层级 当装配体是另一个装配体的零部件时,则称它为子装配体。可以多层嵌套子装配体,以反映设计的层次关系。生成子装配体:可以生成一个单独操作的装配体文件,然后将它插入更高层的装配体,使其成为一个子装配体。在编辑顶层装配体时,可以插入一个新的、空白的子装配体到任何一层装配体层次关系中,然后用多种方式将该零部件添加到该子装配体中。可以选择一组零部件来生成子装配体,这些零部件已经在装配体中。这样就可以一步生成子装配体并添加零部件。修改子装配体可以还原子装配体为单个零部件,从而将零部件在装配体层次关系中向上移动一个层次。可以通过在层次关系中向上或向下移动零部件来重新组织装配体,或重新组织到层次关系的另一分支。可使用下列两种方法:拖放零部件以将其从一个装配体移动到另一个装配体。单击工具、重新组织零部件。当FeatureManager设计树很长,而需要滚动多次时,使用此方法较为简便。可以在层次关系的一个层中改变零部件的顺序。装配配合(约束) 配合在装配体零部件之间生成几何关系。当添加配合时,定义零部件线性或旋转运动所允许的方向。可在其自由度之内移动零部件,从而直观化装配体的行为。一些范例包括:一重合配合迫使两个平面变成共平面。面可沿彼此移动,但不能分离开。一同轴心配合迫使两个圆柱面变成同心。面可沿共同轴移动,但不能从此轴拖开。配合关系作为一个系统整体求解。添加配合的顺序无关紧要,所有的配合均在同时解出。最佳配合方法只要可能,将所有零部件配合到一个或两个固定的零部件或参考。长串零部件解出的时间更长,更易产生配合错误。不生成环形配合。它们在以后添加配合时可导致配合冲突。避免冗余配合。尽管SolidWorks允许某些冗余配合(除距离和角度外都允许),这些配合解出的时间更长,使配合方案更难懂,如果出现问题,则更难诊断。(在该装配体模型中,为蓝色块使用两个距离配合定义了相同自由度,从而过定义模型。即使配合在几何方面一致(无任何违背情形),模型仍过定义。-)拖动零部件以测试其可用自由度。尽量少使用限制配合,因为它们解出的时间更长。一旦出现配合错误,尽快修复。添加配合决不会修复先前配合问题。在添加配合前将零部件拖动到大致正确位置和方向,因为这会给配合解算应用程序更佳机会将零部件捕捉到正确位置。如果零部件引起问题,与其诊断每个配合,相反删除所有配合并重新创建常常更容易。此对于同向对齐/反向对齐和尺寸方向冲突更是如此(可反转尺寸所测量的方向)。使用查看配合或通过使用树显示、查看配合和从属关系在FeatureManager设计树中扩展零部件来观阅零部件的配合。只要可能,在装配体中完全定义每个零件的位置,除非需要该零件移动以直观装配体运动。带有众多可用自用度的装配体解出的时间更长,在拖动零件时具有更不可预料的行为,且更容易产生"讨厌"错误(在拖动时自我修复的错误)。拖动零部件以检查其剩余自由度。偶尔拖动零部件将之捕捉到位并修复配合错
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