關(guān)于基于SolidWorks 對機械零件結構的設計與應用論文
1 SolidWorks 概述
1.1 SolidWorks 軟件簡(jiǎn)介
SolidWorks 是一個(gè)以特殊表征為基礎的三維CAD 參數化設計軟件，主要有實(shí)際零件的設計造型、裝配的設計造型和自主產(chǎn)生二維工程圖紙這三個(gè)應用功能大項，隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和更新另外附加了各類(lèi)仿真插件和相關(guān)渲染工具以此對軟件進(jìn)行完善更新，更好的為機械零件結構設計體更強大的輔助功能。在軟件的輔助下可以順利完成真實(shí)形體的設計、快捷形成零件工程圖、生產(chǎn)相應模型并且進(jìn)行科學(xué)性技術(shù)性附加幫助性解釋。
1.2 SolidWorks 的功能特點(diǎn)
SolidWorks 軟件形成的是較為完整的，完全面向對象形式的樹(shù)狀結構整體，內涵許多目標對象類(lèi)型、屬性和方法。
1.3 SolidWorks 的功能特點(diǎn)如下所述
1.3.1Windows 用戶(hù)友好型界面展現及具有較強的可編輯性其管理器能夠更加直接的完成管理活動(dòng)，SolidWorks 特征管理器以圖形展示的方式進(jìn)行零件模型表征并與實(shí)際模板進(jìn)行實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，中文簡(jiǎn)化界面易懂易操作，界面展現更加清楚、直觀(guān)�？删庉嬓蕴攸c(diǎn)使工件設計不斷循環(huán)的修改過(guò)程變得容易和簡(jiǎn)單，在設計、裝配、制圖三種狀態(tài)下的任意一個(gè)都可以實(shí)現編輯和修改操作并對另外兩種狀態(tài)進(jìn)行同步更新。
1.3.2 圖紙成型和檢測具有簡(jiǎn)便靈活性
軟件將描繪圖紙和特征定義進(jìn)行鮮明區別而存在較大差異性，使操作者更加明晰所有操作狀態(tài)，簡(jiǎn)化圖紙成型操作步驟，更容易上手操作實(shí)踐，實(shí)時(shí)記錄操作和互動(dòng)反應，自動(dòng)進(jìn)行約束增加，狀態(tài)間的差異性由表示屬性的差異性代表，高效簡(jiǎn)便完成形狀調整和修改并進(jìn)行合理性檢驗檢測。
1.3.3 工程圖紙制作及數據信息交互
在零件模型和裝配設計工作順利完畢后可以通過(guò)RapidDraft 工程圖技術(shù)根據模型智能化制作出項對應關(guān)聯(lián)的工程圖。另外軟件中進(jìn)行工程圖紙的相關(guān)操作選項可以完成更加靈活的調整、剖析。通過(guò)該軟件形成的相關(guān)數據信息能夠實(shí)現與另外CAD 工具之間完成準確交互，另外為其他設備軟件工具提供數據信息連接接口以完成信息交換。
1.3.4 集合性的參數化裝配和建模
該軟件可根據實(shí)際需要在兩種裝配形成模型中進(jìn)行取舍，可以同時(shí)進(jìn)行裝配設計和零件設計，亦可以按先零件后裝配的順序進(jìn)行設計，另外附加的輔助功能如：零件安置方式、同功能件更換、檢測和零件組裝功能等，一個(gè)狀態(tài)的調整聯(lián)動(dòng)到其他狀態(tài)下的實(shí)時(shí)更新改變，裝配建模方便快捷。
2 基于SolidWorks 對機械零件結構的設計
2.1 零件模型的建立
在運用SolidWorks 軟件進(jìn)行零件模型建立的過(guò)程中首先需要對詳細的標準參數信息及對應分類(lèi)信息進(jìn)行數據儲存，其中可將前者稱(chēng)為幾何信息數據，由標準參數名和標準參數值組合構成;后者相對的則被稱(chēng)為聯(lián)系性非幾何信息，分為類(lèi)別和類(lèi)型兩個(gè)方面。
2.2 有限元模型的建立
建立零件的有限元模型，這是SolidWorks 軟件應用中進(jìn)行零件結構分析的重要組成部分。首先要保證所建立的模型幾何體是正確的且在進(jìn)行網(wǎng)格化的過(guò)程中可以使單元數量適度小，這樣才能確保得到準確的位移、應力、應變、溫度分布等重要參數信息。接下來(lái)通過(guò)加載和求解進(jìn)行受力分析。首先要對零件或裝配件相應位置施加固定約束，其次根據其或拉伸或壓縮的受利情況及質(zhì)量和位置距離關(guān)系計算出受力的大小和壓強，最后對得到結果圖示，如應力分析情況、敏感區應力大小等，然后將所得數據與零件自身拉伸強度極限進(jìn)行比較分析得到位移情況。
2.3 機械零件結構設計
機械零件結構設計指的是從生產(chǎn)方式的確定、生產(chǎn)原材料的確定、采用加工工序直到該零件的`最終裝配等一個(gè)完整的動(dòng)作過(guò)程。生產(chǎn)方式是針對各種結構形式必須采用的不同種特定生產(chǎn)方法;原材料是對其質(zhì)量、品質(zhì)、屬性、效用等方面的綜合考量;對加工工序的安排或排布要充分考慮輔助資金支出價(jià)值，盡力滿(mǎn)足所設計零件的需求特點(diǎn)訴求點(diǎn)，以高效靈活的方式設計制造出最符合理想的零件。
3 機械零件設計的實(shí)現過(guò)程
機械零件結構設計的一般過(guò)程，此處以機械手部件為例進(jìn)行實(shí)現。
首先要建立該零件的參數信息及關(guān)系的數據庫。數據庫是對零件參數的諸多進(jìn)行存儲。在對零件的各項參數完成明晰的基礎上通過(guò)VB 數據庫應用程序進(jìn)行各個(gè)類(lèi)別零件的關(guān)系數據庫，接下來(lái)將數據庫中的基本表進(jìn)行關(guān)系聯(lián)系。
然后要進(jìn)行機械手部件的結構特征分析并建立對應的數據模型。為了其二次開(kāi)發(fā)應用的便捷性需要根據各個(gè)分類(lèi)零件的差異特點(diǎn)完成正確的模型。通過(guò)對實(shí)際結構的拆分確定零件的各個(gè)特征項完成相對應數據信息的記錄存儲并以宏文件的形式進(jìn)行實(shí)時(shí)跟進(jìn)。
由于SolidWorks 軟件中采用了特殊的程序接口和完全面向對象式的用戶(hù)交互界面，這使得相關(guān)文件的創(chuàng )立變得更加簡(jiǎn)便靈活。
最后根據實(shí)際情況對各項參數及參數值進(jìn)行相關(guān)操作，完成該機械零件結構設計。在此過(guò)程中可能需要通過(guò)該軟件的特殊接口完成向其他相關(guān)軟件或程序的數據信息交互溝通。
4 結論
SolidWorks 軟件是計算機技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物之一，其技術(shù)功能也在不斷更新完善，它在機械零件設計領(lǐng)域的大范圍運用使得機械零件的設計生產(chǎn)制造更加系統化、高效化，是機械系統中的重要組成部分之一，是此類(lèi)相關(guān)工作的首選技術(shù)輔助工具，其應用水平的和利用情況引領(lǐng)著(zhù)機械零件設計軟件的潮流。
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