SoliWorks零件、装配及工程图设计.doc

目 录课程设计任务书21、SoliWorks简介311、SoliWorks发展历程312、SoliWorks功能介绍32、任务设计分析43、零件的建模531零件1夹具体的建模53.1.1、零件分析53.1.2、零件绘制思路53.1.3、零件绘制过程5 3.2、零件5对刀块的建模93.2.1、零件分析93.2.2、零件绘制思路93.2.3、零件绘制过程93.3、零件11定向壁的建模113.3.1、零件分析113.3.2、零件绘制思路113.3.3、零件绘制过程113.4、零件12螺钉的建模113.4.1、零件分析113.4.2、零件绘制思路123.4.3、零件绘制过程124、零件装配分析及装配过程144.1零件装配分析144.2零件装配过程144.3零件装配检测及应该注意的问题165、工程图的设计及夹具体的零件图设计1651、工程图的设计过程及标注1652、 夹具体的零件图设计及标注176、设计心得体会187、参考文献20课程设计任务书学生姓名： 李 积 波 专业班级： 机自0801班 指导教师： 陈 涛 工作单位： 机电工程学院 题 目: SolidWorks零件、装配体建模及工程图设计 初始条件： 给定小型装配体的轴测图、装配图或装配示意图（见附图）。要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、分析装配体或装配图，自行确定（4-6个）相关零件的结构形状和尺寸； 2、使用SolidWorks软件对零件和装配体进行建模； 3、用软件生成零件图（A4）和装配图（A3）各一张，符合国家标准。 4、撰写设计任务说明书一份，包括：训练题目、训练要求、CAD软件功能、设计分析、零件建模分析和过程、装配体建模分析和过程、工程图设计过程心得体会、参考文献（不少于3篇）。（按照学校“课程设计工作规范”中所要求的格式书写。）时间安排： 序 号设计内容所用时间1自学SolidWorks软件相关操作1天2根据给定图纸进行实体建模及装配2天3零件图、装配图设计1天4完成设计报告，答辩1天合 计1周指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日1、SoliWorks简介11、SoliWorks发展历程 桌面软件法国SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸塞州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内，当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今，至2010年已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年，Solidworks被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 12、SoliWorks功能介绍 SolidWorks是在Windows环境下开发出来的3D实体模型建构系统，是为产品设计师和工程师提供的一套完整高效的计算机辅助设计软件。SolidWorks可协助个制造产业提升产品设计效率，以最短的时间完成产品的设计开发，为企业争取产品上市的先机和竞争优势。（1） 零件图建模 在SolidWorks中，一个实体模型是由草图特征和应用特征这两种特征构成的。而草图特征是从草图创建二来的特征，如拉伸凸台/基体、拉伸切除等。其绘制思路一般为：创建绘图基准面绘制草图标注尺寸及限制条件实体造型。应用特征是，在已经创建的特征上加入修饰，如倒角、抽壳、镜射等。其绘图实录为:选择特征功能选择操作对象编辑变量。（2） 装配体装配 在机械设计中，大多数零件并不是有单一的零件组成的，而是由许多零件组合而成的。在SolidWorks中，装配体绘制思路一般为：插入零件选择配合轮廓选择配合类型。系统提供的7种标准配合选项，分别为：重合、平行、垂直、相切、同轴心、距离、角度。两种对正方式：同向对正、反向对正。其中高级配合选项：对称、凸轮、宽度、齿轮、齿条小齿轮、距离限制、角度限制。（3） 工程图绘制 为了反映一些尺寸细节和注解，在实际生产工作中常常需要将设计的三维图形转换成二维工程图。在SolidWorks中，零件、装配体和工程图是完全相关的。如果对零件或装配体做出如何更改，工程图文件将随之改变，以保持一致。 2、任务设计分析设计题目如下：已知条件如下图所，完成零件1、11、12、5 的建模；生成零件1 的零件图。 由题目知要完成所有零件的建模，在说明书中具体描述夹具体1、对刀块5、定向键11与螺钉12的建模工作过程。完成铣床夹具装配体的装配，绘制工程图跟夹具体的零件图。3、零件的建模 打开SoliWorks软件，选择新建零件，进入零件绘制环境。31零件1夹具体的建模 3.1.1、零件分析 零件1夹具体的建模可由拉伸凸台/基体、拉伸切除及异型孔向导着三个特征命令来完成。如图3.1.1.1所示 3.1.2、零件绘制思路 图 3.1.1.1 绘制此零件，可先用拉伸凸台/基体命令生成基体，然后用拉伸切除命令切除零件的多余部分，再用拉伸凸台/基体命令拉伸夹持U型凸台，最后用异型孔向导生成相关的螺纹孔跟直径孔。其思路图如图3.1.2.1所示： 图 3.1.2.1 3.1.3、零件绘制过程选择上视基准面位为草图绘制基准面，点选【草图】工具栏中的【草图绘制】，按钮进入草图绘制环境。使用草图绘制中的【中心线】、【直线】、【边角矩形】、以及【三点圆弧】命令，绘制草图。使用【智能尺寸】命令对草图的尺寸进行标注及相关修改，绘制如图3.1.3.1的草图 图 3.1.3.1 图 3.1.3.2 对草图进行拉伸生成实体，点击特征工具栏中的【拉伸凸台/基体】按钮进入拉伸特性编辑窗口选择从草图基准面开始，给定深度40mm，其他选择默认值，点击按钮完成拉伸，对草图进行拉伸得到如图3.1.3.2的实体。 以凸台-拉伸1面为基准面，绘制草图，采用【直线】命令将图形两端圈起来，如图3.1.3所示 图 3.1.3.3 图 3.1.3.4 使用特征工具栏中的【拉伸切除】命令对草图进行拉伸切除，选取给定深度为10mm，其他为默认值，点击完成按钮。得到如图3.1.3.4所示实体。以上视基准面为基准面，绘制草图，采用【直线】命令绘制如图3.1.3.5所示的草图. 图 3.1.3.5 图 3.1.3.6 使用特征工具栏中的【拉伸切除】命令对草图进行拉伸切除，选取给定深度为5mm，其他为默认值对实体进行拉伸切除，得到图3.1.3.6所示的实体。 以拉伸-切除1面为基准面绘制草图，使用【中心线】、【直线】、【三点圆弧】命令完成一侧草图的绘制，绘制一条竖直方向的中心线，用智能尺寸对位置进行标注。点击【镜像实体】命令打开命令窗口选取要复制的线段跟选择竖直中心线为镜像点对草图进行镜像复制，得到草图如图3.1.3.7。 图 3.1.3.7 图3.1.3.8 点击特征工具栏中的【拉伸凸台/基体】按钮进入拉伸命令窗口，选择给定深度为2mm，对草图进行拉伸得到如图3.1.3.8的实体。 以凸台-拉伸1面为基准，点击【异型孔向导】按钮，进入选项窗口，在类型中选择孔类型为直螺纹孔，标准为ISO,类型为螺纹孔，大小为M10x1.0，给定深度为25mm，螺纹线给定深度为20mm。点击位置选项，然后在基准面上做出要求的螺纹孔6个，使用智能尺寸对孔的位置进行调整，如图3.1.3.9。单击点击按钮完成异型孔，得到图3.1.10实体。 图3.1.3.9 图 3.1.3.10 以凸台-拉伸1面为基准面，点击【异型孔向导】按钮，进入选择窗口选择在类型中选择孔类型为直螺纹孔，标准为ISO,类型为螺纹孔，大小为M10x1.0，完全贯穿。点击位置选项，然后在基准面上做出要求的螺纹孔3个，使用智能尺寸对孔的位置进行调整，具体尺寸如图3.1.3.11所示。点击完成按钮，得到图3.1.3.12的实体。 图 3.1.3.11 图 3.1.3.12 继续在凸台-拉伸1面上打异型孔，用来固定对刀块。异型孔选择M10x1.0，给定深度25mm。异型孔距离水平中线7.5mm，距离右变现12mm。标注孔型如图3.1.313及图3.1.3.14所示。 图3.1.3.13 图 3.1.3.14 在凸台-拉伸1上做四个定位孔，孔的大小为4mm。其中两个为零件1与零件2定位用，另外两个为零件1与零件5定位用。其位置如图3.1.3.15与图3.1.3.16所示。 图 3.1.3.15 图3.1.3.16 零件1夹具体的建模结束。 3.2、零件5对刀块的建模 3.2.1、零件分析 我们可以看到对刀块零件实体模型简单，我们可以采用拉伸凸台/基体、拉伸切除生成实体模型，如图3.2.1.1所示。 3.2.2、零件绘制思路绘制零件5对刀块，可先用拉伸凸台/基体命令生成基体，然后用拉伸切除命令切出沉头螺钉孔跟圆柱销钉孔。 图 3.2.1.1 图 3.2.2.1 3.2.3、零件绘制过程 以前视基准面为基准面做草图如图3.2.3.1，标注幷修改相关的尺寸。打开特征栏，点击【拉伸凸台/基体】按钮进入拉伸命令窗口，选择给定深度为20mm，对草图进行拉伸得到如图3.2.3.2的实体。 图 3.2.3.1 图 3.2.3.2 以拉伸凸台上的27x20为草图会直面绘制草图，其中有沉头螺钉孔及定位用的两圆柱销钉孔，其相关尺寸如图3.2.3.3标注所示。使用特征工具栏中的【拉伸切除】命令对草图进行拉伸切除，选取完全贯穿，点击完成按钮即可生成如图3.2.3.4的实体。 图 3.2.3.3 图 3.2.3.4 同样以27x20面为草图绘制面绘制草图3.2.3.5，绘制一个15mm的与8.5mm同心的圆。使用特征工具栏中的【拉伸切除】命令对草图进行拉伸切除，选取给定深度为6mm。生成如图3.2.3.6。 图 3.2.3.5 图 3.2.3.6 3.3、零件11定向壁的建模 3.3.1、零件分析 由于零件11定向壁，如图3.3.1.1所示，比较简单，只用旋转凸台/基体命令即可生成实体模型。 3.3.2、零件绘制思路 图 3.3.1.1 制作定向壁，使用旋转凸台/基体完成零件的建模。 3.3.3、零件绘制过程 选择前视基准面绘制草图，使用直线命令作出相似图像，使用智能尺寸对草图进行标注，相关标注尺寸如草图3.3.3.1标注。 图 3.3.3.1 图 3.3.3.2 点击特征选项里面的【旋转凸台/基体】按钮，进入旋转凸台/基体选项，选择中心线为旋转轴，单向360。点击完成按钮即可生成定向壁实体。 3.4、零件12螺钉的建模 3.4.1、零件分析 零件12为沉头圆柱开槽螺钉，用到的命令有旋转 图 3.4.1.1凸台/基体、拉伸切除、圆角、倒角以及装饰螺纹线来生成实体。如图3.4.1.1： 3.4.2、零件绘制思路 图 3.4.2.1 3.4.3、零件绘制过程 在前视基准面上做草图，先绘制螺钉模型，在查相关标准，对螺钉尺寸进行标注及修改，如图3.4.3.1 图 3.4.3.1 图 3.4.3.2 对草图生成实体，点击特征选项里面的【旋转凸台/基体】按钮，进入旋转凸台/基体选项，选择中心线为旋转轴，单向360。点击完成按钮即可生成实体。 点击特征工具栏里的【圆角】按钮计入圆角选项，选择圆角半径为0.4mm，勾取切线延伸项，选择大圆柱跟小圆柱交接的边线，点击完成即可得到图3.4.3.3所示圆角。 图 3.4.3.3 图 3.4.3.4 同样选择圆角命令，选择圆角半径为1mm，勾取切线延伸选项，选择大圆柱外端面边线，点击完成即可完成图3.4.3.4所示圆角。 在上视基准面上做开槽草图，如图3.4.3.5： 图 3.4.3.5 图 3.4.3.6 采用特征工具栏里的拉伸切除命令，选择两侧对称，给定深度为20mm。点击完成即可切除图3.4.3.6所示槽。 使用特称工具栏里的【倒角】命令，选择距离为1mm，角度为45，选取小圆柱的端面边线为倒角边线，点击完成即可完成倒角。图3.4.3.7： 图 3.4.3.7 图3.4.3.8 单击【插入】、【注解】、【装饰螺纹线】进入选项窗口，选择边线为小圆柱边线，标准为ISO，机械螺纹，M8x1.0，给定深度34.6mm。单击完成即可生成螺纹线。 4、零件装配分析及装配过程 4.1零件装配分析 根据从里到外，从下往上，从左往右的装配原则。装配体如图4.1.1所示，图示可知，从里到外原则，应该先装配零件7、8、9等，从下往上原则，应该装配1、2、6等，从左到右原则，装配零件3、4、5、11、12等零件。 4.2零件装配过程 图 4.1.1 零件装配按照装配原则，依次进行装配。其思路图如下图4.2.1所示： 图 4.2.1 第一步，安装回转板。插入回转板、活节螺栓、支承钉还有圆柱销钉。对回转板跟活节螺栓进行同轴心跟面平行距离为1mm装配，然后将圆柱销钉插入圆柱销孔中固定回转板跟活节螺栓。然后选着回转板锥面轮廓跟支承钉外圆同心，回转板锥面跟支承钉锥面重合。即可完成第一步的装配，如图4.2.2。 图 4.2.2第二步，安装夹具体与支承板。插入夹具体、支承板、圆柱销与紧固螺钉。先对夹具体跟支承板使用圆柱销钉孔进行同轴心配合，然后使夹具体上表面与支承板下表面进行重合配合图 4.2.3。在圆柱销钉孔内插入圆柱销，旋入紧固螺钉进行固定。如图4.2.3。 第三步，将回转板与夹具体装配到一起。分别选择活节螺栓的圆柱面、支承钉的圆柱面与支承板上的相应孔进行同轴心配合，然后选择支承钉的配合面与支承板的下表面重合，即可完成部件1 与部件2的组装。 图 4.2.4 图 4.2.5第四步，安装定位件。插入定向件与固定螺钉与菱形销。先对定位件与支承板进行定位，采用对角螺钉孔同轴心定位，再使用支承板上表面与定位件下表面重合。上菱形销定位，然后旋进固定螺钉固定。如图4.2.6。 图 4.2.6第五步，安装压板。插入支承柱压板、垫圈及螺母。先将支承柱旋进夹具体的螺纹孔内，选择支承柱螺纹与夹具体对应螺纹孔同轴心，然后选择支承柱的下配合面与夹具体上表面重合即可。在选择压板通孔与活节螺栓同轴心配合，压板下配合面与支承柱上配合面重合。最后使用同轴心跟面重合命令将垫圈跟螺母与活节螺栓装配在一起。即可完成压板的安装。如图4.2.7。 第六步，安装对刀块。插入对刀块，圆柱销。分别选择对刀块上的圆柱销孔跟夹具体上的对应圆柱销孔同轴心，然后采用面配合把对刀块装到夹具体上。插入两枚圆柱销钉跟旋入固定螺钉固定即可。 第七步，安装定向壁。插入定向壁跟螺钉，选择定向壁与螺孔，螺钉与螺孔同轴心，然后使用面重合命令将定位壁跟螺钉装到夹具体上。 图 4.2.8经过以上述步骤，整个铣床夹具装配体装配完成。如下图所示： 图 4.2.94.3零件装配检测及应该注意的问题 在装配完成后回装配体进行干涉检查跟冲突检查。在装配过程中，要按照装配原则，一步接着一步地进行装配，要不然可能造成混乱现象，出现过定义或者欠定义。还有个别零件可能装配不上，这是由于发生碰撞造成的，即零件尺寸在设计时混乱不合理等造成的。在设计时应该使用统一的标准，如螺纹使用ISO标准，采用同样的螺距等，如果标注不统一，在装配是装配不上，系统报错，要返回零件修改，非常麻烦。在装配过程中出现了一些问题，主要是零件设计时的尺寸错误造成的，这给自己添加了很多麻烦。以后在设计零件时要注意零件与零件之间的配合关系，避免过定义等问题的的出现。 5、工程图的设计及夹具体的零件图设计 打开SoliWorks软件，选择工程图，选择国标图纸进行绘制工程图。51、工程图的设计过程及标注 （1）绘制各视图选择GB A3图纸进行绘图，插入装配体，选择合适的比例，在图纸中智能绘制出装配体的主视图，俯视图跟左视图，对图形的位置调整至合适。 图 5.1.1选择剖面视图命令从俯视图的中轴 线剖切，选择自动加剖面线，得到剖视图， 删除主视图，使用剖试图代替主视图。 （2）标注主要尺寸与配合 使用智能尺寸标注装配图的主要尺寸与配合，标注的尺寸主要有外形尺寸、特性尺寸、安装尺寸、主要零件的配合尺寸。 （3）编写技术要求 编写铣床夹具体装配工程图在视图上无法表达的有关技术要求。 （4）零件编号 对零件进行编号，采用自动零件序号命令对零件进行零件编号，由于零件设计是使用的是按照顺序排列命名的零件，所以不需要对零件的序号进行修改。自动零件序号使用箭头指向两个零件交接处，故要对其进行修改，拖动箭头，使其指向零件内部，箭头变成小黑圆点。 （5）编写零件明细表及标题栏 编写零件明细表及标题栏，明细表是铣床夹具所有零件的明细表。应注明各零部件的编号、名称、数量及备注等。明细表应该自下往上按序号顺序填写，对标准件需按规定标记书写，材料应注明牌号。 （6）检查装配工程图 完成装配工程图后，应在做一次仔细检查，看看是否有漏标的项目，是否有错误等等。 图 5.1.252、 夹具体的零件图设计及标注 （1）视图选择及绘制 由于零件是板类零件，而且板上孔比较多，要采用主视剖视图与俯视图才可以将其结构表达清楚。选择A4图纸，选择比例为1:7进行智能绘图，绘制主视图跟俯视图。中中轴线剖切主视图，得到主剖视图，用其来代替主视图。 （2）尺寸标注使用智能尺寸对零件进行所有尺寸的标注，然后手动删除重复标注的尺寸。标注的主要尺寸有形状尺寸与定位尺寸。 （3）尺寸公差及行为公差标注 夹具体中，高度方向尺寸精度比较高，形状方面一般不标注尺寸公差，对于有配合要求的圆柱销钉孔的位置跟形状应按装配图要求标注尺寸公差。（4）表面粗糙度标注 零件所有表面（包括非加工的毛坯表面）均应该标准表面粗糙度。其中夹具体的上下表面粗糙度要求比较高，故应该分别标注。不同的表面精度要求不同，加工方法也不相同，故其表面粗糙度也不应该相同。（5）技术要求 在零件图中标注出夹具体的技术要求。 图 5.2.16、设计心得体会 经过