复杂零件三维造型

1、附件：复杂零件三维造型实验一的主要内容：活塞式压气机关键零部件的三位造型；实验二的主要内容：装配图完成后，用 COSMOSMotion软件进行气缸运动状况模拟仿真，得到在自定义活塞推力时活塞的位置、 速度、加速度以及曲柄的运动力矩等参随时间的曲线。 本附录仅介绍实验一的相关内容。实验一 复杂零件三维造型 实验类型：验证、综合软件平台需求：windows xp 或者 win7 旗舰版一 实验目的1了解大型三维软件建模和装配过程；2学习 solidWorks 2007 及以后版本软件的使用，为实验二打好基础。二 实验内容1完成活塞式压气机关键零部件 （包括曲柄， 连杆， 销轴， 活塞和机座） 的建

2、模；掌握草图绘制，拉伸、切除、倒角、镜像、阵列、抽壳等特征造型的步骤和法，掌握基准轴、基准面的建立以及应用，掌握零部件材质和外观的应用。2完成装配，掌握零部件的调入、移动旋转，掌握同轴、重合、平行、垂直等配合关系的步骤和法，掌握零件的固定和浮动的步骤和法。3学会用 Edrawings 测绘零部件尺寸。三 实验步骤实验步骤见下文。由于软件的操作过程很多， 同一个零部件， 有多种建模和装配方式， 附件一的方法仅作参考， 不做唯一要求。 只要完成相关装配， 定义好相关零部件之间的约束，能为实验 二做好铺垫即可。四 实验数据处理提交完成的电子文档，含零件图和装配图。实验步骤本实验介绍活塞式气压机的造型

3、和仿真模拟。通过气压机主要零件曲柄、活塞、连杆、销轴和机座的造型，可以掌握 SolidWorks 的草图绘制，特征造型，基准轴、基准面零件装配等基础知识。 1.1 工作原理活塞式气压机是一种能将机械能转化为气体势能的机械，机构简图如图 1.35 所示。电动机通过皮带带动曲柄移动，由连杆推动活塞移动，压缩气缸内的空气达到需要的压力。 曲柄旋转一周，活塞往复移动一次，气压机的工作过程可分为吸气、压缩、排气三步。 1.2 零件造型活塞式气压机气缸的零件组成比较复杂， 在不影响运动仿真的前提下， 只对其主要零件进行造型，包括曲柄、连杆、销轴、活塞和机座。1曲柄运行 SolidWorks 选择【文件】

4、/ 【新建】 / 【零件】 命令，建立一个子新文件，以文件名“曲柄”存盘。右击 FeatureManager 设计树中的【材质】 ，选择【编辑材料】命令，如图 1.1 所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢” ，点击确定按钮。图1.1选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】 ，绘制一个圆，用智能尺寸按钮标注圆的直径50，如图 1.2 所示，单击退出草图。选择【插入】/ 【凸台/基体】/ 【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为 5.00mm，如图 1.3所示。 图1.2 图1.3 在圆柱端面上右击，选择【插入草图】命令，按下 ，正视于草图，绘制圆，标注尺寸直径 10mm，中心距 15mm，标

5、注尺寸如图 1.4所示，单击 退出草图。选择【插入】/【凸台基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为 20.00mm。 在圆柱体的另一端上右击，选择【插入草图】命令，按下 正视于草图，绘制圆，标注尺寸直径 10mm， 中心距 15mm， 标注尺寸如图 1.5所示， 单击 退出草图。 选择 【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】草图，拉伸距离为 5.00mm。 图1.4 图1.5选择【插入】/【特征】/【圆角】命令，将各边倒圆角，如图 1.6所示。 图1.6选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，以拉伸距离为 5.00mm 的特征端面创建一个基准面 1，如图 1.7所示。图1.7选择【插入】

6、/ 【阵列/镜像】/ 【镜像】命令，选择基准面 1 作为镜像面，镜像对象选择【要镜像的实体】 ，选择整个已经完全成造型的实体，如图 1.8所示， 单击确定按钮 得到曲柄造型，如图 1.9 所示。 图1.8 图1.92连杆选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“连杆”存盘。右击 FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，如图 1.2 所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢”。选择 【插入】/【草图绘制】 命令， 选择 【前视基准面】 ， 绘制草图， 标注孔尺寸10mm和5mm，孔距 90mm，如图 1.10所示，单击 退出出草图。 【插入】/【

7、凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为5.00mm。选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，选择连杆端面，设置参如图1.11所示，建立一个通过连杆厚度中间的基准平面，供装配使用。 图1.10 图1.11选择【插入】/ 【特征】/ 【圆角】命令，将零件各边倒角，边长为1.00mm，如图 1.12所示。图1.123销轴选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“销轴”存盘。右击 FeatureManager 设计树中的【材质】 ，选择【编辑材料】命令，如图 1.1所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢”。选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】，绘制草图

8、，标注尺寸5mm和3mm，如图1.13所示，单击 退出草图。选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为38.00mm。选择 【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，选择销轴端面，设置如图1.14所示，建立通 过销轴长度中间的基准平面，供装配使用，如图1.15所示 。 图1.13 图1.14 图1.154活塞 选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“活塞”存盘。右击FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令， 设置零件的材质，选用 “普通碳钢”。 选择 【插入】/ 【草图绘制】命令，选择 【前视基准面】 ，绘制一个圆，直

9、径为 40.00mm，单击 退出草图，选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸距离为 40.00mm，得到一圆柱体。 选择【插入】/【特征】/【抽壳】命令，选择圆柱体端面，抽壳壁厚填写 3 。如图 1.16所示。 选择【插入】/【参考几何体】/【基准轴】命令，选择圆柱面，建立通过圆柱轴线的基准6轴 1。 选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，再在图 1.17中选择“基准轴 1”和“上视基准面” ，建立通过圆柱轴线的基准面 1.。右击该基准面边框，选择【插入草图】命令，按下，正视于草图，在草图上绘制一个圆，如图 1.18所示，单击 退出草图。图1.16 图1.17 图1.18图1

10、.19 选择【插入】/【切除】/【拉伸】命令，参设置如图 1.19 所示。再次右击基准面1边框，选择【插入草图】命令，选择基准轴作为旋转轴，在活塞上环切除一个槽，如图1.20、图1.21所示，单击 退出草图。 图1.20 图1.21选择【插入】/【阵列/镜像】/【线形阵列】命令，选择环形切槽特征作为阵列对象，如7图1.22 所示。选择基准轴作为阵列方向，填写阵列参数，如图1.23 所示。 图1.22 图1.23选择【插入】/【特征】/【圆角】命令，将各外边倒圆角，半径 0.50mm，得到零件活塞造型，如图1.24 所示。图1.245机座 选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以

11、文件名“机座”存盘。右击FeatureManager设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，设置零件的材质，选用“普通碳钢”。 选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】 ，绘制草图，标注尺寸如图 1.25所示，单击 退出草图。选择【插入】/ 【凸台/基体】/ 【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为50.00 mm。得到机座造型，如图1.27 所示。 图1.25 图1.26 1.3 装 配 选择【文件】/ 【新建】/【装配体】命令,建立一个新文件，以文件名“活塞式压气机装配体”保存该文件。单击装配体工具栏的插入零部件按钮，或选择【插入】/【零部件】/【现有零件/装配体】命令，在左边 Pr

12、opertyManager 对话框中将出现以前保存的文件，如图1.27所示，在存放本章零件的文件夹中选择有要装配的零件。 如果工具栏上没有出现按钮，右击工具栏任意位置，在出现的菜单中选中【装配体】。1曲柄与连杆装配 首先将前面完成的零件 “曲柄” 添加进来。 再次单击装配体工具栏上的插入零部件按钮，在左边 PropertyManager 对话框中单击 按钮， 将前面完成的零件 “连杆” 添加进来。 单击视图工具栏的局部放大按钮 ，将零件放大，为了便于装配，可以用工具栏上的移动零部件，用 旋转零部件来调节零部件的位置，以便于装配。单击装配体工具栏上的配合按钮 ， 在 PropertyManage

13、r 的配合选择下， 分别选择曲柄轴面和连杆的孔面，如图1.28所示，出现配合弹出工具栏 ，这里自动识别的默认配合为同心配合，零部件将移动到位，预览配合。选择配合弹出 工具栏上的 ，确认配合。 图1.27 图1.28 若已经安装 COSMOCMotion，配合时的时候会出现“自动设置新零件为静止或运动部件”的提示，这里回答“是”或“否”都可以，只需要在装配完毕后，在 COSMOCMotion中再次确认，修改静止或运动部件即可。 再次单击装配体工具栏上的配合按钮 ，选择图 1.29中曲柄的基准面和连杆的基准面，进行重合配合。这里，可以选择图形中的基准面，也可以将左边树状文字展开，用鼠标选择文字。

14、图1.29 2连杆与销轴装配 选择工具栏上的增加零件，单击 按钮，从文件夹中添加零件“销轴”，选择工具栏中的配合按钮 ， 然后选中连杆上的孔和销轴的表面， 进行同心配合， 单击弹出工具栏上的，确定配合。再次选择工具栏上的配合按钮，单击绘图区左边文字“活塞式气压机装配体”前面的“+”号，将其展开，分别选择连杆和销轴的基准平面，完成重合配合，从而使连杆与销轴在中间位置对齐装配，如图 1.30 所示。3销轴与活塞装配 选择工具栏上的增加零件，单击 按钮，从文件夹中添加零件“活塞”选择工具栏上的配合按钮 ， 然后选中活塞的孔和销轴的表面， 进行同心配合，单击弹出工具栏上的，确定配合。再次选择工具栏上的配合按钮 ，单击绘图区左边文字“活塞式其压机装配体”前面的“+”号，将其展开，分别选择活塞和销轴的基准平面， 完成重合配合，使活塞和销轴咋中间位置装配，如图 1.31 所示。图1.30图1.314活塞与机座装配选择工具栏上的增加零件，单击 按钮，从文件夹中添加零件“机座” ，选择工具栏上的配合按钮 ， 分别选择活塞圆柱体表面与机座圆柱体表面， 完成重合配合。 单击弹出工具栏上的 ，再次选择工具栏上的配合按钮 ，单击绘图区左边文字“活塞式气压机装配体”前面