Solid Edge幾何建模技巧

2022-08-14 03:12:02 字數 3352 閱讀 8329

謝超維(天水二一三電器****,741001)

摘要:本文闡述了solid edge製圖軟體使用的一些技巧,旨在交流該軟體的使用經驗,提高產品設計效率。

關鍵詞:草圖;特徵;零件構造;裝配

1 引言

隨著三維cad製圖(計算機輔助設計)技術的發展,這一技術被廣泛的使用於電器產品結構設計中。利用三維cad設計軟體作為結構設計的創作工具,不僅減少了設計、計算、製圖所需的時間,縮短了設計週期,而且便於實現產品的標準化、通用化和系列化,並且在此基礎上,設計人員可以很方便的進行個性化設計,有利於進行設計方案的優化選擇。

solid edge軟體是一種廣泛使用的三維cad軟體,可以根據初步的設計思路對產品進行立體造型,通過直觀可視的幾何形狀、幾何位置了解各個零件間的配合間隙、配合精度,進而進行裝配驗證和調整,達到優化產品結構,提高產品整體裝配效能的要求,並可以據此完成平面檢視的製作,最終生成具有指導意義的圖紙檔案。

2 使用技巧

通常,產品的設計可以自下而向上進行也可以自上而下進行,但不論那種過程,最終都要通過最細節化的零部件設計來完成。 solid edge軟體的零部件構造過程,通常是先做出乙個大體的幾何模型,然後通過挖、補等方法完成具體形狀、細節。起始幾何模型的選擇及輪廓的繪製,為零件構造的後續工作提供了原始資訊,決定了後續特徵製作的可行性和合理性,而不同的挖補過程則體現了設計者不同的構造思路,這些過程的差異決定了零部件是否便於進行調整、修改以及在裝配過程中使用替代零件對產品布局的影響程度。

基於此,軟體使用人員不但要善於掌握零件的關鍵特徵,而且要擅長使用solid edge軟體的一些小技巧,通過最便捷的方法達到設計目的。根據使用經驗,在應用solid edge軟體進行零件構造時,應著重從以下幾個方面注意:

2.1 草圖的繪製不能過於複雜。

零件特徵的製作,首先是從繪製平面圖——草圖開始的,如果草圖形狀比較複雜,圖元之間有比較穩定的定位關係,將複雜的草圖先畫出來再進行特徵製作也能達到一定目的,但是在產品結構的設計階段,對中間結果進行反覆修改是必不可少的,草圖作為生成中間結果的關鍵步驟,引數的調整往往會牽一髮而動全身,過於複雜的草圖形狀,在修改時容易使其中的某些圖元失去定位依據,造成的結果是:軟體無法對該草圖進行重新計算,零件的後續構造特徵也常會因為基準的改變而產生缺陷或失效,從而顧此失彼,增加了零件造型的複雜程度。

2.2 對零件各個特徵的製作順序要有乙個統籌的安排,在兼顧2.1的同時,盡量使用最少的特徵製作過程完成零件構造。

例:圖一的基本形狀是乙個帶有斜度的中空的正方體,另外帶有過渡圓角和凸緣特徵。這個簡單的圖形包括了凸台、拉伸、除料、凸緣、倒角、斜度、薄殼等基本特徵的構造過程。就基

體制做,即帶斜度的正方體製作來說,可以在

進行第乙個特徵的製作時,先繪製出帶圓角的

正方形,再從上到下進行拉伸,然後進行第二

個特徵的製作——斜度處理,經過兩個特徵建

模就能達到圖二的幾何形狀,也可以在進行第一

個特徵的製作時,先做出梯形進行左右拉伸,接

著進行斜度處理和圓角處理(圖三),用三個特徵

構造過程達到圖二的效果,顯然,第一種方法要

少用乙個建模過程,相比較要簡單的多。而在做凸

緣、過渡圓角和除料特徵時,如果先構造出凸緣特徵,再加入過渡圓角,最後進行除料處理,那麼凸緣面

的選擇可以一次完成,圓角過渡線也能很方便的提

取出來,反過來,凸緣面的選擇和過渡圓角線的提取都會變得相對複雜,使原本可一次提取的連續的線、面必須經過分段操作才能達到最終目的。但是如果在圖一的基礎上又要拉伸出乙個凸台,由於凸台和長方體存在相對位置關係,如果按照完全按圖二的製作順序,由於圓角及拉伸斜度的存在,將不利於凸台定位,這就要考慮製作的正方形不要帶圓角,便於尺寸修改和下一步特徵的完成。

2.3要善於利用計算機系統的基準點、基本方向,為零件造型提供基準。

基準點、基本方向是計算機提供的原始基準,盡可能的利用直觀、一致的造型基準構造幾何實體,不但便於中間結果的修改,避免由於零件引數的變化引起的後續草圖、特徵等過程失效,而且便於零件在裝配狀態下進行定位。零件造型時,首先要確定其裝配狀態,選出主體裝配件,並按照常規裝配位置,參照主體裝配件選定所有零件的正方向。只有所有零件在構造時就有共同的參考基準,才不會因為零件進入裝配狀態的次序、零件替換、引數調整等影響整體裝配布局。

2.4靈活使用複製方法。

零件製作過程中存在多種複製方法,在草圖繪製過程中可以進行幾何圖元的複製,在特徵製作時可以進行選定特徵的複製,還可以對已經儲存的立體造型直接提取複製。當零件在整體布局上存在對稱結構,而對稱結構比較簡單,同時裝配方法也不太複雜時,直接進行草圖對稱繪製,尺寸也以對稱方式標註,會使整個過程更加直觀簡單。對於有多個不同形狀的幾何體的有規律排列,首先要做出各個基本特徵,然後選取需要複製的所有幾何體,最後通過「映象拷貝」或「陣列」的方法進行分布,就可以使複製步驟更加簡化,圖形修改起來也容易一次到位。

當結構相同的幾何形狀按一定規律分布,並且這些結構匹配相同的零部件時,直接使用「陣列」工具會為以後裝配打下良好的基礎,陣列布局可以完全被裝配過程直接利用,從而大大提高軟體處理速度。如果乙個特徵需要多次使用,還可以作為特徵零件儲存起來,在使用過程中被反覆呼叫及修改。

2.5 同乙個零件,通常要由多個特徵逐步構造而成,其製作過程並不唯一,要因時順勢,善於變通。

例:圖四是乙個薄壁件,麵一比其它面厚,裡面

有乙個中空的凸台。在構造這個零件的過程時,首

先要拉伸出基本幾何外形,接著可以用不分優劣的幾種方法進行。1、先對基本幾何體除料做出凹坑,接著

依據均勻壁厚尺寸進行抽殼,最後對特殊壁厚進行加厚處理。2、先對基本幾何體除料做出凹坑,再進行兩次除料達到目的。3、先對零件整體進行除料,再選定面二繪製凸台輪廓,拉伸凸台,最後進行除料。

圖四零件構造過程分解圖如下:

假如在乙個正方體上挖乙個圓柱形的孔,通過「旋轉除料」或普通的「除料」都可以很容易的達到目的,不同的是「旋轉除料」需要確定好剖切平面的位置及定義旋轉軸,而「除料」工具則是要對圓心進行定位並確定除料深度,雖然,橫向比較這兩種方法並不存在優劣之分,但是,實際上這幾個關鍵定位引數確定的簡便程度常常是有差別的。

2.6 運用自上而下的製作方式,即在裝配環境中進行零件製作,進行創造性設計。

先進行零件設計,然後通過各種定位關係進行裝配的過程稱為自下而上的設計,在使用這種設計方法時,可以盡可能的利用、借代成熟零件,成熟的產品零件布局,有利於產品零件的傳承使用和產品的系列化設計。但以下情況用自上而下的製作方式會更有利於零件設計。一種是當產品的某處尺寸已完全確定,無法更改,需要據此進行特定零件改造、設計;另一種是進行乙個全新的產品的設計。

乙個全新產品的設計過程,可分為功能設計、布局設計、引數設計等階段,這就要求首先要確定產品結構與功能間的對應關係,然後完成實體部分(零部件)的排列組合,最後定義零部件的幾何形狀和引數尺寸,如果脫離功能設計和布局設計而直接進入引數設計階段,設計的零件往往不能滿足使用要求,只會白白的加大工作量,產生無效勞動。

俗話說熟能生巧,對於結構設計人員來說,要掌握一定的軟體使用技巧,關鍵還在於反覆使用,善於總結,將書面的條文化經驗靈活掌握。

Solid Edge使用技巧整理

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