【文章內(nèi)容簡介】 模型配置，在不同的配置中，裝配模型可以進(jìn)行不同的設(shè)計，這樣設(shè)計者為達(dá)到同一設(shè)計功能，可以設(shè)計出多種不同的設(shè)計方案，便于設(shè)計者進(jìn)行設(shè)計方案的評審和挑選 。 同時，由于各種配置中存在部分設(shè)計零件在設(shè)計模型中不需要進(jìn)行設(shè)計的結(jié)構(gòu)變化，如大型設(shè)備中的基本結(jié)構(gòu)件、機(jī)床或?qū)Ｓ迷O(shè)備的床身等，設(shè)計者只要對各配置裝配模型中的部分結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)進(jìn)行不同方案的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計，就可以節(jié)省大量設(shè)計時間和設(shè)計精力，提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期，有利于新產(chǎn)品的開發(fā)和研制。 SolidWorks軟件是一款功能強(qiáng)大的 CAD 軟件，不僅能完成三維造型，實現(xiàn)從產(chǎn)品概念、零部件設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)構(gòu)設(shè)計和裝配模型設(shè)計，而且能完成三維造型產(chǎn)品的上色、賦予材料質(zhì)感、三維動畫演示和渲染圖像等。動畫是一種傳遞設(shè)計思想，記錄仿真的載體，它的特點就是形象和直觀。在某些場合下，如產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，僅僅依靠文字或敘述往往不易講解清楚，而使用動畫就能免去這種麻煩，達(dá)到交流的目的。 Animator插件是一個與 SolidWorks完全集成的動畫制作軟件。它最大的特點在于能夠方便地制作出豐富的動畫效果，以演示產(chǎn)品的外觀和性能，增強(qiáng)客戶與企業(yè)之間的交 流。 使用 Animator能將 SolidWorks的三維模型實現(xiàn)動態(tài)的可視化，并且及時錄制產(chǎn)品設(shè)計的模擬裝配過程、模擬拆裝過程和產(chǎn)品的模擬運行過程，將設(shè)計者的意圖更好地傳遞給客戶。 SolidWorks的 Animator插件提供如下的產(chǎn)品外觀展示能力： (1)零件外觀漸隱效果與色彩改變。 (2)爆炸或解除爆炸動畫，展示裝配中零部件的裝配關(guān)系。 (3)動畫顯示裝配體的剖切視圖，展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 (4)利用專業(yè)的燈光控制以及為零件和特征增加材質(zhì)來產(chǎn)生高質(zhì)量的動畫效果。 (5)零部件位置與視角變化。 (6)通過屏幕 捕捉再現(xiàn)零件設(shè)計過程。 Animator和 PhotoWorks無縫集成，可以充分利用 SolidWorks獨有的實體模型PhotoWorks的高品質(zhì)的渲染功能。通過全相關(guān)來保證精度，包括保持配合約束關(guān) 6 系以及零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖之間的同步更新。通過增強(qiáng)的圖形燈光控制來增強(qiáng)視覺效果。通過專業(yè)的燈光控制和為零件的特征增加材質(zhì)來產(chǎn)生高質(zhì)量的動畫效果。依靠龐大的材質(zhì)、紋理和背景庫．增強(qiáng)視覺沖擊力。 SolidWorks軟件不僅具有強(qiáng)大的三維造型功能，而且具有強(qiáng)大的有限元高級分析功能，其分析模塊與 SolidWorks軟件無縫集成。主要包括分析工具COSM()SXpress、工程用有限元分析模塊 C( )SMOSworks、虛擬樣機(jī)及運動仿真COSMOSMotion以及流體流動和熱分析模塊 C()SM()SFloworks等。 4 機(jī)用虎鉗 機(jī)用虎鉗的定義及分類 虎鉗有多種類型，按精度 可分為普通型和精密型。精密型用于平面磨床、鏜床等精加工機(jī)床。 虎鉗 按結(jié)構(gòu)還可分為帶底座的回轉(zhuǎn)式、不帶底座的固定式和可傾斜式等。 虎鉗的活動鉗口也有采用氣動、液壓或偏心凸輪來驅(qū)動快速夾緊的。 機(jī)用虎鉗的用途 及工作原理 機(jī)用虎鉗是 安裝在機(jī)床工作臺上，用于夾緊工件，以便進(jìn)行切削加工的一種通用工具。 固 定鉗身可安裝在機(jī)床的工作臺上，起機(jī)座作用， 如果 轉(zhuǎn)動 絲杠 ， 就能帶動螺母作左右移動，因為螺旋線有兩個運動：轉(zhuǎn)動和軸向移動， 絲杠 被軸向固定所以只能轉(zhuǎn)動，軸向移動傳遞給了螺母，螺母帶著 螺釘（ 此處為 自制螺釘）、活動 鉗身、 護(hù) 口板作左右移動 ， 起夾緊或松開工件的作用，這就是 機(jī)用虎鉗 的 具體 工作原理。 5 基于 SolidWorks 的 模擬仿真 實例 為了實現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運動仿真，首先必須利用 SolidWorks 強(qiáng)大的實體造型功能構(gòu)造出運動構(gòu)件的三維模型， 本文 基于 SolidWorks 軟件 生成零件的三維實體模型 包括 :： 機(jī)用虎鉗的 固定鉗身 ， 活動鉗身 ， 絲杠 ， 螺母，螺釘， 護(hù)口板 、環(huán)、等 。 只有 三維實體模型還不能模擬機(jī)構(gòu)的運動，需要運動的零件模型必須進(jìn)行裝配，這種裝配通常是手動完成的。這種方法不但費時費力，而且可能產(chǎn)生裝配錯誤，影響后面進(jìn)行的運動仿真。本文采用程序裝配的方法，自動在前一個機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件上裝配新的機(jī)構(gòu)。如果前面的機(jī)構(gòu)不存在，則自動將主動構(gòu)件的坐標(biāo)原點定位于裝配體的坐標(biāo)原點。 進(jìn)行運動仿真時，首先根據(jù)需要找到并打開運動構(gòu)件的三維實體模型，然后根據(jù)實際情況設(shè)置各個構(gòu)件在裝配體中的位置，使每個構(gòu)件都正確的安裝在裝配體之中。 從運動仿真的結(jié)果很容易看出裝配體的工作運動原理，效果逼真。 7 基于 SolidWorks 的 三維實體建模 固定鉗身 的 三維實體建模 (1) 啟動 Solidworks2020。單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“新建”圖標(biāo) ，新建一個零件文件。 保存名為 “ 固定鉗身 .sldprt”。 (2) 繪制草圖。 在 左側(cè)的“ FeatureManager 設(shè)計樹 ” 中選擇“上視基準(zhǔn)面”作為 繪圖基準(zhǔn)面， 單擊 （草圖繪制）工具 。 (3) 單擊 （ 矩形 ）工具，過草圖原點繪制一個 矩形 ，單擊 （智能尺寸）工具，按照圖紙尺寸定義草圖， 單擊 退出草圖。 (4) 單擊 （拉伸凸臺 /基體 ） 工具， 設(shè)定拉伸的長度 ，如圖 1，然后單擊（確定） 。 圖 1 拉伸參數(shù)設(shè)置 (5) 選擇零件上表面作為繪圖基準(zhǔn)面，再次單擊 （草圖繪制）工具，同上面繪制草圖，定義尺寸。單擊 （拉伸凸臺 /基體）工具，設(shè)定拉伸的長度，然后單擊 （確定）。 (6) 選擇繪圖基準(zhǔn)面，再次單擊 （草圖繪制）工具，繪制草圖，單擊 （拉伸切除）工具，設(shè)定 切除的深度，然后單擊 （確定）。 (7) 采用類似的方法，重復(fù)上述操作，按照圖紙尺寸依次對零件進(jìn)行造型。如圖 2 所示。 圖 2 拉伸、切除的基體 8 (8) 選擇 基體 的側(cè) 面，單擊標(biāo)準(zhǔn)視圖工具欄上的 （ 正視于 ） ， 單擊工具欄上的 （圓）工具 ，繪制并標(biāo)注圓。 然后單擊特征工具欄上的 （ 拉伸切除 ）工具，設(shè)定切除的深度，然后單擊 （確定）。按照此步驟，完成基體上其余的孔的造型。 (9) 單擊工具欄上的 （圓角）工具，在 PropertyManager 中 設(shè)置 圓角 項目，如圖 3 所示，然后單擊 （確定） 。 按照此步驟依次完成其余圓 角部分。 圖 3 圓角參數(shù)設(shè)置 (10) 單擊工具欄上的 （ 倒 角）工具，在 PropertyManager 中設(shè)置 倒 角項目，然后單擊 （確定）。 (11) 單擊 （異形孔向?qū)В┕ぞ撸? PropertyManager 中設(shè)置 孔規(guī)格。 在孔類型標(biāo)簽下選擇參數(shù) 如圖 4 所示。 選擇位置標(biāo)簽，然后按照圖紙尺寸將兩個孔放置在固定位置上，單擊 （確定）。 圖 4 異形孔參數(shù)設(shè)置 (12) 單擊 按鈕， 保存零件 。 9 圖 5 固定鉗身 三維 實體 圖 活動鉗身 的 三維實體建模 (1) 單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的 “新建”圖標(biāo) ，新建一個零件文件 ， 保存名為“活動鉗身 .sldprt”。 (2) 繪制草圖。在左側(cè)的“ FeatureManager 設(shè)計樹”中選擇“上視基準(zhǔn)面”作為繪圖基準(zhǔn)面，單擊 （草圖繪制）工具。 過原點繪制草圖，單擊 （智能尺寸）工具，按照圖紙尺寸定義草圖，單擊 退出草圖。 (3) 單擊 （拉伸凸臺 /基體）工具，設(shè)定拉伸的長度，然后單擊 （確定）。 (4) 選擇繪圖基準(zhǔn)面，再次單擊 （草圖繪制）工具，繪制草圖，單擊 （拉伸切除）工具，設(shè)定切除的深度，然后單擊 （確定）。 (5) 單擊工具欄上的 （圓角）工具 ， 在 PropertyManager 中設(shè)置圓角項目， 然后單擊 （確定） 。 圖 6 活動鉗身 三維實體圖 10 絲杠的 三維實體建模 (1) 單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“新建”圖標(biāo) ， 新建一個零件文件 ，保存名為“絲杠 .sldprt”。 (2) 在左側(cè)的“ FeatureManager 設(shè)計樹”中 選擇“前 視基準(zhǔn)面”，單擊 （草圖繪制）工具