【文章內(nèi)容簡介】 裝配圖模板依次插入各零件 , 通過對各零件 依次添加正確的配合關(guān)系組裝成虎鉗裝配圖 , 見下圖 31。 圖 31 虎鉗裝配圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 10 在零部件建模時(shí)要注意幾個(gè)問題 : ①畫草圖時(shí)要使尺寸、注釋的位置擺放合理、有序 , 便于自動生成合理的工程圖 , 減少修改 。 ②特征的生成要體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖 ,便于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化 。 ③對于外形特征相同而尺寸不同的零件 , 可通過配置 , 利用同一個(gè)模型按不同的尺寸作變量建立系列零件設(shè)計(jì)表生成系列零件。圖 32 為采用自底向上建模方法建立的 DYL251 起重機(jī)主動車輪裝配模型。 圖 32 采用自底向上建模方法建立的 DYL251 起重機(jī)主動車輪裝配模型 自底向上建模方法應(yīng)用起來較簡單 , 也是初學(xué)者最常用的方法 , 但對各零件建模時(shí)必須保證其尺寸完全正確 , 否則建裝配體時(shí)會發(fā)生許多干涉 ,修改起來非常麻煩 。另一方面 , 在我們實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常會有一些非標(biāo)設(shè)計(jì) ,這就意味著裝配體整體結(jié)構(gòu)變化不大，但要經(jīng)常改變其大小尺寸 , 此種建模方法就難以適用這種變化。因此在 SolidWorks 中對裝配體采用自底向上建模方法難以真正體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖。在 SolidWorks 中 ,關(guān)于模型被改變后如何表現(xiàn)的計(jì) 劃稱為設(shè)計(jì)意圖。為了有效地使用 Solidworks 參數(shù)化建模系統(tǒng) , 設(shè)計(jì)人員必須在建模前考慮好設(shè)計(jì)意圖。要想真正體現(xiàn)出裝配體的設(shè)計(jì)意圖 , 最好是采用自頂向下的建模方式。 ( 2) 自頂向下的建模方法。自頂向下設(shè)計(jì)方法 ,就是一種從裝配入手的設(shè)計(jì)方法 , 允許你在裝配體中對零件進(jìn)行建立和編輯 , 零件的草圖輪廓 , 終止關(guān)系 , 建構(gòu)平面等都可參考裝配體中其它實(shí)體。此方法應(yīng)用起來較困難 , 要求設(shè)計(jì)者思路非常明確 , 而且要想得周到。在裝配體中 , 可以象在零件圖中一樣對零件進(jìn)行編輯 ,這樣就可以使用一個(gè)零 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 11 部件的幾何特征來幫 助定義另一個(gè)零部件。當(dāng)在零部件之間建立參考關(guān)系時(shí) , 模型將完全相關(guān)聯(lián)。對參考零部件所做的改變會使其它零部件相應(yīng)更新。在進(jìn)行裝配體自頂向下建模時(shí) , 其中之一就要合理的建好裝配體的布局草圖 , 通過零件與裝配體草圖的關(guān)聯(lián)自上而下地設(shè)計(jì)一個(gè)裝配體。可以繪制一個(gè)或多個(gè)草圖 , 用草圖顯示每個(gè)裝配體的零部件的位置。然后 , 可以在生成零件之前建立和修改設(shè)計(jì)圖。另外 , 可以隨時(shí)使用布局草圖在裝配體中作出變更。使用布局草圖設(shè)計(jì)裝配體最大的好處 , 就是如果更改了布局草圖 , 則裝配體及其零件都會自動隨之更新。以皮帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例 , 其基本思路為 : ①在裝配體中繪制草圖 , 使用圓代表皮帶輪的外邊緣。使用圓之間的切線代表皮帶 。 ②插入一個(gè)新零件帶輪 ,根據(jù)布局草圖上帶輪的位置和直徑對帶輪建模 。 ③同樣根據(jù)布局草圖的信息對其它帶輪以及惰輪建模 。 ④根據(jù)布局草圖 , 生成皮帶零件 , 最終得裝配圖 , 見圖 33。此時(shí)裝配體由皮帶及一組皮帶輪組成 , 其位置和尺寸都由布局草圖決定 , 通過改變布局草圖便可得到不同的布局方式 ， 圖 33 皮帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)裝配圖 從而體現(xiàn)出不同的設(shè)計(jì)意圖。皮帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)裝配體草圖繪制相對較簡單 , 只采用了一個(gè)前視布局草圖 就解決了。有些裝配體變化較復(fù)雜 , 需要采用幾個(gè)合理的草圖配合使用才行。如橋式起重機(jī)箱形主梁通常由上下蓋板、主副腹板以及許多大大小小的主副加勁板組成的。其小零件很多 , 而且它們的尺寸大小變化有一定的規(guī)律。為此 , 建模時(shí)可采用前視與右視兩布局草圖 , 通過兩草圖分別反映出它們的截面變化與跨度變化。同時(shí)可在兩草圖中建立合理的方程式 , 讓裝配體、零件都能根據(jù)設(shè)計(jì)者的意圖自動變化 , 而不出錯。通過逐步插入零件最后建成的主梁模型，由起重機(jī)起重量等變化帶來主梁跨度及截 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 12 面變化均可由以上兩草圖的變化來驅(qū)動 , 同時(shí)不必?fù)?dān)心其零件 出錯 。 生成工程圖： SolidWorks 能快捷地生成完整的、符合實(shí)際產(chǎn)品需要的工程圖樣 。 由三維實(shí)體自動生成任何不同的視圖、局部視圖、剖視圖和相關(guān)視圖 。 在剖視圖上自動生成剖面線。圖紙的全相關(guān)性簡化了設(shè)計(jì)的過程 , 實(shí)體模型、圖紙和裝配能自動相關(guān)地更新。當(dāng)圖紙中的視圖修改時(shí) , 三維幾何模型也隨之改變 , 也可以人為控制相關(guān)的更新。能自動消除在視圖中的相關(guān)隱藏線 , 也可以進(jìn)行人工有選擇地消隱。在應(yīng)用過程中 , 通過引用已定義的標(biāo)注符號、文字說明和圖紙模板 , 自然形成企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。有完整的尺寸和符號標(biāo)注工具 , 在 視圖中可以控制三維模型中已有標(biāo)注的顯示 , 在視圖上標(biāo)注參考尺寸 , 并可以控制單個(gè)尺寸的表示方式 , 自動生成圖紙中的材料明細(xì)表。選取適當(dāng)?shù)谋壤蛨D紙 , 插入模型后生成合適的二維工程圖。同時(shí)根據(jù)需要向視圖插入尺寸、公差、表面粗糙度等 , 使其符合出圖要求。 齒輪箱毛坯模型和零件模型的建立 采用自頂向下的建模方法。創(chuàng)建時(shí)首先利用拉伸和拉伸切除命令來繪制箱體的主題輪廓，然后再空的命令生成孔，最后生成圓角等。 在左側(cè)的 “ 設(shè)計(jì)樹 ” 中選擇 “上視”作為圖的基準(zhǔn)面，然后利用“工具條”中的“草圖繪制”進(jìn) 入草圖編輯，再利用“矩形”按鈕繪制一個(gè) 95*127 的矩形 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 在上述草圖的基礎(chǔ)上，利用左側(cè)的“拉伸 ” 命令生成一個(gè)長方體，深度為 189，可生成圖： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 然后在其頂面上繪制一個(gè)矩形，并利用“圓角”命令將四角改為 R8 再選用“拉伸切除”命令切除其中的實(shí)心，方向向下，深度為 179，得到如圖所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 15 在前視圖表面繪制圓形圖，并使之位置正確，如下圖所示： 再選用“拉伸切除”命令使之生成，如下圖所示： 內(nèi)側(cè)孔同理 最后圓角生成，毛坯模型圖制作完成 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 16 采用相同的方法 建立起零件模型圖，如圖所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 17 第 4 章 工藝規(guī)程的確定 零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。由于生產(chǎn)規(guī)模和具體情況的不同對同一零件的加工工序綜合可能有很多的方案。應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件采用其中最完善和最經(jīng)濟(jì)的一個(gè)方案。工藝規(guī)程選擇要考慮的基本因素： 生產(chǎn)規(guī)模是決定生產(chǎn)類型的主要因素。即設(shè)備、用具、機(jī)械化、自動化程度等。 制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。 零件材料性質(zhì)。 零件制造的精度包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定的要求。 零件的表面粗糙度。 特殊限制條件 如：工廠設(shè)備和用具條件。 編制的加工規(guī)程要在生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)條件下達(dá)到最經(jīng)濟(jì)與安全的效果。 箱體的加工表面主要是平面和孔。根據(jù)箱體的技術(shù)要求來制定工藝過程，其目的是：在保證加工質(zhì)量的前提下，力求做到效率高、成本低。為此，要正確選擇定位基準(zhǔn)，選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ê图庸ろ樞颉? 箱體定位基準(zhǔn)的選擇是箱體加工 的首要問題。一般要使所選用的定位基準(zhǔn)保證主要孔的加工余量均勻；保證裝入箱體的零件與箱體不加工的內(nèi)壁有足夠的間隙。為了減少定位誤差及加工過程中各工序的誤差積累對箱體加工精度的影響，應(yīng)優(yōu)先考慮 “ 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ” 原則。 在成批生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)中，箱體通常是以頂面和兩定位銷孔（即所謂一面兩孔）為精基準(zhǔn)。而在單件小批生產(chǎn)中，則常以箱體的裝配基準(zhǔn)作為主要精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大小。 重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 18 寸、位置符合零件圖要求。 1）合理分配加工余量的原則 a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)； b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布 均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面； 2） 保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 3） 便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 4） 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩 組表面之間位置誤差會相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。 精 基準(zhǔn)的選擇原則 1） 基準(zhǔn)重合原則： 利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則： 在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。 這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差。 例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸心線的垂直度。 3） 互為基準(zhǔn)原則： 加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精 加工和光磨加工中。例如： 車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求 4） 自為基準(zhǔn)原則： 以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則， 如浮動鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準(zhǔn) 。 為了保證箱體上孔與孔、孔與平面及平面與平面之間較高的位置精度 要求，箱體加工應(yīng)遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則選擇精基準(zhǔn)，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一精基準(zhǔn)定位加工。此外，采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，還有利于減少夾具設(shè)計(jì)與制造的工作量，加快生產(chǎn)準(zhǔn)備，降低成本。 在中小批生產(chǎn)中采用以裝配基準(zhǔn)面作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣使裝配、加工都采用同一基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。定位精度和加工質(zhì)量都容易得到保證。在大批量生產(chǎn)時(shí)，必須充分考慮到生產(chǎn)效率。這時(shí)，常采用一面兩孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，使機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)簡化、剛度提高，工件裝卸快速方便。 在齒輪箱體上，我采用頂面 R為精基準(zhǔn)，這樣定 位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，有利于加工。 制定箱體加工順序的有關(guān)原則 在擬定箱體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，有一些基本原則應(yīng)該遵循。 1 先面后孔 先加工平面，后加工孔是箱體加工的一般規(guī)律。平面面積大，用其定位穩(wěn)定可靠；支承孔大多分布在箱體外壁平面上，先加工外壁平面可切去鑄件表面的凹凸不平及夾砂等缺陷，這樣可減少鉆頭引偏，防止刀具崩刃等，對孔加工有利。 2 粗精分開、先粗后精 箱體的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，主要平面及孔系加工精度高，一般應(yīng)將粗、精加工工序分階段進(jìn)行，先進(jìn)行粗加工，后進(jìn) 行精加工。 3 基準(zhǔn)的選擇 箱體零件的粗基準(zhǔn)一般都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。精基準(zhǔn)選擇一般采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案，常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的 — 面兩孔為定位基準(zhǔn)，使整個(gè)加工工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)類似， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 基準(zhǔn)不重合誤差降至最小甚至為零 (當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí) )。 4 工序集中，先主后次 箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以保證其相互位置要求和減少裝夾次數(shù)。緊固螺紋孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承 孔等主要加工表面精加工之后再進(jìn)行加工。 工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制訂過程中的關(guān)鍵階段，是工藝規(guī)程制訂的總體設(shè)計(jì)。所擬定的工藝路線是否合理，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響到工人、設(shè)備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。因此，工藝路線的擬定應(yīng)在仔細(xì)分析零件圖，合理確定毛坯的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，并依據(jù)下面所述的一般性原則來進(jìn)行。 工藝路線擬定的一般原則 選擇定位基準(zhǔn) 前面已經(jīng)敘述。 表面加工方法的選擇 （ 1）各種加工方