淺談Solidworks三維設計在農機中的應用

通化市農機工程研究設計院 李海梅

淺談Solidworks三維設計在農機中的應用

一、前言

農業機械由于自身的特點，其作業復雜、工作環境較差、制造工藝要求高，傳統的農業機械工程設計一般要在圖紙上完成設計，再試制樣機，然后進行多點重復的田間試驗。經過多次的反復試驗和對樣機的修改設計才能得到較滿意的機型。在研制的過程中存在著研制周期長、試驗受季節性影響大的困難，圖形表達不直觀，在制造之前無法看到零部件三維形狀，許多問題只有在制造出產品后才能發現。隨著計算機技術的快速發展，SolidWorks三維軟件已廣泛應用于農業機械設計領域，大大縮短了設計周期，提高了設計質量。

二、SolidWorks簡介

SolidWorks是一款優秀的基于Windows的三維造型軟件，是由美國SolidWorks公司在總結和繼承了大型機械CAD軟件的基礎上，在Windows環境下實現的第一個機械三維CAD軟件，于1995年11月研制成功。使用SolidWorks進行產品設計，設計人員不僅能夠體會到SolidWorks強大的建模能力、裝配能力以及靈活的工程圖操作，而且可以感受到SolidWorks設計時所帶來的輕松和效率。SolidWorks可以方便的查看復雜零部件的設計細節和層次關系，零部件與工程圖之間以及零部件與裝配圖之間的更新完全同步。可大大減輕設計修改的工作量，縮短產品研發周期。同時還具有強大的復雜曲面造型能力，能輕松設計出表面形狀復雜的曲面零件。SolidWorks的設計輸出是“所見即所得”的三維實體模型，可非常直觀地表現產品的實際情況。Solid-Works還可以實現產品的虛擬裝配，進行產品的結構驗證、運動分析，從而提高設計的準確性。

三、在零件設計上的應用

零件設計是三維農機設計中的基礎，Solid-Works零件設計功能齊全，它的基于特征的零件實體建模技術十分實用，設計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產品的功能要素，象螺紋孔、定位孔、倒角等。建立的模型容易讓別人理解和組織生產。也容易做各種修改，它用FeatureManagert建模特征樹記錄設計過程，可以隨意地改變零件形狀和設計意圖，這樣我們就可以暫時不考慮尺寸的情況下進行設計，待形狀確定后再進行尺寸的約束。只要掌握了基本的建模方法，就可以設計零件了。

四、在裝配體方面的應用

在裝配體設計方面，它提供了自底而上的設計方法，自底而上即傳統的先生成零件后裝配，和自頂向下即從裝配體開始設計產品的方法。自頂向下的產品設計最初考慮的是產品應實現的功能，最后才考慮實現這些功能的幾何結構，它符合產品設計過程和設計人員的思維過程，而且它在產品設計的最初階段就將產品的主要功能、關鍵約束、配合關系等重要信息確定下來，同時分配給各課題組成員，這樣各課題組成員才能很好地配合，避免發生沖突，實現并行設計。大大地提高了設計效率，減少了新產品的設計、研究時間。在工程實際中，由于大型裝配體很復雜，考慮到兩種方法各自的特點，可以采用自底向上和自頂向下兩種方法同時進行的方式，這樣即能考慮整體上的設計意圖，又便于設計零件的幾何結構。

圖1

五、solidworks的應用實例

1.水泵導翼體的三維造型

圖2

圖3

模型從特征開始是三維造型的基本思想，形成特征和添加特征是三維造型的基本方法，實際建模過程就是生成特征和添加特征的過程，在導翼體的造型過程中首先利用旋轉操作形成內外殼，然后根據導翼體裁剪圖建立多個基準面，利用曲面放樣繪制出一個葉片，如圖1。然后再利用陣列特征添加其它數目葉片，如圖2。

2.1 LF-425雙向犁懸掛架裝配體

該裝配體利用自底向上和自頂向下兩種方法同時進行的方法，首先確定與拖拉機三點懸掛的位置，繪制出懸掛橫梁和懸掛立柱的布局草圖，然后再進行各個零件細致的設計。懸掛架如圖3所示

六、結束語

隨著三維技術的發展，大大的提高了我們的設計速度與質量，直觀的三維圖使我們與農民之間的溝通變得更容易了，他們給我們提供了很寶貴的實踐經驗，同時我們也帶給他們新的技術。

通化市農機工程研究設計院 李海梅