基于SolidWorks的內圓磨床三維模型設計與分析

摘 要:本文利用SolidWorks軟件建立內圓磨床的三維模型并進行總體裝配;對總裝后的實體模型進行干涉檢查、尺寸調整、數據測量、運動仿真等分析，模擬內圓磨床的實際工作狀態。

關鍵詞:內圓磨床三維建模運動仿真

中圖分類號:TG582文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(b)-0043-01

1 引言

目前，我國的機床行業已經取得了很大的成就，但與世界先進水平相比較，還存在著較大的差距。主要體現在以下幾個方面:就設計方法而言相對比較落后，尚處于經驗、靜態和類比的設計階段，對結構動態特性考慮較少;先進的設計技術和動態優化軟件使用也很少;新產品開發尚未普遍采用結構動力學建模、優化等動態的設計方法。CAD設計手段的實現，將突破現有國內機床工業對機床結構設計的傳統觀念，真正實現在計算機工作平臺所提供的虛擬環境下，以建模、動態優化設計技術開發新機床產品。為此，本文利用SolidWorks軟件對內圓磨床進行三維建模并對模型進行了干涉檢查、數據測量、運動仿真等分析，為內圓磨床的結構設計提供了一種思路。

2 內圓磨床三維模型的建立

2.1 SolidWorks建模思路

SolidWorks軟件基于特征的參數化實體建模，具有操作方便，易學易用、符合用戶的設計思維等特點。其特征識別技術將數據的轉換智能化，將靜態的幾何模型特征化和參數化，可在三維模型上實現實體模擬設計。

2.2 內圓磨床的裝配

完成磨架滑座、電機、齒輪和帶鉤彈簧等全部零件的建模后，就可以進行總體裝配了。在裝配過程中，添加零部件之間的配合關系是關鍵。如果配合關系的次序和類型選擇不當，就會造成零件間過定義或欠定義，導致無法進行后續的運動仿真。

裝配過程中，若將所有的零件在同一裝配體中進行裝配，不但容易出錯，且十分費時。因此，首先將全部零件裝配成若干子裝配體，然后將每個子裝配體視為零件，再裝配成總裝配體，如圖1所示。

3 裝配體檢測分析

3.1 裝配體的干涉檢查

這是檢測的重要一環，裝配完成之后利用SolidWorks軟件中的干涉檢查功能對裝配體進行配合檢查，查看設計及配合是否合理，如圖2所示。

3.2 裝配體的數據測量

利用SolidWorks中數據測量菜單對裝配體進行周長、面積、體積、質量、重心、慣性力矩、慣性張量等方面的測量，如圖3所示。

3.3 裝配體的仿真動畫制作

由于涉及零件過多，仿真動畫的制作需要利用Animator插件來完成，對運動的零件在時間軸相應的位置上放入鍵碼(幀)，并把零件放置到結束的位置，如圖4所示。運動仿真可以實現包括內圓磨床視角旋轉、工作臺縱向進給、工件旋轉、砂輪軸橫向進給三等動作。

4 結語

利用SolidWorks對內圓磨床進行建模時，快速完成了對零件的三維建模，并在裝配過程中發現了設計中存在的一些問題并及時加以修改;通過運動仿真形象地了解了內圓磨床的工作過程，還可以生成適合工廠使用的二維工程圖紙。因此，極大地方便了對內圓磨床的設計和研究。

參考文獻

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