SolidMX在機械設計制造中的應用

天津菱云刀具設計有限公司（300384）王 毅 張婷婷

為了適應快速多變的市場環境，提高產品更新換代的速度，減少產品的試制過程，讓新品能迅速地從設計部門的圖樣上走到消費者的手中，虛擬制造的思想在企業中也被廣泛認同。SolidMX系統由于易學易用且功能強大，被廣泛用于機械制造業的各個領域。

1.SolidMX在計算機輔助設計方面的應用

SolidMX包括了一套卓越的、易于使用的3D設計工具，且具有廣泛的兼容性。支持STEP和IGES等多種標準的CAD數據格式，能輕松讀取和編輯市場上常見的CAD數據。產品強大的修復功能，可同時使用多種CAD進行協同設計。利用SolidMX進行產品設計的一般流程如圖1所示。

圖1 SolidMX設計流程

根據客戶要求初步構思產品結構，依據結構創建主基準平面，按常規機床的加工原則確定創建基準軸及基準坐標系；然后進入草圖繪制，利用點、直線、矩形、圓等指令繪制，通過動態添加尺寸標注、增加尺寸約束限定草圖輪廓，利用修剪、倒圓角等指令完成輪廓定型；根據草圖，通過拉伸特征、旋轉特征、導動特征、放樣特征、掃描特征等指令實現草圖的增加、刪除，完成整體建模過程；新建裝配文件，通過添加指令將已建好的模型，逐一進行模擬裝配，以此進行裝配干涉、空間運動、可加工性等分析，調整修改各零部件模型，完成整套產品的設計；使用模板，導出模型，創建模型二維工程圖，根據需要自動生成各基本視圖、剖視圖、放大圖、三維立體效果圖等，并使用指令完成二維工程圖的標注說明。

2.SolidMX設計實例

圖2所示為汽車氣缸加工用精密鏜刀，其主要結構特點是內部結構復雜，角度斜面較多，使用二維繪圖設計，難度較大，且容易出現干涉現象，給零部件制造帶來困難。使用SolidMX軟件設計，可利用其模擬裝配（見圖3）后的分析功能，對零部件進行準確性驗證，并借助全參數化建模避免了由修改帶來的大量繁瑣復雜的工作，進而生成完整正確的二維工程制造圖樣。

圖2 精密鏜刀外觀圖

圖3 精密鏜刀內部透視圖

根據客戶提供的氣缸圖樣，主要設計步驟如下：

（1）確立適用于機床加工的坐標軸，建立坐標系。

（2）根據零件圖樣要求，設定刀具對零件進行加工時的加工路徑，確定刀具的主軸，進行相關部件的檢討，建立部品之間的相對位置和關系。

（3）根據初步的二維草圖建立三維模型，制作或調用相關部品的模型圖。通過移動、旋轉、布爾運動、集合演算等功能將模型進行組裝。登記常用的特征形狀，并將它們制作成可輕松改變形狀的“特征庫”。不管是二維形狀還是三維模型，不管是MX的專有格式還是其他軟件格式，SolidMX均可以輕松取用。

（4）零部件裝配完成后，通過測量、透視、檢查干涉等功能對刀具的整體形狀和相對關系進行檢查，確保在實際加工生產時不出現不良品。

SolidMX具有具特有的二維、三維混合設計系統，充分發揮兩種設計方法的優勢。提供了掃掠、旋轉、放樣、薄壁、抽殼、特征陣列以及布爾操作等豐富三維建模功能，可以直觀地對掃描、放樣、填充以及可控制的相切等操作產生復雜的曲面進行修剪、延伸、倒角和縫合等，滿足企業柔性設計的需要。

目前，三維SolidMX軟件已經成熟地運用于菱云刀具設計有限公司的日常設計當中，它為產品的國產化設計制造及改進、機床附件的設計制造、異形零部件及難加工零件數控編程加工制造等提供了強大支持。