SolidWorks在電梯零部件設計中的運用分析

鄭年志

摘要：電梯設計工作中涉及較多的零部件，并且由于合同項目的不同，非標部件也較多。由于電梯裝配體龐大，零部件設計過程中必須要借助可靠的設計軟件，SolidWorks為零部件設計提供了便利。本文通過對SolidWorks軟件的介紹，重點分析了其在電梯零部件設計中的應用，提出了裝配模擬的方法。

關鍵詞：電梯零部件；SolidWorks；三維建模

自下而上的建模方法是電梯零部件設計的核心策略，設計草圖應用Solid Works繪制，之后結合電梯結構的特征生成單個零件，應用這種方法完善電梯設計中的所有零件設計。

1 solidWorks軟件概述

SolidWorks軟件是以Windows為基礎開發設計的三維CAD系統，該軟件功能強大，組件較多，創新易用，現已成為主流的三維CAD設計工具。該工具為用戶提供多種設計方案，可以避免在設計過程中出現錯誤，進而提高產品質量。

只要熟悉Windows系統的用戶，就可以借助SolidWorks軟件進行三維設計，SolidWorks獨有的拖拽功能為用戶提供了便利，資源管理器方便用戶對CAD文件進行管理。應用SolidWorks進行電梯零部件設計，可以精確地實現Windows風格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼，對整個產品設計進行準確編輯，用戶可以在較短時間內完成更多的工作，可以快速地將高質量的產品投放到市場中。

2 三維實體建模方法

2.1 構建企業制圖規范化模板

企業定制的模板為電梯三維零部件方案構建提供了指導，在應用Solid Works工具的同時，企業模板定制主要完成3方面的工作：第一，定制文件模板，規劃工程圖文件、零件文件和裝配體文件，結合實際構建3種模板，其中工程圖文件模板與最終的設計圖紙有著較大的聯系，是模板的重要部分；第二，提高圖紙格式幅面大小的精確性，需要在設計過程中定制好對應格式的模板；第三，定制明細表模板，整合機械制圖的要求，不同的產品設計也應遵循對應的標準。

2.2 SofidWorks三維零件模型的建立原則

構建SolidWorks三維零件模型，需要先創建草圖，結合零件的實際尺寸特點，完善三維模型。之后需要構建零部件的三維模型，繪制草圖的過程中明確模型的約束條件，判斷自由度變化，必要時重新定義約束條件，另外，保證基準面原點和草圖的幾何中心位置重合，基準面原點和草圖的關鍵點也要重合，保證草圖的幾何形狀與基準面對稱。

對裝配設計工作而言，如果只是將三維模型應用于方案評審，工作過程中不必對零件中包含的螺紋和倒角等進行處理，這些結構的存在只會影響組裝圖的構建速度。但是在單個零件設計過程中這些細節處理不能省略。另外，在設計過程中保證三維特征模型與基準面良好對稱重合，應用這種方法實現三維模型的拉伸處理。

2.3 應用SolidWorks展開鈑金件工程圖

SolidWorks軟件為產品設計提供了便利，可以借助鈑金設計模塊快速構建對應的鈑金零件。應用軟件展開鈑金件工程圖的過程中需要注意，要分兩次對不同平面進行拉伸切除，為了保證鈑金零部件順利展開，部分特征不可使用陣列進行挖孔操作。

2.4 SolidWorks的參數化建模

應用零件的尺寸關聯設計方法，實現零部件的參數化建模，結合多種零件的設計表功能完善多配置設計。

2.4.1 零部件規模化設計

參數化建模過程中需要重新考慮到后期修改的要求，參數化設計過程中以三維模型為重要基礎。在規模化產品生產過程中，需要對產品尺寸和細節做出正確的描述，保證零件的基本結構和整體形狀不會受到影響。產品化、規模化設計方法可以為設計、生產提供便利，提高企業基本型產品的生產效益，可以結合市場的實際需求，不斷調整生產結構，提高客戶的滿意度。

2.4.2 尺寸的關聯設計

應用SolidWorks軟件開展三維模型設計，可以充分發揮軟件內設的方程式優勢，保證標準件和常用件形狀相同，同時避免兩者尺寸不同的設計問題。先應用軟件工具欄上的方程式工具，在相應模型或者設計樹中雙擊方程式中包含的零件尺寸特征，將對應零件的名稱粘貼到方程式中，一般零件的尺寸名稱可以表示特征草圖的格式，之后通過軟件的計算功能完成方程式，方程式按照一定順序得出答案，結合方程式的對話框，保證解得的數值在單元格內出現，之后可以借助編輯功能保證模型可以實時更新，在零件幾何重建之前解出所有方程的解。方程式文件夾被包含在設計樹中，同時也可以對文件夾進行編輯，也可以將新的方程式添加到文件中。

2.5 零部件裝配工作

在零部件生成裝配體的過程中，需要充分考慮不同部件之間的關系，避免因過約束和欠約束而導致裝配問題，同時保證有完善的標準件庫，可以及時調用已經構建的三維模型。產品設計過程中以不同專配體的參數化需求為基準，避免裝配體之間產生較大的影響，為了及時擴展約束的自由度，需要應用模型約束方法，一部分裝配體可以應用適當尺寸的套件后完成設計，充分考慮不同部件之間的約束關系，盡可能提高設計準確度，合理應用基準平面和基準軸。

Solidworks除具有上述功能外，還可以進行動畫制作和仿真，可以生動描述出不同裝配體之間的關系，如相對位置和協調關系等。

3 結束語

SolidWorks軟件功能強大，應用方便，設計人員在進行電梯零部件設計中，可以縮短產品開發的時間，可以準確掌握不同零部件之間的約束關系，同時可以實現動畫和仿真，為設計者帶來了較大的便利。因此，其設計方法值得推廣應用。