复杂零件三维造型

附件：复杂零件三维造型

实验一的主要内容：活塞式压气机关键零部件的三位造型；

实验二的主要内容：装配图完成后，用COSMOSMotion软件进行气缸运动状况模拟仿真，得到在自定义活塞推力时活塞的位置、速度、加速度以及曲柄的运动力矩等参随时间的曲线。

本附录仅介绍实验一的相关内容。

实验一复杂零件三维造型

实验类型：验证、综合

软件平台需求：windows xp 或者win7 旗舰版

一实验目的

1．了解大型三维软件建模和装配过程；

2．学习solidWorks 2007 及以后版本软件的使用，为实验二打好基础。

二实验内容

1．完成活塞式压气机关键零部件（包括曲柄，连杆，销轴，活塞和机座）的建模；掌握草图绘制，拉伸、切除、倒角、镜像、阵列、抽壳等特征造型的步骤和法，掌握基准轴、基准面的建立以及应用，掌握零部件材质和外观的应用。

2．完成装配，掌握零部件的调入、移动旋转，掌握同轴、重合、平行、垂直等配合关系的步骤和法，掌握零件的固定和浮动的步骤和法。

3．学会用Edrawings 测绘零部件尺寸。

三实验步骤

实验步骤见下文。

由于软件的操作过程很多，同一个零部件，有多种建模和装配方式，附件一的方法仅作参考，不做唯一要求。只要完成相关装配，定义好相关零部件之间的约束，能为实验二做好铺垫即可。

四实验数据处理

提交完成的电子文档，含零件图和装配图。

实验步骤

本实验介绍活塞式气压机的造型和仿真模拟。通过气压机主要零件曲柄、活塞、连杆、销轴和机座的造型，可以掌握SolidWorks 的草图绘制，特征造型，基准轴、基准面零件装配等基础知识。

1.1 工作原理

活塞式气压机是一种能将机械能转化为气体势能的机械，机构简图如图1.35 所示。电动机通过皮带带动曲柄移动，由连杆推动活塞移动，压缩气缸内的空气达到需要的压力。曲柄旋转一周，活塞往复移动一次，气压机的工作过程可分为吸气、压缩、排气三步。

1.2 零件造型

活塞式气压机气缸的零件组成比较复杂，在不影响运动仿真的前提下，只对其主要零件进行造型，包括曲柄、连杆、销轴、活塞和机座。

1．曲柄

运行SolidWorks 选择【文件】/ 【新建】/ 【零件】命令，建立一个子新文件，以文件名“曲柄”存盘。右击FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，如图1.1 所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢”，点击确定按钮。

图1.1

选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】，绘制一个圆，用智能尺寸按

钮标注圆的直径Ф50，如图1.2 所示，单击退出草图。

选择【插入】/ 【凸台/基体】/ 【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为 5.00mm，如图1.3所示。

图1.2 图1.3

在圆柱端面上右击，选择【插入草图】命令，按下，正视于草图，绘制圆，标注

尺寸直径10mm，中心距15mm，标注尺寸如图1.4所示，单击退出草图。选择【插入】/【凸台基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为20.00mm。

在圆柱体的另一端上右击，选择【插入草图】命令，按下正视于草图，绘制圆，

标注尺寸直径10mm，中心距15mm，标注尺寸如图 1.5所示，单击退出草图。选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】草图，拉伸距离为5.00mm。

图1.4 图1.5

选择【插入】/【特征】/【圆角】命令，将各边倒圆角，如图1.6所示。

图1.6

选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，以拉伸距离为5.00mm 的特征端面创建一个基准面1，如图 1.7所示。

图1.7

选择【插入】/ 【阵列/镜像】/ 【镜像】命令，选择基准面 1 作为镜像面，镜像对象选择【要镜像的实体】，选择整个已经完全成造型的实体，如图1.8所示，单击确定按钮

得到曲柄造型，如图1.9 所示。

图1.8 图1.9

2．连杆

选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“连杆”存盘。右击FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，如图 1.2 所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢”。

选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】，绘制草图，标注孔

尺寸Ф10mm和Ф5mm，孔距90mm，如图 1.10所示，单击退出出草图。【插入】

/【凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为5.00mm。

选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，选择连杆端面，设置参如图1.11所示，建立一个通过连杆厚度中间的基准平面，供装配使用。

图1.10 图1.11

选择【插入】/ 【特征】/ 【圆角】命令，将零件各边倒角，边长为1.00mm，如图 1.12 所示。

图1.12

3．销轴

选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“销轴”存盘。右击FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，如图 1.1所示。设置零件的材质，选用“普通碳钢”。

选择【插入】/【草图绘制】命令，选择【前视基准面】，绘制草图，标注尺寸Ф5mm

和Ф3mm，如图1.13所示，单击退出草图。选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸草图，拉伸距离为38.00mm。

选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，选择销轴端面，设置如图1.14所示，建立通过销轴长度中间的基准平面，供装配使用，如图1.15所示。

图1.13 图1.14

图1.15

4．活塞

选择【文件】/【新建】/【零件】命令，建立一个新文件，以文件名“活塞”存盘。右击FeatureManager 设计树中的【材质】，选择【编辑材料】命令，设置零件的材质，选用“普通碳钢”。

选择【插入】/ 【草图绘制】命令，选择【前视基准面】，绘制一个圆，直径为40.00mm，

单击退出草图，选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】命令，拉伸距离为40.00mm，得到一圆柱体。

选择【插入】/【特征】/【抽壳】命令，选择圆柱体端面，抽壳壁厚填写3 。如图1.16 所示。

选择【插入】/【参考几何体】/【基准轴】命令，选择圆柱面，建立通过圆柱轴线的基准6轴1。

选择【插入】/【参考几何体】/【基准面】命令，再在图1.17中选择“基准轴1”和“上视基准面”，建立通过圆柱轴线的基准面1.。右击该基准面边框，选择【插入草图】

命令，按下，正视于草图，在草图上绘制一个圆，如图 1.18所示，单击退出草图。

图1.16