0 引言
Solid Edge是為機(jī)械設(shè)計(jì)量身定制的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)到工程制圖，各項(xiàng)功能都非常強(qiáng)大。因此，本文將運(yùn)用Solid Edge軟件建立簡(jiǎn)化的對(duì)稱驅(qū)動(dòng)重載剪式升降平臺(tái)的模型，該升降平臺(tái)是冶金設(shè)備中應(yīng)用的陽極板準(zhǔn)備機(jī)組受板部分的升降平臺(tái)。
1 三維幾何建模設(shè)計(jì)流程
利用Solid Edge進(jìn)行對(duì)稱驅(qū)動(dòng)的重載剪式升降平臺(tái)的實(shí)體建模流程。進(jìn)行零件模型設(shè)計(jì)時(shí)，先對(duì)零件的總體特征進(jìn)行規(guī)劃，選擇設(shè)計(jì)方案，把總體特征分解為多個(gè)特征，運(yùn)用布爾運(yùn)算，逐步得到整體的零件模型。通�；咎卣魇且猿叽巛^大的特征或零件形態(tài)的主要特征，剩余部分就可以單作輔助特征，通過相關(guān)指令操作對(duì)主要特征進(jìn)行修改，最后，完成整體形狀影響小的零件，但較容易造成參數(shù)化驅(qū)動(dòng)失敗的裝飾性特征，如圓角和倒角。
1.1 上平臺(tái)
建立導(dǎo)軌墊板、端板、橫板、角鋼（開口）、筋板、面板、上臺(tái)板、豎板、斜板，通過對(duì)基本面的拉伸、除去多余用料、旋轉(zhuǎn)、掃掠和放樣等特征命令建立實(shí)體，然后運(yùn)用布爾“加、差、交”運(yùn)算，在實(shí)體之間合并、挖除以及相交成形。即單擊按鈕，新建一個(gè)零件文件。選取前視基準(zhǔn)面，單擊按鈕，進(jìn)入草圖繪制，繪制草圖，單擊按鈕，出現(xiàn)屬性管理器，在下拉列表框內(nèi)選擇【單向】選項(xiàng)，旋轉(zhuǎn)“邊線”，在角度文本框內(nèi)輸入“360°”，單擊按鈕，單擊按鈕，出現(xiàn)屬性管理器，在【終止條件】下選擇【兩側(cè)對(duì)稱】選項(xiàng)，其中平板是用平面草圖輪廓來定義的平板形狀的特征。第一個(gè)特征如果是平板，那么草圖必須是封閉的。如果平板不是第一個(gè)特征，那么草圖的輪廓開一是開放的，開放邊的端點(diǎn)應(yīng)該在實(shí)體的邊上。
繪制出導(dǎo)軌墊板、端板、橫板、角鋼（開口）、筋板、面板、上臺(tái)板、豎板、斜板，如圖1所示。
圖1 上臺(tái)板部分零件建模圖
1.2 升降叉臂
(1)滾輪軸。以軸的中間為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)，通過拉伸、鏡像、出料、倒斜角得到滾輪軸。其中，拉伸造型是將平面圖形沿垂直于該平面的方向拉伸一定的距離生成立體的一種造型方法。
使用拉伸造型可以生成柱體、柱面等。拉伸造型分為實(shí)體拉伸和曲面拉伸，實(shí)體拉伸將產(chǎn)生實(shí)體模型，曲面拉伸只能生成曲面，立體是空心的。一般使用實(shí)體拉伸，曲面只作為輔助造型的手段。實(shí)體拉伸又分為拉伸增料和拉伸除料，拉伸增料只能增加材料，拉伸除料只能去除材料。造型開始時(shí)，只有增料造型的圖標(biāo)可用，因?yàn)檫�沒有任何可以去除的材料。如果物體是對(duì)稱的，一般應(yīng)當(dāng)使用雙向?qū)ΨQ拉伸，這樣拉伸的長(zhǎng)度沿參考平面兩側(cè)是對(duì)稱的。按下對(duì)稱拉伸圖標(biāo)即可。再次按下該圖標(biāo)將取消其功能。根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，繪得滾輪軸如圖2所示。
圖2 滾輪軸
(2)剪臂板。即單擊【新建】按鈕，新建一個(gè)零件文件。選取前視基準(zhǔn)面，單擊【草圖繪制】按鈕，進(jìn)入草圖繪制，繪制草圖，通過拉伸、出料、建立內(nèi)螺紋孔，即內(nèi)螺紋的造型一般使用孔造型，選擇孔示，選擇孔表面，選擇動(dòng)態(tài)工具欄上面的孔的選項(xiàng)。選擇孔類型為有螺紋，選擇大徑，螺孔深，光孔深，頂部錐角，確定，將草圖放在打孔的位置上，返回，選擇打孔方向即可。
管內(nèi)螺紋的做法相同，可繪得剪臂板如圖3所示。
圖3 剪臂板
1.3 液壓缸配件
(1)耳環(huán)。以軸的底面為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)，通過拉伸、鏡像、出料得到耳環(huán)。其中，拉伸曲面，圖標(biāo)位于曲面造型工具欄，是構(gòu)造輔助平面，柱面的工具，與實(shí)體造型基本相同，完成后顯示默認(rèn)為藍(lán)色�？梢允褂檬髽�(biāo)右鍵單擊，在彈出的菜單中，選擇隱藏，去掉這些曲面的顯示。平面是拉伸曲面的特例，使用拉伸平面也可以生成造型中的輔助面。
鏡像：先選擇命令，再選擇對(duì)象，最后選擇軸線。無軸線時(shí)可用兩點(diǎn)確定，可繪得如圖4(a)耳環(huán)。
(2)活塞桿。以軸的中間為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)，通過拉伸、除料，其中與除料零件造型中的除料沒有任何區(qū)別，繪制除料的草圖，一般用貫穿全部，選擇除料的方向即可得到活塞桿，如圖4(b)所示。
圖4 耳環(huán)及活塞桿
2 裝配
SolidEdge是2D/3D混合設(shè)計(jì)的方法，使裝配設(shè)計(jì)可以在工作組中齊頭并進(jìn)，并確保整個(gè)產(chǎn)品的正常裝配。裝配設(shè)計(jì)可以按兩個(gè)基本方式進(jìn)行分類，即自下而上設(shè)計(jì)和自上而下設(shè)計(jì)。自上而下：是一從裝配的設(shè)計(jì)方案出發(fā)，設(shè)計(jì)人員跟據(jù)設(shè)計(jì)方案分頭設(shè)計(jì)零件，直到最后完成裝配體的過程。我們主要采用自下而上的裝配方法。
單一零件建模在單一零件（.par和.psm）文件中，應(yīng)用裝配關(guān)系，把單一建模零件根據(jù)其裝配關(guān)系放到裝配文件中，總裝文件是所有零件裝配在一起，進(jìn)行編輯時(shí)要能夠維持相互裝配關(guān)系。
(1)裝配設(shè)計(jì)流程。啟動(dòng)SolidEdge，進(jìn)入裝配環(huán)境，放置零件，應(yīng)用裝配關(guān)系，完成裝配設(shè)計(jì)。首先裝配路徑查找器零件庫，原位創(chuàng)建，標(biāo)準(zhǔn)件庫。其次智能優(yōu)先級(jí)，選擇模式。
基于當(dāng)前文檔自動(dòng)設(shè)置查找優(yōu)先級(jí)：如果您處于獨(dú)立零件文檔中，智能優(yōu)先級(jí)則不可用。如果您處于裝配文檔中，智能優(yōu)先級(jí)將首先查找零件，然后查找其它元素類型，例如單個(gè)面和特征。如果您從裝配中原位激活了某個(gè)零件，智能優(yōu)先級(jí)則可用，并查找面和特征之類的元素類型，以及忽略裝配中的其他零件。
選擇模式：設(shè)置用于添加或移除選定元素的選擇模式，默認(rèn)為法向模式添加，移除模式：將未選中的元素添加到當(dāng)前選擇集或從當(dāng)前選擇集中移除選中的元素。
添加模式：設(shè)置選擇模式以只將元素添加到選擇集中。
移除模式：設(shè)置選擇模式以只從當(dāng)前選擇集中移除元素。然后裝配零件定位，配對(duì)條件。第一個(gè)進(jìn)入裝配體的零件固定，后續(xù)拉進(jìn)裝配體的零部件要使用配對(duì)條件定位。
配對(duì)關(guān)系主要有以下幾種：①貼合，面和面平行且方向相反可以選擇偏移距離；②面對(duì)齊，面平行而且方向相同可以選擇偏移距離；③軸對(duì)齊，兩個(gè)零件的圓柱形特征軸線對(duì)齊零件可以定義另外的旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系；④插入，混合了貼和與軸對(duì)齊過程旋轉(zhuǎn)軸固定（系統(tǒng)默認(rèn)）可以通過浮動(dòng)選項(xiàng)把軸設(shè)置成可以旋轉(zhuǎn)的；⑤連接，通過連接關(guān)系，用一個(gè)零件的關(guān)鍵點(diǎn)、面、線定位另一個(gè)單一零件的關(guān)鍵點(diǎn)。例如，可應(yīng)用連接關(guān)系根據(jù)一個(gè)零件的球面來定位另一個(gè)零件的球面中心；⑥角度，在設(shè)置解鎖旋轉(zhuǎn)選項(xiàng)時(shí)，可用來定義想要的旋轉(zhuǎn)方向；⑦匹配坐標(biāo)系，當(dāng)匹配兩個(gè)零件的坐標(biāo)系時(shí)，三個(gè)平面對(duì)齊系被用來將零件與其坐標(biāo)系軸對(duì)齊；⑧組件替換，用新的零件或子裝配替換裝配中的零件或子裝配，當(dāng)您替換零件時(shí)，裝配關(guān)系可能會(huì)失效，如同級(jí)變量，訪問其他零件或子裝配的變量。您可以在裝配中的零件之間編輯、復(fù)制與粘貼變量。必須在選項(xiàng)對(duì)話框的零件間選項(xiàng)卡中選擇將鏈接粘貼至變量表選項(xiàng)，然后才能在變量表中粘貼變量鏈接。
零件間復(fù)制，只能在已從裝配中原位激活的文檔中創(chuàng)建零件間副本，可以借助復(fù)制的幾何體來創(chuàng)建與復(fù)制的元素相關(guān)聯(lián)的新幾何體。通過重復(fù)操作，可以裝配得到對(duì)稱驅(qū)動(dòng)的重載剪式升降平臺(tái)裝配圖。
(2)剪叉升降平臺(tái)上平臺(tái)、臺(tái)車支架裝、叉臂外框架、內(nèi)框架、Y-HCl冶金設(shè)備用液壓缸和對(duì)稱驅(qū)動(dòng)重載剪式升降平臺(tái)裝配圖如圖5(a)-(f)所示。
圖5 對(duì)稱驅(qū)動(dòng)重載剪式升降平臺(tái)裝配圖
3 結(jié)論
本文采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，運(yùn)用Solid Edge建立了組成重載驅(qū)動(dòng)四油缸剪式升降平臺(tái)的各個(gè)零部件，最后根據(jù)零部件之間的運(yùn)動(dòng)、連接關(guān)系將其裝配成整體。用數(shù)字模型來代替物理原型來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的分析與評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在時(shí)間、成本、質(zhì)量等多目標(biāo)的高效率開發(fā)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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