關于基于SolidWorks 對機械零件結構的設計與應用論文
1 SolidWorks 概述
1.1 SolidWorks 軟件簡介
SolidWorks 是一個以特殊表征為基礎的三維CAD 參數(shù)化設計軟件，主要有實際零件的設計造型、裝配的設計造型和自主產(chǎn)生二維工程圖紙這三個應用功能大項，隨著技術的不斷發(fā)展和更新另外附加了各類仿真插件和相關渲染工具以此對軟件進行完善更新，更好的為機械零件結構設計體更強大的輔助功能。在軟件的輔助下可以順利完成真實形體的設計、快捷形成零件工程圖、生產(chǎn)相應模型并且進行科學性技術性附加幫助性解釋。
1.2 SolidWorks 的功能特點
SolidWorks 軟件形成的是較為完整的，完全面向對象形式的樹狀結構整體，內涵許多目標對象類型、屬性和方法。
1.3 SolidWorks 的功能特點如下所述
1.3.1Windows 用戶友好型界面展現(xiàn)及具有較強的可編輯性其管理器能夠更加直接的完成管理活動，SolidWorks 特征管理器以圖形展示的方式進行零件模型表征并與實際模板進行實時關聯(lián)，中文簡化界面易懂易操作，界面展現(xiàn)更加清楚、直觀。可編輯性特點使工件設計不斷循環(huán)的修改過程變得容易和簡單，在設計、裝配、制圖三種狀態(tài)下的任意一個都可以實現(xiàn)編輯和修改操作并對另外兩種狀態(tài)進行同步更新。
1.3.2 圖紙成型和檢測具有簡便靈活性
軟件將描繪圖紙和特征定義進行鮮明區(qū)別而存在較大差異性，使操作者更加明晰所有操作狀態(tài)，簡化圖紙成型操作步驟，更容易上手操作實踐，實時記錄操作和互動反應，自動進行約束增加，狀態(tài)間的差異性由表示屬性的差異性代表，高效簡便完成形狀調整和修改并進行合理性檢驗檢測。
1.3.3 工程圖紙制作及數(shù)據(jù)信息交互
在零件模型和裝配設計工作順利完畢后可以通過RapidDraft 工程圖技術根據(jù)模型智能化制作出項對應關聯(lián)的工程圖。另外軟件中進行工程圖紙的相關操作選項可以完成更加靈活的調整、剖析。通過該軟件形成的相關數(shù)據(jù)信息能夠實現(xiàn)與另外CAD 工具之間完成準確交互，另外為其他設備軟件工具提供數(shù)據(jù)信息連接接口以完成信息交換。
1.3.4 集合性的參數(shù)化裝配和建模
該軟件可根據(jù)實際需要在兩種裝配形成模型中進行取舍，可以同時進行裝配設計和零件設計，亦可以按先零件后裝配的順序進行設計，另外附加的輔助功能如：零件安置方式、同功能件更換、檢測和零件組裝功能等，一個狀態(tài)的調整聯(lián)動到其他狀態(tài)下的實時更新改變，裝配建模方便快捷。
2 基于SolidWorks 對機械零件結構的設計
2.1 零件模型的建立
在運用SolidWorks 軟件進行零件模型建立的過程中首先需要對詳細的標準參數(shù)信息及對應分類信息進行數(shù)據(jù)儲存，其中可將前者稱為幾何信息數(shù)據(jù)，由標準參數(shù)名和標準參數(shù)值組合構成;后者相對的則被稱為聯(lián)系性非幾何信息，分為類別和類型兩個方面。
2.2 有限元模型的建立
建立零件的有限元模型，這是SolidWorks 軟件應用中進行零件結構分析的重要組成部分。首先要保證所建立的模型幾何體是正確的且在進行網(wǎng)格化的過程中可以使單元數(shù)量適度小，這樣才能確保得到準確的位移、應力、應變、溫度分布等重要參數(shù)信息。接下來通過加載和求解進行受力分析。首先要對零件或裝配件相應位置施加固定約束，其次根據(jù)其或拉伸或壓縮的受利情況及質量和位置距離關系計算出受力的大小和壓強，最后對得到結果圖示，如應力分析情況、敏感區(qū)應力大小等，然后將所得數(shù)據(jù)與零件自身拉伸強度極限進行比較分析得到位移情況。
2.3 機械零件結構設計
機械零件結構設計指的是從生產(chǎn)方式的確定、生產(chǎn)原材料的確定、采用加工工序直到該零件的`最終裝配等一個完整的動作過程。生產(chǎn)方式是針對各種結構形式必須采用的不同種特定生產(chǎn)方法;原材料是對其質量、品質、屬性、效用等方面的綜合考量;對加工工序的安排或排布要充分考慮輔助資金支出價值，盡力滿足所設計零件的需求特點訴求點，以高效靈活的方式設計制造出最符合理想的零件。
3 機械零件設計的實現(xiàn)過程
機械零件結構設計的一般過程，此處以機械手部件為例進行實現(xiàn)。
首先要建立該零件的參數(shù)信息及關系的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是對零件參數(shù)的諸多進行存儲。在對零件的各項參數(shù)完成明晰的基礎上通過VB 數(shù)據(jù)庫應用程序進行各個類別零件的關系數(shù)據(jù)庫，接下來將數(shù)據(jù)庫中的基本表進行關系聯(lián)系。
然后要進行機械手部件的結構特征分析并建立對應的數(shù)據(jù)模型。為了其二次開發(fā)應用的便捷性需要根據(jù)各個分類零件的差異特點完成正確的模型。通過對實際結構的拆分確定零件的各個特征項完成相對應數(shù)據(jù)信息的記錄存儲并以宏文件的形式進行實時跟進。
由于SolidWorks 軟件中采用了特殊的程序接口和完全面向對象式的用戶交互界面，這使得相關文件的創(chuàng)立變得更加簡便靈活。
最后根據(jù)實際情況對各項參數(shù)及參數(shù)值進行相關操作，完成該機械零件結構設計。在此過程中可能需要通過該軟件的特殊接口完成向其他相關軟件或程序的數(shù)據(jù)信息交互溝通。
4 結論
SolidWorks 軟件是計算機技術發(fā)展的重要產(chǎn)物之一，其技術功能也在不斷更新完善，它在機械零件設計領域的大范圍運用使得機械零件的設計生產(chǎn)制造更加系統(tǒng)化、高效化，是機械系統(tǒng)中的重要組成部分之一，是此類相關工作的首選技術輔助工具，其應用水平的和利用情況引領著機械零件設計軟件的潮流。
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