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三维实体建模技术用SolidWorks螺旋面机械零件实现的一则消息
上海SolidWorks代理商近期看到一则关于SolidWorks成功实现螺旋面机械零件的例子,下面是大致内容经过典型实际的例子绍介,利用SolidWorks成功实现螺旋面机械零件三维建模过程,并对螺旋面的一点逐渐变化事物样子提出具体的解决办法。
2 M( [0 U/ F/ c/ {0 J; h1 螺旋面机械零件建模剖析* Y百分之百 x0 ' j& d$ n, \
圆柱螺旋面机械零件的螺旋局部由螺旋实体和螺旋槽组成,用经过螺旋面机械零件轴线的最简单的面截切,截螺旋实体和螺旋槽作别获得其剖面,剖面的大概轮廓称之为"轴剖面大概轮廓"。用铅直于螺旋面机械零件轴线的最简单的面截切,可作别获得螺旋实体和螺旋槽的剖面,剖面的大概轮廓称之为"垂剖面大概轮廓"。
! x$ g, h0 \* J- A8 R螺旋面机械零件的螺旋实体局部,可以觉得是由螺旋实体的轴剖面或垂剖面沿螺旋线电子扫描拉伸的轨迹。螺旋槽一样也可以觉得是螺旋槽的轴剖面或垂剖面沿螺旋线电子扫描切掉的轨迹。
/ e/ s: b/ ?9 }7 n* s. w& . b& lSolidWurks是基于特点标志的三维软件。其建模特点标志是在图形的大概轮廓的基础向上行的。在其螺旋特点标志的生成过程中,需求设置螺旋线的一点要素和电子扫描剖面大概轮廓以及生成形式。螺旋线的要素涵盖定义形式(螺距和圈数、高度和圈数、高度和螺距)、旋向(左旋、右旋)、生成方向,这个之外还可以生成锥形等螺距螺旋线。剖面大概轮廓分为2种,即轴剖面大概轮廓和垂剖面大概轮廓。生成形式涵盖2种,电子扫描拉伸和电子扫描切掉。5 ?/ `: _* ` `" x3 m; \" Z3 U3 T
经过利用SolidWorks触电子扫描特点标志,依据螺旋面机械零件的独特的地方,合理地施行设置,即可生成所需的三维实体板型。
# e! [" ], J- E) ]$ f2 螺旋面机械零件的建模办法
# k百分之百 ?; n; Q1 ! J& N+ v经过具体的螺旋面机械零件,论述了利用SolidWorks触电子扫描特点标志施行建模的办法。
& D4 n百分之百 N/ ^, V2.1 螺丝扣零件的三维建模 d/ _6 U- P百分之百 ! x" V0 I2 Q
图1为平常的螺丝扣的图样,其螺丝扣局部的轴剖面如图1部分截面图所示,为正三角形切掉顶部(实际事情状况是正三角形的顶部是圆角,主要缘由于刃具磨耗),这么就成了一梯型。垂剖面大概轮廓比较复杂,因为这个应以轴剖面大概轮廓作为电子扫描剖面大概轮廓,以螺旋线为电子扫描途径施行电子扫描拉伸(电子扫描切掉)来世成螺丝扣特点标志。- _1 S2 }3 e4 y0 O
7 ~1 J+ b( y- P" X以轴剖面大概轮廓作为电子扫描大概轮廓施行电子扫描拉伸的主要操作步骤(以M=20·2.5)为例。
# m' q' A: e, g& O; H(1)利用拉伸特点标志指示,生成直径等于螺丝扣小径d1=17.294 mm, h=30 mm的圆柱基体;
& R2 k( I& h& l. W& m3 (2)在圆柱面上生成螺距P=2.5 mm的螺旋线,螺旋线直径为17.294 mm;; j, S2 m9 Z. U3 ]1 ?! m
(3)在经过轴线的某一最简单的面上做出螺丝扣的轴剖面大概轮廓,要求螺丝扣轴剖面大概轮廓(梯型的长底边)和圆柱与轴剖面存在的地方最简单的面的交线重合;
: `/ A. f& E. i3 Y0 R8 \5 A; ]! Z. k(4)用电子扫描拉仲特点标志指示,以螺丝扣轴剖面大概轮廓为电子扫描大概轮廓,以螺旋线为电子扫描途径,生成螺丝扣的三维建模。! }6 t3 ^1 Y. ?0 i" B
利用电子扫描切掉来世成,主要操作步骤如下所述:
3 k" G: L8 [, g* t0 x" x①利用拉伸特点标志指示生成D=20 mm, h =30mm的圆柱基体;②在圆柱上生成螺距p=2.5 mm的螺旋线,螺旋线直径为17.294 mm;③在经过轴线某一最简单的面上做出螺丝扣槽的轴剖面大概轮廓,要求槽的轴剖面大概轮廓(梯型的长底边)和圆柱与轴剖面存在的地方最简单的面的交线重合;④用电子扫描切掉特点标志指示,以螺丝扣槽轴剖面大概轮廓为电子扫描大概轮廓,以螺旋线为电子扫描途径,生成螺丝扣的三维建模。: i: w: ?9 d2 E4 T1 ^" p$ p
上面所说的2种办法所生成的最后结果是同样的。但有点结构,如螺丝扣零件的螺尾、麻糖钻头的沟槽尾部,轴齿轮的退刀局部等,这些个结构呈渐浅状况。在生成尾部时,需变更螺旋线的生成形式。6 A" q& @. R1 K0 t
带螺尾的平常的螺丝扣(以M=20·2.5为例,P=2.5 mm时,收尾x=6.3)。建模步骤如下所述 s5 v: ~, A+ ?4 B. c9 ^
①利用拉伸特点标志指示生成D=20 mm, h=40rnrn的圆柱基体;②在圆柱上生成螺距P= 2.5 mm的螺旋线,螺旋线直径为17.294。;③在螺旋线的终端生成锥形螺旋线(锥度外张,a=12.120,p = 2.5mm,h=6.3 mm),锥状螺旋线开始直径d二17.294InIn,开始角度和前螺旋线的终了角度相同,剩下参变量相同,利用组合曲线工具将2个螺旋线合并成新的螺旋组合曲线;④在经过轴线某一最简单的面上做出螺丝扣槽的轴剖面大概轮廓,要求槽的轴剖面大概轮廓(梯型的长底边)和圆柱与轴剖面存在的地方最简单的面的交线重合;⑤用电子扫描切掉的办法生成螺丝扣和螺丝扣尾部,以螺丝扣槽的轴剖面大概轮廓为电子扫描大概轮廓,以螺旋组合曲线为电子扫描途径,生成螺丝扣的三维建模(见图2)。
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利用2次电子扫描切掉,步骤如下所述:6 r1 n3 h, \; E0 n1 B g
①生成螺丝扣局部,办法如前所述;②在螺旋线末端生成锥状螺旋线,参变量如上,要求此锥状螺旋线的开始角度同前螺旋线的终了角度相同;③利用草图画出中改换实体援用工具,将螺丝扣槽末端槽形改换成草图,以资草图为电子扫描大概轮廓,锥形螺旋线为电子扫描途径,利用电子扫描切掉特点标志指示生成螺丝扣收尾局部。" e# G' P, p& c" p5 T4 Q' d* S j& \
2.2 圆柱抖齿轮吹三维建模- W( Q百分之百 i& w+ c
以渐开线斜齿轮为例(见图3),齿轮的齿面呈螺旋状。斜齿轮的端面齿廓为渐开线,端面齿廓可由斜齿轮的相关计算公式算出相应参变量,而其轴剖面大概轮廓复杂难画,因为这个以端面齿廓作为剖面大概轮廓。三维建模有3种办法:①作出齿轮的圆柱基体(直径为齿根圆直径),而后用一个齿廓施行电子扫描拉伸,然后行阵列;②作出齿轮的圆柱基体(直径为齿顶圆直径),而后用一个齿槽施行电子扫描切掉,然后行阵列;③作出端面齿廓,而后行电子扫描拉伸。第3种方发比较好。
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端面建模,电子扫描拉伸圆柱斜齿轮的三维板型,主要步骤如下所述(例:斜齿轮的参变量mn=2 mm,z=25 ,han*=1,cn*=0.25, αn=20°,β=15°:
百分之百 Y4 n* s- r4 N7 H8 ](1)按给出的法面模数mn,齿数z、螺旋角β、压力角αn等参变量计算出分度圆直径d = zmn/cos β=51.7638mm,螺旋线螺距P=πd/tanβ=606.909mm.
( a3 N8 q& a$ g- K7 A# _(2)作螺旋线,螺旋线螺距P=606.909 mm,螺旋线直径d=51.7638 mm,导人端面齿廓图(此步骤下文有诠释);
1 L( y* }2 `6 }7 s5 N2 t(3)用电子扫描拉伸特点标志指示,以端面齿廓为电子扫描剖面,以螺旋线为电子扫描途径生成三维板型,然后再用拉伸切掉特点标志指示生成轴孔和键槽。
+ v& [3 u9 S0 A/ r, @0 v# W+ q" D! k对于带退刀结构的轴齿轮,其退刀局部的沟槽逐逐渐变化浅,可以利用生成螺丝扣的螺丝扣尾部相同的办法完成此退刀槽三维建模。主要步骤如下所述(例:mn=2 mm, z=10, han*=1,cn*=0.25, αn=20°, β=20°):
6 J3 J4 K- K+ x3 H4 P百分之百 n(1)按给出的法面模数mn、齿数z、螺旋角β、压力角an等参变量计算出分度圆直径d=zmn/cosβ=21.284 mm,螺旋线导程P=πd/tan β=183.712二,齿顶圆直径da=d + 2mnhmn*== 25.284,用拉伸特点标志指示生成直径为25.284 mm的圆柱;百分之百 v$ d- d; i: D/ Z. O: @, U
(2)在圆柱的底面上导人单个轴齿轮槽的垂剖面,在圆柱上生成螺距183.712 mm,螺旋直径21.284 mm的螺旋线,用电子扫描切掉特点标志指示,以轴齿轮槽垂剖面大概轮廓为电子扫描大概轮廓,螺旋线为途径施行电子扫描切掉;
4 {( c+ N) _6 A( N/ h2 a5 ]7 u p; _0 W(3)在螺旋线的末端生成锥形螺旋线(锥度外张取角度a=15°),剩下参变量和前一条螺旋线完全一样,开始角度和前螺旋线的结束角度相同;, N2 Q6 V- k6 t6 h$ z# X
(4)利用草图画出中改换实体援用工具将齿槽末端槽形改换成草图,并以资草图为电子扫描切掉的大概轮廓线,以锥形螺旋线为途径施行电子扫描切掉,即获得轴齿轮尾部的退刀局部;
* t- f3 r! \' R4 }2 O(5)阵列齿槽和退刀局部,即可获得所需求的三维轴齿轮建模(见图4)。6 ~6 P百分之百 r: z( _) m- i
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也可利用组合曲线工具将2个螺旋线合并成1条曲线施行电子扫描切掉。) w1 }, a* u: I
3 调配使用CAXA画出齿廓图形
! N' j1 ^* D) CAXA电子图板是我国到现在为止自主版权的CAD软件系统,它简单易学、操作便捷,支持多种标准数值接口,能便捷地和AutoCAD施行文件交换。调人齿廓图形的步骤如下所述:
! ]" [4 o( x; N2 D(1)在CAXA中用齿轮生叶成的指示生成完整端面齿廓图(也可以是单个齿廓),而后将此图用"*.dwg"款式输出;2 f' j! w2 i6 j& V5 ]. P* g9 W) J5 g
(2)在SolidWorks中执行"敞开"指示,在显露出来的会话框中挑选"* . dwg",而后将CAXA输出的"*.dwg"文件敞开,输人到零件中,在输人次值单位中挑选"mm"。这么完整的端面齿廓图画出完结。. c4 I( S1 ?5 T+ E
4 结束语9 k) I0 p) j1 l/ ~4 x5 }5 {( `* ~
经过实际的例子,利用SolidWorks的特点标志建模功能,迅速地画出螺旋面机械零件的三维板型,且针对那里面的逐渐变化部位提出了行得通的处置技术,对机械三维标准件库的树立供给了技术支持,具备一定实用价值。
8 I. h# u: l0 }& E/ a/ L用SolidWorks画螺旋面的关键是挑选好大概轮廓,应依据零件的特点标志,确认认为合适而使用垂剖面大概轮廓或轴剖面大概轮廓,以使所画剖面大概轮廓图形尽力简单,这么不惟绘图便捷,也为参变量化预设供给技术参照
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