第8章 系列化零件设计
第8章系列化零件设计
【教学提示】
SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。
【教学要求】
能够利用方程式和数值关联体现设计意图
熟练掌握手工生成一个零件配置的方法
掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧
理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征
8.1 方程式和数值连接
绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。
8.1.1 尺寸名称
SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。
1. 显示尺寸名称
选择【工具】︱【选项】命令，出现【系统选项】对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮，如图8-1所示。
图8-1 尺寸名称
2. 更改尺寸名称
(1) 右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，
将名称改为“outD”，单击按钮，如图8-2所示。
图8-2 更改尺寸名称
8.1.2 方程式
使用方程式可以对任何特征的草图尺寸或参数进行控制。
新建“法兰”零件，如图8-3所示。法兰包括3个特征：基体拉伸、孔、阵列(圆周)。
图8-3 “法兰”零件
图示零件中的孔是采用阵列形式建立。对于这些孔可能存在下列两种设计意图。
(1) 孔的中心线直径与法兰的外径和套筒的内径有如下数学关系：
阵列位于法兰的外径和套筒的内径的中间，即φ65＝（φ100＋φ30）/2
(2) 孔的数量与法兰的外径有如下数学关系：孔阵列的实例数为圆环外径除以16，然
后取整，即4＝int(100/16)
【例9-1】添加方程式
(1) 打开文件
打开“法兰.SLDPRT”
(2) 修改尺寸名称
① 选择【工具】︱【选项】命令，出现“系统选项”对话框，单击【常规】选项，2
选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮。
② 在 FeatureManager 设计树中右击【注解】，在快捷菜单中选中【显示注解】命令，
如图8-4所示。
图8-4 显示尺寸
③ 右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，
将名称改为“outD”，单击按钮，如图8-5所示。
图8-5 更改“D1”尺寸名称
④ 右击“D5”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，
将名称改为“inD”，单击按钮，如图8-6所示。
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图8-6 更改“D5”尺寸名称
⑤ 右击“D2”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，
将名称改为“midD”，单击按钮，如图8-7所示。
图8-7 更改“D2”尺寸名称
(3) 建立方程式
① 选择下拉菜单【工具】︱【方程式】命令，出现【方程式】对话框，单击【添加】按钮，出现【添加方程式】对话框，在图形区域单击“midD”尺寸，“D1@草图2”被添
加“添加方程式”对话框中，单击、按钮，单击“outD”尺寸、单击按钮、单击“inD”尺寸、单击、、按钮，如图8-8所示。
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图8-8 【添加方程式】对话框
② 单击【确定】按钮返回【方程式】对话框，方程已经被添加，如图8-10所示，单击【确定】按钮，完成方程式添加。
图8-10 【方程式】对话框
③ 按上述方法添加“孔阵列的实例数”方程式，如图8-11所示。
图8-11 【编辑方程式】对话框
(4) 存盘。
8.1.3 连结数值
方程式为特征间的数值关系提供了计算方法，如果两个数值间存在“相等”关系，可以使用连结数值方法实现。
如图8-4所示的法兰，如果存在这样的设计意图：套筒的内径(inD@草图1)套筒高度
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(D4@草图1)存在相等关系。
【例9-2】连结数值
(1) 打开文件
打开“法兰.SLDPRT”。
(2) 连结数值
① 在图形区右击“inD”尺寸，在快捷菜单中选择【连结数值】命令，出现【共享数值】对话框，在【名称】文本框中输入“inD”，如图8-12所示。
图8-12 【共享数值】对话框
② 用同样方法将套筒高度(D4@草图1)，也共享成“width”。
③ 数据共享后，两个尺寸具有相同的尺寸名称，因此尺寸值是相同的。修改其中一个值，另一个也同样发生变化。
(3) 取消连结
右击相应的尺寸，在快捷菜单中选择【解除连结数值】
8.2 配置
配置可以在单一的文件中对零件或装配体生成多个设计变化。配置提供了简便的方法来开发与管理一组有着不同尺寸、零部件、或其他参数的模型。要生成一个配置，先指定名称与属性，然后再根据需要来修改模型以生成不同的设计变化。
配置的应用：
在零件文件中，配置可以生成具有不同尺寸、特征和属性（包括自定义属性）的零件系列。
在装配体文件中，配置可以通过压缩零部件来生成简化的设计。使用不同的零部件配置、不同的装配体特征参数、不同的尺寸或配置特定的自定义属性来生成装配体系列。
在工程图文档中，可显示在零件和装配体文档中所生成的配置的视图。
可以手动建立配置，或者使用系列零件设计表同时建立多个配置。系列零件设计表提供了一种简便的方法，可在简单易用的工作表中建立和管理配置。可以在零件和装配体文件中使用系列零件设计表，而且可以在工程图中显示系列零件设计表。
8.2.1 手动建立配置
打开“凸缘模柄.SLDPRG”文件，如图8-13所示。该零件包含三个特征：旋转基体特征、孔和M6 六角凹头螺钉的柱形沉头孔特征。
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图8-13 “凸缘模柄.SLDPRG”
【例9-3】修改尺寸的配置
(1) 指定名称与属性
① 单击窗口顶部的【configurationManager】标签，激活零件的配置管理。
② 右击“凸缘模柄配置”，在快捷菜单中选择【添加配置】命令，出现添加配置属性
管理器，在【配置名称】文本框内输入“A40X85”，在【备注】文本框内输入“模
柄d=40mm、H=85mm”，单击【确定】按钮，如图8-14所示。
图8-14指定名称与属性
(2) 修改尺寸
① 在图形区域双击旋转基体特征，并双击显示的尺寸“φ30mm”，在【修改】对话
框中将尺寸改为40mm，选择【此配置】，只对该配置修改尺寸，单击【重新建模】
按钮，单击按钮，如图8-15所示。
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图8-15 修改尺寸
② 按同样的方法修改高度尺寸64mm为80mm，φ75mm为φ85mm。
(3) 显示配置
单击【configurationManager】按钮，进入配置管理状态，分别双击各配置，观察模型变化，如图8-16所示。
a) 默认配置b) “A40X85”
图8-16 模型变化情况
【例9-4】压缩特征的配置
(1) 指定名称与属性
① 单击窗口顶部的【configurationManage】标签，激活零件的配置管理。
② 右击“凸缘模柄配置”，在快捷菜单中选择【添加配置】命令，出现添加配置属性
管理器，在【配置名称】文本框内输入“A型凸缘模柄”，在【备注】文本框内输
入“无通孔”，单击【确定】按钮，如图8-17所示。
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图8-17 指定名称与属性
(2) 压缩特征
①单击窗口顶部的【configurationManage】标签，在FeatureManager 设计树中右击“孔1”，从快捷菜单中选择【压缩】命令，压缩特征“孔1”，如图8-18所示。
图8-18 压缩孔特征
②按同样方法压缩“M6 六角头螺栓的柱形沉头孔”，如图8-19所示。
图8-19 压缩M6 六角头螺栓的柱形沉头孔特征
(3) 显示配置
单击【configurationManage】按钮，进入配置管理状态，分别双击各配置，观察模型变化，如图8-20所示。
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a) 默认配置b) “A型凸缘模柄”
图8-20 模型变化情况
8.2.2 管理配置
对零件配置的管理包括定义配置的高级属性、显示配置和删除配置。
【例9-5】管理配置实例。
(1) 指定材料明细表中使用零件文件的名称
在【配置管理】中，右击“A40X85”，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【配置属性】属性管理器，在“材料明细表选项”中，可选择使用零件文件的名称，也可指定其它名称，如图8-21所示。
图8-21指定材料明细表中使用零件文件的名称
(2) 定义配置的自定义属性
单击【自定义属性】按钮，可以定义配置的自定义属性，如图8-22所示。
图8-22 自定义属性
(3) 删除配置
在【配置管理】中，右击“A40X85”，从快捷菜单中选择【删除】命令，即可以删除该配置。
8.3 系列零件设计表
当系列零件很多的时候（如标准件库），可以利用Microsoft Excel软件定义Excel表对10
配置进行驱动，自动生成配置。
【例9-6】建立“压入式模柄”标准件库，如图8-23所示。
a) A型b) B型
图8-23 压入式模柄
8.3.1 默认零件设计
利用国家标准GB2862.1-90的“压入式模柄”系列为例说明建立标准件库的过程。
(1) 新建文件
单击【新建】按钮，新建一个零件文件。
(2) 建立默认配置
① 在 FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草
图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，并按国标改变尺寸名称，如图8-24所示。
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图8-24 草图
② 单击【特征】工具栏上的【旋转凸台/基体】按钮，出现【旋转】属性管理器，在【旋转类型】下拉列表框内选择【单向】选项，，在【角度】文本框内输入“360°”，单击【确定】按钮，如图8-25所示。
图8-25 【旋转凸台/基体】
③ 选择模柄上端面圆点为插入点，选择【插入】︱【特征】︱【孔】︱【简单直孔】命令，出现【孔】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【完全贯穿】选项，在
【孔直径】文本框内输入“11mm”，如图8-26所示，单击【确定】按钮。
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图8-26“简单直孔”特征
(3) 存盘
8.3.2 新建系列零件设计表
(1) 新建Excel文件
① 打开Microsoft Excel系统，新建一个Excel文件，存盘为“压入式模柄.xls”。在A 列中输入“规格”，“A20X68”，“B20X68”，“A20X73”，……等规格。在单元格B1输入“$属性@零件代号”，单元格C1输入“$属性@材料”，单元格D1输入“$属性@备注”, 单元格E1输入“$状态@孔1”。
② 切换到Solidworks环境中，双击特征管理器中的【旋转1】，使旋转特征的草图尺寸和特征尺寸显示在视图中，右击“d”尺寸，从快捷菜单中选择【属性】命令，出现【属性】对话框，如图8-27所示。
图8-27“属性”对话框
③ 选取全名“d@草图1”，按
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图8-27 Excel文件
(2) 插入系列零件设计表
选择【插入】︱【系列零件设计表】命令，出现【系列零件设计表】属性管理器。
选择【来自文件】按钮，单击【浏览】按钮，出现【打开】对话框。选择“凸缘模柄.xls”，
以外的区域，单击鼠标，退出Excel编辑，系统提示生成的系列零件的数量和名称，
单击【确定】按钮，如图8-28所示。
图8-28“系列零件设计表”属性管理器
(3) 显示配置
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单击【configurationManage】按钮，进入配置管理状态，分别双击各配置，观察模型变化，如图8-29所示。
a) A型b) B型
图8-29 模型变化情况
8.4库特征
设计库中的“Features”文件包含了添加到设计库中库特征文件，在零件中插入库特征时，可直接将特征复制到零件上，可以选择是否将库特征与文件保持链接。
8.4.1 建立库特征
建立库特征时，要有一个包含库特征的基础特征。在基础特征之上建立切除和凸台，并将切除和凸台作为库特征的一部分。
【例9-7】建立轴孔库特征
(1) 新建文件夹
右击“features”文件夹，在快捷菜单选择【新文件夹】命名，建立新文件夹，命名为“myFeatures”，如图8-30所示。
图8-30 新建文件夹
(2) 新建零件
单击【新建】按钮，新建一个零件文件。
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(3) 新建基体
建立一个100X100X10mm的拉伸凸台，如图8-31所示，这个凸台将作为库特征的基体特征。
图8-31 库特征基体
(4) 建立“六角孔”
选择上端面，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制
草图，单击【特征】工具栏上的【拉伸切除】按钮，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【开始条件】下拉列表框内选择【草图基准面】选项，在【终止条件】下拉列表框内选择【给点深度】选项，在【深度】文本框中输入10mm，如图8-32所示，单击【确定】按
钮。
图8-32建立“六角孔”
(5) 建立库特征“keyhole”
在 FeatureManager 设计树中选择“拉伸-切除1”，将其拖到“myFeatures”文件夹中，出现【另存为】对话框，在【名称】文本框中输入“hexagram”作为库特征名称，单击【确定】按钮，如图8-33所示。
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图8-33建立库特征“keyhole”
(6) 打开库特征
在库中右击“hexagram”，在快捷菜单中选择【打开】命令，打开库特征。
(7) 重命名尺寸名称
默认的尺寸名称并不能明确说明尺寸的含义。根据每个尺寸的用途修改尺寸的名称，如图8-44所示。
图8-44 修改尺寸名称
(8) 库特征尺寸分类
根据库特征尺寸的不同，可以归类为不同的文件夹。
内部尺寸：插入特征时，“内部尺寸”文件夹的尺寸不出现在【大小尺寸】选项组，从而可以避免尺寸被修改。
找出尺寸：插入特征时，“找出尺寸”文件夹的尺寸出现在【大小尺寸】选项组，可以修改尺寸。
其他尺寸：位于“尺寸”文件夹而又不属于上述两个子文件夹中尺寸，在插入特征过程中可以修改。
将尺寸Top_edge@草图2和Lfte_edge@草图2拖放到“找出尺寸”文件夹中，将“angle@草图2”拖放到“内部尺寸”文件夹中”如图8-45所示。
图8-45 尺寸归类
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(9) 保存并关闭库特征文件。
8.4.2 使用库特征
从设计库中拖放特征到激活零件的平面基准、曲面或参考平面上，可以把库特征添加到文件上形成特征。库特征中包含的参考关系用于定位和完全定义特征的草图。
【例9-7】使用六角孔库特征
(1) 打开文件
打开“底版.sldprt”，如图8-46所示。
图8-46 “底板.sldprt”
(2) 拖放特征
拖放“keyhole”特征到零件的顶平面上，如图8-47所示。
图8-47拖放特征
(3) 参考
选择两边线为基准，如图8-48所示。
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图8-48选择原点为定位点
(4) 定位尺寸
选择定位尺寸“Top_edge”，将其改为“20mm”，选择定位尺寸“Left_edge”，将其改为“30mm”，如图8-49所示。
图8-49 定位尺寸
(5) 大小尺寸
展开【大小尺寸】，选中【覆盖尺寸数值】复选框，选择尺寸“depth”，将其改为“8mm”，选择尺寸“width”，将其改为“30mm”，如图8-50所示。
图8-50大小尺寸
(6) 完成插入
单击【确定】按钮，如图8-51所示。
图8-51 完成插入
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(7) 解散库特征
插入到零件中的库特征文件以文件夹的形式出现，但可以解除该文件夹而只保留单独的特征和草图。解除库特征将同时断开与库特征的连接。
在 FeatureManager 设计树中右击“hexagram”特征，从快捷菜单中选择【解散库特征】命令，如图8-52所示，零件的FeatureManager 设计树中只保留了库特征中包含的特征。
图8-52解散库特征
(8) 存盘
8.5 小结
本章首先介绍了体现设计意图的工具－方程式和数值连接。重点讲解了配置，合理地使用配置，对零件系列、产品系列开发与管理有非常重要的意义。配置为产品设计提供了快速有效的设计方法，最大限度地减少了重复设计。同时，由于对配置的操作是在同以文档下进行的，各配置间具有相关性，大大减少了设计的错误。
库特征是由常用的特征或几个特征组合成的整体，它可以直接插入到其他零件中。为零件设计提供了一个快捷的方法。
8.6 习题
8.6.1 填空题
(1) 使用方程式可以对任何特征的或进行控制。
(2) 方程式为特征间的数值关系提供了计算方法，如果两个数值间存在“相等”关系，可以使用方法实现。
(3) 在零件文件中，配置可以生成具有不同、和的零件系列。
(4) 建立库特征时，要有一个包含库特征的。在之上建立切除和凸台，并将切除和凸台作为库特征的一部分。
8.6.2 选择题
(1) 在系列零件设计表中，哪个是无效的表头。
(A)$备注 (B) $属性 (C)$零件号 (D)$用户注释
(2) 当系列零件很多的时候（如标准件库），可以利用对配置进行驱动，自动生成配20
通用化系列化、组合化解读
一、什么是产品通用化 对某些零件或部件的种类、规格，按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的技术措施。经过统一后，可通用于某些产品中的零件或部件，称为“通用件”。 所谓产品产品通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。显然，通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。功能互换性问题在设计中非常重要。例如所设计的柴油机，既可用于拖拉机，又可用于汽车、装运机、推土机和挖掘机等。通用性越强，产品的销路就越广，生产的机动性越大，对市场的适应性就越强。 产品通用化就是尽量使同类产品不同规格，或者不同类产品的部分零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。 二、产品通用化的必然性 产品通用化是现代化大生产发展的客观要求。随着产品规格、品种日益繁多，生产和需求反映在品种规格上的矛盾日益突出，因此，将作用相同、尺寸接近的各种零部件和技术文件，经过比较分析，合理归并，使其统一，既在技术上是可行的，又在经济上是合理的。 产品通用化是提高社会生产效率的重要方向之一。它能够减少生产重复现象，消除产品及其元件种类以及工艺型式的不适当的多样化。在通用化基础上增加批量，是建立专业化生产的有效条件，对采用先进设备、改善产品质量的更新速度，缩短掌握新技术的时间，增强市场竞争能力起着积极作用。由于产品结构中尽量采用通用件，可以简化产品设计、减少工艺准备的工作量，从而使生产组织和生产计划工作进一步完善。 三、产品通用化的一般方法 在对产品系列设计时，要全面分析产品的基本系列及派生系列中零部件的个性与共性，从中找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。如果对整个系列的产品中的零部件都经过认真的研究和选择，能够通用的都使之通用，这就叫全系列通用化。 在单独设计某一种产品时，也应尽量采用已有的通用件。新设计的零部件应充分考虑到使其能为以后的新产品所采用，逐步发展成为通用件。 产品设计的通用化程度在某种意义上可用通用化系数来衡量： 通用化系数＝通用件件数（或品种数）/零件总件数（或品种总数） 四、产品通用化的发展方向 产品通用化的主要发展方向，一般是： 1、在基础产品的基础上，使各种用途的机器系列通用化。 2、在各种不同的机器中，最大限度地采用同一类型的零部件。 3、设计含有一般元件的典型方案，即工艺过程典型化。 通用化是一个综合过程。在此过程中，对产品制造的各个环节都会发生深刻影响。通用化不仅会完善纵向的联系，而且会完善横向的联系──它可减少各部门的企业内所生产的同类部件、零件和工具的型式尺寸的数量。因此，通用化工作只能综合地进行，才能获得最佳效果，而不能将这项工作局限在个别企业或一些企业范围内。 五、什么是产品系列化 标准化的常用形式有简化、统一化、通用化、系列化等。
零件加工工艺设计.doc
目录 1.零件的加工工艺设计-----------------------1 1.1零件的工艺性审查 1.2基准的选择 2.拟定机械加工工艺路线--------------------3 2.1确定各加工表面的加工方法及路线 3.选择机床设备及工艺设备-----------------7 4.小结--------------------------------------------8 5.参考文献--------------------------------------9
1.零件的加工工艺设计 1.1零件的工艺性审查 1.1.1零件的结构特点 该零件是用三孔形成，中间孔为支力点，常常靠两头的小孔来传递动力作用，其中作为支力点的大孔为Φ90H6，小孔及耳部分别为Φ35H6和Φ25H6。 1.1.2主要技术要求 零件的主要技术要求为：连杆不得有裂纹、夹渣等缺陷。热处理后226～271HBS。 1.2基准的选择 1.2.1毛坯的类型及制造方法 零件材料为45钢，考虑零件形状，应用模锻毛坯。 由于零件是中批量生产，所以设备要充分利用，以减少投资、降低成本。故确定工艺的基本特征：毛坯采用效率高和质量较好的制造方法：拟定成的工艺过程卡和机械加工工序卡片。 1.2.2确定毛坯的制造方法和技术要求。 由于该零件的尺寸不大，而且工件上有许多表面不切削加工，故模锻。 毛坯的技术要求： 1.不得有裂纹、夹渣等缺陷/ 2.锻造拔模斜度不大于7·
3.正火处理226～271HBS 4.喷砂，去毛刺 1.2.3绘制毛坯图 1.2.4基准选择 由于该零件多数尺寸及形位公差以Φ90H6孔及端面为设计基准，因此首先将Φ60H6端面加工好，为后续加工基准。根据粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准。（1）Φ90H6孔端面：零件外轮廓（粗基准） （2）Φ35H6孔及Φ90H6孔端面（粗加工）：Φ90H6孔端面（3）Φ35H6孔及Φ90H6孔端面（精加工）：Φ90H6孔端面（4）Φ25H6孔端面：Φ90H6孔端面 （5）三孔：Φ90H6孔端面 2.拟定接写加工工艺路线 该三孔连杆零件加工表面：大头孔、小头孔及耳部端面。根据各加工表面的精度要求和粗糙度要求。
基于SolidWorks的参数化设计
基于SolidWorks的参数化设计 □李轩斌单红梅韩玲 【摘要】论述了SolidWorks环境中，通过产品、部件和零件三者之间参数关联，用一种基于装配约束的参数化设计方法实现部件的参数化建模，阐述了这种参数化设计方法中的关键技术，包括产品结构的划分、尺寸分析、关联设计、基于布局草图的装配体设计和方程式的添加；运用部件参数化设计方法构建SolidWorks部件库。采用这种方法，有利于产品的修改和系列化，提高设计效率。 【关键词】SolidWorks；装配约束；参数化设计；零部件库 【作者简介】李轩斌（1972 ），男，长春轨道客车股份有限公司工程师；研究方向：夹具设计与焊接数控编程 单红梅，女，吉林大学交通学院助工，博士；研究方向：车辆智能化检测 韩玲，女，吉林大学交通学院载运工具运用工程专业在读博士 一、引言 机械制造业的设计制造水平，在很大程度上反映出企业工艺技术水平和制造能力的高低，直接影响着机械产品的加工质量、工人的劳动强度、生产效率和生产成本。 为了提高设计质量和设计效率，提高企业市场竞争力，多年来，许多企业一直致力于参数化设计的研究。大量三维实体造型软件崛起，推动了设计领域的新革命，SolidWorks就是优秀的三维参数化设计软件之一。这些三维软件，不仅仅可创建三维实体模型，还可利用设计出的三维模型来进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等，产品设计也由原先的二维平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展，三维CAD的开发受到了普遍关注，并取得了较快的进展。SolidWorks是完全基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。它采用与UG相同的底层图形核心Parasolid，具有强大的基于特征的参数化实体建模能力，然而要使SolidWorks软件真正为我国企业带来经济效益，必须使其国产化、专业化。 采用参数化设计技术，可以大大提高产品的设计速度。在大多数工程设计中，一个产品往往是多个零件的组合。将零件参数化的思想扩展到部件参数化设计中，实现部件整体参数化设计，无疑会更大程度地提高设计效率，为企业创造经济效益。部件参数化设计的实现以各组成零件的参数化设计为基础，但又不是组成部件的各零件的参数化的简单累加。部件的参数化问题除需解决各组成零件的参数化设计以外，还必须解决参数化时的同步更新问题。所谓的同步更新，是指当进行部件的参数化设计时，对其中某一个零件进行了更改，要求能够引起与之关联的一个或者多个零件的同步更新。同步更新主要有两方面要求，一是部件参数化设计中，各零件的相对位置关系要始终保持正确，二是各零件之间有配合关系的尺寸参数始终保持正确。 二、部件参数化设计方法 本文采用了一种基于装配体的参数化设计方法，来实现部件的参数化。其基本思想是：在参数化零件的基础上，引入零件装配关系作为约束，合理地建立零件之间的装配约束关系，以确保零件之间的相对位置关系；同时建立零部件相互关联的参数之间的关系，以保证参数之间能够联动。这样就可以实现同步更新，在此基础上建立部件的装配布局图，最终实现整个部件的参数化设计。 （一）产品结构的划分。复杂的产品按照功能和企业的生产组织特点分解为一系列的部件，而每个部件可能还会进一步划分为子部件和零件，尤其在民用飞机、汽车等产品中，产品构成十分复杂，涉及到机械、电气、液压、附件（如座椅、 原理都与之不符。现在迈克尔逊－莫雷实验同样被证明是没有说服力的，看来，相对论理论是站不住脚的。由此引发的直接效果就是量子理论失去了理论基础，同样是不科学的。 那么是不是就证明了牛顿力学的绝对正确性呢？起码目前不能这样讲，因为在近代毕竟发现了经典理论不能解释的物理现象。但可以肯定的是，这些现象肯定不能由相对论理论或现有的量子理论来科学解释，需要利用全新的科学方法重新研究和解决。 由此看来，惯性系变换引发的高速粒子的动力学问题是一项十分复杂的物理学课题，目前物理学界对于该问题的认知是不准确的，也是远远不够的，因此非常有必要进行科学细致地研究。 【参考文献】 1．郭硕鸿．电动力学［M］．北京：高等教育出版社（第2版），1997 2．周世勋．量子力学教程［M］．北京：高等教育出版社（第1版），1979 · 94 ·
CAD零件图练习
附加题：综合相关知识，绘制图3所示的传动轴零件图，并将制作好的源文件保存为“3.dwg”。（50分） （注：如果尺寸看不清楚，可以使用“AutoCAD DWF Viewer”详细查看“素材”文件夹下的“Ａ-3.dwf”文件。） 图3 要求 1.设置相关图层以及图层特性，图中的文字、尺寸、符号、视图轮 廓线、剖面线、中心线等，要放在单独的图层内。 2.设置相关的尺寸样式、文字样式等，并对各视图精确标注尺寸、 公差和技术要求。 3.数字与字母的字体统一为“gbeitc.shx，gbcbig.shx”；汉字的 字体统一为“gbenor.shx，gbcbig.shx”。 4.标注零件图粗糙度时，需要以属性块的形式进行标注。 5.配置Ａ3图框并设置相应图纸尺寸的打印页面（所需图框文件为 “素材”文件夹下的“A3-H.dwg”）。
- 2 - 错误！使用“开始”选项卡将标题2 应用于要在此处显示的文字。 附加题：综合相关知识，绘制如下图1所示的蜗轮轴零件视图。（50分）（注：如果尺寸看不清楚，可以使用“AutoCAD DWF Viewer”详细查看“素材”文件夹下的“B-03.dwf”文件。） 图1 要求 1、设置相关图层以及图层特性，图中的文字、尺寸、符号、视图轮廓线、剖面线、中心线等，要放在单独的图层内。 2、设置相关的尺寸样式、文字样式等，并对各视图精确标注尺寸、公差和技术要求。 3、数字与汉字的字体统一为“gbeitc.shx，gbcbig.shx”和“gbenor.shx，gbcbig.shx”。 4、在标注零件图粗糙度时，需要以属性块的形式进行标注。 5、配置A3图框，所需图框文件为“素材”文件夹下的“A3-H.dwg”。
精讲solidworks系列化零件设计图文稿
精讲s o l i d w o r k s系列 化零件设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
第8章系列化零件设计 【教学提示】 SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。 【教学要求】 能够利用方程式和数值关联体现设计意图 熟练掌握手工生成一个零件配置的方法 掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧 理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征 8.1 方程式和数值连接 绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。
8.1.1 尺寸名称 SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。 1. 显示尺寸名称 选择【工具】︱【选项】命令，出现【系统选项】对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮，如图8-1所示。 图8-1 尺寸名称 2. 更改尺寸名称 (1)右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸 属性】对话框，将名称改为“outD”，单击按钮，如图8-2所示。 图8-2 更改尺寸名称 8.1.2 方程式 使用方程式可以对任何特征的草图尺寸或参数进行控制。 新建“法兰”零件，如图8-3所示。法兰包括3个特征：基体拉伸、孔、阵列(圆周)。
轴类零件机械加工工艺规程设计
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型
. 摘要 本次设计的课题是自动上下料机械手的主要零部件设计及三维造型，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。 机械手能代替人工操作，起到减轻工人劳动强度，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本的特点。在实用基础上，对自动上下料机械手直臂与夹持部件进行三维设计，其中分为三个部分：手爪、手腕、直臂。整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，结构简单可靠，精度高。设计了手爪为平移型夹持式手爪，传动结构为滑动丝杆；手腕为回转型，转动角度为0-180°，传动结构为蜗轮蜗杆；设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩；画出机械手的运动简图；对工作机构和传动系统进行设计计算，包括主要部件的设计计算、强度校核和运动分析；设计绘制起升装置的总图和主要零件工作图；利用三维CAD软件对主要零件进行实体设计和造型。 关键词：直臂与夹持部件；机械手；CAD二维设计；Pro/e三维设计
Abstract The topic of this design is the main component of the automatic up-down material manipulator design and 3 d modelling, determine the coordinates of the manipulator type and degree of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. Robots can replace manual operation, reduce labor intensity, save processing time, improve the production efficiency, reduce the production cost. On the basis of practical, automatic manipulator arm straight up and down and clamping parts for 3 d design, which is divided into three parts: hand, wrist, arm straight. Integral type manipulator for rectangular coordinates, drive for motor drive, structure simple, reliable and high precision. Design hand claw clamping type gripper for translation, the transmission structure for sliding screw; Wrist for transformation, rotation Angle of 0-180 °, for the worm gear and worm drive structure; Manipulator wrist structure was designed, calculated the wrist when the driving moment; Draw the manipulator kinematic sketch; The working mechanism and transmission system design and calculation, including design calculation, intensity and the movement of the main parts of analysis; Design drawing general layout and main parts of lifting device working drawing; Using three-dimensional CAD software for the main parts for physical design and modelling. Key word: Straight arm and clamping parts; Manipulator; 2 d CAD design;Pro/e 3 d design
中望CAD系列化图库让设计更高效
中望CAD系列化图库让设计更高效 中望CAD系列化图库让设计更高效 为了提高设计效率，许多设计师会把这些经常使用到的标准件制作成图块，以此来简化绘图步骤。但是，这也带来新的问题：以 “图块”形式存在的标准件修改起来十分麻烦。因此，在机械制图中，专业CAD软件的零件图库就显得十分必要和关键。 目前，市场面有多款机械制图软件，其中应用最为广泛的是中望CAD机械版。它针对设计师绘制标准件过程中面临的实际难题专门 开发了系列化零件设计系统，实现了“图库标准件直接调用、快速 修改”，大幅度提高了设计师的工作效率。 一.最全CAD机械图库，直接调用精确显示标准件 图/中望CAD机械版系列化零件库 对于设计师来说，除了零件要齐全，图库的使用也必须便捷、快速。中望CAD机械版图库界面左侧细致清晰的零件树，可以帮助设 计师快速查找到所需的零件。界面中间位置是参数选择区域，双击 可输入具体数字，直接修改尺寸大小。右侧区域是出图选项，可控 制输出零件的视图以及一些其他选项。值得一提的是，中望CAD机 械版图库支持一张图纸的完整信息，如：图形、各种标注、文字等。 设计师在选择或修改完零件的参数后，可直接点击“绘制零件”按钮完成对零件的快速调用。零件调用效果如下图： 图/直接调用中望CAD机械版图库零件效果 需要特别指出的是，设计师们在调用零件时，可以根据自己的需求，在基于可编程模块的架构设计、支持VBScript脚本和复杂公式 的中望系列化零件库窗口界面，通过更改原始参数、公式等步骤来 生成并绘制符合要求的零件，编辑调用的零件可以智能、正确地显 示在每个图层上。
图/中望CAD机械版精确显示设计师绘制的零件 二.超级符号库 设计师在各类机械产品的设计绘图中，经常需要在符号库中调用各种符号，因此，符号库中符号的丰富程度也在一定程度上影响了绘制效率。中望CAD机械版提供的丰富而全面的符号库系统，满足了各种机械CAD设计绘图中对符号内容的需求。 中望CAD机械版所提供的超级符号库包括了4种符合国家标准的符号内容：机构运动符号库、液压气动符号库、电气符号库、金属结构件。 图/中望CAD机械版2014符号库界面 小结：中望CAD机械版以GB、ISO、ANSI、DIN、JIS等标准为设计依据，汇集机械行业专用的设计功能和图库，能够最大程度简化设计步骤，提高效率。同时，还拥有图幅、图层、BOM表等一些列智能化管理，使整个设计流程更加流畅、准确。
零件的机械加工工艺及工艺设备设计
机械制造技术基础课程设计 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目“×××××××”零件的机械 加工工艺及工艺设备设计 设计者班号×××××××× 设计者××× 指导教师××× 五邑大学 机电工程学院 2008.6 —2008.7
五邑大学机电工程学院 机械制造技术基础课程设计任务书 题目: “××××××”零件的机械加工工艺规程及 工艺装备（夹具）设计 内容：1. 零件图 1张 2. 零件毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张 4. 工艺装备（夹具）设计装配图 1张 5. 工艺装备设计零件（夹具体）图 1张 6. 课程设计说明书 1份 班级学号×××××××（打印） 学生×××（打印） 指导教师×××（打印） 2008年6月
目录 序言 (1) 工艺规程与夹具设计过程 (2) 一、设计题目,计算生产纲领及生产型 (2) 二、零件的分析 (2) 1．零件的作用 (2) 2．零件的工艺分析 (2) 三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状 (3) 四、工艺规程设计 (3) 1．定位基准的选择 (3) 2．零件表面加工方法的选择 (4) 3．制订工艺路线 (5) 4．确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 (6) 5．确定切削用量及基本工时 (10) 5、1 工序Ⅰ端面A铣削用量及基本时间的确定 (10) 5、2工序Ⅱ钻——扩孔Φ22mm (13) 5、3 工序Ⅲ端面D铣削用量及基本时间的确定 (15) 5、4 工序Ⅳ槽8mm的铣削用量及基本时间的确定 (17) 5、5 工序Ⅴ槽18mm的铣削用量及基本时间的确定 (19) 5、6 工序Ⅶ锪2X15°的倒角切削用量及基本时间的确定 (21) 5、7 工序Ⅶ拉花键孔切削用量及基本时间的确定 (22) 五、夹具的设计 (21) 六、参考资料 (23)
基于CATIA的零件的参数化设计
基于CATIA的零件的参数化设计 作者：ee （ee） 指导老师：ee 【摘要】：介绍了在CATIA环境下渐开线圆柱齿轮的参数化设计、运动仿真以及常见滚动轴承零件库的建立方法。着重描述了渐开线圆柱齿轮齿廓的绘制、深沟球轴承、圆锥滚子轴承的建模过程。设计人员通过改变有关参数或从库中直接调用零件，就可达到设计要求，缩短设计周期、减少重复工作、提高设计效率。 【关键词】：CATIA; 参数化设计；渐开线；圆柱齿轮；轴承；零件库
Parametric design of parts based on CATIA Author: ee (ee) Tutor: ee [Abstract]:In this paper, a method to complete the parametric design, simulation of involute cylindrical gear and establish the common rolling bearing parts library by CATIA is introduced. The drawing of tooth profile of involute cylindrical gear and the process of modeling of deep groove ball bearings, tapered roller bearing is emphatically described. By changing related parameters or call directly from the parts library, it can achieve the requirements of design, shorten the design cycle, reduce duplication of work and improve the efficiency of design. [Key word]: CATIA; parametric design; involute; cylindrical gear; bearing; parts library
精讲solidworks系列化零件设计
标准文档 实用大全第8章系列化零件设计 【教学提示】 SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。 【教学要求】 ?能够利用方程式和数值关联体现设计意图 ?熟练掌握手工生成一个零件配置的方法 ?掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧 ?理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征 8.1 方程式和数值连接 绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。 8.1.1 尺寸名称 SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。 1. 显示尺寸名称 选择【工具】︱【选项】命令，出现【系统选项】对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮，如图8-1所示。
2 图8-1 尺寸名称 2. 更改尺寸名称 (1)右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框， 将名称改为“outD”，单击按钮，如图8-2所示。 图8-2 更改尺寸名称 8.1.2 方程式 使用方程式可以对任何特征的草图尺寸或参数进行控制。 新建“法兰”零件，如图8-3所示。法兰包括3个特征：基体拉伸、孔、阵列(圆周)。
零件机械加工工艺设计资料
毕业设计（论文）题目“万向节滑动差”零件的机械加工工艺规程及数控编设计程设计设计（论文）英文题目 姓名 专业年级 指导教师职称 提交日期答辩日期 答辩委员会主任 评阅人 辽宁工程技术大学 年月日
教研室日期 教研室主任 辽宁工程技术大学 教研室主任批准教研室日期 签名 毕业设计任务书 发给学生______________ 1．设计题目及专题：______________________________________________ 2．学生提交设计期限：自___月___日开始至___月___日完成 3．设计所用原始资料：________________________________________________ ____________________________________________________________________ 4．设计的主要章节：__________________________________________________ ____________________________________________________________________ 5．图表目录（必须完成的图）：_________________________________________ ____________________________________________________________________ 6．设计答疑人 7．发题日期：二O_____年____月____日 指导人（签名）：__________________ 学生（签名）：__________________
基于SolidWorks的机械零件参数化设计_王东
基于SolidWorks的机械零件参数化设计 王 东,蒲小琼 (四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065) 摘 要:介绍了基于SolidWorks的机械零件参数化设计的两种方法;详尽阐述了用系列零件 设计表生成配置和用Visual Basic调用SolidWorks API函数对其进行二次开发来分别实现机 械零件参数化设计的基本思想和实现流程。 关键词:参数化设计;配置;SolidWorks;二次开发;Visual Basic 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1671-5276(2004)05-0015-03 Parametrical Design of Mechanical Parts Based on SolidWorks WANG Dong,PU Xiao-qiong (Sichuan University,Manufacture Science and Engineering Academy,SC Chengdu610065,China) A bstract:Two methods of parametrical design for mechanical parts based on SolidWorks are introduced in the paper.The paper explains the fundamental thought and the realization flow by means of Visual Basic,w hich calls for SolidWorks API to its further development.The paper also show s how to em ploy design table to pro-duce config uration realizing parametrical design fo r mechanical parts. Key words:parametrical desig n;configuration;further development of solidw orks;visual basic 0 引言 许多机械零件的形状结构具有共同特征,只是在相对大小或局部特征上存在一定的差异,如果能够通过一个模板模型衍生出不同的模型,就会大大提高设计效率。参数化设计是将系列化、通用化和标准化的定型产品中随产品规格不同而变化的参数用相应的变量代替,通过对变量的修改,从而实现同类结构机械零件设计的参数化。参数化造型的基本思想是用数值约束、几何约束和方程约束来说明产品模型的形状特征,从而得到一簇在形状或功能上具有相似性的设计方案。参数化实体造型的关键是几何约束关系的提取、表达、求解以及参数化几何模型的构建。 SolidWorks是世界上第一套基于Windows系统开发的三维机械设计CAD软件。该软件提供了非全约束的参数化实体特征建模与曲面建模相结合的技术,具有强大的零件设计功能。在Solid-Works中,机械零件参数化设计主要通过两种方法实现:一是利用在内嵌的Excel工作表中指定参数,创建多个不同配置的零件或装配体;二是利用编程语言作为开发工具,对SolidWorks进行二次开发,用程序实现参数化设计。1 机械零件参数化设计的两种方法 1.1 用系列零件设计表生成配置实现机械零部件的参数化设计 要在SolidWo rks环境中通过Excel变量表实现机械零件的参数化设计功能,必须首先建立模板模型,通过对系列零件设计表中各个参数的修改来生成模板零部件的不同配置,每个配置就是一个不同的零件。即在Excel变量表中指定参数,设计者可以创建多个不同配置的零件或装配体。系列零件设计表保存在模型文件中,所以SolidWorks对模型的更改不会影响原来建立的Excel配置文件。系列零件设计表可以控制零件或装配体的许多项目,其中主要包括:特征尺寸和压缩状态;配置属性(包括材料明细表中的零件编号、备注、自定义属性);零部件的压缩状态、显示状态、参考配置、颜色等;装配体特征的尺寸、压缩状态;配合中的距离和角度配合的尺寸、压缩状态等。 模板模型建好以后,在SolidWorks的菜单栏中选择【插入】-【系列零件设计表】,再在属性管理器中选择“空白(K)”,系统将自动在SolidWorks环境中插入一个空白的Excel电子表格,设计者即可 Machine Build ing&A utomation,Oct2004,33(5):15～17·15 ·
基于SolidWorks的零件三维造型
基于SolidWorks的零件三维造型 发表时间：2015-12-18T16:36:23.463Z 来源：《基层建设》2015年15期供稿作者：何建新 [导读] 广东省燕达橡塑制品厂广东广州三维实体建模系统相对Pro/E来说有更直观、易学、易用的特点，其按钮功能使用如AutoCad一样方便。 何建新 广东省燕达橡塑制品厂广东广州 510540 摘要：SolidWorks软件是一个非常优秀的三维设计软件，包括了零件设计、钣金设计和装配等功能，而且集成和兼容了Windows系统的卓越功能。其三维实体建模系统相对Pro/E来说有更直观、易学、易用的特点，其按钮功能使用如AutoCad一样方便。本文就利用软件参数化特征，有针对性地对解决一些实际工作问题进行探讨。 关键词：管状零件；扫描特征；旋转特征；放样特征 SolidWorks软件是一个非常优秀的三维设计软件，包括了零件设计、钣金设计和装配等功能，而且集成和兼容了Windows系统的卓越功能。其三维实体建模系统相对Pro/E来说有更直观、易学、易用的特点，其按钮功能使用如AutoCad一样方便。SolidWorks有着功能强大的参数化特征建模工具，下面就利用其参数化特征研究零件三维造型中的一些问题。 1 管状零件的造型方法 1.1 利用扫描特征的零件造型分析 所谓扫描，就是将一个轮廓或一个截面线沿着一条路径移动生成机体、凸台、切除等特征。扫描特征建模有几个值得注意的几个问题： （1）如果生成基体或凸台扫描特征，则轮廓必须是封闭的。 （2）不论是哪一种特征，路径线可以为封闭的也可以是不封闭的。 （3）路径的起点必须位于轮廓的基准面上。 （4）不论是截面线、路径线或所形成的实体，均不能出现自相交叉的情况。 在实际生产设计过程中，可以利用SolidWorks中的扫描特征，根据零件的特点，合理地进行设置，再结合“简单扫描”和“使用引导线扫描”两种生成方法进行三维实体绘制。 1.2 利用扫描特征的零件造型方法 以下通过具体的零件，阐述利用SolidWorks中的扫描特征进行造型的方法，在阐述过程中，只对主要和关键的步骤进行描述，对其它具体的操作方法不再祥述。 1.2.1 简单管状零件的三维造型 以图1（上图为标准平面三视图）所示的管状零件为例，其轮廓如三视图所示，从平面视图可以看出，这个管状零件内、外径都是一样大小，也就是说其截面形状是一致的，并且其端面与端面间有一定的空间角度，如果用先作一实体，再慢慢用除料的方法来绘制，将是很费时费力的。因此，以管体截面作扫描平面，管体中心线作为扫描路径，就可以非常方便地生成管体三维造型。以管体截面轮廓进行扫描的操作步骤如下： （1）使用3D草图命令绘制管体的中心线，尺寸与平面图的一致。此中心线在SolidWorks中须为实线，并且须一次绘出。（2）在中心线的一端画出一个同心圆，大小与三视图一致，并且圆中心与端点重合。 （3）利用扫描特征，选择同心圆作为扫描轮廓，中心线为扫描路径进行扫描，就可得出管体零件维的三维造型。 图1 普通管状零件三维造型 该管体零件也可以使用旋转特征命令生成，操作步骤如下： （1）使用3D草图命令绘制管体的中心线，尺寸与平面图的一致。此中心线在SolidWorks中须为实线，并且须一次绘出。（2）画出管体外径边线，以中心线作为旋转中心，得出外径与管体零件的实心棒体。 （3）画出管体内径边线，以中心线作为旋转中心，进行旋转切割，原实心的棒体就变为空心的管体了。 1.2.2 使用引导线管状零件的三维造型 在以上例子中，扫描特征适用于截面完全相等的零件，例如截面为圆形、方形的规则图形，但如果对截面规则、但各不相等的零件，那就要建立一条引导线来进行扫描。以图2（左面为剖视图）所示管状零件为例，介绍一下使用引导线进行扫描绘制管状零件，其操作步骤如下： （1）使用草图命令绘制管体的中心线，此中心线在SolidWorks中须为实线。 （2）在中心线的一端画出一个同心圆，大小与剖视图一致，并且圆中心与中心线成穿透关系。 （3）按剖视图外轮廓尺寸绘制一曲线，曲线起点与（2）中所画圆的圆周为重合关系。 （4）利用扫描特征，选择同心圆作为扫描轮廓，中心线为扫描路径进行扫描，再选择曲线为引导线进行扫描，得出管状实体。
机械零件CAD设计与带轮3D设计示例(doc 23页)
一、机械零件CAD 设计任务书 ——普通V 带传动及键设计 其它条件：传动比允许误差≤±5%；轻度冲击；两班工作制。 2、设计内容和要求 1）V 带传动的设计计算，参见教材。 2）轴径设计 取45号钢时，按下式估算：03.1110 3 min ?≥n P d ，并圆整。 3）V 带轮的结构设计 选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸。 4）键的选择及强度校核
5）用3D软件设计零件及装配图，并标注主要的特征尺寸。 3、编写设计计算说明书 封面、题目、目录、设计内容及结果、小结、参考资料等。
二、带轮3D设计示例 （一）结构尺寸 以教材上的带传动例题中的参数为例：dd1=80，z=3，带型SPZ，查得：bd=8.5，hamin=2，hfmin=9，e12，f=8，δmin=5.5，B=（z-1）e+2f=（3-1）×12+2×8=40，da=dd+2ha=80+2×2=84，φ=34°，L=B=40。 （二）SolidWorks 小带轮3D设计步骤 1．启动SolidWorks新建零件文件→保存文件名为“小带轮.SLDPRT”到自己建立的文件夹。 2．绘制截面草图： 点击前视基准面→草图绘制→草图绘制 在该草图上绘制带轮截面，如下图： 3．生成3D 插入→凸台/基体→旋转（如下图）
点击属性窗口中的确定按钮，再按整体显示全图按钮，结果如下： 4．绘制轴孔 点击一个端面→草图绘制→草图绘制 点击“正视于”按钮
在该草图中绘制一圆，假设半径为15，如下图（还可画出键）： 点击特征→拉伸切除 选择“完全贯穿”
按OK按钮，再利用旋转视图按钮调节视图： 存盘。 （三）SolidWorks 大带轮3D设计步骤 可按小带轮的设计步骤进行。下面我们介绍一种简便方法：1．打开文件：小带轮.SLDPRT，另存为：大带轮.SLDPRT 2．右击旋转下的草图→编辑草图，如下图：
通用化、系列化、组合化、标准化
什么是产品通用化 对某些零件或部件的种类、规格，按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的技术措施。经过统一后，可通用于某些产品中的零件或部件，称为“通用件”。 所谓产品产品通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。显然，通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。功能互换性问题在设计中非常重要。例如所设计的柴油机，既可用于拖拉机，又可用于汽车、装运机、推土机和挖掘机等。通用性越强，产品的销路就越广，生产的机动性越大，对市场的适应性就越强。 产品通用化就是尽量使同类产品不同规格，或者不同类产品的部分零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。 产品通用化的必然性 产品通用化是现代化大生产发展的客观要求。随着产品规格、品种日益繁多，生产和需求反映在品种规格上的矛盾日益突出，因此，将作用相同、尺寸接近的各种零部件和技术文件，经过比较分析，合理归并，使其统一，既在技术上是可行的，又在经济上是合理的。 产品通用化是提高社会生产效率的重要方向之一。它能够减少生产重复现象，消除产品及其元件种类以及工艺型式的不适当的多样化。在通用化基础上增加批量，是建立专业化生产的有效条件，对采用先进设备、改善产品质量的更新速度，缩短掌握新技术的时间，增强市场竞争能力起着积极作用。由于产品结构中尽量采用通用件，可以简化产品设计、减少工艺准备的工作量，从而使生产组织和生产计划工作进一步完善。 产品通用化的一般方法 在对产品系列设计时，要全面分析产品的基本系列及派生系列中零部件的个性与共性，从中找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。如果对整个系列的产品中的零部件都经过认真的研究和选择，能够通用的都使之通用，这就叫全系列通用化。 在单独设计某一种产品时，也应尽量采用已有的通用件。新设计的零部件应充分考虑到使其能为以后的新产品所采用，逐步发展成为通用件。 产品设计的通用化程度在某种意义上可用通用化系数来衡量：
机械结构和机械零件
（c ） 第二章 机械结构和机械零件 2.1 机械机构 一、机构的定义 1）机构是有确定相对运动的构件组合体； 2）机构是机械系统的组成单元。 二、机构的分类 机构能传递、转换运动或实现某种特定的运动，不同的机构间有不同的相对运动，形成不同的变换功能。常用的机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构、链传动机构、螺旋机构、步进机构等。 (一)连杆机构 连杆是联接两个及两个以上运动副（转动或移动副）的构件。用运动副按顺序把几个构件联接起来则组成连杆机构（connecting rod gear ）。其作用是传递动力和完成一定规律的运动。连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。 1、平面连杆机构 平面连杆机构（planar linkage ）是由若干个互相作平面运动的刚性构件用运动副联接起来的机构。其运 动副多为面接触的低副，所以 又称平面低副机构。最常用的 平面连杆机构是四杆机构，其 分类如见图2.1-1所示。 （1）曲柄摇杆机构 在图 2.1-1（a ）所示机构中，主动件杆a 可作整周旋转称为曲柄。杆c 不作整周运动，图2.1-1 铰链四杆机构的类型 （a ）曲柄摇杆机构；（b ）双曲柄机构；（c ）双摇杆机构； （d ）曲柄滑块机构；（e ）双滑块机构
只按某一角度往复转动称为摇杆。设a、b、c、d既是各杆的符 号，又代表各杆 的长度。当满足 最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和时，若将最短杆或其邻杆固定其一，则另一杆即为曲柄。这就是四杆机构有曲柄的条件。在满足曲柄存在的条件下，铰接四杆取不同的构件为机架（固定件），即可得到不同特性的机构。 （2）双曲柄机构如图2.1-1（b）中，取a为机架，则b和d均为曲柄，成为双曲柄机构。如其中两曲柄长度相等，连杆与机架长度也相等，则成为平行四边形机构。它在机器中应用很广，如机车车轮的联动机构等。 （3）双摇杆机构在图2.1-1（c）中，取c为机架，若不满足曲柄存在的条件，则两连架杆b、d均为摇杆，故称双摇杆机构。它应用也很广泛，如鹤式起重机、飞机起落架等。在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则成为等腰梯形机构，在汽车、轮式拖拉机中常用这种机构操纵前轮的转向。 （4）曲柄滑块机构如图2.1-1（d）中，将曲柄摇杆机构的摇杆长度增加至无穷大、则转动副 O转化为移动副，便成为曲柄滑块机构。这种机构广泛应 B 用在内燃机、蒸汽机、空气压缩机和冲床等机械中。 （5）双滑块机构如图2.1-1（e）为有两个移动副的四杆机构，应用这种机构的有欧氏联轴节等。 在实际机器中，往往根据需要来改变某些杆件的形状和杆件的相对长度，改 变某些运动副的尺寸或选择 不同杆件作为机架。 2、空间连杆机构