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　　1 了解客戶產(chǎn)品

　　六角螺栓是指由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類(lèi)緊固件，需與螺母配合，用于緊固連接兩個(gè)帶有通孔的零件。這種連接形式稱(chēng)螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下，有可以使這兩個(gè)零件分開(kāi)，故螺栓連接是屬于可拆卸連接。

　　1.1 了解客戶需求

　　主要完成六角螺栓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)交互式設(shè)計(jì)。

　　1.2 了解產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)

　　主要由螺栓頭部和螺桿組成：

　　其中：d1為螺栓直徑，L為公稱(chēng)長(zhǎng)度，b為螺紋長(zhǎng)度

　　1.3 了解產(chǎn)品功能: 

　　主要是用于緊固連接兩個(gè)帶有通孔的零件。

　　1.4 確定主動(dòng)參數(shù)

　　實(shí)際由用戶控制的，即能夠獨(dú)立變化的參數(shù)，一般只有幾個(gè)，稱(chēng)之為主參數(shù)或主約束;其他的約束是由圖形結(jié)構(gòu)特征確定或與主約束有確定關(guān)系，稱(chēng)它們?yōu)榇渭s束。六角螺栓的主參數(shù)選取螺栓直徑d1和公稱(chēng)長(zhǎng)度L，其他尺寸參數(shù)關(guān)系(即次約束)為：

　　1.5 確定操作界面

　　主要是由螺栓直徑d1(型號(hào))和公稱(chēng)長(zhǎng)度L組成的交互式設(shè)計(jì)界面。

　　2 確立建模思路

　　主要從產(chǎn)品的功能及主動(dòng)參數(shù)去確立建模思路。

　　首先，觀察六角螺栓結(jié)構(gòu)，選取合適的基準(zhǔn);

　　其次，理清楚各尺寸間的關(guān)系;

　　最后，建立螺栓螺母模型。

　　3 選取建模方法

　　SOLIDWORKS建模的步驟有一定程序，其順序分別為：選擇繪圖平面、進(jìn)入草圖繪制、繪制草圖、標(biāo)注尺寸和添加幾何關(guān)系、特征**等。

　　在創(chuàng)建模型時(shí)，遵循的原則是：

　　●基準(zhǔn)的重要性,即模型基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一;

　　●主要特征在前，次要特征在后

　　●先做外形，再做內(nèi)部結(jié)構(gòu);

　　●先做整體，后做細(xì)節(jié);

　　●建模步驟要精簡(jiǎn)，可以一步完成的就不用兩個(gè)特征;

　　●盡量避免使用高級(jí)建模特征，如：放樣，掃描，抽殼，復(fù)雜圓角等等。

　　3.1 基準(zhǔn)的選取 基準(zhǔn)是指用于設(shè)計(jì)時(shí)參考的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)�；鶞�(zhǔn)選取的不同會(huì)直接影響模型的建立與后期的修改。SOLIDWORKS中基準(zhǔn)又分為四種：基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、坐標(biāo)系和參考點(diǎn)。

　　3.1.1 基準(zhǔn)面

　　在選擇繪圖平面時(shí)就有下列幾個(gè)平面可選�。�

　　默認(rèn)的三個(gè)基準(zhǔn)面;

　　利用基準(zhǔn)面命令所建立的基準(zhǔn)面;

　　直接由繪出零件的特征平面選取，進(jìn)行繪制。

　　3.1.2 基準(zhǔn)軸

　　基準(zhǔn)軸常用于創(chuàng)建特征的基準(zhǔn)，在創(chuàng)建基準(zhǔn)面、圓周陣列或同軸裝配中會(huì)經(jīng)常使用到基準(zhǔn)軸。SOLIDWORKS提供的五種基準(zhǔn)軸創(chuàng)建命令。

　　3.1.3 坐標(biāo)系

　　坐標(biāo)系主要與測(cè)量和質(zhì)量屬性工具一同使用，或者用作生成陣列的基準(zhǔn)，也可用于將 SOLIDWORKS文件輸出至其他格式文件。

　　3.1.4 參考點(diǎn)

　　參考點(diǎn)主要被用來(lái)進(jìn)行空間定位，可以用于創(chuàng)建一個(gè)曲面造型，輔助創(chuàng)建基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)軸。

　　六角螺栓建模時(shí)選取如圖所示的基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B，其中基準(zhǔn)面A是用來(lái)確立螺桿和螺栓頭部特征的，而基準(zhǔn)面B是用來(lái)確立螺栓螺紋特征的。尺寸基準(zhǔn)如圖所示進(jìn)行標(biāo)注和創(chuàng)建特征尺寸。

　　選取不同基準(zhǔn)的建模方式，舉例如下：

　　3.1.4.1 選取基準(zhǔn)面C和基準(zhǔn)面A

　　基準(zhǔn)面C用來(lái)創(chuàng)建螺栓頭部特征，基準(zhǔn)面A用來(lái)創(chuàng)建螺桿和螺紋特征：

　　3.1.4.2 選取基準(zhǔn)面C和基準(zhǔn)面B

　　基準(zhǔn)面C用來(lái)創(chuàng)建螺栓頭部特征和螺桿特征，基準(zhǔn)面B用來(lái)創(chuàng)建螺紋特征：

　　比較這3種選取不同基準(zhǔn)時(shí)，所產(chǎn)生的不同建模方式，不難看出以下兩種建模方式不符合我們主動(dòng)參數(shù)的選取，公稱(chēng)長(zhǎng)度L是指螺桿長(zhǎng)度，b是指螺紋長(zhǎng)度，因此選取基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B更符合參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)主動(dòng)參數(shù)的要求。

　　3.2 草圖的繪制 3.3 約束的應(yīng)用. 

　　約束是對(duì)幾何元素大小、位置和方向的限制，分為尺寸約束和幾何約束兩類(lèi)。尺寸約束限制元素的大小，并對(duì)長(zhǎng)度、半徑和相交角度的限制;幾何約束限制元素的方位或相對(duì)位置關(guān)系。

　　設(shè)計(jì)過(guò)程可視為約束滿足的過(guò)程，設(shè)計(jì)活動(dòng)本質(zhì)上是通過(guò)提取產(chǎn)品有效的約束來(lái)建立其約束模型并進(jìn)行約束求解。設(shè)計(jì)活動(dòng)中的約束主要來(lái)自三個(gè)方面：功能、結(jié)構(gòu)和制造。功能約束是對(duì)產(chǎn)品所能完成的功能的描述;結(jié)構(gòu)約束是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度等的表示;制造約束是對(duì)制造資源環(huán)境和加工方法的表達(dá)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中必將這些限制綜**設(shè)計(jì)目標(biāo)，并將它們映射成為特定的幾何/拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而轉(zhuǎn)化為幾何約束。

　　3.3.1 尺寸約束

　　所謂尺寸約束，就是用計(jì)算的方法自動(dòng)將尺寸的變化轉(zhuǎn)換成幾何形體的相應(yīng)變化，并且保證變化前后的結(jié)構(gòu)約束保持不變。對(duì)于繪制草圖，通過(guò)尺寸標(biāo)注可以建立幾何數(shù)據(jù)與其參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　尺寸約束與設(shè)計(jì)意圖密切相關(guān)，是特征功能的具體體現(xiàn)。通常SOLIDWORKS都提供多種尺寸標(biāo)注形式，一般有線性尺寸、直徑尺寸、半徑尺寸、角度尺寸等，另外注意尺寸鏈的應(yīng)用。

　　針對(duì)尺寸約束這部分，還需了解“約束聯(lián)動(dòng)”的相關(guān)知識(shí)。

　　約束聯(lián)動(dòng)分為：(1)圖形特征聯(lián)動(dòng)(2)相關(guān)參數(shù)聯(lián)動(dòng)

　　所謂圖形特征聯(lián)動(dòng)就是保證在圖形拓?fù)潢P(guān)系(連續(xù)、相切、垂直、平行等)不變的情況下，對(duì)次約束的驅(qū)動(dòng)。

　　所謂相關(guān)參數(shù)聯(lián)動(dòng)就是建立次約束與主約束在數(shù)值上和邏輯上的關(guān)系。

　　3.3.2 幾何約束

　　所謂幾何約束就是要求幾何元素之間必須滿足的某種特定的關(guān)系。將幾何約束作為構(gòu)成幾何/拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的幾何基準(zhǔn)要素和表面輪廓要素，可以導(dǎo)出各形狀結(jié)構(gòu)的位置和形狀參數(shù)，從而形成參數(shù)化的產(chǎn)品幾何模型。

　　對(duì)產(chǎn)品的幾何約束主要包括兩個(gè)方面：拓?fù)浼s束和尺寸約束。拓?fù)浼s束指對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的定性描述,它表示幾何元素之間的固定聯(lián)系，如對(duì)稱(chēng)、平等、垂直、相切等，進(jìn)而可表征特征形素(構(gòu)成特征的幾何元素)之間的相對(duì)位置關(guān)系。這些關(guān)系擬抽象為點(diǎn)、邊、面間九類(lèi)有向關(guān)系，每一類(lèi)關(guān)系有其相應(yīng)的謂詞，包括“相同”、“平行”、“垂直”、“相交”、“偏移”等等。通常，在特征形狀確定之后這種聯(lián)系不允許發(fā)生變化或修改或由用戶交互指定(裝配關(guān)系)，也就是說(shuō)，特征定義本身就是對(duì)圖形特征聯(lián)動(dòng)的隱含表達(dá)，因此，在其參數(shù)化中無(wú)需再考慮圖形特征聯(lián)動(dòng)，這是基于特征參數(shù)化區(qū)別于傳統(tǒng)參數(shù)化的特征之一。但在某些特殊場(chǎng)合，必須能處理其變異。

　　通常SOLIDWORKS中的幾何約束主要包括水平、豎直、平行、垂直、相切、等長(zhǎng)度、等半徑、重合、同心、對(duì)稱(chēng)等等。

　　3.4 對(duì)稱(chēng)的應(yīng)用

　　對(duì)稱(chēng)是自然界中廣泛存在著的一種的形態(tài)。因此我們的產(chǎn)品中往往設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)的，這樣除了產(chǎn)品看起來(lái)美觀以外，也可以節(jié)省不少的設(shè)計(jì)時(shí)間。 

　　在SOLIDWORKS中，設(shè)計(jì)師可以很好地利用產(chǎn)品對(duì)稱(chēng)的特性來(lái)快速地建模。同時(shí)，為了方便地利用這一對(duì)稱(chēng)的特性，我們?cè)诮�模時(shí)往往需要注意以下幾點(diǎn)：

　　1、在創(chuàng)建草圖時(shí)，將草圖的對(duì)稱(chēng)中心(圓心、矩形的形心、橢圓的中心等等)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合;

　　2、在零件中創(chuàng)建合適的對(duì)稱(chēng)參考面;

　　3、在裝配體中，將對(duì)稱(chēng)的基體零件的三個(gè)基準(zhǔn)面與裝配體的三個(gè)基準(zhǔn)面分別重合。;

　　在SOLIDWORKS中，對(duì)應(yīng)于對(duì)稱(chēng)的特征操作是“鏡像”功能，它包括三個(gè)層面的鏡像操作：草圖、零件以及裝配體。

　　在草圖繪制中，主要通過(guò)鏡像生成新的草圖;

　　在零件層次中，鏡像又可分為特征鏡像、實(shí)體鏡像和曲面鏡像;

　　在裝配體中，主要通過(guò)鏡像來(lái)生成新的零件。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　以上的例子只是采用了很簡(jiǎn)單的六角螺栓模型，也許簡(jiǎn)單的模型并不能充分體現(xiàn)出建模思路和方法的實(shí)用性，但針對(duì)參數(shù)化模型的建模過(guò)程及相關(guān)建模方法，已然將其與大家分享，具體的建模思路與方法要結(jié)合模型特征結(jié)構(gòu)而定。值得強(qiáng)調(diào)的是，建模思路來(lái)源于設(shè)計(jì)者的工程背景和良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，而建模方法的使用也是因人而異。