關於基於SolidWorks 對機械零件結構的設計與應用論文
關於基於SolidWorks 對機械零件結構的設計與應用論文
1 SolidWorks 概述
1.1 SolidWorks 軟體簡介
SolidWorks 是一個以特殊表徵為基礎的三維CAD 引數化設計軟體，主要有實際零件的設計造型、裝配的設計造型和自主產生二維工程圖紙這三個應用功能大項，隨著技術的不斷髮展和更新另外附加了各類模擬外掛和相關渲染工具以此對軟體進行完善更新，更好的為機械零件結構設計體更強大的輔助功能。在軟體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、生產相應模型並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 軟體形成的是較為完整的，完全面向物件形式的樹狀結構整體，內涵許多目標物件型別、屬性和方法。
1.3 SolidWorks 的功能特點如下所述
1.3.1Windows 使用者友好型介面展現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 特徵管理器以圖形展示的方式進行零件模型表徵並與實際模板進行實時關聯，中文簡化介面易懂易操作，介面展現更加清楚、直觀。可編輯性特點使工件設計不斷迴圈的修改過程變得容易和簡單，在設計、裝配、製圖三種狀態下的任意一個都可以實現編輯和修改操作並對另外兩種狀態進行同步更新。
1.3.2 圖紙成型和檢測具有簡便靈活性
軟體將描繪圖紙和特徵定義進行鮮明區別而存在較大差異性，使操作者更加明晰所有操作狀態，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並進行合理性檢驗檢測。
1.3.3 工程圖紙製作及資料資訊互動
在零件模型和裝配設計工作順利完畢後可以透過RapidDraft 工程圖技術根據模型智慧化製作出項對應關聯的工程圖。另外軟體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。透過該軟體形成的相關資料資訊能夠實現與另外CAD 工具之間完成準確互動，另外為其他裝置軟體工具提供資料資訊連線介面以完成資訊交換。
1.3.4 集合性的引數化裝配和建模
該軟體可根據實際需要在兩種裝配形成模型中進行取捨，可以同時進行裝配設計和零件設計，亦可以按先零件後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，一個狀態的調整聯動到其他狀態下的實時更新改變，裝配建模方便快捷。
2 基於SolidWorks 對機械零件結構的設計
2.1 零件模型的建立
在運用SolidWorks 軟體進行零件模型建立的過程中首先需要對詳細的標準引數資訊及對應分類資訊進行資料儲存，其中可將前者稱為幾何資訊資料，由標準引數名和標準引數值組合構成;後者相對的則被稱為聯絡性非幾何資訊，分為類別和型別兩個方面。
2.2 有限元模型的建立
建立零件的有限元模型，這是SolidWorks 軟體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格化的過程中可以使單元數量適度小，這樣才能確保得到準確的位移、應力、應變、溫度分佈等重要引數資訊。接下來透過載入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，其次根據其或拉伸或壓縮的受利情況及質量和位置距離關係計算出受力的大小和壓強，最後對得到結果圖示，如應力分析情況、敏感區應力大小等，然後將所得資料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方式的確定、生產原材料的確定、採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。生產方式是針對各種結構形式必須採用的不同種特定生產方法;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製造出最符合理想的零件。
3 機械零件設計的實現過程
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。
首先要建立該零件的引數資訊及關係的資料庫。資料庫是對零件引數的諸多進行儲存。在對零件的各項引數完成明晰的基礎上透過VB 資料庫應用程式進行各個類別零件的關係資料庫，接下來將資料庫中的基本表進行關係聯絡。
然後要進行機械手部件的結構特徵分析並建立對應的資料模型。為了其二次開發應用的便捷性需要根據各個分類零件的差異特點完成正確的模型。透過對實際結構的拆分確定零件的各個特徵項完成相對應資料資訊的記錄儲存並以宏檔案的形式進行實時跟進。
由於SolidWorks 軟體中採用了特殊的程式介面和完全面向物件式的使用者互動介面，這使得相關檔案的創立變得更加簡便靈活。
最後根據實際情況對各項引數及引數值進行相關操作，完成該機械零件結構設計。在此過程中可能需要透過該軟體的特殊介面完成向其他相關軟體或程式的資料資訊互動溝通。
4 結論
SolidWorks 軟體是計算機技術發展的重要產物之一，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範圍運用使得機械零件的設計生產製造更加系統化、高效化，是機械系統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體的潮流。