基于SolidWorks的装配体设计建模技术研究

0 引言

    装配体设计方法分为自下而上(bottom-up)和自上而下(top-down)两种方法。但在未知各组成零件时，只能采用自上而下的方式来设计整个装配体，此时设计人员考虑的是产品的整体而非零件细节，零件之间有关联关系，参考零件发生变化，则驱动其他与之关联的零件发生变化。

    装配体设计的具体实现过程因已知零件的不同建模方法也有差异。多实体技术的应用解决了局部操作、多实体保存为零件或者装配体、装配体保存为多实体等问题，解决了一般建模中模型不连续的问题，同时加强了装配体与零件间的联系。采用派生零件的方法从装配体中取出零件、进行零件的后续设计，可减少很多不必要的重复操作，并保证修改参数的准确性。这些方法使得应用进行装配体设计变得方便灵活。

1 多实体零件在自上而下装配体设计建模中的应用

    多实体技术应用于自上而下的装配体设计，实际上把整体当作一个零件，在其基础上划分出多实体，选择实体分别生成零件。这些多实体的形成主要是因为采用“拉伸/切除”、“旋转/切除”、“扫描/切除”等特征操作，有时是为了实现特征而做选择，如进行局部操作。多实体可保存为零件，在零件设计中多实体也可通过桥接、组合等方式再形成单一实体。

    以中用扳金插件建立三通管模型为例，如图1所示。由于三通管是3个圆柱管(或者变径管)通过板材切割后焊接而成，实际加工需要的是展开图。零件展开的传统方法有图解法和计算法。需要有一定的编程知识。相比之下，利用可以轻松地解决这一问题。

    图1 三通管

    在加工的时候必然要分别生成竖直管和水平管的展开图，把三通管零件转化为两个能装配后保持原样的管子零件。在所选基准面上把相贯线通过“实体引用”转换为草图，利用该草图把模型零件分割为两个实体，作“切除-拉伸-薄壁1”时保留所有实体，然后在特征管理器里展开实体，选中“切除-拉伸-薄壁1”实体，右单击鼠标，在弹出的菜单中选择“插入到新零件”，通过“插入折弯”把实体转换为钣金零件。竖直管和水平管对应的展开图如图2、图3所示。

    图2 竖直管钣金零件及其展开

    图3 水平管钣金零件及其展开

    将展开图数据直接传递给自动编程系统，生成数控加工代码，并传入数控切割机床下料，共有非常高的加工精度、加工效率和加工柔性。