基于SolidWorks 的凸輪軸三 維實體設(shè)計

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1、 畢 業(yè) 論 文 論文題目：基于solid works的凸輪軸三位實體設(shè)計 年級專業(yè)： 2010級電氣自動化 學生姓名： 楊 強 指導教師： 顧 旭 完成日期： 2012年10月25日 摘 要 Solid Works是一個全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了零件設(shè)計

2、、零件裝配、模具開發(fā)、NC加工、自行測量于一身。它采用參數(shù)化設(shè)計。具有單一數(shù)據(jù)庫?？蓸O大縮短人為的設(shè)計計算時間，給設(shè)計者前所未有的建議、靈活和高效。本說明書正事鑒于Solid Works的強大功能，詳細闡述說明了Solid Works在三維設(shè)計方面的應用情況。本設(shè)計說明書以凸輪軸設(shè)計為實例，闡述了實用Solid Works設(shè)計凸輪軸的全過程，這當中包括凸輪軸的結(jié)構(gòu)分析，學會實用Solid Works的各種創(chuàng)建特征，建零件庫及二維工程圖輸出等多方面的工作。重點介紹了實用Solid Works設(shè)計凸輪軸和建零件庫兩方面的情況，說明了汝倫州造型的基本思路。比較詳細介紹了建零件庫的主要步驟。 關(guān)

3、鍵詞：Solid Works；凸輪軸；特征；系列零件設(shè)計表 目 錄 摘 要 I 引 言 1 1 汽車凸輪軸需求分析 3 1.1 開發(fā)目標 3 1.2 開發(fā)設(shè)計思想 3 1.3 開發(fā)工具的選擇 3 1.3.1 Solid Works簡介 3 1.3.2 Solid Works的功能與作用 4 1.3.3 確定設(shè)計工具 4 1.4 軟硬件環(huán)境的選擇[6][7] 4 1.4.1 軟件環(huán)境 4 1.4.2 硬件環(huán)境 4 2 凸輪軸三維實體設(shè)計 5 2.1 凸輪軸的功用和工作條件 5 2.1.1 凸輪軸的功用 5 2.1.2 工作條件

4、5 2.2 凸輪軸材料[8] 5 2.3 凸輪軸的結(jié)構(gòu) 5 3 用Solid Works 創(chuàng)建凸輪軸三維實體設(shè)計步驟及過程 7 3.1 熟悉軟件環(huán)境界面 7 3.2 設(shè)計步驟及過程[9] 8 3.2.1 建立新文 9 3.2.2 軸段（拉伸1）進入草繪界面，開始繪圖。 9 3.2.3 軸頸5的制作 10 3.2.4 軸段（拉伸3）的制作 10 3.2.5 凸輪（排氣門4）的制作 11 3.2.6 軸（拉伸11） 17 3.2.7 凸輪（進氣門4） 18 3.2.8 軸（拉伸13） 18 3.2.9 拔模 20 3.2.10 鍵槽 21 3.2.11 切除-拉伸

5、1 21 3.2.12 螺紋孔 21 3.2.13 切除-拉伸1 22 3.2.14 倒角1，倒角2，倒角3 22 3.2.15 編輯顏色 23 3.2.16 對特征命名 23 4 凸輪軸三維實體的參數(shù)化設(shè)計過程 24 4.1 零件配置的概念 24 4.2 零件設(shè)計表配置概述 24 4.3 創(chuàng)建零件設(shè)計表的主要步驟 25 5 參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)點 26 6 設(shè)計中遇到問題及解決 26 7 改進方法及設(shè)想 26 結(jié) 論 27 致 謝 27 參 考 文 獻 27 引 言 目前，有多種基于不同CAD支撐軟件的標準件庫， 每種CAD撐軟件下又

6、有不同的建庫方式[1]。例如，Auto CAD環(huán)境下的建庫，是利用Auto CAD提供的圖塊功能，但是由于插入是不能對實體的局部尺寸進行修改，一般只用于諸如符號的簡單圖形庫，此外，還可以利用Auto CAD提供的Auto lisp，VBA等編程工具，通過編輯的方式對零件描述其圖形。這種方式可以實現(xiàn)參數(shù)化繪圖，而且調(diào)用方便，但這種建庫方式變成的工作量相當大，曾加和修改零件時都需修改程序。這些基于Auto CAD的圖形庫大都是二維圖形庫。三維標準庫以基于Solid Works和MDT居多。例如，基于Solid Works的標準件庫設(shè)計可通過系列零件設(shè)計表和驅(qū)動功能， 使用該表對標準件模型內(nèi)的各種尺

7、寸進行驅(qū)動。Solid Works還提供了許多API函數(shù)作為OLE程序借口，用戶作為二次開發(fā)是可以在Visual Basic 及 visual C++環(huán)境下調(diào)用他們開發(fā)自己的程序，不過是用API函數(shù)出需要開發(fā)人員具備 Windows編程的能力外，過程也比較復雜。在MDT平臺上建立圖形庫同在Solid Works平臺上相類似[2]，總之，三維標準庫的優(yōu)點是創(chuàng)建盡管容易，但具體操作視不同系統(tǒng)而定。 Solid Works有全面的零件實體建模功能，變量化的草圖輪廓繪制，并能夠自動進行動態(tài)過約束檢查。用Solid Works拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、抽殼和倒圓角等功能可以更簡便地得到要設(shè)計的實體模型。高級的

8、抽殼可以在同一實體上定義不同的抽殼壁厚。在用戶可定義坐標系，能自動計算零部件的物性和進行可控制的幾何測量。用高級放樣、掃描和曲面拱頂?shù)裙δ芸梢陨尚誀顝碗s的構(gòu)造曲面。通過直接對曲面的操作，能控制參數(shù)曲面的形狀。通過簡單地點取并延伸分型線，能生成非平面的分型面。典型應用是模具的設(shè)計。在三維建模上標注，標注的內(nèi)容支持超級連接。把有公共邊界線的曲面縫接成單一曲面。所有特征都可以用拖動手柄改變尺寸，并有動態(tài)的形狀變化預覽。從獨特的特征模板中用拖動放置的操作引用特征，變半徑倒圓、指定區(qū)域倒圓、填角和圓角過渡。特征管理器（Feature Manager）對模型捕捉設(shè)計意圖，雙重支持幾何選擇，拖動放置特征換

9、序。支持產(chǎn)品配置的控制和設(shè)計表的系列定義[3]。 本設(shè)計以Solid Works為平臺，利用其強大的參數(shù)化造型技術(shù)和Solid Works提供的二次開發(fā)模塊，建立汽車的圖州輪三維實體參數(shù)化設(shè)計，以適應機車新產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)，與CAD軟件建庫方案相比較，Solid Works具有基于特征，全尺寸的約束，尺寸驅(qū)動設(shè)計修改，全數(shù)據(jù)相關(guān)等等特點，并因其基于參數(shù)化的設(shè)計思想，目前已成為業(yè)界應用最廣，技術(shù)相對成熟的專業(yè)CAM軟件之一[4]。 我認為應用軟件因盡量采用最先進的版本從而在應用時更加直觀、方便。軟件應用人員應對開應用對象和應用工具有足夠的了解，以避免應用思想不明確，應用工具不能充分利用，造

10、成不必要的資源浪費。進行軟件應用時，應不同人員負責不同模塊，這樣不僅節(jié)省時間，而且可使功能更加完善，所以進行合理的人員分工合作，這對缺乏開發(fā)經(jīng)驗的我們尤其重要。 隨著社會節(jié)奏的不斷加快，企業(yè)中的工程設(shè)計人員必須準確高效的設(shè)計出適合社會需求的產(chǎn)品，設(shè)計人員對標準件庫的應用越來越廣泛，從而避免了對一些標準件的頻繁建模，提高了設(shè)計效率。  1 汽車凸輪軸需求分析 1.1 開發(fā)目標 參數(shù)化設(shè)計是Solid Works的最基本的設(shè)計思想。通過Solid Works對零件參數(shù)化設(shè)計，可使得在機械設(shè)計時，對一些復雜件或性能要求高的零件、類似性大的零件不必重復建模，只要在應用時調(diào)出零件表中任意零

11、件的名稱即可產(chǎn)生一個照零件表所示尺寸比例的零件，從而大大提高了設(shè)計效率[5]，對于企業(yè)來說，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期。企業(yè)中的工程設(shè)計人員必須準確高效地設(shè)計出適合社會需求的產(chǎn)品，提高了設(shè)計效率，提高了企業(yè)的市場競爭力。 1.2 開發(fā)設(shè)計思想 盡量利用市場上現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境，采用陷阱的軟件開發(fā)方案，從而達到充分利用現(xiàn)有的資源，以提高開發(fā)水平和應用效果的目的，從而提高工程設(shè)計人員的設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期，滿足工業(yè)企業(yè)使用的需要，使企業(yè)在激烈的競爭中立于不敗之地。 1.3 開發(fā)工具的選擇 1.3.1 Solid Works簡介 Solid Works 有全面的零件實體建模功能， 變量化的

12、草圖輪廓繪制， 并能夠自動進行動態(tài)過約束檢查。用Solid Works 的拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、抽殼和倒圓等功能可以更簡便地得到要設(shè)計的實體模型。高級的抽殼可以在同一實體上定義不同的抽殼壁厚。在用戶可定義坐標系， 能自動計算零部件的物性和進行可控制的幾何測量。用高級放樣、掃描和曲面拱頂?shù)裙δ芸梢陨尚螤顝碗s的構(gòu)造曲面。通過直接對曲面的操作，能控制參數(shù)曲面的形狀。通過簡單地點取并延伸分型線， 能生成非平面的分型面。典型應用是模具的設(shè)計。在三維模型上標注， 標注的內(nèi)容支持超級連接。把有公共邊界線的曲面縫接成單一曲面。所有特征都可以用拖動手柄改變尺寸， 并有動態(tài)的形狀變化預覽。從獨特的的特征模板中用拖動

13、放置的操作引用特征。變半徑倒圓、指定區(qū)域倒圓、填角和圓角過渡。特征管理器(Feature Manager) 對模型捕捉設(shè)計意圖，雙重支持幾何選擇， 拖動放置特征換序。支持產(chǎn)品配置的控制和設(shè)計表的系列定義。其優(yōu)點有： （1）全動感的用戶界面 （2）配置管理 （3）協(xié)同工作 （4）按照工程設(shè)計思路進行設(shè)計 （5）全相關(guān)性 （6）基于特征的參數(shù)化造型 （7）數(shù)據(jù)管理 （8）容易使用 1.3.2 Solid Works的功能與作用 （1）該軟件可以直接畫出三維圖形的零件，屏幕上可以直接顯示，設(shè)計尺寸、結(jié)構(gòu)等方面是否合理、規(guī)范。 （2）組建設(shè)計的三維視圖，方法是將該機械零件裝配后，

14、形成三維組件，通過組合鍵我們可以從任何一個位置或角度去觀察單個零件或三維視圖，如果設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理或比例失調(diào)，很容易就被發(fā)現(xiàn)，并對零件加以修改，既可以保證零件組合的協(xié)調(diào)性，又可避免出現(xiàn)零件在結(jié)構(gòu)上的相互干涉，如果出現(xiàn)零件的相互干涉，可以及時進行修改，且在修改中極為方便，只要將尺寸結(jié)構(gòu)錯誤的零件相應部分進行秀父愛，就能達到目的要求，這比手工繪圖節(jié)省熱力、物力、財力，減少浪費。 （3）計算機組件、零件重量和表面積。當我們設(shè)計完成機器的一個零件，一個組件后，在很多時候要確定它的外形尺寸、整體重量、外表面積等外觀因素。 1.3.3 確定設(shè)計工具 正是Solid Works軟件本身所具有的強大功能及

15、其優(yōu)點，我最終決定使用它來完成我的畢業(yè)設(shè)計。 1.4 軟硬件環(huán)境的選擇[6][7] 1.4.1 軟件環(huán)境 WINDOWS 9.X、WINNT 4.0 (PACK 3)、WINDOWS 2000 SERVER 、WINDOWS 2000 STATION 操作系統(tǒng)。 1.4.2 硬件環(huán)境 本系統(tǒng)需在IBM或兼容機586及以上微機上運行；主機需要有16M及以上內(nèi)存；硬盤需要至少有50M以上可用空間；并且配有光驅(qū)。顯示器要求VGA、SVGA、TVGA、PVGA以上彩色顯示器；顯示卡內(nèi)存1M以上。 2 凸輪軸三維實體設(shè)計 2.1 凸輪軸的功用和工作條件 2.1.1 凸輪軸的功用

16、凸輪軸是氣門傳動組主要零件。它對氣門的運動規(guī)律和配氣系統(tǒng)的工作性能具有非常重要的影響。它的基本功用是根據(jù)內(nèi)燃機工作過程的需要有序有規(guī)律地開啟和關(guān)閉氣門。 2.1.2 工作條件 凸輪軸在工作中主要承受氣門間歇開閉的周期性沖擊載荷。凸輪軸與挺柱之間有很高的接觸應力和相對滑動速度，而潤滑條件交差，故要求凸輪軸具有足夠的韌性和剛度的同時，凸輪工作表面具有高的帶模型耐磨性。 2.2 凸輪軸材料[8] 凸輪軸材料為HT25-47，GB976-67，冷激鑄鐵。鑄鐵硬度HB240-280，凸輪表面硬度HRC45-55?；鶊A硬度層深度1.5-3mm，表面硬度可降低5，桃尖硬度不低于HRC55。也可

17、用球墨鑄鐵作為代替。凸輪軸化學成分見表1。 表1 凸輪軸化學成分見 C Si Mn S P Cr Cu 3.2-3.5 1.7-2.0 0.7-0.9 <=0.12 <=0.3 0.15-0.25 0.6-0.8 2.3 凸輪軸的結(jié)構(gòu) 凸輪軸是氣門傳動組主要零件。它對氣門的運動規(guī)律和配氣系統(tǒng)的工作性能具有非常重要的影響。凸輪軸在工作中主要承受氣門間歇開閉的周期性沖擊載荷，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。 圖1 圖2  3 用Solid Works 創(chuàng)建凸輪軸三維實體設(shè)計步驟及過程 3.1 熟悉軟件環(huán)境界面 主菜單的主要

18、功能是在制作模型時控制Solid Works的整體環(huán)境。其中包括這些菜單的選項：文件、編輯、視圖、插入、工具、窗口、幫助，如圖3所示。 圖3 圖4 特征工具條 圖5 草圖繪制工具條 圖6 軟件用戶界面 3.2 設(shè)計步驟及過程[9] 用拉伸、切除、掃描、旋轉(zhuǎn)、倒角、倒圓角等工具設(shè)計462Q型發(fā)動機凸輪軸，其三維效果圖如圖7所示。 圖7 3.2.1 建立新文 啟動Solid Works，在主菜單中選取【文件】|【新建】選項，系統(tǒng)將彈出新建對話框，選中零件單選按鈕，在名稱文本框中輸入新的文件名：凸輪軸，模板選“零件”，單擊確定，如圖8。

19、 圖8 3.2.2 軸段（拉伸1）進入草繪界面，開始繪圖。 （1）在草圖狀態(tài)下，單機“草圖繪制工具”中的‘圓’命令在中心繪制一個圓； （2）設(shè)置‘參數(shù)’——半徑為13.5mm，如圖9； 圖9 （3）在“特征共具體”選拉伸命令并設(shè)置程度為13mm，單擊確定，完成后如圖10； 圖10 （4）用鼠標單擊實體的左平面，使它成為草繪平面，繼續(xù)畫下一段軸。 3.2.3 軸頸5的制作 （1）同理，在新的工作面上畫一個圓，半徑設(shè)為21.925mm； （2）拉伸長度設(shè)為12.5mm，如圖11。 圖11 3.2.4 軸段（拉伸3）的制作 （1）同理，用鼠標單擊

20、軸頸實體的左平面，使它成為草繪平面繼續(xù)畫下一段軸； （2）拉伸長度設(shè)為13.5mm，如圖12。 圖12 3.2.5 凸輪（排氣門4）的制作 凸輪是凸輪軸上的重要部分，設(shè)計要求精度比較高，我們采用圖解法繪制草圖，輪廓上的點有表上的數(shù)據(jù)確定[10]凸輪軸的凸輪形狀直接影響氣門的運動規(guī)律，因此，凸輪的升程尺寸要求是嚴格的，在測量凸輪的外形時，排氣凸輪左側(cè)和進氣凸輪右側(cè)在0~67°范圍內(nèi)升程誤差不大于±0.035mm（但在零時誤差不允許超過±0.025mm），且在每5°范圍內(nèi)，相鄰升高量誤差的差數(shù)不得大于0.03mm，在68°~98°范圍內(nèi)，誤差不允許超過±0.025mm，且在每3°范圍內(nèi)

21、，相鄰升高量誤差的差數(shù)不得大于0.013mm，排氣凸輪右側(cè)和進氣凸輪左側(cè)在0~60°范圍內(nèi)，升程誤差不大于±0.03mm；在61°~92°范圍內(nèi)，升程誤差不允許大于±0.025mm，且在每3°范圍內(nèi)，相鄰升高兩誤差的差數(shù)不允許大于0.013mm。 （1）用鼠標單擊實體的左平面，使它成為草繪平面，首先繪制凸輪的草圖，以中心為圓心，基遠半徑R=15.5，畫一個圓； （2）用點擊“草圖繪制工具“中的直線命令，以中心為起點畫一條直線，在‘參數(shù)’項中設(shè)長度為R+H=15.5+5.1520=20.6520，角度為α=90°，如圖13； 圖13 （3） 同理，做下一條直線，參數(shù)見表2，表3；

22、 表2 排氣凸輪左側(cè)（進氣凸輪右側(cè)）升程曲線表2[11]： α（°） 升程（mm） α（°） 升程（mm） α（°） 升程H（mm） 0 5.1520 33 3.5352 66 0.2600 1 5.1510 34 3.4422 67 0.2500 2 5.1468 35 3.3471 68 0.2416 3 5.1392 36 3.2499 69 0.2324 4 5.1283 37 3.1506 70 0.2238 5 5.1141 38 3.0493 71 0.2152 6 5.0965 39

23、 2.9460 72 0.2066 7 5.0756 40 2.8408 73 0.1980 8 5.0514 41 2.7337 74 0.1894 9 5.0240 42 2.6248 75 0.1808 10 4.9935 43 2.5141 76 0.1722 11 4.9600 44 2.4017 77 0.1636 12 4.9235 45 2.2876 78 0.1550 13 4.8841 46 2.1719 79 0.1464 14 4.8418 47 2.0546 80 0.

24、1378 15 4.7967 48 1.9358 81 0.1292 16 4.7488 49 1.8156 82 0.1206 17 4.6982 50 1.6942 83 0.1120 18 4.6449 51 1.5719 84 0.1034 19 4.5889 52 1.4489 85 0.0946 20 4.5302 53 1.3254 86 0.0860 21 4.4688 54 1.2019 87 0.0774 22 4.4048 55 1.0792 88 0.0688 23 4.

25、3382 56 0.9580 89 0.0602 24 4.2690 57 0.8390 90 0.0516 25 4.1972 58 0.7230 91 0.0475 26 4.1229 59 0.6120 92 0.0434 27 4.0461 60 0.5110 93 0.0285 28 3.9668 61 0.4250 94 0.0172 29 3.8851 62 0.3590 95 0.0099 30 3.8010 63 0.3150 96 0.0046 31 3.7146 64 0.

26、2880 97 0.0013 32 3.6260 65 0.2720 98 0.0000 表3 排氣凸輪右側(cè)（進排凸輪左側(cè)）升程曲線表3： α（°） 升程（mm） α（°） 升程（mm） α（°） 升程（mm） 0 5.152 33 3.4051 66 0.2030 1 5.151 34 3.2968 67 0.1942 2 5.147 35 3.1855 68 0.1854 3 5.140 36 3.0712 69 0.1766 4 5.130 37 2.9539 70 0.1678 5 5.

27、117 38 2.8336 71 0.1590 6 5.1009 39 2.7104 72 0.1502 7 5.0817 40 2.5844 73 0.1414 8 5.0593 41 2.4557 74 0.1326 9 5.0036 42 2.3244 75 0.1238 10 5.0046 43 2.1906 76 0.1150 11 4.9722 44 2.0544 77 0.1062 12 4.9364 45 1.9518 78 0.0974 13 4.8972 46 1.7750

28、 79 0.0886 14 4.8545 47 1.6320 80 0.0798 15 4.8083 48 1.4870 81 0.0710 16 4.7586 49 1.3400 82 0.0622 17 4.7054 50 1.1920 83 0.0534 18 4.6488 51 1.0440 84 0.0446 19 4.5888 52 0.8920 85 0.0358 20 4.5254 53 0.7520 86 0.0270 21 4.4587 54 0.6110 87 0.0190

29、 22 4.3887 55 0.4800 88 0.0122 23 4.3155 56 0.3740 89 0.0069 24 4.2390 57 0.3160 90 0.0032 25 4.1593 58 0.2880 91 0.0010 26 4.0763 59 0.2700 92 0.0000 27 3.9900 60 0.2570 93 28 3.9004 61 0.2470 94 29 3.8076 62 0.2382 95 30 3.7116 63 0.2294 96

30、 31 3.6125 64 0.2206 97 32 3.5103 65 0.2118 98 圖14 （4）用電機“草圖繪制工具“中的樣調(diào)曲線命令，連接以上各點； （5）刪去沒有的輔助線，如直線，如圖14； （6）用點擊“草圖繪制工具”中的剪切命令，完成后，如圖15； 圖15 （7）在草圖繪制工具“選‘修改草圖’項。設(shè)置值如圖16，完成后，如圖17； 圖16 圖17 （8） 拉伸草圖深度為16mm，如圖18； 圖18 （9）至此排氣門凸輪4就畫出了，其它排氣門，進氣門凸輪的畫法類似，只不過旋轉(zhuǎn)的角度不同，462

31、Q發(fā)動機凸輪軸有四對進排氣凸輪，它們按順時針方向旋轉(zhuǎn)，并按發(fā)動機的各缸工作順序（1-3-4-2）控制進排氣門開閉。進排氣門凸輪各成90°排列，如圖19。 圖19 表4 凸輪軸上個排氣凸輪與近期凸輪之間的角度 排氣1 232° 進氣門1 306.5° 排氣2 142° 進氣門2 216.5° 排氣3 52° 進氣門3 126.5° 排氣4 -38° 進氣門4 36.5° 3.2.6 軸（拉伸11） 草圖半徑是13.5，拉伸深度是5，如圖20。 圖 20 3.2.7 凸輪（進氣門4） （1）在編輯窗口用鼠標雙擊實體排氣門4,使其處

32、于選中狀態(tài)，同時按住Ctrl鍵不放，拖動凸輪實體到軸（拉伸11）左平面，此時就生成一個新的凸輪了； （2）調(diào)整角度，在“草圖繪制工具“選‘修改草圖’項，設(shè)置值為74.5°，如圖21。 圖 21 3.2.8 軸（拉伸13） 草圖半徑是13.5，拉伸深度是10，如圖22。 圖 22 表5 各段軸集合尺寸 屬性 名稱 草圖半徑 mm 拉伸深度 mm 拉伸1 13.5 13 拉伸5 13.5 13.5 拉伸11 13.5 5 拉伸13 13.5 10 拉伸17 13.5 13 拉伸19 13

33、.5 7 拉伸21 13.5 7 拉伸24 13.5 11 拉伸26 13.5 5 拉伸28 13.5 10 拉伸30 13.5 13 拉伸32 13.5 5 拉伸36 13.5 3 拉伸37 12.0 30 拉伸39 13.5 4 拉伸40 13.5 4 拉伸41 11.0 20 屬性 名稱 草圖直徑 Mm 拉伸深度 mm 軸頸1 44.25 12.0 軸頸2 44.05 12.0 軸頸3 43.85 17.0 軸頸4 44.85 12.0 軸頸5 43

34、.45 12.5 3.2.9 拔模 用同樣的方法繪出各段軸，數(shù)值參照上表，其中軸（拉伸40）中設(shè)置拔模斜度30°，如圖23,24,25。 圖 23 圖 24 圖 25 3.2.10 鍵槽 （1）在實體‘拉伸37’上開一個半圓鍵槽，激活右視圖，使其成為草繪平面，使用放大命令圈選實體‘拉伸37’部使其局部放大，在高出實體2mm開一個R=7.00mm的圓； （2）在“特征工作條”選切除命令，設(shè)置為如圖26。 圖 26 3.2.11 切除-拉伸1 草圖圓半徑為5mm，切除深度為22mm。 3.2.12 螺紋孔 （1） 在以上第十部的

35、基礎(chǔ)上，畫一個同樣的圓，在主菜單中選取【插入】-【曲線】-【螺旋線/渦旋線】，如圖27、圖28； 圖 27 圖 28 （2）建立“基準面1”，【插入】-【參考集合體】-【基準面】-【垂直于曲線】，選螺旋線的起點和螺旋線，單擊完成。如圖29。 圖 29 3.2.13 切除-拉伸1 草圖半徑為5mm，切除深度為12mm； 3.2.14 倒角1，倒角2，倒角3 在“特征工具條”選倒角工具，選取五個支撐軸頸的曲面進行倒角；選取實體‘拉伸37’‘拉伸41’進行再次倒角； 現(xiàn)在已經(jīng)完成凸輪軸的繪圖模型，如圖30。 圖 30 3.2.15 編輯顏色

36、選擇標準工具調(diào)中的編輯顏色命令，從編輯器中選擇自己喜歡的顏色，如圖31、圖32。 圖 31 圖 32 3.2.16 對特征命名 單擊管理器中特征的名稱，此時名稱被激活輸入熟悉的名字即可，如圖33。 圖 33 4 凸輪軸三維實體的參數(shù)化設(shè)計過程 Solid Works 軟件在零件設(shè)計中提供了一個非常好的配置（configuration）功能， 這個功能允許你建立一個零件而有幾個不同的配置， 而這個零件在不同配置中可以屏蔽不同的特征； 或同樣的特征在不同的配置情況下有不同的特征參數(shù)值， 而這些不同的配置都被保存在同一個文件內(nèi)； 使用時只需選擇其中任意一個配置

37、， 就可以得到想要的零件。 4.1 零件配置的概念 “配置”是指在零件或裝配體重通過隱藏或壓縮特征（或零部件），或者用設(shè)計表控制零件的系列尺寸或參數(shù)，完成在單一文件中隊零件或產(chǎn)品的系列化設(shè)計及隊零件版本及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行管理。具體來講，在零件設(shè)計中應用配置，可以設(shè)計不同尺寸，特征和屬性的系列化零件。在裝配體文件中，應用配置可以簡化裝配關(guān)系，還可以應用不同的零件配置，不同的特征參數(shù)或不同的尺寸來完成產(chǎn)品的系列化設(shè)計。因此。Solid Works的配置功能在當今產(chǎn)品的多樣化和系列產(chǎn)品中具有重要的應用價值。 4.2 零件設(shè)計表配置概述 零件設(shè)計表實際上是一個Microsoft Excel 電子表

38、格（請在零件表設(shè)置之前，在計算機上安裝Microsoft Excel 97以上軟件），它同樣可以在一個零件文件中控制和管理配置的內(nèi)存和屬性，特征的壓縮狀態(tài)等，生成一些列零件配置。零件設(shè)計表是用于生成和管理零件配置的，在生成零件設(shè)計表時，必須定義生成的配置名稱，制定有零件設(shè)計表控制的項目及其相應的數(shù)值。 4.3 創(chuàng)建零件設(shè)計表的主要步驟 在主菜單中選【插入】|【系列零件設(shè)計表】|【自動生成】，如圖34；然后添加特征尺寸，此時生成一個Excel 電子表格，找到各尺寸之間的關(guān)系，在電子表格輸入關(guān)系式，如圖35；在電子表中可以設(shè)置自己需要的零件類型，如配置1，配置2等等。 圖 34

39、 圖 35  5 參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)點 Solid Works 使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品設(shè)計集合模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按照預先設(shè)置很容易地進行修改。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括集合尺寸，而且包括非集合屬性），然后修改參數(shù)，這樣很容易進行多次設(shè)計迭代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)[12]。 在實際設(shè)計工作中，經(jīng)常用到通用件或形狀相似的零件，如果把這些零件逐個設(shè)計后保存，工作量很大，管理起來很不方便。Solid Works 軟件在零件設(shè)計中提供了一個非常好的配置（configuration）功能，這個功能允許你建立一個零件而有幾個不同的配置，而這個零件在不同

40、配置中可以屏蔽不同的特征；或同樣的特征在不同的配置情況下有不同的特征參數(shù)值，而這些不同的配置都被保存在同一個文件內(nèi)；使用時只需選擇其中任意一個配置，就可以得到想要的零件[13]。 6 設(shè)計中遇到問題及解決 要很好地應用一個新的軟件來設(shè)計標準件庫，首先要對該軟件的基本功能有一定的了解，然后設(shè)計到具體的東西需要自己摸索。反復試驗，這都需要一定的耐心和事件。要建立標準件庫需要對模型零件的建模，建模時最重要的是需要考慮建模的最佳途徑，從而避免在下一步的建庫過程當中對零件尺寸、特征、參數(shù)等的選取拖沓、繁雜，使零件庫的編輯難以進行。所以在建模當中要對模型進行分析，通過反反復復的實踐，通過對大量書籍的

41、學習，通過在實踐中積累經(jīng)驗，從而在分析、實踐、學習、經(jīng)驗、揣摩當中得到建模最佳途徑。 7 改進方法及設(shè)想 我認為應用軟件因盡量采用最先進的版本從而在應用時更加直觀、方便。團建應用人員應對應用對象和應用工具有足夠的了解。以避免應用思想不明確，應用工具不能充分利用，造成不必要的資源浪費。進行軟件應用時，應該不同人員負責不同模塊，這樣不僅節(jié)省時間，而且可以使功能更加完善。所以進行合理的人員分工合作，這對缺乏開發(fā)經(jīng)驗的我們尤其重要。 隨著社會節(jié)奏的不斷加快，企業(yè)中的工程設(shè)計人員必須準確高效的設(shè)計出適合社會需求的產(chǎn)品，設(shè)計人員對標準間庫的應用越來越廣泛，從而避免了對一些標準間的

42、繁瑣建模，提高了設(shè)計效率。 8 結(jié)論 三維實體造型和參數(shù)化設(shè)計已成為現(xiàn)代設(shè)計的重要方法。本文利用Solid Works 研究了凸輪軸的實體造型和參數(shù)化方法， 實現(xiàn)了零件的三維實體設(shè)計， 這種方法會更大程度的地提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。 9 致謝 在設(shè)計過程中得到指導老師的悉心指導和幫助，并提供了我們大量的有關(guān)書籍和資料，為我的設(shè)計順利的完成幫助很大。在這里衷心感謝老師,同時也感謝在設(shè)計中同學們對我的幫助。 參 考 文 獻 [1]張洪波.Solid works三維軟件在汽車設(shè)計中的應用[J].重型汽車,2002,(1): 22-23 [2]王能建,邱長華.

43、標準件庫和應用系統(tǒng)研究[J].哈爾濱工程大學學報,2000,21(4):51-55 [3]鄭芳圃,三維參數(shù)化標準件庫的研究與實現(xiàn)[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學報,1999,11(3):218-220 [4]（美）J厄爾賈維克 R沙爾夫.汽車結(jié)構(gòu)與構(gòu)造[M].2003，79-97 [5]《現(xiàn)代機械傳動手冊》編輯委員會現(xiàn)代機械傳動手冊 p742-801 [6]秦德申.國產(chǎn)轎車維護與檢修大全 [7]周一鳴.汽車拖拉機學[M].2003，56-68 [8]王敏智，于江，王黎明.微型汽車構(gòu)造使用與維修.人民交通出版社.2003 70-80 [9]趙汝嘉，曹巖.精通與提高篇[M].機械工程出版社，2002 [10]李啟炎，李光耀.主編 Solid Works2003 三維設(shè)計教程，機械工程出版社,2002 [11] 江洪，李仲興，邢啟思. Solid Works2003 二次開發(fā)基礎(chǔ)與實例教程.電子工業(yè)出版社.2003 [12]全宏工作室.Solid Works2000實用入門[M].中國水利水電出版社 [13]Parametric Technology Corporation. Solid works Moldeling User,s Guide(V2000i)[Z].USA:PTC,1999