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一篇“从入门到上手”的Solidworks机械设计教程

机器人专业的学生,多多少少总需要和机械结构打点交道。有时候可能是做个安装设备的架子,有时候可以需要个简单的运动机构,这些简单的东西如果找别人做就会耽误很长的一段时间。这个时候掌握一点Solidworks绘图技能,你的苦恼就消失啦。

所以,这篇文章只是需要设计很简单零件的机器人专业的同学,专业的同学请绕道 >_>。

1 Solidworks使用逻辑

Solidworks是一个非常容易上手的软件,容易程度大概堪比Photoshop吧! 对于非专业的同学而言,Solidworks里最常用到的两类工程,一是零件体工程,二是装配体工程。 下面就这两种工程来为大家介绍Solidworks的使用逻辑。

1.1 零件图工程

零件体工程,顾名思义,用于绘制单一零件体。

(1)绘制过程主要是两个步骤,第一步是绘制草图,第二步是利用草图的轮廓线生成实体(特征)。
这两个步骤是在不断交替进行的。先画一个草图,用这个草图生成一个实体(特征)。然后以这个实体(特征)为参考,继续画草图,之后再继续生成实体(特征)。最终,画出一个完整的零件体。注意,实体(特征)与零件体的概念不同,实体(特征)只是零件体中的一部分,比如画一个螺钉,螺纹算一个实体,螺帽也算一个实体,其他也是类似。

生成实体也就是生成特征,Solidworks里面常用的特征有:拉伸凸台,旋转凸台,放样凸台,拉伸切除,旋转切除,圆角,镜向,阵列等等。

此外,曲面特征也是常常会用到的一类特征。比如想画机器人外壳,那么曲面特征就是不得不用到的一类特征。

(2)参考几何体(基准面、基准轴、基准点)也是必须掌握的概念。
所谓的参考几何体就是在做图的时候用作参考的物体。草图都必须画在一个平面上,因此在绘制草图前往往会先建立一个基准面作为参考,并将草图画在基准面上。而基准轴则往往用于旋转凸台特征,作为中心的旋转轴;或是用于草图中辅助对齐的线。基准点也是可以方便草图的绘制。

1.2 装配体工程

装配体工程,用于绘制多个零件装配到一起的效果图。

(1)绘制过程主要分两步,一步是插入零件体,第二步是配合。

插入零件体不必多说。配合是指定两个零件体之间的装配方式,比如要让两个零件体上的孔对准,我们可以在配合中旋转同轴心的配合方式;要让两个面接触到一起,我们可以选择两个面重合的配合方式。

(2)装配体完成后,干涉检查是很关键的步骤。
干涉检查就是检查,零件体之间是否有相互重叠的部分,如果有的话,需要修改零件体,或是配合方式。否则最后制造出来的零件可能无法装配到一起。

2 Solidworks技巧

之前说过了,Solidworks很容易上手的,而上手之后最重要的问题就是孰能生巧了。所以下面,我整理了一些我绘图中的经验,可能可以帮助大家节约一些时间。

2.1 基本操作

2.2 草图绘制

  • “转换实体引用”和“交叉曲线”这两个工具非常实用。“转换实体引用”可以把选中的实体的轮廓线都投影到草图平面上来,“交叉曲线”则可以得到选中实体与草图平面的交叉线。
  • 在草图中把直线与实体上的一条线对齐,或是面对齐。可以先生成一个基准轴,之后再令这条线与基准轴共线,这样就可以对齐了。

2.3 组合特征

  • 利用这个特征,可以用一个零件体来切割另一个零件体,或者是可以把两个零件体组合成一个零件体。

2.4 曲面特征

  • 这个特征可以生成壳体。生成壳体时,需要先绘制一个曲面,之后利用加厚特征,加厚曲面。

3 零件加工

零件加工是重中之重,我们绘制好了零件图,即便看起来再好,不能生产成实际零件也没有太大意义。不过好在,我们现在3D打印技术高度发展了。如果不太在意零件精度的话,无论零件画成什么样子,都能打印得出来。

3.1 3D打印

对于我们这些半路出家的同学来说,3D打印无疑是我们的福音。我们不需要画复杂的零件三视图,不用标尺寸,不用想加工参数。只要把零件体保存成STL文件,然后发送给打印厂家就OK了。无论零件长成什么样子,应该都能给你打印出来。所以,对于我们机器人应用来说,能3D打印就尽量3D打印吧。

3D打印的材料挺多的,不过最主要的也就是两种,一是树脂,二是尼龙。

树脂材料打印出来的成品光滑度好一些,精度高一些,硬度也比较高。但是,树脂材料密度比较大,比较脆一些,无法在上面攻螺纹,很容易就碎成粉末了。比较便宜。

尼龙材料粗糙一些,但强度好一些,韧性好一些,密度也比较小。但就是加工精度差一点,另外也比较贵。可以攻螺纹。

想要3D打印的话,我推荐: 未来工场

3.2 硅胶零件

硅胶零件,也就是软的零件。这类零件是需要先制作模具,然后翻模制作的。考虑到开模的成本,这类零件会比较贵。

硅胶零件还需考虑的一点是他的硬度。大多数提供硅胶零件制作的厂家,可选的硬度在30度到90度范围内。

除了硅胶以外,想要做软的零件也可以考虑橡胶和软胶。他们的硬度计量方式也是30度到90度这种的。

未来工场可以制作软胶的零件。

3.3 金属件

更新中。。。

3.4 防水处理

结合我的应用背景,防水处理是我在机械设计过程需要特别考虑的,目前在我的方案中主要采取两类防水方案。
第一类:静密封。没有运动机构,只需要在开口处放置密封圈,然后用螺栓把盖子锁紧即可。
第二类:动密封。一般运动机构通过一个传动轴传动,在轴上套一个格莱圈,然后用盖子封紧即可。

机器人是一个多学科交叉的领域,什么都得会一点是我们专业毕业生的典型特征。什么都会一点很可能也就会变成什么都不是很会,想到这还是有些痛苦。不过该学的还是得学呀,大家加油吧!

2、在一个草图上打一些深浅不一的孔时候, 拉伸切除可以按住ctrl来选择要切除的面,然后再选择另外一些要切除的面,切不一样大小的孔。ctrl+鼠标中键==自由移动;鼠标中键==自由视角;空格键==选择视角;3、3D打印螺纹孔。 当三位四通换向阀1切换到左位时,液压源的压力油经阀1,单向节流阀2中的单向阀,分流集流阀3,(此时分流阀作用),液控单向阀4和5,分别进入液压缸6和7的无杆腔,实现双缸伸出同步运动,当三位四通换向阀1切换至右位时,液压源的压力油经阀1进入液压缸德有杆腔。但要注意,机械中各运动链所传递的功率往往相差很大,在设计时应着重考虑使传递效率最大的主运动链具有较高的机械效率,而对于传动效率很小的辅助运动链,其机械效率的高低则可以妨碍次要地位,而着眼于其他方面的要求(如简化机构,减小外廓尺寸等)。 Hello!各位友友好久不见呀!这次我一定认真认真认真认真续更博客(主页材料写到近期学习方向)。本篇是 Solidworks 软件学习第一弹,内容涉及到 Solidworks 软件界面、草图绘制。学习指路:B站-阿奇设计分享。 <br />一些基础的 solidworks 入门 教程 ,比较适合新 <br /> Solidworks 入门 ——上 Solidworks 入门 教程 ——中 Solidworks 入门 教程 入门 课程——下 Solidworks 入门 教程 三创建装配 Solidworks 入门 教程 四工程图 Solidworks 入门 教程 五配置以及系列零件设计表 Solidworks 教程 六拉伸特征 Solidworks 入门 教程 十六高级零件建模 SOLIDWORKS 的大部分特征是由二维草图绘制开始的,草图绘制在该软件使用中占重要地位。草图的绘制方法、编辑方法以及如何为草图添加几何关系?1.草图的创建2.基本图形绘制3.三维草图4.对草图实体的操作5.智能标注6.几何关系7.检查草图。