浅谈Solidworks三维设计在农机中的应用

通化市农机工程研究设计院 李海梅

浅谈Solidworks三维设计在农机中的应用

一、前言

农业机械由于自身的特点，其作业复杂、工作环境较差、制造工艺要求高，传统的农业机械工程设计一般要在图纸上完成设计，再试制样机，然后进行多点重复的田间试验。经过多次的反复试验和对样机的修改设计才能得到较满意的机型。在研制的过程中存在着研制周期长、试验受季节性影响大的困难，图形表达不直观，在制造之前无法看到零部件三维形状，许多问题只有在制造出产品后才能发现。随着计算机技术的快速发展，SolidWorks三维软件已广泛应用于农业机械设计领域，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。

二、SolidWorks简介

SolidWorks是一款优秀的基于Windows的三维造型软件，是由美国SolidWorks公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上，在Windows环境下实现的第一个机械三维CAD软件，于1995年11月研制成功。使用SolidWorks进行产品设计，设计人员不仅能够体会到SolidWorks强大的建模能力、装配能力以及灵活的工程图操作，而且可以感受到SolidWorks设计时所带来的轻松和效率。SolidWorks可以方便的查看复杂零部件的设计细节和层次关系，零部件与工程图之间以及零部件与装配图之间的更新完全同步。可大大减轻设计修改的工作量，缩短产品研发周期。同时还具有强大的复杂曲面造型能力，能轻松设计出表面形状复杂的曲面零件。SolidWorks的设计输出是“所见即所得”的三维实体模型，可非常直观地表现产品的实际情况。Solid-Works还可以实现产品的虚拟装配，进行产品的结构验证、运动分析，从而提高设计的准确性。

三、在零件设计上的应用

零件设计是三维农机设计中的基础，Solid-Works零件设计功能齐全，它的基于特征的零件实体建模技术十分实用，设计人员的操作对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素，象螺纹孔、定位孔、倒角等。建立的模型容易让别人理解和组织生产。也容易做各种修改，它用FeatureManagert建模特征树记录设计过程，可以随意地改变零件形状和设计意图，这样我们就可以暂时不考虑尺寸的情况下进行设计，待形状确定后再进行尺寸的约束。只要掌握了基本的建模方法，就可以设计零件了。

四、在装配体方面的应用

在装配体设计方面，它提供了自底而上的设计方法，自底而上即传统的先生成零件后装配，和自顶向下即从装配体开始设计产品的方法。自顶向下的产品设计最初考虑的是产品应实现的功能，最后才考虑实现这些功能的几何结构，它符合产品设计过程和设计人员的思维过程，而且它在产品设计的最初阶段就将产品的主要功能、关键约束、配合关系等重要信息确定下来，同时分配给各课题组成员，这样各课题组成员才能很好地配合，避免发生冲突，实现并行设计。大大地提高了设计效率，减少了新产品的设计、研究时间。在工程实际中，由于大型装配体很复杂，考虑到两种方法各自的特点，可以采用自底向上和自顶向下两种方法同时进行的方式，这样即能考虑整体上的设计意图，又便于设计零件的几何结构。

图1

五、solidworks的应用实例

1.水泵导翼体的三维造型

图2

图3

模型从特征开始是三维造型的基本思想，形成特征和添加特征是三维造型的基本方法，实际建模过程就是生成特征和添加特征的过程，在导翼体的造型过程中首先利用旋转操作形成内外壳，然后根据导翼体裁剪图建立多个基准面，利用曲面放样绘制出一个叶片，如图1。然后再利用阵列特征添加其它数目叶片，如图2。

2.1 LF-425双向犁悬挂架装配体

该装配体利用自底向上和自顶向下两种方法同时进行的方法，首先确定与拖拉机三点悬挂的位置，绘制出悬挂横梁和悬挂立柱的布局草图，然后再进行各个零件细致的设计。悬挂架如图3所示

六、结束语

随着三维技术的发展，大大的提高了我们的设计速度与质量，直观的三维图使我们与农民之间的沟通变得更容易了，他们给我们提供了很宝贵的实践经验，同时我们也带给他们新的技术。

通化市农机工程研究设计院 李海梅