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2013-08-06 by:逆向工程中心-設備設計組 來源:仿真在線
Solidworks螺紋緊固件零件設計
用于將兩個或兩個以上的零件(或構件)緊固連接為一個整體的零部件被稱為緊固件,其中使用螺紋連接的緊固件稱為螺紋緊固件,最常見的如螺桿和螺母。緊固件為標準件的一種,是具有明確標準的機械零部件。如在定制螺母時,直接說明需要使用GB812標準、規格為M30×1.5的圓螺母即可,而無需再提供詳細圖樣。
從事機械工作的設計者,應首先看懂普通螺紋緊固件的標記形式和其表達的意義,通常標號在前,螺紋規格在后。此外,有特殊要求的螺紋,其標記規格要相對復雜一些。
在實際標注螺紋規格時,通常粗牙螺紋不標螺距,右旋也不標注,對于中等公差精度螺紋(中徑和頂徑的公差相同)可不標公差帶。此外,螺紋共有3種旋合長度:S(短旋合)、N(中等旋合)和L(長旋合),對于“中等旋合”也可不標注旋合長度。
本實例將講解在SolidWorks中要設計GB/T 923-2009標準、M12規格的六角蓋形螺母需進行的操作。在設計的過程中將主要用到拉伸特征、旋轉特征和圓頂特征等操作。
主要流程
螺紋緊固件本身結構較為簡單,通常使用拉伸和旋轉操作,可以在SolidWorks中完成其建模操作,本實例創建的六角蓋形螺母結構稍為復雜,在設計的過程中還需使用圓頂特征(蓋形螺母多用于要求密封鏈接的場合)。
螺紋緊固件對材料沒有特殊要求,如13#、45#鋼、304#不銹鋼等都是常用的制造材料(具體用什么材料與需要的抗拉強度有關)。此外,通常使用“拉絲>冷鐓>(熱處理)>攻螺紋>表面處理”等幾個連續過程來生產緊固件,口徑較大的緊固件,在“攻螺紋”之前,可能還需要先進行“車孔”操作。
實施步驟
本實例將以工程圖為參照,在SolidWorks中完成“六角蓋形螺母”的繪制,步驟如下。
1.拉伸操作
步驟1 新建一零件類型的文件后,選擇“前視基準面”,繪制草繪圖形(令六角形內切圓的圓心約束于草圖原點)。
步驟2 單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺/基體”按鈕
,打開“凸臺-拉伸”屬性管理器,在“終止條件”下拉列表框中選擇“給定深度”選項,在“深度”文本框中設置拉伸深度為10.00mm,選擇“步驟1”繪制的草圖執行拉伸操作。
2.旋轉切除操作
步驟1 進入“右視基準面”的草繪模式,繪制的草繪圖形(令橫向中心線經過草圖原點)。
步驟2 單擊“特征”工具欄中的“旋轉切除”按鈕
,打開“切除-旋轉”屬性管理器,單擊步驟1中繪制的草圖的橫向中心線,按默認設置執行旋轉切除操作。
3.圓頂操作
步驟1 在模型的上部表面繪制與外邊相切的圓,并執行“拉伸凸臺/基體”操作,拉伸距離設置為3mm。
步驟2 選擇“插入”>“特征”>“圓頂”菜單,旋轉步驟1拉伸出的實體的平面為生成圓頂的參照面(到圓頂的面),設置圓頂“距離”為9mm,創建“圓頂”。
4.添加裝飾螺紋操作
步驟1 進入“右視基準面”的草繪模式,繪制的草繪圖形(令上部橫線經過草圖原點)。
步驟2 單擊“特征”工具欄中的“旋轉切除”按鈕
,單擊步驟1中繪制的草圖的經過原點的橫向直線,按默認設置執行旋轉切除操作。
步驟3 選擇“插入”>“注解”>“裝飾螺紋線”菜單,選擇步驟1旋轉切除的口部邊線為參考線,選用GB標準、機械螺紋,大小選用M12,生成“裝飾螺紋線”。
知識點詳解
結合實例,下面介紹一下,在SolidWorks中執行拉伸特征操作、旋轉特征操作和圓頂特征操作的技巧,具體如下(拉伸特征和旋轉特征是最常用的基礎特征,需重點掌握)。
1.拉伸特征
拉伸特征是生成三維模型時最常用的一種特征,其原理是將選擇的二維草繪平面圖形拉伸一段距離形成實體特征。
拉伸特征主要包括拉伸薄壁、拉伸凸臺、切除拉伸和拉伸曲面4種類型。其中拉伸薄壁和凸臺可通過“拉伸凸臺/基體”特征04創建,切除拉伸可通過“拉伸切除”特征
創建,拉伸曲面可通過“拉伸曲面”特征
創建(其操作基本相同)。
通過對“拉伸凸臺/基體”的參數進行設置,可以創建薄壁、拔模等拉伸特征,并可按要求設置拉伸方向、距離和拉伸的終止方式等,下面分別介紹。
“從(F)”卷展欄:該卷展欄用于設置拉伸的起始條件。
“方向1”卷展欄:用戶可在此選項卡中設置凸臺或基體在“方向1”上的拉伸終止條件、拉伸方向以及拔模斜度等。各種終止條件的作用。
“方向2”卷展欄:用于設置在另外一個方向上的拉伸效果,它與“方向1”卷展欄類似,不同的是“方向2”卷展欄不能設置拉伸方向(“方向2”與“方向1”相反)。
“薄壁特征”卷展欄:“薄壁特征”卷展欄用于設置進行“薄壁拉伸”的參數,“薄壁”是指具有一定厚度的實體特征,可以對閉環和開環草圖進行薄壁拉伸。各“類型”選項的意義。
“所選輪廓”卷展欄:通過此卷展欄,允許用戶選擇當前草圖中的部分草圖生成拉伸特征。
2.旋轉特征
旋轉特征是將草繪截面繞旋轉中心線旋轉一定角度而生成的特征。首先繪制一條中心線,并在中心線的一側繪制出輪廓草圖,然后單擊“旋轉凸臺/基體”按鈕
,選擇輪廓草圖,設置中心線為旋轉軸,設置旋轉角度后即可創建旋轉特征。
通過“旋轉凸臺/基體”的屬性管理器,可設置旋轉軸、旋轉方向、旋轉角度和薄壁特征等參數。旋轉軸可以是中心線、直線或邊線,通過設置旋轉角度(角度以順時針從所選草圖測量)可以生成部分旋轉體。
3.圓頂特征
圓頂特征是指在零件的頂部面上創建類似于圓角類的特征,創建圓頂特征的頂面可以是平面或曲面。選擇“插入”>“特征”>“圓頂”菜單,然后選擇用于生成圓頂的基礎面,再設置基礎面到圓頂面頂部的距離,即可生成圓頂特征。
下面解釋一下“圓頂”屬性管理器中部分選項的作用。
“約束點或草圖”選項:通過草圖或點來約束圓頂面。
“方向”選項:通過選擇一不垂直于基礎面的邊界線來定義拉伸圓頂的方向。
“橢圓圓頂”選項:選擇此項可生成橢圓形的圓頂特征。
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