SolidMX在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

天津菱云刀具設(shè)計有限公司（300384）王 毅 張婷婷

為了適應(yīng)快速多變的市場環(huán)境，提高產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，減少產(chǎn)品的試制過程，讓新品能迅速地從設(shè)計部門的圖樣上走到消費者的手中，虛擬制造的思想在企業(yè)中也被廣泛認同。SolidMX系統(tǒng)由于易學(xué)易用且功能強大，被廣泛用于機械制造業(yè)的各個領(lǐng)域。

1.SolidMX在計算機輔助設(shè)計方面的應(yīng)用

SolidMX包括了一套卓越的、易于使用的3D設(shè)計工具，且具有廣泛的兼容性。支持STEP和IGES等多種標(biāo)準(zhǔn)的CAD數(shù)據(jù)格式，能輕松讀取和編輯市場上常見的CAD數(shù)據(jù)。產(chǎn)品強大的修復(fù)功能，可同時使用多種CAD進行協(xié)同設(shè)計。利用SolidMX進行產(chǎn)品設(shè)計的一般流程如圖1所示。

圖1 SolidMX設(shè)計流程

根據(jù)客戶要求初步構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，依據(jù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建主基準(zhǔn)平面，按常規(guī)機床的加工原則確定創(chuàng)建基準(zhǔn)軸及基準(zhǔn)坐標(biāo)系；然后進入草圖繪制，利用點、直線、矩形、圓等指令繪制，通過動態(tài)添加尺寸標(biāo)注、增加尺寸約束限定草圖輪廓，利用修剪、倒圓角等指令完成輪廓定型；根據(jù)草圖，通過拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、導(dǎo)動特征、放樣特征、掃描特征等指令實現(xiàn)草圖的增加、刪除，完成整體建模過程；新建裝配文件，通過添加指令將已建好的模型，逐一進行模擬裝配，以此進行裝配干涉、空間運動、可加工性等分析，調(diào)整修改各零部件模型，完成整套產(chǎn)品的設(shè)計；使用模板，導(dǎo)出模型，創(chuàng)建模型二維工程圖，根據(jù)需要自動生成各基本視圖、剖視圖、放大圖、三維立體效果圖等，并使用指令完成二維工程圖的標(biāo)注說明。

2.SolidMX設(shè)計實例

圖2所示為汽車氣缸加工用精密鏜刀，其主要結(jié)構(gòu)特點是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，角度斜面較多，使用二維繪圖設(shè)計，難度較大，且容易出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，給零部件制造帶來困難。使用SolidMX軟件設(shè)計，可利用其模擬裝配（見圖3）后的分析功能，對零部件進行準(zhǔn)確性驗證，并借助全參數(shù)化建模避免了由修改帶來的大量繁瑣復(fù)雜的工作，進而生成完整正確的二維工程制造圖樣。

圖2 精密鏜刀外觀圖

圖3 精密鏜刀內(nèi)部透視圖

根據(jù)客戶提供的氣缸圖樣，主要設(shè)計步驟如下：

（1）確立適用于機床加工的坐標(biāo)軸，建立坐標(biāo)系。

（2）根據(jù)零件圖樣要求，設(shè)定刀具對零件進行加工時的加工路徑，確定刀具的主軸，進行相關(guān)部件的檢討，建立部品之間的相對位置和關(guān)系。

（3）根據(jù)初步的二維草圖建立三維模型，制作或調(diào)用相關(guān)部品的模型圖。通過移動、旋轉(zhuǎn)、布爾運動、集合演算等功能將模型進行組裝。登記常用的特征形狀，并將它們制作成可輕松改變形狀的“特征庫”。不管是二維形狀還是三維模型，不管是MX的專有格式還是其他軟件格式，SolidMX均可以輕松取用。

（4）零部件裝配完成后，通過測量、透視、檢查干涉等功能對刀具的整體形狀和相對關(guān)系進行檢查，確保在實際加工生產(chǎn)時不出現(xiàn)不良品。

SolidMX具有具特有的二維、三維混合設(shè)計系統(tǒng)，充分發(fā)揮兩種設(shè)計方法的優(yōu)勢。提供了掃掠、旋轉(zhuǎn)、放樣、薄壁、抽殼、特征陣列以及布爾操作等豐富三維建模功能，可以直觀地對掃描、放樣、填充以及可控制的相切等操作產(chǎn)生復(fù)雜的曲面進行修剪、延伸、倒角和縫合等，滿足企業(yè)柔性設(shè)計的需要。

目前，三維SolidMX軟件已經(jīng)成熟地運用于菱云刀具設(shè)計有限公司的日常設(shè)計當(dāng)中，它為產(chǎn)品的國產(chǎn)化設(shè)計制造及改進、機床附件的設(shè)計制造、異形零部件及難加工零件數(shù)控編程加工制造等提供了強大支持。