基于尺寸驱动与零件设计表的阀门三维标准件库

作 者： 阎庆华 黄小江 林大钧 摘 要： 基于参数化的三维建模方式，采用Solidworks建立阀门三维参数化标准件库。运用其具有的尺寸驱动和方程式尺寸驱动功能，实现阀门元件的参数化建模。完成后在Solidworks中调用MS Excel，生成零件设计表，将元件各参数值添加到设计表中，在Solidworks中就生成对应的三维标准件库。该库易于修改和增、删。 1 三维标准件库的建立方法 通常建立三维标准件库主要有两种方法： （1）建立图库的方法。图库法不是参数化形式，当标准件发生变化时，就不可能通过改变参数而使标准件的三维模型发生相应的变化。所以，这种标准件库大且不易维护。 （2）采用基于参数化特征的三维建模方式。此种方式所有的标准件库中的标准件由其自身的特征和参数控制，所占空间小，易于修改维护[1]。 建立参数化标准件库的关键在于：①三维参数化模型的建立；②标准件特征参数库的建立。 在参数化模型的尺寸驱动中，当确定某一系列尺寸时，系统自动从数据库中调入那一系列的一组参数，并将这些参数值直接赋给尺寸变量，通过尺寸驱动参数来进行尺寸驱动，从而得到不同规格的标准件图形。 2 采用Solidworks建立阀门三维参数化标准件库的实例 Solidworks是一个具有强大的参数化设计功能的CAD软件。在阀门设计时，针对阀门具体特点，对一些常用的零件进行了参数化设计，形成系列零件库。只要输入对应参数，就可在原始图的基础上自动生成对应的结构相同、尺寸不同的新零件。下面以滑动阀座球阀球体为例来具体说明阀类元件参数化设计和标准件库的建立方法。 根据《阀门设计手册》所给出的图形及尺寸（图1、表1），对滑动阀座球阀球体进行参数化设计。滑动阀座球阀球体根据其直径不同主要包括以下系列：15、19、23、38、49、62、75、102和122，在此，采用流道直径d为15的一组参数进行三维参数化建模。

2.1 基于尺寸驱动的参数化建模 根据图1和表1，进行球体的参数化建模，对几何模型通过尺寸约束和结构约束[2]确定其唯一形状，具体步骤如下： （1）绘制球体。根据尺寸S绘制球体外轮廓，采用基图2体一拉伸命令，生成球体。 （2）切除φd孔。在草图上绘制直径为d的圆，生成孔d。 （3）L1及85°切除确定。

尺寸约束：图2草图中采用方程式H1=S/2+10通过尺寸φS来驱动H1，具体为选择“添加”命令，将尺寸全名通过双击图中所需尺寸自动输入到添加方程式对话框中，编辑出所需方程式，单击“确定”，如图3所示。方程式中：D3@草图4=H1。根据L1和85°确定草图其余尺寸。

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