任務二 滑倉分選塊零件建模

學習目標

（1）進一步熟悉軟件操作界面、鼠標操作和視圖調整的方法。

（2）通過實例熟悉零件建模基本步驟。

（3）掌握零件模型體積、表面積和其他尺寸測量方法。

任務描述

根據圖1-26滑倉分選塊零件工程簡圖，創建零件三維模型，初步體驗典型零件建模步驟。

圖1-26 滑倉分選塊零件工程簡圖

任務提示

1. 工作方法

（1）根據任務描述，通過線上學習與討論進行SolidWorks 2022零件建模步驟的分析，通過查詢互聯網、查閱圖書館資料等途徑收集、分析信息。

（2）以小組討論的形式完成工作計劃。

（3）按照工作計劃完成小組成員分工。

（4）對于出現的問題，請先自行解決，如確實無法解決，再尋求幫助。

（5）與指導老師討論，進行學習總結。

2. 工作內容

（1）工作過程按照“六步法”實施。

（2）認真回答引導問題，仔細填寫相關表格。

（3）小組合作完成任務，對任務完成情況的評價應客觀、全面。

（4）進行現場6S和TPM管理，并按照崗位安全操作規程進行操作。

3. 相關理論知識及操作技能

（1）零件建模基本步驟。

（2）質量屬性。

（3）尺寸測量。

4. 知識儲備

（1）SolidWorks的基本功能。

（2）SolidWorks 2022用戶界面。

（3）鼠標操作。

（4）視圖調整。

（5）工程圖紙的識讀。

（6）文件基本操作。

5. 注意事項與安全環保知識

（1）熟悉電腦及Windows操作系統的使用方法。

（2）練習結束后按要求依次保存模型文件，上傳作業至網絡課程平臺。

（3）關閉SolidWorks軟件，關閉電腦，做好6S和TPM管理。

工作過程

一、信息

1. 課前準備

課前完成如下線上學習任務：

（1）從網絡課程平臺接受任務，通過查詢互聯網、查閱圖書館資料等途徑收集、分析有關信息。

（2）在網絡討論組內進行成果分享、交流與討論。

2. 任務引導

（1）什么是特征和特征設計？

（2）什么是參數化設計？

（3）零件模型的體積、表面積等屬性可以通過什么方式得到？如需要得到模型的質量，又應該如何操作？

（4）如何檢測模型某特定尺寸參數，如某表面的面積和周長？

二、計劃

1. 小組分工

表1-11 小組分工

說明：組長負責組織工作，匯報員負責分享信息時進行項目講解，技術員負責實施，審核員負責結果校核。

2. 討論工作計劃

在老師講解后，小組成員共同討論計劃，列出滑倉分選塊零件的結構特點。

結構特點：

三、決策

1. 制定工作計劃流程表

小組成員共同討論計劃，列出典型零件建模過程。

表1-12 典型零件建模過程

2. 展示工作計劃流程表

已上傳工作計劃流程表的小組進行展示，其他小組提出意見和建議，完善流程。

四、實施

1. 完成滑倉分選塊零件建模

制定圖1-26所示滑倉分選塊零件建模步驟，使用SolidWorks 2022軟件完成零件建模。

要求：全員參與，互相協商完成并上傳建模步驟表和滑倉分選塊零件文件。

2. 成果分享

對操作結果進行分享和解答，針對問題，教師及時進行現場指導與分析。

3. 問題反思

對操作過程中出現的失誤找出問題，思考失誤原因，找出解決方案。

五、檢查

按實施步驟要求，完成工作任務，填寫檢查表。

表1-13 檢查表

六、評價

項目工作評價表見附錄一。

七、項目學習總結

重點寫出不足，及今后改進的計劃，見附錄二。

相關理論知識

一、特征

SolidWorks 2022中每一個零件模型均由許多單獨的元素組成，這些元素被稱為特征。進行零作或裝配體建模時，SolidWorks 2022軟件使用智能化的、易于理解的幾何體（如凸臺、切除、孔、筋、圓角、倒角和拔模等）創建特征，特征創建后可以直接應用于零件中。SolidWorks 2022中的特征可以分為草圖特征和輔助特征。

（1）草圖特征：基于草圖的特征，通常該草圖可以通過拉伸、旋轉、掃描或放樣轉換為實體。

（2）輔助特征：直接創建在已有實體上的特征。例如，圓角和倒角就是這種類型的特征。

在SolidWorks 2022中，如果特征B依賴于特征A而存在，那么特征B稱為特征A的“子特征”，特征A稱為特征B的“父特征”。

父特征與子特征相關聯。當父特征被刪除時，與之相關聯的子特征也將被刪除；父特征被修改后，其相關的子特征也會隨之更新（如果修改后的父特征不滿足子特征的要求，子特征便會出錯，無法顯示）。

二、參數化

用于創建特征的尺寸與幾何關系，可以被記錄并保存在設計模型中。這不僅可以使模型能夠充分體現設計者的設計意圖，而且能夠快速簡單地修改模型。

（1）驅動尺寸：驅動尺寸是指創建特征時所用的尺寸，包括與繪制草圖幾何體相關的尺寸和與特征自身相關的尺寸。

（2）幾何關系：幾何關系是指草圖幾何體之間的平行、相切和同心等信息。通過草圖幾何關系，SolidWorks 2022可以在模型設計中完全體現設計意圖。SolidWorks 2022支持諸如平行、垂直、水平、豎直、同心和重合這樣的幾何約束關系。根據草圖繪制的方式和SolidWorks 2022的系統設置，繪制草圖時可以自動加入基本的幾何約束關系，例如平行、垂直、水平和豎直等。其他幾何約束關系可以在創建草圖或模型時手動添加，包括同心、相切、重合和共線等。

三、零件建?；静襟E

在SolidWorks 2022中，一般應根據零件的結構特點按如下順序進行建模：

（1）繪制用于生成特征的草圖。

（2）使用特征創建工具，通過對草圖截面進行拉伸、旋轉或掃描等操作來創建基礎特征。

（3）使用創建附加特征的工具，在基礎特征上進行倒圓角、倒角、抽殼、添加孔、拔模以及陣列特征等操作。

（4）以上步驟（1）、（2）、（3）可以反復輪轉進行多次，直至最終得到零件三維模型。

四、質量屬性

質量屬性用于顯示零件模型的密度、質量、體積、表面積、重心、慣性主軸和慣性主力矩和慣性張量等固有屬性。下面來看一個調取零件模型質量屬性的實例。

步驟一：打開“支架.SLDPRT”文件，如圖1-27所示。

圖1-27 支架零件圖

步驟二：在命令管理器的【評估】選項卡中單擊【質量屬性】按鈕，彈出【質量屬性】表單，如圖1-28所示，表單中顯示“支架”零件的屬性值。

圖1-28 【質量屬性】

五、測量工具

SolidWorks 2022提供了非常實用的測量工具，可以測量草圖、模型、裝配體或工程圖中線段或邊線的距離、半徑，曲面或實體表面的面積、周長，以及點、線、面（包括基準面）之間的距離、角度等。下面來看一個測量模型尺寸的實例。

步驟一：打開“支架.SLDPRT”文件，如圖1-27所示。

步驟二：在命令管理器的【評估】選項卡中單擊【測量】按鈕，彈出【測量】工具欄，如圖1-29所示。

步驟三：按下【顯示XYZ測量】按鈕。

步驟四：鼠標依次點擊零件下表面和上表面，即可顯示兩表面之間的垂直距離和上表面的表面積和周長，如圖1-30所示。

圖1-29 測量工具欄

圖1-30 【質量屬性】

案例一：創建支座零件模型

下面，我們通過創建如圖1-31所示的支座零件模型，來熟悉零件建模的基本步驟。

圖1-31 支座零件工程簡圖

創建支座零件模型 操作視頻

制作分析

如圖1-31所示的支座零件主體為帶R4圓角長28、寬20、高6長方體，右側為外徑Φ20、內徑Φ12、高度10圓柱筒，零件中包含兩個直徑Φ4、沉頭直徑Φ6、沉頭深度2的柱形沉頭通孔，可以繪制草圖并使用拉伸凸臺/基體、拉伸切除、圓角和異形孔向導等特征命令完成。

步驟一：新建文檔>零件。

步驟二：進入草圖繪制模式。

草圖>草圖繪制，在主窗口跳出的三個基準面中用鼠標左鍵點選上視基準面，進入草圖繪制模式，此時，“草圖繪制”按鈕變為“退出草圖”，設計樹中出現“草圖1”。

步驟三：繪制草圖圖線。

草圖>直線，選擇矩形>中心矩形命令，以坐標原點為中心繪制中心矩形。

步驟四：尺寸標注。

草圖>智能尺寸，依次標注矩形長度、寬度尺寸（直接點擊一條水平或垂直邊線，移動鼠標左鍵拖動尺寸至合適處點擊放置尺寸，在彈出的對話框中輸入尺寸值，在屬性管理器或對話框中點確定按鈕即可完成一個尺寸標注）。

步驟五：退出草圖。

草圖>退出草圖。

步驟六：拉伸長方體。

特征>拉伸凸臺/基體，在屬性管理器【深度】輸入框中輸入高度值6，其他值默認。

步驟七：拉伸右側圓柱體。

草圖>繪制草圖，選擇上視基準面繪制草圖；

草圖>圓，以右側邊線中點為圓心（鼠標在邊線上移至合適位置將自動捕捉到中點），邊線長度為直徑畫圓。

草圖>退出草圖；

特征>拉伸凸臺/基體，對圓進行拉伸，拉伸深度10，其他值默認。

步驟八：拉伸切除圓柱孔。

草圖>繪制草圖，選擇右側圓柱上表面為基準面繪制草圖；

草圖>圓，以圓柱表面中點為圓心畫圓，并標注直徑為12。

草圖>退出草圖；

特征>拉伸切除，對圓進行拉伸切除，【終止條件】下拉列表選擇【完全貫穿】，其他值默認。

步驟九：圓角。

特征>圓角，在【圓角半徑】輸入框中輸入4，其他值默認，依次點選長方體左側兩條豎直邊線，完成圓角。

步驟十：沉頭孔。

特征>異形孔向導，選擇【孔類型】為【柱形沉頭孔】，【孔規格】勾選【顯示自定義大小】，并依次輸入【通孔直徑】4，【柱形沉頭孔直徑】6，【柱形沉頭孔深度】2，【終止條件】為【完全貫穿】，其他值默認。

選擇屬性管理器上方的【位置】標簽>【3D】草圖，在長方體上表面任意選擇兩個點作為孔中心點。

草圖>智能尺寸，依次標注兩孔中心與長方體上表面邊線的距離（兩孔的中心點到邊線的距離均為5），點擊【確定】按鈕完成孔的創建。

步驟十一：保存文件。

保存，文件名“支座”。