SolidWorks减速器设计及装配

随着计算机软硬件技术的发展，机械零件的计算机辅助设计和加工技术也发生了很大的变化。然而，在装配环节上，人工操作历来都作为一个生产要素出现，依赖于人的技巧和判断能力来进行复杂的操作，具有很强的智能性和复杂性，因而在设计技术、加工技术快速发展的今天，装配工艺成为薄弱环节，成为先进制造技术发展的瓶颈；同时以往的装配过程被局限在"设计——制造(装配)——评价"和"实物验证"的封闭时空模式中，装配关系的滞后检验，带来成本的巨大浪费，同时也不符合快速反映市场的需要。

    虚拟装配是新兴的虚拟产品开发研究的重要内容。采用虚拟装配技术可在设计阶段验证零件之间的配合和可装配性，保证设计的正确性旧。随着社会的发展，虚拟制造成为制造业发展的重要方向之一，而虚拟装配技术作为虚拟制造的核心技术之一也越来越引人注目虚拟装配的实现有助于对产品零部件进行虚拟分析和虚拟设计，有助于解决零部件从设计到生产出现的技术问题，以达到缩短产品开发周期、降低生产成本及优化产品性能等目的问。

    在许多世界级大企业中被广泛应用的计算机辅助三维设计(CAD)的高端主流软件SolidWorks 的装配模块就采用了虚拟装配技术，即便是在产品设计的初期阶段，所产生的最初模型也可放入虚拟环境进行实验，可在虚拟环境中创建产品模型，使产品的外表、形状和功能得到模拟，而且有关产品的人机交互性能也能得到测试和校验，产品的缺陷和问题在设计阶段就能被及时发现并加以解决。本文是对直齿轮传动减速器应用SolidWorks 三维设计软件进行参数化设计和虚拟装配设计工作的介绍。

    1 虚拟装配的实施方案和步骤

    建立装配信息和规则库，如装配顺序规划基本准则、标准件联接和装配的原则、尺寸链的查找和装配评价准则等，建立基于装配语义的装配关系表达。

    虚拟环境中装配语义识别：根据设计者的交互操作，当装配零件运动到己装配零部件附近时，通过两者装配特征属性匹配，自动识别出装配零部件间的装配关系。在准确捕捉设计者装配意图的基础上，实现虚拟装配建模过程中零件的约束运动，确保设计者能准确自如地进行产品装配建模操作。这需要以装配精度模型为基础，利用属性拓扑图进行装配公差传播方向和公差累积的分析计算，解决产品的可装配性分析。

    交互式装配顺序规划：对虚拟环境中的装配模型进行交互拆卸，基于"可拆即可装"的假定，通过拆卸得到可行序列；对于几种可能的装配序列，根据装配操作的稳定性、装配操作中零部件的定位和定向次数及装配序列的并行度等进行优化及选择。

    装配仿真：以装配顺序为基础，对初始路径及其关键点位置实时交互修改与调整，对装夹工具的可达性、装配空间的可操作性进行仿真，检查各条装配路径上零件在装配过程中是否存在干涉情况。

    虚拟环境接受速度或者位置输入，并根据有关的物理模型计算出相应的力，通过适当的桐合匹配，由力再现装置反馈给操作者，反馈对物体的重力感受。