SolidMX在机械设计制造中的应用

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.拦旦圭持.i掩 A 应用SolidMX在机械设计制造中的应用天津菱云刀具设计有限公司 (300384) 王 毅 张婷婷为了适应快速多变的市撤境，提高产品更新换代的速度，减少产品的试制过程，让新品能迅速地从设计部门的图样上走到消费者的手中，虚拟制造的思想在企业中也被广泛认同。SolidMX系统由于易学易用且功能强大 ，被广泛用于机械制造业的各个领域。

1.SolidMX在计算机辅助设计方面的应用SolidMX包括了-套卓越的、易于使用的3D设计工具，且具有广泛的兼容性。支持sTEP和IGEs等多种标准的CAD数据格式，能轻松读韧编辑市场上常见的CAD数据。产品强大的修复功能，可同时使用多种CAD进行协同设计。利用SolidMX进行产品设计的-般流程如图1所示。

根据客户要求初 步 构 思产 品结构，依据结构创建主基准平面，按常规机床的加工原则确定创建基准轴及基准坐标系；然后进入草图绘制，利用 点 、直 线 、矩形 、 圆等 指 令 绘制，通过动态添加尺寸标注、增加尺寸约束限定草图轮定义产品结构依据产品结构、机床加工原则创建主基准利用指令进行草图绘制根据草图完成模型构建合各模型实现模拟装配装配干涉、空间运动、NC可加工性等分析≤l是使用模板创建二维工程图图1 SolidMX设计流程草图编辑修改廓，利用修剪、倒圆角等指令完成轮廓定型；根据草图，通过拉伸特征、旋转特征、导动特征、放样特征、扫描特征等指令实现草图的增加、删除，完成整体建模过程；新建装配文件，通过添加指令将已建好的模型，逐-进行模拟装配，以此进行装配干涉、空间运动、可加工性等分析，调整修改各零部件模型，完成整套产品的设计；使用模板，导出模型，创建模型二维工程图，根据需要 自动生成各基本视图、剖视图、放大图、三维立体效果图等，并使用指令完成二维工程图的标注说明。

2.SolidMX设计实例图2所示为汽车气缸加工用精密镗刀，其主要结构特点是内部结构复杂，角度斜面较多，使用二维绘图设计，难度较大，且容易出现干涉现象，给零部件制造带来困难。使用SolidMX!软件设计 ，可利用其模拟装配 (见图3)后的分析功能，对零部件进行准确性验证，并借助全参数化建模避免了由修改带来的大量繁琐复杂的工作，进而生成完整正确的二维工程制造图样。

图2 精密镗刀外观图 图3 精密镗刀内部透视图根据客户提供的气缸图样 ，主要设计步骤如下 ：(1)确立适用于机床加工的坐标轴，建立坐标系。

(2)根据零件图样要求，设定刀具对零件进行加工时的加工路径，确定刀具的主轴，进行相关部件的检讨，建立部品之间的相对位置和关系。

(3)根据初步的二维草图建立三维模型，制作或调用相关部品的模型图。通过移动、旋转、布尔运动、集合演算等功能将模型进行组装。

参磊 69A 瘟用Minitab在实际生产中的应用中国航天科工集团四院四。-所 (陕西西安 710025) 吴春华 钟 辉壳体是某拳头产品的关键件，其上心轴孔用于容纳转子组件，两者之间的配合间隙直接关系到整个产 品的性 能 。 由于转 子组 件的直 径尺 寸为20 -0.0 2mm，公差带范围极窄，仅为0.O09mm。故生产中希望壳体心轴孔直径尺寸离散范围小，以利控制两者之间的装配间隙，但实际生产中发现心轴孔直径尺寸离散度较大 ，造成转配困难 ，延误工期 。为此 ，决定对影响转子孔直径的各因素用Minitab软件进行统计、整理，借助六西格玛分析研究，找出问题所在并加以解决。

为了找出影响心轴孔直径尺寸的主要因素，需要对加工产品的各个因素进行分析总结。以往单件小批量生产时，可以针对每件产品进行分析，找出症结所在。但随着生产任务量不断加大，逐个对产品进行分析，已不太现实，为此，急需找到-种分析、研究批量产品质量的方法。

通过考察学习，决定采用六西格玛对产品过程的各个因素进行分析，但这个过程中必需进行大量的数据分析、转换，为此引进Minitab软件进行数据分析。

1.数据分析生产能力采用六西格玛进行研究，必需先判定产品生产过程是否属于正态分布。-般认为对于-般的生产过程，特别是在某种约束条件下的生产过程，如果生产过程稳定，则过程的输出-般服从正态分布。

心轴孔的加工生产属于-般的生产过程，其直径尺寸应当符合正态分布。但这仅是从生产的过程来判断的，不是精准判别。不能用于六西格玛异常分析中。

为了对生产过程进行正态性检验 ，特将2003年生产产品数据随机抽取50个，输入Minitab软件中，利用软件生成产品概率图，借助概率图的数据进行判定 (生成概率见图1)。

n20Ol2 2O016 20 020图 1登记常用的特征形状，并将它们制作成可轻松改变形状的 特征库”。不管是二维形状还是三维模型，不管是MX的专有格式还是其他软件格式，solidMx均可以轻松取用。

(4)零部件装配完成后，通过测量、透视、检查干涉等功能对刀具的整体形状和相对关系进行检查，确保在实际加工生产时不出现不良品。

SolidMX具有具特有的二维、三维混合设计系统，充分发挥两种设计方法的优势。提供了扫掠、旋转、放样、薄壁、抽壳、特征阵列以及布尔操作70 晓 参磊 等丰富三维建模功能，可以直观地对扫描、放样、填充以及可控制的相切等操作产生复杂的曲面进行修剪、延伸、倒角和缝合等，满足企业柔性设计的需要。

目前，三维SolidMX软件已经成熟地运用于菱云刀具设计有限公司的 日常设计当中，它为产品的国产化设计制造及改进、机床附件的设计制造、异形零部件及难加工零件数控编程加工制造等提供了强大支持。MW(收稿日期：20121223)