用Solid Edge精确设计曲面类零件

凌霞姝

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Solid Edge是美国EDS公司开发的中端CAD产品，其以强大的功能和易学易用的特点赢得了很多中小型企业的青睐和广大设计人员的喜爱。然而，在Solid Edge中完成曲面类零件的精确设计却存在一定的困难。通过摸索，笔者发现将CAXA(电子图板)和Solid Edge结合使用可以快速精确地设计曲面类零件。
　　一、解决问题的思路和方法
　　利用CAXA中的公式曲线功能，一段一段求出曲线，再在Solid Edge中打开，即可实现精确设计。
　　(1) 在CAXA中执行公式曲线命令，通过输入曲线方程和参数范围，一段一段地求出曲线，并通过移动、旋转等命令把曲线放到合适的位置，然后以IGES（中性文件）格式存盘。
　　(2) 打开Solid Edge，先用工程图模块打开刚才存盘的文件，拾取曲线并复制，然后打开零件图模块，在零件图模块草图中执行粘贴命令，最后用拉伸或旋转命令生成零件实体模型。
　　二、设计实例
　　设计一平底直动从动件盘形凸轮机构。已知：推程运动角Φ=90°，远休止角Φs=60°，回程运动角Φ′=90°，近休止角Φs′=120°，行程h=10mm，基圆半径R0=30mm，从动件推程回程均作简谐运动。
　　1. 平底直动从动件盘形凸轮轮廓的参数方程
　　X=(R0+s)cosθ－(ds/dθ)sinθ
　　Y=(R0+s)sinθ+(ds/dθ)cosθ （θ为凸轮转角）
　　简谐运动升程位移方程：s=h(1-cosπθ/Φ)/2
　　简谐运动回程位移方程：s=h(1+cosπθ/Φ′)/2
　　2. 设计步骤
　　(1) 画出基圆和Φ、Φs、Φ′、Φs′4个角度位置。为了便于定位，取坐标原点为基圆圆心位置，如图1所示。

　　(2) 执行公式曲线命令，输入曲线方程和参数取值范围，如图2所示（说明：由于空间不够，图中X（t）、Y（t）的表达式未显示完全，另外，参变量t代表凸轮轮廓参数方程中的θ）。定位后见图1中弧1。
　　(3) 用圆弧命令画出弧2。
　　(4) 执行公式曲线命令，输入曲线方程和参数取值范围（t范围为0°～90°，注意回程s表达式与升程s表达式不一样），用移动、旋转命令定位，如图1中弧3所示。
　　(5) 用圆弧命令画出弧4，如图1所示，并存盘为1.IGES。
　　(6) 打开Solid Edge工程图模块，打开文件1.IGES，选择凸轮轮廓并复制。
　　(7) 打开Solid Edge零件图模块，在草图中粘贴凸轮轮廓，并使用拉伸命令拉伸得到凸轮实体模型，如图3所示。
　　(8) 进行凸轮其他结构设计（略）。

　　三、结论
　　利用CAXA公式曲线的强大功能，能够实现复杂零件的快速精确设计，方法简单、易于使用。同时也为设计人员提供了一条新思路：即把不同CAD软件配合使用，利用它们各自的优点大大提高设计效率。