设计双曲面搅拌机实例详解

本实例将讲解，使用SolidWorks设计双曲面搅拌机的关键零件——“叶轮”的操作，如图5-31所示。在设计的过程中将主要用到SolidWorks的投影曲线、扫描和阵列特征。

图5-31 双曲面搅拌机和本实例要设计的“叶轮”零件

【制作分析】

创建“叶轮”的关键是搅拌翼肋的建模过程，如图5-32所示，在创建的过程中，需要使用投影曲线，在叶轮的表面生成曲线，并创建截面曲线，然后使用这些曲线进行扫描处理，得到搅拌翼肋。叶轮的其他部分，可通过旋转、拉伸和阵列操作得到。

图5-32 制作叶轮的主要流程

【制作步骤】

新建一零件类型的文件，在“前视基准面”中绘制如图5-33左图所示的草绘图形，然后单击“曲面”工具栏中的“旋转曲面”按钮，选择绘制的草绘图形旋转出叶轮的双曲面，如图5-33右图所示。

图5-33 绘制草图并进行宣传操作

选择“插入”>“凸台/基体”>“加厚”菜单，选择步骤1创建的曲面为“要加厚的面”，加厚方式设置为“加厚侧边2”（内侧），厚度为10，单击“确定”按钮，创建叶轮实体，如图5-34所示。

单击“曲面”工具栏中的“平面区域”按钮，选择叶轮上部内侧的边界线，创建一平面（也可在此处创建基准面，实际生产的过程中，此处可通过焊接工艺将叶轮与下面要创建的实体焊接起来），如图5-35所示。

图5-34 加厚处理

图5-35 创建平面区域

在步骤3创建的平面上绘制与上部外边缘全等的圆，并向上执行拉伸操作，拉伸距离为50，效果如图5-36所示。

在“上视基准面”中绘制如图5-37所示的草绘图形（主要参数用于定义圆弧线的位置和大小，圆心位于水平中心线上）。

图5-36 拉伸实体操作

图5-37 绘制草图1

接着，再在“上视基准面”中绘制如图5-38所示的草绘图形（注意此图形中弧线的两个端点位于“步骤5”所绘制圆弧的边界线上，且与“步骤5”中所绘圆弧的两个端点的距离分别为0.5和5（圆心不必位于水平中心线上）。

再在“上视基准面”中绘制如图5-39所示的草绘图形（同样令弧线的两个端点位于步骤5所绘制圆弧的边界线上，且与步骤5中所绘圆弧的两个端点的距离分别为2和20（处于“步骤5”所绘圆弧的另外一侧）。

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图5-38 绘制草图2

图5-39 绘制草图3

单击“曲线”工具栏中的“投影曲线”按钮，打开“投影曲线”对话框，如图5-40左图所示，选择步骤5绘制的草图为“要投影的草图”，选择叶轮上表面为“投影面”，以“面上草图”方式创建投影线，如图5-40右图所示。

图5-40 创建投影曲线操作

通过与步骤8相同的操作，分别选择步骤6和步骤7创建的草绘图形，在叶轮的上表面执行投影曲线操作，效果如图5-41所示。

单击“特征”工具栏中的“基准面”按钮，以经过步骤5所绘制草图的一个端点，且垂直于步骤5所绘制圆弧的方式，创建一基准面，如图5-42所示。

图5-41 创建投影曲线效果

图5-42 创建基准面操作

在步骤10创建的基准面中绘制如图5-43所示的草绘图形，注意令图形底部的两个端点“穿透”两侧的投影线，并为右侧边添加“竖直”约束，为中间虚线添加到底部边的“相等”约束。

单击“特征”工具栏中的“扫描”按钮，打开“扫描”对话框，如图5-44左图所示，以步骤11创建的图形为轮廓线，以中间投影线为路径，两侧投影线为引导线，执行扫描实体操作，效果如图5-44右图所示。

图5-43 绘制草图效果

图5-44 扫描操作

单击“特征”工具栏中的“圆周阵列”按钮，选择步骤12创建的扫描特征为“要阵列的特征”，扫描个数设置为8，以360°的等间距方式，以顶部圆柱面的中心轴为旋转轴，执行“阵列”操作，效果如图5-45所示。

单击“特征”工具栏中的“异形孔向导”按钮，创建“ISO”标准的“螺纹孔”，大小为M16，终止条件等使用系统默认值，通过添加约束定义孔的位置，效果如图5-46所示，完成叶轮的创建。

图5-45 阵列效果

图5-46 创建孔操作