1.2樣機(jī)的虛擬裝配
   
    各零部件三維建模后，利用計(jì)算機(jī)可進(jìn)行虛擬裝配。虛擬裝配能以可視化的方式展示并改進(jìn)浮選機(jī)的裝配關(guān)系，同時(shí)可對(duì)浮選機(jī)各個(gè)零部件的靜態(tài)干涉進(jìn)行檢驗(yàn)分析，及時(shí)修改設(shè)計(jì)中不合理的部分，初步評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是否合理，避免實(shí)際裝配階段因?yàn)榱慵脑O(shè)計(jì)錯(cuò)誤而需要重新設(shè)計(jì)加工。
   
    (1)裝配方法
   
    在Solidworks中可以使用多種不同的方法將零件插人到裝配體文件中并利用豐富的裝配約束關(guān)系對(duì)零件進(jìn)行定位。設(shè)計(jì)者通過點(diǎn)、線、面的相對(duì)關(guān)系來(lái)確定零部件的位置或尺寸。配體中通過對(duì)零件進(jìn)行顯示/隱藏、壓縮/解除壓縮、輕化/還原等操作，可以對(duì)裝配體進(jìn)行控制。由各個(gè)零件間的幾何位置確定各個(gè)零件間的配合關(guān)系，如同心，相距距離，平行重合等最終完成零件的裝配，在裝配過程中盡量以實(shí)際工藝中的基準(zhǔn)面為裝配標(biāo)準(zhǔn)，避免采用裝配關(guān)系傳遞方式來(lái)確定零部件之問的位置。
   
    (2)提高裝配效率
   
    在裝配時(shí)，對(duì)于大型裝配體，由于同時(shí)調(diào)人的部件數(shù)目較多。不僅占用過多系統(tǒng)資源而且計(jì)算時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)甚至導(dǎo)致程序意外錯(cuò)誤而退出，可以根據(jù)大型裝配體裝配時(shí)對(duì)小裝配體的具體要求，采用以下幾種方法來(lái)減少裝配數(shù)據(jù)量，提高裝配效率。
   
    ①利用Solidworks軟件的輕化零件功能，即系統(tǒng)在生成裝配體將零件模型調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存時(shí)，僅將部分零件模型數(shù)據(jù)載人內(nèi)存，其余的則根據(jù)需要載人。因?yàn)橛?jì)算的數(shù)據(jù)較少，使用輕化零件裝人裝配體比使用完全還原的零件裝人同一裝配體速度要快，重建的速度更快。
   
    ②利用Solidworks軟件的縮略(壓縮)功能，即暫時(shí)將不涉及裝配關(guān)系的零部件從裝配體中移除(不是刪除)。它不裝人內(nèi)存，不再是裝配體中有功能的部分，其包含的配合關(guān)系也被縮略。浮選機(jī)裝配體包含大量零部件，通過改變零部件的縮略狀態(tài)來(lái)簡(jiǎn)化模型，可以大大提高系統(tǒng)性能，減少工作時(shí)裝人和計(jì)算的數(shù)據(jù)量，減少模型重建的時(shí)間。
   
    ③簡(jiǎn)化裝配的零部件模型:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)零部件，在設(shè)計(jì)過程中只需對(duì)其外形尺寸和主要參數(shù)即可，其內(nèi)部構(gòu)成則不必進(jìn)行分析和討論。模擬裝配時(shí)，可將其簡(jiǎn)化成一個(gè)實(shí)體零件，無(wú)需將其分解組裝成為部件模型，以減少裝配體的數(shù)據(jù)量，提高計(jì)算機(jī)的效率。
   
    通過以上的裝配方法，最終完成浮選機(jī)的各個(gè)零部件的裝配。浮選機(jī)的虛擬裝配后的三維效果如圖4所示。
   

    真實(shí)感。例如葉輪裝置和定子裝置采用的尼龍橡膠材料，通過渲染將設(shè)計(jì)的零件渲染成真實(shí)的尼龍橡膠件，如圖2，圖3所示，而浮選機(jī)裝配體的整機(jī)渲染效果如圖5所示。
   
    一般來(lái)說(shuō)，干涉檢查主要包括靜態(tài)干涉檢查和動(dòng)態(tài)千涉檢查兩方面內(nèi)容。靜態(tài)干涉主要是判斷有固定位置和方向的物體之間是否發(fā)生干涉。利用Solidworks自帶工具條對(duì)浮選機(jī)進(jìn)行靜態(tài)干涉檢查，可以選擇"工具"下的"干涉檢查"工具條，在裝配體中選擇兩個(gè)或多個(gè)零部件，運(yùn)行干涉檢查即可。如果存在干涉，則干涉信息清單上會(huì)列出所有干涉零件名稱，并在圖形區(qū)域上顯示干涉包圍的區(qū)域和大小。
   
    動(dòng)態(tài)干涉主要是判斷運(yùn)動(dòng)過程中的物體是否發(fā)生碰撞。對(duì)于浮選機(jī)虛擬樣機(jī)，動(dòng)態(tài)干涉檢查可以選用MDI公司專為Solidworks開發(fā)的COSMOSMotion作為運(yùn)動(dòng)仿真模塊。在限定主軸部件的轉(zhuǎn)速后，通過電機(jī)帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)，觀察主軸在運(yùn)行狀態(tài)下是否震動(dòng)，通過運(yùn)動(dòng)仿真檢查葉輪機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)過程中是否與定子裝置發(fā)生干涉等。
   
    1.5有限元分析
   
    用SolidWorks自帶的插件Cosmosworks，可以將模型通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，調(diào)人并進(jìn)行有限元分析。對(duì)于浮選機(jī)虛擬樣機(jī)，主要考慮的是主軸附件的切向應(yīng)力及葉輪轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度問題。通過對(duì)零件劃分網(wǎng)格，得到有限元網(wǎng)格圖，再按浮選機(jī)工作時(shí)承受的旋轉(zhuǎn)壓力，進(jìn)行受力分析，計(jì)算出主軸及葉輪葉片各部位的受力情況，以及檢查強(qiáng)度情況，設(shè)計(jì)是否滿足強(qiáng)度要求。最后利用Solidworks計(jì)算出整機(jī)重量及進(jìn)行平衡性檢查，完成整機(jī)的設(shè)計(jì)。
   
    1.6二維工程圖的轉(zhuǎn)換
   
    當(dāng)設(shè)計(jì)結(jié)束后，利用Solidworks的快速制圖功能，通過導(dǎo)出所要的三維圖選擇投影方向就能迅速生成與三維零件和裝配體相關(guān)的*. SLDDRW格式的二維工程圖，同時(shí)，對(duì)于習(xí)慣AutoCAD軟件的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，Solidworks也可以保存為于AutoCAD相關(guān)聯(lián)的*.DWG格式，然后再在AutoCAD中對(duì)其進(jìn)行修改。經(jīng)過三維建模、虛擬裝配誼染、干涉檢查、工程圖轉(zhuǎn)換等虛擬設(shè)計(jì)過程，確定所設(shè)計(jì)的浮選機(jī)無(wú)錯(cuò)誤后便可進(jìn)行物理樣機(jī)的制造工。圖6是通過Soildworks的投影功能在AutoCAD中修改完成的二維工釋圖。
   

    2結(jié)語(yǔ)
   
    總之，通過上述設(shè)計(jì)裝配過程可以看出，整個(gè)過程與實(shí)際的工藝過程是非常相似的，就像是在用現(xiàn)有的零部件，真正地裝配浮選機(jī)，這樣在設(shè)計(jì)階段就可以發(fā)現(xiàn)并解決浮選機(jī)的外觀造型、運(yùn)動(dòng)干涉、生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)、裝配工藝等問題。這對(duì)節(jié)約成本，減輕設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)量，縮短設(shè)計(jì)周期起著十分重要的作用。