第22章 系列化零件设计

中望CAD机械版使用手册广州中望龙腾软件股份有限公司使用手册公司介绍广州中望龙腾软件股份有限公司（简称“中望软件”）是国际领先的CAD/CAM解决方案供应商，国内唯一同时拥有完全自主知识产权二维中望CAD、高端三维CAD/CAM软件中望3D 的国际化软件企业，致力于为全球用户提供世界级技术水平的高性价比CAD/CAM产品与服务，帮助用户以合理成本解决正版化的同时，最大化发挥正版CAD/CAM软件的应用效益。

截止目前，中望系列软件产品已经畅销全球80多个国家和地区，正版用户突破32万，并赢得了宝钢股份、海马汽车、保利地产、中国移动等中国乃至世界知名企业的认可，全球正版授权用户数突破32万。

技术创新服务为本中望软件一直致力于CAD/CAM软件技术的研发与创新，在广州、武汉和美国佛罗里达设有三大CAD研发中心，拥有一支超过25年CAD/CAM研发经验的世界一流技术研发队伍；此外，还积极与国际ODA、Partsolution零件库等组织合作，融合国际领先技术，不断提升中望系列软件产品的技术水平。

中望软件总部位于广州，在北京、上海、武汉、美国佛罗里达设有分公司。

凭借20多年的研发经验，中望软件可迅速响应用户需求，提供快捷、专业的本土化服务及更具针对性的研发级技术支持，满足用户CAD功能定制、专业插件移植等个性化需求，进一步拓展CAD/CAM 应用边界，从而帮助用户轻松提高软件应用效益。

立足中国畅销全球中望自2004年开始海外拓展，首开民族CAD软件出口海外的先河，并连续多年实现海外销售额增长超过50%，海外业务拓展成绩斐然：①、中望软件产品拥有英语、法语、德语等超过15个语言版本，畅销美国、法国、墨西哥、南非、菲律宾、巴西、马来西亚、澳大利亚、葡萄牙、泰国、印度、新加坡、罗马尼亚等80多个国家和地区，建立了超过170多家合作伙伴。

②、截止2015年，中望软件已经连续举办四届全球合作伙伴大会(GPC)，与来自世界100多家合作伙伴，齐聚广州共商中望软件全球发展大计，代表着中望在全球业务拓展的新征程。

02209机械制造装备设计考试重点（自学考试必备）江苏省高等教育自学考试大纲02209机械制造装备设计孙膑第一章机械制造及装备设计方法第一节概述一、全新生产制造模式的主要特征⑴以用户的需求为中心；⑵制造的战略重点是时间和速度，并兼顾质量和品种；⑶以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势；⑷技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作；⑸实现资源快速有效的集成是其中心任务，集成对象涉及技术、人、组织和管理等，应在企业之间、制造过程和作业等不同层次上分别实施相应的资源集成；⑹组织形式采用如“虚拟公司”在内的多种类型。

第二节机械制造装备应具备的主要功能一、机械制造装备应满足的一般功能包括：（1）加工精度方面的要求；（2）强度、刚度和抗振性方面的要求；（3）加工稳定性方面的要求；（4）耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括减少磨损、均匀磨损、磨损补偿等5）技术经济方面的要求二、柔性化含义：即产品结构柔性化和功能柔性化.产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。

功能柔性化是指只需进行少量的调整或软件修改，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。

三、精密化采用传统的措施，一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效，需采用误差补偿技术。

误差补偿技术可以是机械式的，如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。

四、自动化（详细见P7）自动化有全自动（能自动完成工件的上料、加工和卸料的生产全过程）和半自动（人工完成上下料）之分。

实现自动化的方法从初级到高级依次为：凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。

五、机电一体化指机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体化的方法，有机地组成最佳技术系统。

这个系统应该是功能强、质量好和故障率低、节能和节材、性价比高，具有足够的“结构柔性”“。

第6章派生配置与系列零件设计6.4上机指导6.4.1后侧导柱下模座设计完成如图6.29所示后侧导柱下模座标准件。

图6.29后侧导柱下模座(1)单击【新建】按钮，新建一个零件文件。

(2)选取上视基准面，单击【草图绘制】按钮，绘制草图，并按国标改变尺寸名称，如图6.30所示。

·150·SolidWorks2007基础教程与上机指导图6.30草图(3)单击【方程式】按钮，出现【方程式】对话框，单击【添加】按钮，出现【添加方程式】对话框，在图形区域单击B/4尺寸，“B/4@草图1”被添加到【编辑方程式】对话框中，单击、按钮，单击A2尺寸、单击按钮、单击“A1”尺寸、单击、、按钮，单击【确定】按钮，如图6.31所示。

(4)单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“50mm”，【所选轮廓】选择“草图1-局部范围1”，单击【确定】按钮，如图6.32所示。

(5)单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】，在【深度】文本框内输入“40mm”，【所选轮廓】选择“草图1-局部范围<1>”、“草图1-局部范围<2>、“草图1-局部范围<3>”和“草图1-局部范围<4>”，单击【确定】按钮，如图6.33所示。

图6.31【编辑方程式】对话框图6.32“拉伸”特征·150·第6章配置与系列零件设计·151·图6.33模座部分“拉伸”特征(6)单击【拉伸切除】按钮，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【开始条件】下拉列表框内选择【曲面/面/基准面】选项，选择“面1”，在【终止条件】下拉列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“5mm”，【所选轮廓】选择“草图1-局部范围1”，单击【确定】按钮，如图6.34所示。

汽车三化原则是指产品系列化、零部件通用化和零件设计标准化的原则。

1. 产品系列化：通过对同一类产品的需求范围进行全面分析和研究，将产品的功能配置、性能参数进行合理规划，并对其型式和结构进行规定和统一，以机动灵活的方式满足不同设计需求。

2. 零部件通用化：通过实现产品内和产品间的相同结构要素和零部件的继承，最大限度地实现零部件的通用化。

通用化能够将已有产品中的先进结构和技术成果继承到新产品上，提高产品质量和生产效率。

3. 零件设计标准化：通过对零件进行标准化设计，实现零件的互换性和兼容性，方便维修和更换，同时提高设计和生产效率。

总的来说，汽车三化原则旨在提高产品质量、降低生产成本、方便维修和使用，增强汽车产品的市场竞争力。

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

第8章系列化零件设计【教学提示】SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。

通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。

通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。

采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。

将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。

【教学要求】➢能够利用方程式和数值关联体现设计意图➢熟练掌握手工生成一个零件配置的方法➢掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧➢理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征8.1 方程式和数值连接绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。

这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。

8.1.1 尺寸名称SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。

因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。

1. 显示尺寸名称同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2选择【工具】︱【选项】命令，出现【系统选项】对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮，如图8-1所示。

图8-1 尺寸名称2. 更改尺寸名称(1) 右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，将名称改为“outD ”，单击按钮，如图8-2所示。

图8-2 更改尺寸名称8.1.2 方程式使用方程式可以对任何特征的草图尺寸或参数进行控制。

系列化零件系列化零件创建创建创建方法方法1．系列化零件创建：是将一个总体特征相同的零件，做成一个成系列化的结构，在绘图过程中既高效，又准确。

下面以加紧螺柱的零件绘制为例进行说明。

操作过程：1）拉伸凸台---进入草绘界面----绘制φ36的圆-----退出草绘----拉伸长度600----确定-----生成圆柱实体 如图2图12）装饰螺纹线：操作方法：插入----注解----装饰螺纹线，出现下图3对话框，按要求选择相应的特征条件确定，如图2所示图2 夹紧螺住图32．在设计树中，左键-----注解----右键-----显示特征尺寸，如图3零件的特征尺寸以蓝色显示。

如图3图43．左键点击600这个特征尺寸，在左边的设计树中，显示特征的表格中观察如下表格主要值-----D1@凸台-拉伸1，将D1改写成我们需要的名称，这里将D1改写成“长度”确定。

图 54．在上方工具栏中，点击插入选项，如图6所示操作图6方法：插入-----表格----设计表-----确定，出现如图6所示对话框，选择长度@凸台-拉伸1----确定，出现如下对话框图7将此EXCEL表格转化为常规形式，方法：设置单元格格式-----数字-----常规-----确定，在此表格中输入所需要的长度，并标注序号，在空白处单击左键完成，如图8所示。

图8 图9在这里我们把第一列的规格命名为图8的形式，而不采用图9的命名方式，原因是在配置选项中，我们所做的系列不会按照顺序进行依次排列，这样在装配体的调用时，会不方便而且还会产生误导，所以我们采用图8的命名规则，其中涉及到“补位”，我们在编辑的时候，按照长度的规律是四位数，例如1200我们假定用0000表示，而600我们可以理解为000，为了达到统一，排列有序的目的，我们规定将三位数600增加一位，即补位，600------0600 800------0800，其它的系列化命名的时候，也按此方法进行补位。

图10与11、图12与13是此种方法的比较图，可以体现出此方法的优越性。

什么是CAD系列化零件库
标准件在绘制机械图的时候会经常被用到，而画起来却相当的繁琐。

在使用CAD软件时以往我们都会把这些零件做成文件做成块单独的存放起来，但是当我们需要用到不同规格的标准件时这种做成块的方式就变得不够灵活了。

CAD下载安装浩辰机械专业软件，会得到一个全面的系列化图库。

CAD系列化零件库
根据机械设计的需求浩辰机械的系列零件库提供了44大类2000多种零件(如下图)，同时对这些入库的零件进行了参数化处理，可以通过修改尺寸参数来达到对零件的修改，调用起来简单便捷，在很大程度上提高了绘图效率。

系列化零件库功能位置：
浩辰机械——系列化零件库
快捷键“XL”
系列化零件库的左侧为零件树，在这里可以选择我们需要的零件，以下图为例选择螺栓，我们会看到螺栓的分类，选择“六角头螺栓”在这里我们会看到一些常用到的螺栓都被收录进来了，在右侧的预览框中看到零件的预览效果，预览框中的图形是可以拖动并放大缩小的。

当选择好零件后，我们在零件参数区中可以选择标准件的型号，同时可以根据零件的参数控制标准件的尺寸的大小(如下图)。

在系列化零件库的右下角中有视图和出库选项，视图选项可以选择输出哪一个视图。

出库选项中可以控制标准件调入后的样式，比如把尺寸标注勾掉调入的标准件中不会显示标注。

(如下图右) 同时也可以根据绘图的需要选择把零件做成组或者块的形式。

当标准件调入可以通过双击再次打开系列化零件库的对话框，修改完参数后点击“编辑零件”这样标准件就修改完毕了。

一、什么是产品通用化对某些零件或部件的种类、规格,按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的技术措施。

经过统一后，可通用于某些产品中的零件或部件，称为“通用件”.所谓产品产品通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中,用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式.显然,通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义,即尺寸互换性和功能互换性。

功能互换性问题在设计中非常重要。

例如所设计的柴油机，既可用于拖拉机，又可用于汽车、装运机、推土机和挖掘机等。

通用性越强，产品的销路就越广,生产的机动性越大,对市场的适应性就越强。

产品通用化就是尽量使同类产品不同规格，或者不同类产品的部分零部件的尺寸、功能相同,可以互换代替,使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期.二、产品通用化的必然性产品通用化是现代化大生产发展的客观要求。

随着产品规格、品种日益繁多，生产和需求反映在品种规格上的矛盾日益突出,因此，将作用相同、尺寸接近的各种零部件和技术文件，经过比较分析，合理归并，使其统一,既在技术上是可行的，又在经济上是合理的。

产品通用化是提高社会生产效率的重要方向之一。

它能够减少生产重复现象，消除产品及其元件种类以及工艺型式的不适当的多样化。

在通用化基础上增加批量，是建立专业化生产的有效条件，对采用先进设备、改善产品质量的更新速度，缩短掌握新技术的时间，增强市场竞争能力起着积极作用。

由于产品结构中尽量采用通用件,可以简化产品设计、减少工艺准备的工作量，从而使生产组织和生产计划工作进一步完善.三、产品通用化的一般方法在对产品系列设计时，要全面分析产品的基本系列及派生系列中零部件的个性与共性，从中找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。

如果对整个系列的产品中的零部件都经过认真的研究和选择,能够通用的都使之通用，这就叫全系列通用化。

系列化零件设计系列化零件设计是P C C A D中很有特色的一项功能。

它是参数化图库的补充，支持一张图纸的完整信息，如：图形、各种标注、图框、文字等。

利用它可以进行复杂零件的参数化设计。

系列化零件设计开发系统是一个独立的程序，在P C C A D中可以进行调用，出库的零件支持再编辑，支持明细表信息的自动提取，但编辑的数据不会保存到数据库中。

本章向用户简单介绍系列化零件设计的调用过程及编辑方法。

入库方法及更详细的内容请参见系列化零件设计帮助文档。

图19-1执行： 1.键 盘：P C_S P A R T_O U T（或X L）2.菜 单：P C C A D-->系列化零件设计出现：对话框，如图19-1。

l界面简介l系列化零件设计调用pc_spart_outl出库零件的编辑l属性数据提取界面简介1．零件管理（零件树和图形列表）零件的显示方式有两种，零件树和图形列表。

图形列表界面如图19-2，用户通过点取零件的图片，同样可以选择零件进行出库。

图19-22．选择配置文件在出库界面中，支持用户选择配置文件。

在零件管理界面，点取鼠标右键，出现“ ”按钮，点取该按钮，出现“选择I N I文件路径”界面，如图19-3。

图19-3点取“…”按钮，在出现的设置配置文件界面中选择配置文件，点取“确定”按钮，零件管理界面中将列出所选配置文件中的零件库。

最方便切换零件库的方式还是在下拉菜单或工具条（系列化分类库、系列化零件库）中选择。

下图所示为“系列化零件库”工具条：3．快速查找同时，系列化零件设计出库界面中还支持零件的快速查找。

查找的范围是当前库，方式是按库属性内容进行包含的查找，如图19-4图所示。

首先选择属性字段，如：“代号”，再在右侧的输入框中输入要查找的属性字段的内容，如：“J B”，则符合查找要求的零件名称就显示在下拉窗口中，点取某一个零件就可以进行定位；切换查找到的零件，可点取“下一个”按钮。

图19-44．浏览界面在零件树中选择零件后，浏览界面显示出零件的图片；当点取视图名称后，界则显示为当前视图图片。

实用标准文案文档第8章系列化零件设计【教学提示】SolidWorks不仅提供了强大的造型功能，而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能，包括方程式和数值连接、配置、系列零件设计表、库特征等。

通过方程式和数组连接的方式可以控制特征间的数据关系。

通过配置可以在同一个文件中同时反映产品零件的多种特征构成和尺寸规格。

采用Excel表格建立系列零件设计表方式反映零件的尺寸规格和特征构成，表中的实例将成为零件中的配置。

将建立的特征按照文件库的方式存储，即生成库特征，可以在零件造型中调用。

【教学要求】能够利用方程式和数值关联体现设计意图熟练掌握手工生成一个零件配置的方法掌握建立系列化零件设计表的方法及其高级应用技巧理解Solidworks库特征，能够建立、修改和使用库特征8.1 方程式和数值连接绘制草图时，可以利用“中点”、“相等”等几何关系添加相应的尺寸约束，但有时为了更明确设计意图，在草图中利用这些简单的几何关系往往无法实现。

这种情况下，应该使用方程式明确设计意图。

8.1.1 尺寸名称SolidWorks是一个全相关的设计软件，对任何一个尺寸的修改都会影响到如装配、工程图等方面。

因此，在SolidWorks中每个尺寸都有一个特定的名称。

1. 显示尺寸名称选择【工具】︱【选项】命令，出现【系统选项】对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮，如图8-1所示。

2图8-1 尺寸名称2. 更改尺寸名称(1)右击“D1”尺寸，在快捷菜单中选择【属性】命令，出现【尺寸属性】对话框，将名称改为“outD”，单击按钮，如图8-2所示。

图8-2 更改尺寸名称8.1.2 方程式使用方程式可以对任何特征的草图尺寸或参数进行控制。

新建“法兰”零件，如图8-3所示。

法兰包括3个特征：基体拉伸、孔、阵列(圆周)。

图8-3 “法兰”零件图示零件中的孔是采用阵列形式建立。

对于这些孔可能存在下列两种设计意图。

(1)孔的中心线直径与法兰的外径和套筒的内径有如下数学关系：阵列位于法兰的外径和套筒的内径的中间，即φ65＝（φ100＋φ30）/2(2)孔的数量与法兰的外径有如下数学关系：孔阵列的实例数为圆环外径除以16，然后取整，即4＝int(100/16)【例9-1】添加方程式(1)打开文件打开“法兰.SLDPRT”(2)修改尺寸名称①选择【工具】︱【选项】命令，出现“系统选项”对话框，单击【常规】选项，选中【显示尺寸名称】复选框，单击【确定】按钮。

标准宣贯：产品通用化、系列化、组合化（模块化）设计的基本理论一、通用化在新产品研制时，应优先采用继承型通用化形式。

即先用同类或同系列现有设备中可继承的单元或要素，亦即最大限度地采用在功能上与尺寸上可互换的标准件、通用件、借用件、原材料及品种、规格、结构、尺寸要素等。

在不能采用继承型通用化形式时，可采用开发型通用化形式。

即通过对未来发展需求的预测，有目标、有选择地研制某些通用化单元，这些单元的预期应用范围应该尽可能地被得到扩大，即可应用于同类或同系列的其他设备中。

二、系列化1、概念系列化：是同类型产品，按使用要求的规律，根据一定的技术经济原则，考虑目前和将来的发展，合理安排不同的尺寸、参数，使基本结构一致的产品，从小到大，由低到高，形成系列，以实现优质、高产、低消耗。

产品系列：具有相同的使用条件和结构特征，相同的设计依据，且基本尺寸、参数按一定规律排列的一组产品称为产品系列。

产品系列化工作：按产品系列的规律去设计制造和发展产品的工作，叫产品的系列化工作。

典型结构：适用范围最广，通用性最强，工艺性最好，适合大量生产，且结构、型状简单，便于组合，使用方便的结构。

基型产品：采用典型的结构（电路）设计的产品，它是该类产品中的基本（电路）型式。

变型产品：对基型产品某一部分结构（电路）进行了改变以适应某一方面的特殊需要，所设计出来的产品，与基型产品相比，主要表现在改变性能与规格。

基本系列：以基型产品构成的系列称为基本系列。

系列内部各产品间，只是参数大小的变化，没有其它性能的改变。

派生系列：由变型产品所形成的系列称为派生系列。

2、系列化设计的任务与要求系列化设计是以基型产品为基础，根据社会需要，分期、分批地设计出同一系列内的各种尺寸、参数产品系列。

一是在整顿老产品的基础上，淘汰落后及没有发展前途的产品，选择好的产品纳入产品系列进行生产；一是根据生产、技术的发展，采用先进技术，设计发展新的产品系列。

系列化设计应根据合理规划的产品型谱来逐步实现。