Моделирование деталей в контексте сборки в SolidWorks
Второй метод моделирования основан на возможности системы, работать с множеством твёрдых тел в одном документе. Хотя различные тела, соответствующие деталям, создаются в документе сборки, сохраняются они в отдельных документах *.SLDPRT и пригодны для дальнейшей доработки и/или использования в других сборках, а также получения деталировочных чертежей.
При использовании метода проектирования «сверху-вниз» отдельные детали сборочной модели создаются на основе геометрических элементов других деталей (граней, рёбер, вершин). Работая в 3D окне и используя существующие 3D элементы и рабочие плоскости, можно применять любые допустимые системой операции по построению и созданию новых 2D и 3D элементов. При таком подходе значительно облегчается задание привязок элементов друг к другу и обеспечивается параметрическая связь между ними. Если размеры или положение одной из деталей изменяются, то все связанные с ней элементы модели будут также автоматически скорректированы.
Знания каких-либо особых приемов для освоения данного метода не требуется, поэтому ниже будет рассмотрен пример, наглядно демонстрирующий все его достоинства.
Задание: построить параметрическую сборочную модель подшипника качения 306 ГОСТ 8338-75. В качестве управляющих параметров использовать:
- Наружный диаметр D = 72 мм
- Внутренний диаметр d = 30 мм
- Ширина B = 19 мм
- Размер фаски c = 2 мм
- Диаметр шарика Dш = 12,3 мм
- Количество шариков z = 8
Для начала построения требуется создать новый файл сборки и сохранить его. Выполнив команду меню Вставка >> Компонент >> Новая деталь потребуется ввести имя новой детали и выбрать плоскость (плоскую грань) для размещения эскиза.
Эскиз создается с помощью обычных инструментов, а затем преобразуется в трехмерный объект с помощью команд выпадающего списка Элементы:
Следующей, после создания шарика, будет деталь (позиция 2), состоящая из трех отдельных твердых тел: наружного кольца, внутреннего кольца и части сепаратора. К этой детали впоследствии будут добавлены фаски (позиция 3). В эскизе часть контура привязана к геометрии шарика, а все размеры пересчитаны через параметры D, d и B:
Последним элементом модели осталось создать кольцо сепаратора. Это, наверное, самый трудоемкий этап, поскольку необходимо обеспечить универсальность модели (возможность создания любого подшипника данной серии).
Кольцо сепаратора появится в результате выполнения команды Основание / Вытянуть, а так как его поверхность криволинейна — необходимо дополнительно построить две цилиндрические поверхности (позиция 4). Поверхности строятся путем вытягивания кромок уже имеющейся части сепаратора до габаритов подшипника.
Далее, на одной из главных плоскостей, например Сверху наносится эскиз обоймы сепаратора (позиция 5):
Из раздела Корпусные детали уже известно, что контур можно выдавить <<от поверхности до поверхности>> (позиция 6):
Аналогично строится отверстие для шарика (позиция 7), а потом обе детали размножаются круговым массивом в количестве z = 8 штук (позиция 8).
В результате создана сборочная модель шарикоподшипника, состоящая всего из двух деталей и полностью управляемая лишь шестью параметрами.
База знаний по трехмерному проектированию в Pro/Engineer, Creo, Solidworks, электронике на STM32
Вот мы создали модель детали (см. урок: Solidworks 2013. Вставка одной твердотельной детали в другую), теперь на ее основе сделаем сборку. В этом уроке вы научитесь:
- Создавать сборку из открытой детали;
- Размещать модель по производному массиву;
- Размещать производный массив по производному массиву;
Создание сборки из детали
Откроем модель созданного ранее радиатора охлаждения Радиатор.SLDPRT и создадим на основе этой модели сборку. Для этого в меню Файл выберем команду Создать сборку из детали 
(аналогичная команда доступна в выпадающем списке кнопки меню Создать — см. Рис.1). Solidworks предложит выбрать шаблон, на основании которого необходимо создавать сборку. Выберем шаблон и продолжим.
На панели CommandManager выберем команду Вставить компоненты 
и в опциях этой команды выберем компонент — транзистор IGBT CM400HA-24A Mitsubishi.SLDPRT с помощью кнопки Обзор. При обзоре файловой системы в опциях проводника Solidworks выберем конфигурацию транзистора с именем 00. Нажмем Открыть.
Создание массива компонентов
Выделяем транзистор в дереве модели и выполняем команду Массив компонентов, управляемых элементами 
в выпадающем списке команды Линейный массив компонентов 
. В опциях массива нажмем на графу Производный элемент и выделим любое отверстие (Рис.5) второй или третьей группы отверстий для монтажа транзистора. Первая группа отверстий (4 шт) относится к исходному отверстию. В итоге, у нас получился массив по группе отверстий (производный массив транзисторов по массиву массивов отверстий). Завершаем построение массива.
Создание массива массивов
Выделим винт и опять выполним команду Массив компонентов, управляемых элементами . Только в этот раз в опциях массива для графы Производный элемент выделим любое отверстие кроме исходного (Рис.7) в первой группе отверстий для монтажа транзистора. Теперь производный массив строится внутри первой группы отверстий. Завершаем построение. Почувствуйте разницу — производные массивы тоже имеют логику построения.
И наконец, выделяем в дереве модели последний полученный нами производный массив и снова выполняем команду Массив компонентов, управляемых элементами . Как вы уже догадались, мы создадим массив крепежа по всем транзистора сразу — для графы Производный элемент выделим любое отверстие (Рис.8) второй или третьей группы отверстий для монтажа транзистора. Здорово, не правда ли! Завершаем команду.
Попробуйте изменить количество элементов, шаг массива или сместите исходное отверстие на радиаторе — все транзисторы и массивы крепежа переедут совместно! Мы научились создавать умную сборку благодаря ассоциативности Solidworks.
Создание сборки | SOLIDWORKS
Начнем создание сборки с готовых деталей. Создадим новый документ – Сборка.
Добавим объекты для сборки. Кликнем по кнопке Обзор и выберем детали, которые будут участвовать в построении сборки.
Откроем папку с деталями и выберем деталь Станина.
Станина вставилась в исходную точку текущей сборки. Деталь отмечена буквой (ф) – это означает, что деталь зафиксирована.
Станина является сварной конструкцией, на которой будут собираться остальные компоненты.
На станине расположены исходные точки деталей, из которых собран весь проект.
Чтобы не затенять и искажать вид детали, уберем исходные точки с эскиза. Для этого, зайдем в меню инструментов на рабочем экране и выключим Просмотр исходных точек.
Продолжим сборку детали. В панели инструментов кликнем на функцию Вставить компоненты и таким же образом, как и вставляли деталь Станина, выберем другие компоненты для построения.
Первым компонентом для детали вставим Ось.
Ось вставлена в проект и отображается на рабочей области.
Таким образом, вставим остальные компоненты. С зажатой клавишей Ctrl кликаем по компонентам, которые нужны для построения детали. В деталь входят: осе держатель, кольцо, колесо, втулка, прокладка.
Все детали находятся на рабочей области.
Детали можно свободно редактировать и удалять. Например, удалим деталь Прокладка. Это делается очень просто: кликнем правой кнопкой мыши по компоненту и выберем пункт Удалить.
Теперь нужно сопрячь детали со станиной. Для этого воспользуемся командой Условия сопряжения.
Начнем с оси. Ось должна быть определена относительно станины. В поле Выбор сопряжения добавим ось и отверстие, которое находится на станине.
Детали отмечены в окне Выбор сопряжения, подтвердим эскиз. Таким образом детали будут сопряжены друг с другом.
Слева на экране появилась новая строчка Группа сопряжений. В ней указаны детали, которые концентричны между собой.
Теперь ось может двигаться только по направлению к отверстию станины.
Теперь добавляем сопряжение бортика оси с поверхностью станины.
Детали полностью сопряжены.
Посмотреть какие сопряжения относятся к детали можно в диалоговом окне, которое находится слева на экране. Кликнем на деталь Ось 1 и увидим какие сопряжения применены к ней.
На этом первая часть сборки завершена.
Часть 2
Откроем деталь оси в дереве построения, видим два сопряжения. Первое – это концентричность колеса относительно отверстия стенки, второе – совпадение стенки с выступом на оси.
Как видим, осталась одна степень свободы – вращение.
Соберем колесо со втулкой. Для этого выберем внутреннюю цилиндрическую поверхность колеса и наружную цилиндрическую поверхность втулки.
Нажимаем Условия сопряжения. Автоматически подбирается концентричность, соглашаемся с текущим выбором.
Необходимо установить втулку по центру колеса. Детали симметричные. Войдем в дерево построения, находим деталь Колесо и выбираем плоскость Справа.
Закроем колесо и откроем втулку. Тело стало прозрачным. Это удобно использовать, чтобы наблюдать какие тела пересекаются.
Откроем Втулку и посмотрим на плоскости. Видим, что это плоскость Спереди, которая должна совпадать с нашей плоскостью Справа. Выбираем ее. Подтверждаем выбор. Теперь колесо со втулкой совпадают.
Выберем внутреннюю цилиндрическую поверхность и поверхность оси. Нажимаем Сопряжение – выбралось сопряжение концентричности. Теперь отцентрируем колесо, которое будет находиться внутри между стенками.
Подтверждаем. Колесо установлено по центру.
Необходимо установить держатель. Выберем Совпадение для этих двух плоскостей.
Далее сделаем соосность отверстий. Держатель имеет степень вращения относительно этого отверстия.
Выбираем два отверстия и сопрягаем. Держатель полностью определен.
Ось, колесо и втулка имеют степень свободы. Колесо и втулка будут вращаться между собой. Необходимо зафиксировать ось.
Сделаем параллельность двух плоскостей. SOLIDWORKS автоматически подобрал параллельность. Подтверждаем. Теперь ось также определена.
Посмотрим эскиз в разрезе и увидим, что зазор присутствует.
Проверим накладывается ли деталь одна на другую в сборке.
Зайдем во вкладку Анализировать – Проверка интерференции.
Выберем колесо в сборе и нажмем Вычислить. Появилась информация: Без интерференции. Это означает, что установлены номинальные размеры, либо с зазором.
Вставим крепеж. Крепеж вставляется из библиотеки проектирования.
Зайдем в Параметры – Добавление, чтобы подгрузить Toolbox.
Поставим галочку на SOLIDWORKS Toolbox Library и SOLIDWORKS Toolbox Utilities.
Подтверждаем. Происходит загрузка библиотек.
Toolbox имеет подпапки. Можно выбирать по стандарту необходимые компоненты.
Воспользуемся стандартом GB, это китайский стандарт, который соответствует Гостам.
Вставим болты и шайбы.
Добавим Шайба пружинная (гровер).
Вставлять компоненты можно несколькими способами.
Нажмем правую кнопку мыши. Видим, что можно Вставить сборку или Создать деталь.
Создадим деталь, чтобы сохранить ее на диске. Деталь откроется в новом файле.
Поставим размер 10.
Так как, компонент уже имеется в открытых документах, можно его вставить.
Выполним такие же сопряжения, как для обычных деталей.
Далее вставим болт, но более коротким способом.
Измерим какая должна быть длина болта. От одной поверхности до другой 20 мм, значит длина болта 20 мм.
Перейдем в библиотеку проектирования и найдем Болты с шестигранной головкой.
Выберем его. Данный стандарт соответствует отечественному стандарту с полной резьбой.
Выберем Создать деталь, далее выберем М10, длина 20 мм.
Выберем отображение резьбы Условно. Подтверждаем.
Развернем болт, сопряжем его с отверстием.
Вставка крепежа осуществлена.
Болт не выходит за пределы поверхности стенки. В данном случае болт врезается в резьбу и должно быть пересечение. Проанализируем это с помощью инструмента Проверка интерференции.
Проверка показывает, что интерференция – 257,74.
Пересечение находится в месте резьбового отверстия с болтом. Стенка пересекается с болтом.
Так же рекомендуем ознакомиться с нашей статьей о том, «как редактировать эскизы в SolidWorks«.
Сохранение сборки в SolidWorks в одну деталь
Всем привет! Это будет небольшой урок, в котором мы разберемся как сохранить сборку в SolidWorks в одну деталь.
Это может быть нужно для упрощения отправки сборки кому-либо и для просмотра на других компьютерах, а также в других программах, например, таких как, Компас, SolidEdge и других.
Рассмотрим это на примере уже полюбившейся нам сборки Кривошипно-коромыслового механизма, который мы создали в уроках: Создание сборки в Solidworks, Сборка кривошипно-коромыслового механизма в SolidWorks.
И применили разные текстуры отображения к деталям сборки и создали фотореалистичное изображения в уроке: Создание фотореалистичного изображения в SolidWorks.
Переходим непосредственно к сохранению сборки в одну деталь. Для этого нажимаем «Файл, Сохранить как» откроется окно сохранение документа в SolidWorks. В нем нужно будет поменять тип файла на «Part (*.prt; *.sldprt)» и нажать сохранить.
Сохранение сборки SolidWorks в формате детали
И в папке, в которую мы сохраняли должен был появится новый файл в формате .SLDPRT.
Файл в формате .SLDPRT в SolidWorks
Открываем данный файл. Видим в дереве конструирования иконки деталей, входящих в сборку, но это уже просто иконки, их не выбрать как деталь и не отредактировать.
Также сборку в один файл можно сохранять в форматах Parasolid (*.x_t) и Parasolid Binary(*.x_b). Делается это точно также как и с форматом Part (*.prt; *.sldprt).
Форматы Parasolid (*.x_t) и Parasolid Binary(*.x_b).
Форматы Parasolid (*.x_t) и Parasolid Binary(*.x_b) отрываются практически во всех современных программах для 3д моделирования.
Например, если вы создали сборку в Компас 3D а ее по каким-то причинам нужно открыть в SolidWorks, сохранив сборку в указанных выше форматах она без проблем распознается в SolidWorks.
На этом данный урок заканчиваем, если у вас остались вопросы и предложения, задаем их здесь или в комментариях.