0 引言
Solid Edge是为机械设计量身定制的计算机辅助设计系统，从零件设计、装配设计到工程制图，各项功能都非常强大。因此，本文将运用Solid Edge软件建立简化的对称驱动重载剪式升降平台的模型，该升降平台是冶金设备中应用的阳极板准备机组受板部分的升降平台。
1 三维几何建模设计流程
利用Solid Edge进行对称驱动的重载剪式升降平台的实体建模流程。进行零件模型设计时，先对零件的总体特征进行规划，选择设计方案，把总体特征分解为多个特征，运用布尔运算，逐步得到整体的零件模型。通常基本特征是以尺寸较大的特征或零件形态的主要特征，剩余部分就可以单作辅助特征，通过相关指令操作对主要特征进行修改，最后，完成整体形状影响小的零件，但较容易造成参数化驱动失败的装饰性特征，如圆角和倒角。
1.1 上平台
建立导轨垫板、端板、横板、角钢（开口）、筋板、面板、上台板、竖板、斜板，通过对基本面的拉伸、除去多余用料、旋转、扫掠和放样等特征命令建立实体，然后运用布尔“加、差、交”运算，在实体之间合并、挖除以及相交成形。即单击按钮，新建一个零件文件。选取前视基准面，单击按钮，进入草图绘制，绘制草图，单击按钮，出现属性管理器，在下拉列表框内选择【单向】选项，旋转“边线”，在角度文本框内输入“360°”，单击按钮，单击按钮，出现属性管理器，在【终止条件】下选择【两侧对称】选项，其中平板是用平面草图轮廓来定义的平板形状的特征。第一个特征如果是平板，那么草图必须是封闭的。如果平板不是第一个特征，那么草图的轮廓开一是开放的，开放边的端点应该在实体的边上。
绘制出导轨垫板、端板、横板、角钢（开口）、筋板、面板、上台板、竖板、斜板，如图1所示。
图1 上台板部分零件建模图
1.2 升降叉臂
(1)滚轮轴。以轴的中间为基准建立坐标，通过拉伸、镜像、出料、倒斜角得到滚轮轴。其中，拉伸造型是将平面图形沿垂直于该平面的方向拉伸一定的距离生成立体的一种造型方法。
使用拉伸造型可以生成柱体、柱面等。拉伸造型分为实体拉伸和曲面拉伸，实体拉伸将产生实体模型，曲面拉伸只能生成曲面，立体是空心的。一般使用实体拉伸，曲面只作为辅助造型的手段。实体拉伸又分为拉伸增料和拉伸除料，拉伸增料只能增加材料，拉伸除料只能去除材料。造型开始时，只有增料造型的图标可用，因为还没有任何可以去除的材料。如果物体是对称的，一般应当使用双向对称拉伸，这样拉伸的长度沿参考平面两侧是对称的。按下对称拉伸图标即可。再次按下该图标将取消其功能。根据设计尺寸，绘得滚轮轴如图2所示。
图2 滚轮轴
(2)剪臂板。即单击【新建】按钮，新建一个零件文件。选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制草图，通过拉伸、出料、建立内螺纹孔，即内螺纹的造型一般使用孔造型，选择孔示，选择孔表面，选择动态工具栏上面的孔的选项。选择孔类型为有螺纹，选择大径，螺孔深，光孔深，顶部锥角，确定，将草图放在打孔的位置上，返回，选择打孔方向即可。
管内螺纹的做法相同，可绘得剪臂板如图3所示。
图3 剪臂板
1.3 液压缸配件
(1)耳环。以轴的底面为基准建立坐标，通过拉伸、镜像、出料得到耳环。其中，拉伸曲面，图标位于曲面造型工具栏，是构造辅助平面，柱面的工具，与实体造型基本相同，完成后显示默认为蓝色。可以使用鼠标右键单击，在弹出的菜单中，选择隐藏，去掉这些曲面的显示。平面是拉伸曲面的特例，使用拉伸平面也可以生成造型中的辅助面。
镜像：先选择命令，再选择对象，最后选择轴线。无轴线时可用两点确定，可绘得如图4(a)耳环。
(2)活塞杆。以轴的中间为基准建立坐标，通过拉伸、除料，其中与除料零件造型中的除料没有任何区别，绘制除料的草图，一般用贯穿全部，选择除料的方向即可得到活塞杆，如图4(b)所示。
图4 耳环及活塞杆
2 装配
SolidEdge是2D/3D混合设计的方法，使装配设计可以在工作组中齐头并进，并确保整个产品的正常装配。装配设计可以按两个基本方式进行分类，即自下而上设计和自上而下设计。自上而下：是一从装配的设计方案出发，设计人员跟据设计方案分头设计零件，直到最后完成装配体的过程。我们主要采用自下而上的装配方法。
单一零件建模在单一零件（.par和.psm）文件中，应用装配关系，把单一建模零件根据其装配关系放到装配文件中，总装文件是所有零件装配在一起，进行编辑时要能够维持相互装配关系。
(1)装配设计流程。启动SolidEdge，进入装配环境，放置零件，应用装配关系，完成装配设计。首先装配路径查找器零件库，原位创建，标准件库。其次智能优先级，选择模式。
基于当前文档自动设置查找优先级：如果您处于独立零件文档中，智能优先级则不可用。如果您处于装配文档中，智能优先级将首先查找零件，然后查找其它元素类型，例如单个面和特征。如果您从装配中原位激活了某个零件，智能优先级则可用，并查找面和特征之类的元素类型，以及忽略装配中的其他零件。
选择模式：设置用于添加或移除选定元素的选择模式，默认为法向模式添加，移除模式：将未选中的元素添加到当前选择集或从当前选择集中移除选中的元素。
添加模式：设置选择模式以只将元素添加到选择集中。
移除模式：设置选择模式以只从当前选择集中移除元素。然后装配零件定位，配对条件。第一个进入装配体的零件固定，后续拉进装配体的零部件要使用配对条件定位。
配对关系主要有以下几种：①贴合，面和面平行且方向相反可以选择偏移距离；②面对齐，面平行而且方向相同可以选择偏移距离；③轴对齐，两个零件的圆柱形特征轴线对齐零件可以定义另外的旋转方向关系；④插入，混合了贴和与轴对齐过程旋转轴固定（系统默认）可以通过浮动选项把轴设置成可以旋转的；⑤连接，通过连接关系，用一个零件的关键点、面、线定位另一个单一零件的关键点。例如，可应用连接关系根据一个零件的球面来定位另一个零件的球面中心；⑥角度，在设置解锁旋转选项时，可用来定义想要的旋转方向；⑦匹配坐标系，当匹配两个零件的坐标系时，三个平面对齐系被用来将零件与其坐标系轴对齐；⑧组件替换，用新的零件或子装配替换装配中的零件或子装配，当您替换零件时，装配关系可能会失效，如同级变量，访问其他零件或子装配的变量。您可以在装配中的零件之间编辑、复制与粘贴变量。必须在选项对话框的零件间选项卡中选择将链接粘贴至变量表选项，然后才能在变量表中粘贴变量链接。
零件间复制，只能在已从装配中原位激活的文档中创建零件间副本，可以借助复制的几何体来创建与复制的元素相关联的新几何体。通过重复操作，可以装配得到对称驱动的重载剪式升降平台装配图。
(2)剪叉升降平台上平台、台车支架装、叉臂外框架、内框架、Y-HCl冶金设备用液压缸和对称驱动重载剪式升降平台装配图如图5(a)-(f)所示。
图5 对称驱动重载剪式升降平台装配图
3 结论
本文采用了虚拟现实技术，运用Solid Edge建立了组成重载驱动四油缸剪式升降平台的各个零部件，最后根据零部件之间的运动、连接关系将其装配成整体。用数字模型来代替物理原型来进行产品设计中的分析与评价，从而实现产品在时间、成本、质量等多目标的高效率开发。
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