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1、1,机械三维建模教程,第2篇 Solid Edge 软件,14.1 零件的物理属性 物理属性（Physical Properties）工具在主菜单“测量”中。使用该工具可以计算零件、钣金件、装配件、焊接件的下列物理特性：重量、体积、质量中心、体积中心、质量转动惯量、基本轴方向、主惯性矩、回转半径，还可以将计算数据保存到文本文件中。,第14章 Solid Edge的其他功能简介,1) 物理属性符号 物理属性命令可以将符号放置在零件上，以显示质心位置、体积中心位置和基本轴方向，如图14-1所示。可以使用“物理属性”对话框来显示和隐藏这些符号。关于符号的说明如图14-2所示。,14.1 零件的物理属
2、性,图14-1 物理属性符号,14.1 零件的物理属性,图14-2 “物理属性”对话框,2) 计算、保存“物理属性”数据（打开文件Physical.asm） 在“物理属性”对话框中输入密度值及精度值后，单击“更新”按钮，即可得到零件相关的物理属性值。使用“另存为”按钮，能够将零件的物理特性保存在一个文本文件中。 Solid Edge还有一个很好的功能，就是可以自己定义物理属性。如果只知道一个零部件的重量，而不清楚它的密度值时，可以选择“用户定义属性”，直接输入这个零部件的重量、体积和面积等参数。 使用说明：,14.1 零件的物理属性,“更新”物理特性 如果更改零件，使其物理特性发生变化，则物理
3、属性符号的颜色会改变，以显示上次的物理属性已过期，应该单击“更新”按钮。 “保存”物理特性信息 当单击“另存为”按钮时，会自动更新物理特性，并保存为文本文件（系统缺省名称为“physprop.txt”）。 “显示符号”选项 使用此选项在工作区显示或者隐藏“质量中心”、“体积中心”、“基本轴方向”符号。,14.1 零件的物理属性,3) 斑马条纹 斑马条纹（Zebra Stripes）工具在主菜单“测量”中，包括“斑马条纹”命令和“斑马条纹设置”，用于显示模型的曲率，检测曲面的连续性和变形量，如图14-3所示。,14.1 零件的物理属性,图14-3 斑马条纹,操作步骤： 1 渲染模型：使用“渲染”
4、或者“带可见边渲染”命令，给零件着色，这是显示斑马条纹的前提条件。 2 设置斑马条纹选项：单击主菜单“检查”中“斑马条纹设置”命令，设置如图14-4所示选项，包括：条纹颜色、背景颜色、条纹数量、条纹厚度、质量（粗糙、中等、优质）、映射方法（球形显示连续性、线性显示拓补结构）。,14.1 零件的物理属性,3 显示斑马条纹：将“显示条纹”选项打钩即可。 通过斑马条纹，可以很方便地判断出哪些面是G0（连续）、哪些面是G1（斜率）连续、哪些面是G2（曲率）连续。,14.1 零件的物理属性,图14-4 斑马条纹设置,进行过机械零件设计或选用的设计者都了解，螺钉、螺母、轴承等标准件都是系列化的，它们不同之
5、处只是某些尺寸或者细节的差异。例如螺钉系列，可能长度不一样，直径有所差异等，但其外形大都是一致的，因此如果每个都要全部设计的话，那么工作量是非常大的，而且也发挥不了变量化设计的优势。 在Solid Edge系统中有一个零件族的概念，用于处理这类情况。零件族的界面如图14-5所示。零件族的功能是使用一个零件作为模板。产生一系列不同尺寸的零件或者零件特征有微小差别的零件集。通过在模板零件中设置变量、子零件中只需改动变量值，即可完成子零件的设计。这也是一种高效率变量化设计零件的方法。如果修改了父零件的基本特征，子零件的特征会随之修改。,14.2 零件族,14.2 零件族,图14-5 零件族的界面,使
6、用零件族，能够在零件的某个成员中抑制某些特征，而在其他成员中保持原状；而且，在同一个文件中能够保存一个零件的不同版本，一个特征也可以有多个值。 当相同零件的多个版本共存于一个模型文件中时，每个版本需要命名一个唯一的零件名。任何时候只要选择了一个零件族的版本，Solid Edge都会抑制。或者把现有的变量值改为版本变量值。 要掌握零件族的界面，并且对简单零件进行必要的实践，这样才能充分了解零件族的功能并使用它。当掌握了零件族时，就有能力创建一个零件的有微小差别的多个不同版本。零件族是快速建模、快速出图的一个有力手段。,14.2 零件族,Solid Edge提供了强大、完美的渲染功能，如图14-6
7、所示，设计者只需要简单的设置，就能够快速产生逼真的效果，使得产品在制造之前就能够看到成品外观或内部结构，软件的渲染功能非常适合进行产品的设计、模拟演示及与客户的直接沟通。,14.3 渲染,图14-6 经过渲染的工业产品,Solid Edge的渲染甚至可以对零件的单个面、单个特征进行着色和增加纹理。 通常，将渲染分为两种：一般渲染以及高质量渲染。一般渲染时在产品设计过程中使用的渲染，能够让设计者在制造之前先看到实体模型效果，强化了设计过程：更进一步加强了设计人员与制造人员之间的交流，并以此消除一些问题和误解。高质量渲染提供了产生逼真图片的工具，可以增强客户对产品性能的信任。 渲染功能不仅需要考虑
8、一般的颜色、灯光、背景、纹理等特征，还包括了反射、折射、阴影、透明度、光滑度和表面纹理、光线跟踪等专业功能，使用主菜单“格式”中的“视图”命令，可以设置各种渲染样式。,14.3 渲染,怎样才能准确了解装配结构内各种管道及线缆的走向及它们的实际长度？工程上将这类工作称之为“配管”，Solid Edge 的管道设计功能为此提供了答案。管道设计用于创建和管理管道与线缆，其路径的创建有手动和自动两种方法。“自动创建路径”由软件系统自动生成各种可能的路径，设计者仅需要这些路径中选择符合设计要求的方案即可。如果管道的路径位于一个密集的三维空间里，则空间的间隙和障碍物是必须考虑的因素，并且为了便于管道路径的
9、创建，可以增加几个附加视图（如俯视图，前视图，侧视图等）。一旦路径创建完成，可以使用装配环境中的工具检查是否存在干涉。管道路径还可以通过尺寸驱动和几何约束关系精确进行定位。如果在设计环节的后期阶段，设计者的更改引起相关图形的变化，Solid Edge还提供了修改已有路径的工具，并重新生成管道。,14.4 管道与线缆设计,管道（或者线缆）创建的基本步骤是： 设置一系列的管道参数。例如：直径、材料、壁厚等。 使用创建的路径来定义管道的范围。 创建管道。对管道进行必要的修改、更新。 每根管道（或者线缆）都以零件的形式单独保存，文件的存储位置以及命令规则都是在管道创建之前进行设置。管道（或者线缆）创建
10、后，很容易就能获得各种相关的信息。例如：制造用的弯头表报告、线缆表等。 1) 管道设计环境 管道设计环境是Solid Edge装配环境中的一个独立环境。 管道设计模块包括用于创建和修改管道及线缆的所有功能。管道的创建和修改必须有管道设计模块才能完成。 在主菜单“应用程序”中单击“管线设计（XpresRoute）”命令，即可进入管道设计环境。,14.4 管道与线缆设计,Solid Edge提供了一个全局设置，作为创建所有管道的缺省值。 单击主菜单“工具”中“选项（Options）”命令，“管道属性（Tube Properties）”选项卡中，可以查看、编辑管道的缺省全局设置。 选项说明： 材料（
11、Material）：材料设置主要在装配件需要以不同的颜色显示时使用。在下拉式菜单中选择其他材料。 弯曲半径（Bend Radius）：缺省的弯曲半径用于所有管道的创建。弯曲半径的典型值为管道外径的两倍，过小容易使管道产生褶皱。必要时，可对每根管道的弯管半径进行设置。 外径（Outer Diamter）：管子外部直径的最大值。,14.4 管道与线缆设计,最小平直长度（Minimum Flat Length）：管道的每个直线段必须大于或者等于此长度，否则系统会出现警告信息，提示一个或者多个直线段不符合此标准。但是，即使不符合此标准，管道仍会创建。因为在设计装配时，不可能所有的状况都符合此标准。 实
12、心（Solid）：设置管道是中空（Hollow）或者实体，当选择为“实心”时，“壁厚”选项不可用。 2) 自动创建管道路径 管道路径的创建方法：自动创建：自动管道路径（PathXpres）命令；手动创建：线段（Line Segment）及弧段（Are Segment）命令；草图（Sketch）命令也能用来创建路径，只是在绘制路径的连线上需要花点时。 自动管道路径命令用于在两个端点之间自动创建三维管道路径。Solid Edge计算出连续两个端点的所有路径，每条路径最多不超过五条线段，设计者对这些解决方案分别进行检查，从中挑选出一条最佳的路径。,14.4 管道与线缆设计,操作步骤: (1) 单击管
13、道设计工具条中的“自动管道路径”命令。 (2) 确定管道的第一个端口：如果第一个端口所在的零件尚未激活，先使用条形菜单的“激活”按钮。 (3) 确定管道的第二个端口 “端口线段长度（Port Segment Length）”文本框用来设置端口线段的缺省长度。接端口的线段长度是由管道设计模块所定义的，它指定管道路径从第一个端口开始到第条直线段起始端的长度。其缺省值等于最小平直长度加上管道的弯管半径，如果该值改小一些，在管道创建时将会出现警告信息。该警告信息的内容是：该管道不能满足缺省全局设置中的最小平直长度要求。尽管如此，管道还是被创建，但是设计者必须自行确定管道是否切合实际使用情况。 (4)
14、选择路径。如果“后一路径”按钮是激活的，则管道设计为这两段提供了,14.4 管道与线缆设计,多种可能的管道路径。单击“前一路径”、“后一路径”按钮，在可能的路径之间进行切换。选择合适的路径，单击“完成”按钮。管道路径创建成功。 自动管道路径命令在设计时，并不考虑其他的零件和子装配位置，所以必须进行干涉检查，以确保创建的管道路径与其它装配件是否有干涉现象存在。 自动管道路径命令根据输入的两个端点产生路径，一旦接受了这条路径，自动管道路径将为创建的管道加上有效地几何关系。 3) 手动创建管道路径 使用“线段”和“弧段”命令可以手动创建管道路径，但是路径连续的零件必须是激活的。 “线段”命令操作步骤
15、（“弧段”命令基本相同，不再重复）： (1) 单击管道设计工具条中的“线段”命令。,14.4 管道与线缆设计,(2) 确定管道的第一个端口：如果第一个端口所在的零件尚未激活，先使用条形菜单中的“激活”按钮。 (3) 确定路径方向：为了更好地在三维环境中进行管道路径的绘制，Solid Edge提供了一个称为“路径方向”（OrientXpres）工具，手动创建的路径将使用“路径定向”工具进行路径的定向。 Solid Edge提供了部分快捷键，用于简化“路径定向”功能的实用和执行。 “z”键循环选取三个轴方向。 “x”键循环选取三个平面。 “c”键消除当前的“路径方向”锁定模式。 (4) 输入线段长
16、度，在长度文本框中输入长度值。 使用“路径定向”工具创建线段时，注意激活零件上的关键点以及其他管道路径线段上的关键点，都可以用来计算线段长度，如果同一个位置上有多个关键点，使用“快速拾取”。,14.4 管道与线缆设计,在三维环境中控制直线的位置是比较困难的，因此需要在装配视图时打开一个或者两个附加的窗口，这样可以更好地显示直线段的空间位置。主菜单“窗口”中单击“新窗口”命令，打开一个附加的窗口。 手工方式创建管道路径可能是一件比较困难的工作，但是它能解决许多实际问题，所以对于专业设计者来说需要熟练掌握。 “路径方向”中的三维坐标系可以定位到工作区的任何位置。坐标系的移动的方法：单击该坐标系的中心并按住不放，拖动至新的位置。该坐标系在装配图中的物理位置对于控制“线段”命令没有任何影响。直线段的方向和方位一般只与线段的起点有关，而与坐标系的原点无关。,14.4 管道与线缆设计,1、打开软件自带的装配件Xpres.asm。 (1) 自动生成管道路径； (2) 手动生成管道路径。 已知管道参数为：弯曲半径=16，外径-8，最小平直长度=14，壁厚=2。,14.5
