基于SolidWorks的柱塞泵虚拟装配与动画仿真研究

　　0 引言

　　模型库是我们正在建设的省级“画法几何及机械制图”高校精品资源共享课网站的一项重要组成部分。目前常用的可制作模型库模型的三维设计软件很多，其中比较流行的三维参数化设计软件包括UG、Pro/E、Catia、等。Catia主要用于汽车、飞机、船舶等行业设计，Pro/E主要用在模具设计领域，UG在曲面设计和加工领域见长。我们选择使用作为模型库制作软件。

　　是一款功能强大的中高端三维CAD软件，集成了很多应用插件，它具有全面的实体建模和参数化设计功能、方便的用户操作界面、直观的特征管理树、易于操作和控制的装配功能和直观的动态仿真模拟等功能。利用其自带插件Motion可以制作产品的动画演示，并可做运动分析。

　　使用制作的教学模型和生成的动画视频参数易于设定，动画形象逼真、播放流畅，可极大地方便和促进学生对装配图知识体系的学习和理解。

　　1 柱塞泵的零件建模

　　的模型制作是基于草绘基础上的，通过拉伸、旋转、扫描、拉伸切除、旋转切除、扫描切除、圆角特征形成。草绘时为草图添加智能尺寸、添加约束，草绘可以完全参数化。图1是建模流程。

图1 建模流程

　　本文以某柱塞泵为例，介绍基于的建模过程。在看懂装配图并且拆除出全部零件（确定零件尺寸）的前提下，通过应用拉伸凸台、拉伸切除、切除扫描、圆角等特征命令及建立新的参考轴和参考面，可对构成柱塞泵的各个零件进行建模。

　　其中，螺纹和弹簧垫片建模相对复杂一些。当零件上有螺纹时，先建立螺纹线，然后根据螺纹牙型参数画出牙型的草图，再进行扫描切除。图2为泵体的建模设计树与模型，图3为柱塞泵主要典型零件的建模结果。其中，弹簧垫片运用特征“旋转扫描”—“沿路径扭转”建模，如图3(d)所示。

图2 泵体的建模设计树与模型

图3 柱塞泵主要典型零件的建模

　　2 虚拟拆卸与装配仿真实现

　　柱塞泵虚拟装配与动画仿真制作采用“自下而上”的设计方法，即依照装配图（如图4所示）将前面建好的零件模型按装配顺序逐个插入到装配环境中，再根据柱塞泵的功能及设计要求对各零件之间添加约束配合。

图4 柱塞泵的装配图

　　完成装配体之后，使用动画控制器可保存成拆卸、装配动画(.avi)。图5为虚拟拆卸与装配仿真流程图，图6为柱塞泵的爆炸截图。