SolidWorks大裝配之技巧篇 大型裝配體設計對于任何三維設計軟件來說都是一個艱巨的挑戰(zhàn)，操作與計算的延遲通常讓人無法忍受。本文以圖文和案例的形式為大家講解利用SolidWorks處理大裝配體的各種技巧，指導工程師進行大裝配體設計。 大裝配體是指達到計算機硬件系統(tǒng)極限或者嚴重影響設計效率的裝配體，大裝配體通常造成以下操作性能下降：打開/保存、重建、創(chuàng)建工程圖、旋轉/縮放和配合。影響大裝配體性能的主要因素有：系統(tǒng)設置、裝配設計方法、裝配技巧、數(shù)據(jù)管理、操作系統(tǒng)和計算機硬件，本文主要講解的是裝配技巧。一、配合技巧(1)配合的運算速度由快到慢的順序為：關系配合(重合和平行);邏輯配合(寬度、凸輪和齒輪);距離/角度配合;限制配合。(2)最佳配合是把多數(shù)零件配合到一個或兩個固定的零件，如圖1所示。避免使用鏈式配合，這樣容易產(chǎn)生錯誤，如圖2所示。(3)對于帶有大量配合的零件，使用基準軸和基準面為配合對像，可使配合方案清晰，不容易產(chǎn)生錯誤。如圖3所示的某減速器，零件之間有大量的同軸心配合，配合方案不清晰，一旦某個主要零件發(fā)生修改，就會造成配合面丟失，導致大量配合錯誤產(chǎn)生。而圖4的配合方案就很清晰，一旦出錯，很容易修改。(4)盡量避免循環(huán)配合，這樣會造成潛在的錯誤，并且很難排除，如圖5所示。(5)盡量避免冗余配合：盡管SolidWorks允許冗余配合(除距離和角度配合外)，冗余配合使配合解算速度更慢，配合方案更難理解，一旦出錯，更難排查。(6)盡量減少限制配合的使用，限制配合解算速度更慢，更容易導致錯誤。(7)如果有可能，盡量完全定義零部件的位置。帶有大量自由度的裝配體解算速度更慢，拖動時容易產(chǎn)生不可預料的結果。對于已經(jīng)確定位置或定型的零部件，使用固定代替配合能加快解算速度。(8)避免循環(huán)參考。大部分循環(huán)參考發(fā)生在與關聯(lián)特征配合的時候，有時也會發(fā)生在與陣列零部件配合的時候。如果裝配體需要至少兩次重建才能達到正確的結果，那么裝配體中很可能存在循環(huán)參考。如圖6所示，裝配體中零件B的邊線和零件A的邊線有一個重合的關聯(lián)參考，配合時在零件A和B之間添加10mm的距離配合，那么每次重建都會出錯，并且零件B每次重建都會伸長10mm，這就是循環(huán)參考的典型錯誤。二、輕化裝配體使用輕化模式，可以顯著提到大裝配體的性能。當零部件是輕化狀態(tài)，零部件只有部分模型信息被載入內存，其他信息只有在需要時才會被載入。表1所示的裝配體操作不需要還原零部件。裝配體中零部件各種狀態(tài)定義如下。◎還原狀態(tài)：零部件的模型信息完全裝入內存。◎輕化狀態(tài)：零部件的模型信息部分裝入內存，只在需要時才裝入內存并參與運算?！驂嚎s狀態(tài)：零部件的模型信息暫時從內存中清除，零件功能不再可用也不參與運算?！螂[藏狀態(tài)：零部件的模型信息完全裝入內存，但是零部件不可見。零部件在各種狀態(tài)下的性能比較如表2所示。三、使用“快速瀏覽/選擇性打開”選項“快速瀏覽/選擇性打開”選項允許工程師選擇性打開裝配體的部分零部件，而不需要把所有零部件載入內存。即使相關的零部件沒有被打開，已打開的零部件也會保留所有配合和約束關系。操作者可以選擇 單個零部件，或者使用標準工具欄選擇按鈕下的2D選擇框或3D體積選擇功能選擇需要的零部件。四、使用“顯示狀態(tài)”“顯示狀態(tài)”可以控制零件的可見性、顯示模式、紋理和透明度。切換“顯示狀態(tài)”不需要重建，切換配置則經(jīng)常需要重建。如果需要的話，“顯示狀態(tài)”可以獨立于配置。筆者在此提示：一般地，應該使用“顯示狀態(tài)”控制零件的顯示、隱藏和高級顯示控制，而使用配置控制設計的不同版本。打開裝配體指定的顯示狀態(tài)，既可以隱藏不需要的零部件，又可以選擇不載入隱藏零部件信息。五、使用子裝配體盡量按照產(chǎn)品的層次結構使用子裝配體組織產(chǎn)品，避免把所有零件添加到一個裝配體內。使用子裝配體的好處在于，一旦設計有變更，只有需要更新的子裝配體才會被更新，采用其他方法的裝配方式，裝配體內所有配合都會被更新。六、使用裝配體配置裝配體配置可以讓工程師壓縮零部件或者使用零部件的簡化配置，通過壓縮零部件和特征，可以釋放更多內存，降低系統(tǒng)負擔。如圖7所示為某電機后蓋，帶有散熱孔特征的完整零件，重建一次需要96秒。而如圖8所示的簡化零件，壓縮了散熱孔，則零件重建一次僅需要秒，性能提高738倍。同時，由于壓縮后需要顯示的邊線減少，還能減少顯卡負擔，提高顯示的速度(如必須在裝配體內顯示散熱孔，則可以采用貼圖的方式進行)。圖9所示的某包裝機械，在總裝設計時，復雜部件可以采用只有外形的近似零件代替，這樣既不影響總裝設計，又可以顯著提高總裝配體的性能(對某些復雜部件、外購件和標準件可以采用這種方法)。如圖10，在設計電控柜總裝的某個局部時，使用該局部的配置進行設計，可以減少裝配體內零部件的數(shù)量，提高運算和顯示速度。而圖11所示為，在進行某電控柜的銅排設計時，使用配置壓縮，去掉了大量不相關的零部件，并使用相關零部件的簡化配置，很明顯地降低了系統(tǒng)的需求，提高了操作速度。通過修改“總裝配置”(包含所有零部件)的屬性，可以允許操作者在設計“局部配置”的同時，把所添加的零部件和配合以還原狀態(tài)添加至“總裝配置”中。如圖12所示，在“總裝”配置的屬性的高級選項中，取消“壓縮新特征和配合”與“壓縮新零件”選項，那么，在激活“簡化”配置時添加的任何零件、配合與特征，都會以還原狀態(tài)自動添加到“總裝”配合內，不會被自動壓縮掉。七、子裝配體去參數(shù)化通過把子裝配體保存成零件，可以將子裝配體去參數(shù)化，這樣既可以保留裝配體的外觀與形狀，又能提高總裝配體的性能。此方法可應用于大型裝配體的設計或者動力學分析。操作方法為：打開子裝配體，選擇“另存為”，在保存類型內選擇“Part格式”，操作者可以指定保存成外部面、外部零件或所有零件。八、使用“孤立”命令“孤立”命令可以一鍵隱藏未被選擇的零部件，并可以一鍵取消該隱藏操作。通過“孤立”需要的零件，可以快速獨立顯示需要的零部件，使設計更加清晰快捷，并提高顯示速度。九、使用SpeedPak技術SpeedPak可在不丟失參考的情況下生成裝配體的簡化配置。操作大型的復雜裝配體時，使用SpeedPak配置可以顯著提高處理裝配體及其工程圖時的操作性能，裝配體性能的提高最為明顯。SpeedPak配置實際上就是裝配體零件和面的子集。在常規(guī)配置中，只能通過壓縮零部件來簡化裝配體，而SpeedPak無需壓縮即可簡化裝配體。因此，可以在更高層裝配體中用SpeedPak配置來替換整個裝配體，這樣不會丟失參考。由于只使用了零件和面的子集，內存使用相應減少，從而提高了許多操作的性能。十、及時修復錯誤及時修復錯誤零部件、配合及關聯(lián)參考可以確保裝配體的正確性，并且提高裝配體重建的速度。使用正確的裝配技巧可以讓工程師在有限的硬件資源下輕松設計復雜的大型裝配體，提高設計效率。