0 引言

　　均整機是無縫鋼管生產中主要的主機設備之一，用于將擴徑后橫向壁厚不均勻，表面質量差，外形不圓或帶有耳子的無縫鋼管進行輾軋管壁，從而改善鋼管的表面質量，減小壁厚不均勻，消除不圓度，從而獲得所要求質量的無縫鋼管。同時.通過對均整機軋輥裝置的更換，可以使其成為一臺生產無縫鋼管的穿孔機。因此軋輥裝置就需滿足均整軋輥與穿孔軋輥的安裝要求，同時還需保證安裝后的軋輥能滿足不同的軋制工藝角度.

　　在軋輥裝置設計過程中利用SolidWorks軟件的三維參數化設計功能，能以形象直觀、色彩鮮明的實體和有色生動的畫面表達出理想的產品設計結果.較之于傳統的二維設計軟件更能發揮人的創造性思維，有利于新產品的開發、新方案的設計，幫助機械設計人員更快、更好、更有效率的將設計思想轉變為產品。為此，本文結合均整機軋輥裝置的結構工藝性，闡述利用Solid Works軟件進行設計的方法和流程。

　　1 基于SolidWorks軟件的均整機軋輥裝置設計

　　1.1自下而上的設計思路

　　在均整機軋輥裝置的結構設計中，最困難、最繁瑣的工作就是軋輥箱設計工作，因為軋輥安裝在軋輥箱后，軋輥軸的中心線需在空間形成兩個角度，即斜軋機必須具備的送進角a,輾軋角β。其角度在空間的位置如圖1所示。

　　如果采用傳統的二維繪圖軟件，不僅設計比較麻煩，而且設計工作不直觀，需設計入員正確的想象及良好的空間感，而利用SolidWorks軟件則能較好的解決這一不足之處，可以直接進行三維模型的精確繪制，有了三維模型的展現后，可以進行旋轉、縮放等一系列操作就更直觀易懂。

　　1)軋輥箱的三維實體造型設計。長方體模型，長、寬、高滿足軋輥箱的外形尺寸，長方體模型中建立如圖1所示的滿足空間要求的送進角為a,利用拉伸、旋轉切除、參考幾何體等命令繪制滿足設計要求的軋輥箱三維模型。如圖2所示。

　　2)其余零部件的設計。利用SolidWorks軟件進行其余零部件的設計，包括軋輥、軋輥軸、側墊板、均整墊板、軸承座、端蓋、壓緊座等。如圖3所示。

　3)軋輥箱組合裝配。采用分級裝配法。按照同軸、重合、距離、共面等幾何約束關系先將軋輥、軋輥軸、軸承、軸承座等零件裝配成子裝配體，然后將子裝配體與軋輥箱、均整墊板等裝配成較大的子裝配體。最后將左車L輥裝置、右軋輥裝置等子裝配體裝配在一起，形成軋輥裝置的總裝配體。(在裝配的過程中，標準件軸承、螺釘、螺母等可以直接從SolidWork，軟件的標準件庫中調用即可)。在設計裝配過程中，為了便于方案論證和與領導、制造工程師及其他相關人員進行交流，我們使用了Animator插件進行了均整機軋輥裝置所有零部件的動態組裝模擬，充分利川SolidWork;軟件在裝配體模式下的爆炸視圖功能.既提高了設計的可視化效果，又可以實現動態裝配干涉檢查，及時糾錯，大大提高效率。

　　1.2 自上而下的思路

　　由于該軋輥裝置需滿足均整軋輥與穿孔軋輥的安裝要求，而完成了上面所述均整軋輥安裝功能的設計工作后，可以在現有基礎L通過更換墊板從而改變空間送進角和輾軋角來滿足穿孔軋輥的安裝要求。利用SolidWorks軟件進行改動時相對比較直觀、高效。具體步驟如下:

　　1)根據工藝要求，設計新的穿孔軋輥零件。在SolidWorks軟件中將軋輥裝配體打開，在設計樹(FeatureManager)中選中均整軋輥，單擊右鍵選擇一替換零部件，將均整軋輥替換為穿孔軋輥，新的穿孔軋輥子裝配體即完成，如圖4所示。

　　圖4  穿孔空間角度與軋輥軸徑之間角度

      2)在軋輥箱零件三維模型中參考幾何體命令建立滿足穿孔時的空間角度。

　　由于solidworks軟件裝配休與零件之間的相互鏈接，零件文件也會相應自動修改。同時打開總裝配體軋輥裝置時，總裝配體也相應修改。滿足穿孔功能的設計即告完成。

　　在一系列的下維設計工作結束后，通過選擇適當的比例和圖紙，將所有建立的三維模型分別插入工程圖模板后生成滿足企業標準的二維工程圖，同時根據需要插入尺寸公差、表而粗糙度等，使其符合圖紙要求。

　　2 應用效果總結

　　實踐證明.Solidworks相對于二維計算機輔助設計軟件來說，有許多優點，它在重型設備設計制造中有著不可替代的優越性。

　　首先，利用Solidworks軟件進行三維實體造型時，外形直觀、尺寸精確并智能化;裝配位置關系明確，可以在虛擬裝配中就發現零部件之間的碰撞;重量自動計算，模型改變則重量自動重新計算;可以自動測量出零部件點、線、面之間的距離。

　　其次，利用Solidworks軟件。可以實現二維工程圖的自動生成。將模型設計者從復雜的計算和大量繪圖工作中解放出來，將大量的時間專注于設計不僅加速了設計進度，也提高了準確性和精度。

　　最后，利用嵌入式有限元分析模塊可對零部件進行應力、應變分析，便于及時更改設計，完整地反映設計者的設計意圖。

　　3 結束語

　　采用Solidworks維軟件進行機械零部件設計，較之以往的繪圖軟件更加簡單、快捷、直觀;有助于設計者工作效率的提高，為冶金設備的設計提供了一種有益的嘗試和借鑒，但要真正讓它很好地為企業服務還需要做大量的工作。