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同学们大家好
这节课将介绍天线工程化时
SOLIDWORKS软件的使用方法
我是本节课的主讲 卢宏达
通常在我们完成天线的设计后
需要进行天线实物的加工
由于现在数字加工技术的广泛应用
想要使加工人员和数字化加工设备
能按照我们的想法
精确的加工天线零件
就需要我们掌握
三维工程图的建立方法
SOLIDWORKS
是一款功能强大的CAD软件
针对天线制造
我们通常用它来构建三维和二维模型
将其导入加工设备中
以完成天线的制造
今天我们以四脊喇叭天线为例
简单介绍一下SOLIDWORKS中几种常见的功能
Solidworks建立三维模型
主要通过特征来实现
如图中所看到的过程
首先创建平面草图
基于草图
进行拉伸 切除等等操作
形成实体
如果一个特征依赖另一个特征存在
则称之为子特征
图中所示的拉伸 切除特征
便是拉伸凸台特征的子特征
这是边界开放的四脊喇叭天线模型的
可以看到
天线有反射腔和四片脊片组成
在SOLIDWORKS中
我们需要分别绘出这些结构
这张图中的反射腔
是中间有圆台形空腔的立方体
为了给脊片的固定留出空间
在四周设计了与脊片同厚的缝隙
喇叭的脊片可以分为三段
顶部的一段是一部分圆弧
中间为指数型过渡段
最后为脊波导段和固定结构
其中
指数型过渡段末端与圆弧是相切
现在我们开始在SOLIDWORKDS中进行建模
首先
打开软件
点击左上角的新建图标
选择零件后 点击确定
在窗口中
我们可以看到右下角的IPS字样
点击它以后 将单位选择为毫米
在这款软件中
立体结构一般由二维图像生成
所以我们首先要选中一个面
然后我们点击左边工具栏中的
上视基本面
令上视基本面朝向我们
此时我们就选中了绘图面
紧接着点击草图 生成草图
点击左上角绘制矩形图案的工具
在基本面上绘制我们想要的图案
矩形的各种参数在左边栏中输入就可以了
现在我们将刚刚画好的二维矩形
变成立体结构
我们可以点击左上角的退出草图
然后点击特征
选择拉伸凸台
左边就会生成
如图所示的设置栏
我们选择给定深度
将它设置为10毫米
设置完成后
点击左上角的的绿色对勾确定
就可以生成如图所示的立体结构
接着 我们选择这个立体图形的上表面
作为绘图面
重复之前的步骤
生成一个凸台
凸台的参数如图中所示
下面我们需要构建圆台空腔
这里就需要使用扫描切除的功能
这个功能需要两个条件
一个是扫描的轨迹
一个是扫描的轮廓
首先 我们画扫描的轨迹
选中绘图面
然后点击草图
在绘图面中画
画出一个直径22毫米的圆形
然后退出草图
之后
我们选择前视基本面为绘图面
点击草图使用直线绘图工具
以圆心为基准点
画出如图所示的图形
这样我们就有了
扫描切除所需的扫描轨迹和扫描轮廓
紧接着可以根据图中所示的步骤进行操作
其中草图6和4分别表示
扫描轮廓和扫描轨迹
点击左上角的确认
就可以得到如图所示的结构
为了形成之前我们想要的的圆台空腔
需要进行四次同样的操作
为了减少工作量
我们可以使用软件的阵列功能
以圆弧边作为阵列的方向
完成以上操作后
点击确定
就生成了
我们能看到的图中的结构
最后当然要进行命名和保存
完成保存后
新建另一个零件的工程图
接下来我们进行脊片的建模
由于脊片的各个点的参数比较复杂
我们需要进行参数化
这里我们点击图标旁边的文件选择工具
再选择工具栏中的方程式整体变量及尺寸
在对话框中输入如图所示的各项参数
选择前视基准面为草图绘制面
选择方程式驱动的曲线
会弹出图中所示的对话框
输入相应的方程式后
点击确定就可以生成
我们定义的指数函数曲线
为了后续绘图方便
我们需要双击这条曲线
会弹出图中左边的对话框
点击固定按钮
将这条曲线与原点的相对位置固定
需要注意的是
这条曲线的起始点和坐标的原点并不重合
在这个时候不要退出草图
直接在图中再画一个圆
直径为50毫米
接着选择左上角的智能尺寸
分别选择坐标原点和圆的圆心
形成两条标注线
在自动弹出的对话框中
设置这两条线的长度
这时我们可以使用变量A0和变量B0
注意
变量要加上引号才能被识别出来
然后使用草图的直线功能
分别画出图中所示的各个线段
通过计算可以得出
蓝色线与圆相切时所需的点的坐标
可以使用智能尺寸的标注功能
对蓝色线右上角点的坐标进行设置
需要注意的是
图中所有尺寸的参考点
都为坐标原点
而不是曲线的起始点
完成后退出草图
点击特征
选择凸台拉伸
拉伸长度为3.5毫米
这样
我们就得到了一个厚为3.5毫米的脊片
接下来
我们单击图中这个面作为草图的绘制面
使用直线功能绘制出两个等腰直角三角形
每个边长为1.75毫米
然后退出草图
选择左边工具栏中刚刚绘好的草图
并选中拉伸切除特征
设定为完全贯穿
然后选择两个直角三角形作为切除轮廓
并确定
这样
我们就可以得到如图中所示的喇叭的脊片
不要忘了命名和保存
接下来是装配体的建立
我们点击新建装配体
确定后 在弹出的对话框中
选择零件一并确定
然后我们点击左上角的插入零部件
选择刚刚生成的脊片模型 并打开
这样
我们就将刚刚建立的
反射腔模型和脊片模型导入了装配体中
为了使这个
脊片和反射背腔的相对位置是正确的
我们需要使用配合功能
使得特定的面和面平行
边和边重合
最终使脊片和反射背腔处于正确的位置
将刚刚建立的脊片按照上述规则
导入四次就可以生成如图所示的装配体
这样 我们就完成了
四脊喇叭天线机械加工所需的模型的建立
当然
SOLIDWORKS还有许多功能在本堂课中没有用到
希望大家可以在课后主动学习
好的
本小节的内容就到这里
谢谢大家
-课程概论
--课程概论
-1.1 天线发展史
-第一章 习题
--第一章 习题
-2.1 麦克斯韦方程
-第二章 习题
--第二章 习题
-3.1 天线的基本参量(上)
-3.2 天线的基本参量(下)
-第三章 习题
--第三章 习题
-4.1 单螺旋天线
-4.2 双螺旋天线
-4.3 四臂螺旋天线及阵列的设计
-第四章 习题
--第四章 习题
-5.1 振子天线(上)
-5.2 振子天线(下)
-5.3 八木天线设计
-5.4 HFSS介绍与简单应用
-第五章 习题
--第五章 习题
-6.1 喇叭天线(上)
-6.2 喇叭天线(下)
-6.3 FEKO软件的简单介绍
-6.4 SOLIDWORKS的使用方法
-第六章 习题
--第六章 习题
-7.1 微带天线概论
-7.2 微带天线分析方法与设计
-7.3 微带天线设计实例
-7.4 微带天线制作工艺
-7.5 8mm平面微带阵列天线设计实例
-第七章 习题
--第七章 习题