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1、SolidWorks lanzhnantesuma 管路设计教程： 概论：SolidWorks Routing 是SolidWorks 专门用于管路系统和电缆设计的一个插件，完全 与SolidWorks 无缝集成。利用SolidWorks Routing，用户可以快速、高效地完成大部分 用于气体和液体传输设备的管路系统。 本课主要介绍 SolidWorks Routing 插件的管道和管筒设计功能，包含如下内容： 管路设计介绍 管道零件
2、和管路附件库 管道设计相关知识 管道和管筒设计步骤 7.1 SolidWorks Routing 简介 利用 SolidWorks Routing，用户可以完成管道路线、管筒路线以及电力电缆和线束的三 维建模，并将三维模型在工程图中应用，从而建立管道和附件的下料表以及电线电缆的二 维线束工程图。 7.1.1 管线系统的主要功能 SolidWorks Routing 具有如下功能： 直观地创建和修改线路系统。 在复杂的产品中迅速进行管筒、管道、电力电缆和缆束系统的 3D 参数建模。 直接或通过线夹和吊架自动设计管筒、软管、电力电缆和缆束段。 SolidWorks 提供了管
3、筒、管道、电力电缆和缆束零部件库。 自动创建包含完整信息（包括管道和管筒线路的切割长度）的工程图和材料明细 表。 7.1.2 管线系统的分类 SolidWorks Routing 管线系统插件可以完成如下系统的设计，如图7-1 所示。 管道：一般指硬管道，特别指那些需要安装才能完成的管道系统，例如，通过螺 纹连接、焊接方法将弯头和管道连接成的管道系统。在SolidWorks 中，管道系统 称为“Pipe”。 管筒：一般用于设计软管道系统，例如折弯管、塑性管。此类管道系统中，不需 要在折弯的地方添加弯头附件。在SolidWorks 中的管筒称为“Tube”。 电缆和缆束：用于
4、完成电子产品中三维电缆线设计和工程图中的电线清单或连接 信息。 图 7-1 管线系统的分类 7.1.3 启动SolidWorks Routing SolidWorks Routing 是SolidWorks Office Premium 商业版本的一部分。如果用户选用了 SolidWorks Office Premium 商业版本，则SolidWorks Routing 插件默认安装在用户的机器 上。 选择下拉菜单中的【工具】【| 插件】命令，在【插件】对话框中选中【SolidWorks Routing】 复选框，单击【确定】按钮即可启动【SolidWorks Routing】
5、插件，如图7-2 所示。 图 7-2 激活【SolidWorks Routing】插件 7.1.4 SolidWorks Routing 应用界面 SolidWorks Routing 完全集成于SolidWorks 中，在插件未激活前，用户无法使用管线系 统设计功能。在激活SolidWorks Routing 插件后，系统在工具栏中和菜单中增加了相应的 用于管线系统设计的工具栏和菜单。 SolidWorks Routing 一般应用于装配体设计环境，因此在打开装配体文件时可激活并显 示SolidWorks Routing 工具栏和菜单（包含激活的快捷菜单），如图7-3 所示
6、 图 7-3 SolidWorks Routing 应用界面 7.1.5 SolidWorks Routing 系统选项 SolidWorks Routing 插件被激活后，在【系统选项】对话框中增加了管路系统设计的系 统选项，如图7-4 所示。 通过这些选项，用户可以设定管道设计中的有关默认设置。 图 7-4 SolidWorks Routing 系统选项 7.2 管道系统设计的基本原理 管道系统设计的基本原理是利用 3D 草图完成管道布局，并添加相应的管路附件，整 个管路系统作为主装配体的一个特殊子装配体。 7.2.1 管路系统子装配体 建立管线系统时，SolidW
7、orks 将在装配体文件中生成一个特殊类型的子装配体。生成 的子装配体中包含管线系统所必须的管线以及附件，例如，对于管道而言，管道系统子装 配体中可能包含不同长度的管道、弯头以及三通、阀门等相关的附件。 子装配体中包含一个“路线1”特征，如图7-5 所示，通过“路线1”特征可以完成对 管道系统属性和管道路径的编辑。 管道子装配体的线路来源于在主装配体中根据零件位置和用户绘制的 3D 草图，3D 草 图与主装配体相关并且决定管线系统中管道和附件的位置及参数。 如图 7-5 所示，3D 草图决定了管道的位置和布局，管道系统的管道附件的位置确定了 每段管道的长度。包含整个3D 草图在
8、内的所有零件，均作一个特殊的子装配体存在。 图 7-5 管道系统和管道零件 7.2.2 管道系统中的零件 如图 7-5 所示，一般来说，在管道系统中包含如下几类零件： 管道 管道系统中的管子零件（Pipe 或Tube）。应在管道零件定义管道的直径（标称直径） 和壁厚等级（例如，Sch40），这两个参数用于确定管道系统中管道规格并用于筛选管道系 统中的其他管路附件。 由于管子名义直径众多，在加上壁厚等级的组合，管子的规格也非常多。一般说来， 在管子零件中应使用系列零件设计表完成各种管子规格的定义。 管路附件 一般说来，管路附件是指管路系统中应用的标准附件，例如弯头、三通
9、接头、管帽 或法兰等标准零件。系统在利用3D 草图建立管道系统时，可以直接应用不同形式的弯头； 而对于三通或法兰类型的附件，需要用户自行添加。 其他零件 其他的管路零件，例如用户自定义的非标准管路端头、压力表、阀门等相关的零件。 管路系统中的这些零件也可以广义地称为“管路附件”。 7.2.3 连接点和步路点 连接点是管路附件零件中的一个点。连接点定义了管道的起点或结束点，接头零件的 每个端口必须有一个连接点。建立管道系统时，必须从现有装配体中零件上的一个连接点 开始。 零件中的连接点定义了管道系统的管道参数，如图 7-6 所示，连接点定义的管道参数 包括： 管道的类
10、型：管筒、管道（装配式管道）和电力。 管道方向：即从连接点开始管道延伸的方向； 管道的参数：管道系统的参数是指针对此连接点而言，将用于连接的管道的相关 数据： 标称直径：也称为名义直径，即要连接的管道的名义直径，与管道零件的名 义直径相匹配。 规格区域名称：用于过滤配合零部件规格的标识符号，例如壁厚等级、压力 级别等，与管道零件的管道识别符（“$属性@ Pipe Identifier”）相匹配 图 7-6 连接点 建立管路系统时，只要选择的管子零件可以匹配连接点的名义直径，系统允许用户选择管子的规格。 管路附件中必有一个步路点，此点的位置定义了当管路附件应用于管道系统中
11、时与3D 草图中的一个断点重合的位置，即管路附件的安装位置，如图7-7 所示。 图 7-7 连接点及管路附件在管路中的位置 7.2.4 管道系统设计库 SolidWorks 软件提供了用于管道系统设计的设计库，保存在“安装目录\data\design library\routing\”文件中，用户可以直接从设计库窗口中应用，如图7-8 所示。 图 7-8 管路系统设计库 用户可以直接使用设计库中文件完成设计，也可以根据管路零件的规则建立自定义的 管路设计库。为了简单起见，在要求不严格的情况下，用户甚至可以在现有管道系统设计 库的基础上进行改造以后再使用。 7.2.5
12、 文件命名和文件复制 建立管道系统后，管道系统装配体、管道零件和管路附件的默认命名和保存方式遵守 如下规则，用户也可以在系统提示保存文件时保存为其他名称或位置。 管道系统子装配体 建立 SolidWorks 管道系统时，系统将利用主装配体的名称给定管道子装配体一个默认 名称，其规则是： RouteAssy<#>-主装配体名称.sldasm 例如：RouteAssy1-燃气管布局.sldasm 管道零件 管道零件默认被复制保存在当前主装配体所在的位置，并建立不同的配置以代表不同 的管子长度，文件命名方式为： 管道零件的“$属性@ Pipe Identifier”值+“-”+
13、子装配体名称”.sldprt 例如：075in Schedule40-RouteAssy1-燃气管布局.sldprt 管路附件 管路附件仍然使用设计库中的零件。 7.2.6 连接点和管道零件配置参数的关系 实际上，建立管道系统时选择的第一个连接点，已经确定了管路系统的属性：即使用 管路的类型（管道或管筒）、名义尺寸和壁厚等级三个因素。管路系统使用配置来区别管道 或管筒并与管路附件的大小相适应。 管道附件和管道零件中包含大量的配置，以代表不同尺寸和不同规格，这些配置的建 立应采用系列零件设计表的方法最为简单。 管道零件： 在管道附件的配置参数中，有
14、两个必备参数： NominalDiameter@FilterSketetch：用于定义管子的名义直径。 $属性@ Pipe Identifier：管道识别符，用于识别或筛选管道的规格； 管道附件的连接点 在管道附件的系列零件设计表中，也需要建立两个必备的参数： $属性@Nominal Pipe Size：定义管道附件的名义直径。 Specification@CPoint1 （每个连接点具有一个“Specification”参数） 这两个参数分别代表连接点的【参数】选项组中的内容，如图 7-9 所示 图 7-9 连接参数和设计表参数 因此说，管道零件和管路附件在连接上是
15、有明确的，管道零件的名义直径与规格应于 管道附件的名义直径和规格相匹配，如图7-10 所示。 图 7-10 管道零件和管路附件的匹配参数 7.3 管路系统零件库的设计要求 为了快捷高效地完成管路系统设计任务，根据设计标准的要求建立相关的零件库是最 基础，也是最关键的一个步骤。 涉及到 SolidWorks 软件的内部计算问题和软件不同语言版本的兼容问题，建立管道零 件时，在能够使用英语的地方尽量使用英语。建议读者在SolidWorks 提供的库零件基础上 进行改进，这是一个比较简单实用的方法。 7.3.1 管道零件 管道零件（pipe）作为管道系统中的主要零件，由于需要
16、与其他附件进行匹配，因此 在设计上对特征类型、名称、草图和尺寸有特定的要求。 如图 7-11 所示，管道零件的特征和草图具有如下要求： 拉伸特征的名称为“Extrusion”，草图名称为“PipeSketch”。 拉伸特征的长度尺寸名称为“Length@Extrusion”，草图中包含两个尺寸（外径和 内径） ， 其名称分别为“ OuterDiameter@PipeSketch ”和“InnerDiameter@PipeSketch”。 “FilterSketch”草图中包含一个尺寸名称位“NominalDiameter”的圆，是管道名 义直径的过滤器草图，用于定义管道的名义直
17、径。 图 7-11 管道零件 如图 7-12 所示，管道零件的设计表参数中，除添加必要的尺寸控制参数外，必须包含 如下设计表参数： NominalDiameter@FilterSketetch：用于定义管子的名义直径。 $属性@ Pipe Identifier：管道识别符，用于识别或筛选管道的规格； 其中，管道识别符参数用于从管路开始点和管路附件中筛选符合规格的配置，另外， 管道识别符还用于管道零件保存时的命名以及在工程图材料明细表中的显示名称。 图7-12 管道零件设计表的要求 7.3.2 管筒零件 由于软管道可以使用样
18、条线或直线完成布局，因此在管筒零件与管道零件不同，其基 体特征需要使用扫描特征来完成。 如图 7-13 所示，管筒零件的设计要求如下： 图 7-13 管筒零件 基体特征为扫描的薄壁特征； 扫描路径为一 3D 草图； 扫描轮廓的名称为“PipeSketch” “FilterSketch”过滤器草图与管道零件相同 管筒零件的设计表中，也必须包含如下两个参数，其作用与管道零件相同： NominalDiameter@FilterSketetch $
19、属性@ Pipe Identifier 7.3.3 管路附件零件和装配体 管路附件包括法兰、管帽、三通、弯头等零件，这些零件中必须要建立必要的管路连 接点和线路点。 如图 7-14 所示，连接点定义了管路附件的名义直径和规格参数。 图 7-14 管路附件要求 对于使用装配体完成的管路附件，可以在装配体中的主要连接零件中定义连接点，然 后再装配体中使用零件中的连接点进行定义，如图7-15 所示。 图7-15 作为装配体的管路附件 7.3.4 设计案例：改造管路系统零件库 管路应用广泛，管路的类型和规格也多种多样。针对不同的行业，其要求和标准也不 同，例如化工行业和建
20、筑行业。 国家标准（GB/T12459）给定的管道系列包含两类：A 类和B 类，其中A 类管道采用 英制尺寸，其规格参数和名义直径与规格与SolidWorks 提供的管路零件库基本相同。因此， 为了简单起见，本书不准备详细介绍管路零件中管道和管路附件的建立方法，而是参考国 家标准在现有管道库的基础上进行改造，读者可参考本实例中介绍的思路修改或根据前面 介绍的管路零件设计要求建立针对本行业的管路库零件。 使用现有管路系统库进行修改时，应注意如下几点： 将所需的管路零件保存到其他目录中。 由于现有零件设计表中采用英寸为单位，因此要确保零件的长度单位为英寸； 将设计表中的所有属性
21、参数的字头“$prp”改为“$属性”，否则设计表不能正常 更新； 为了便于与国家标准接近，修改“$属性@ Pipe Identifier”的值，例如“钢管DN15 Sch40”。 为了在工程图中建立材料明细表，可以添加几个常用自定义属性，例如： $属性@number：显示在材料明细表的“代号”栏 $属性@description：显示在材料明细表的“备注”栏 $属性@material：显示在材料明细表的“材料”栏 增加“$零件号”参数列，用于在材料明细表中的“名称”中显示零件名称，如 “45º弯头” 如图 7-16 所示，这是对SolidWorks 管道库中“thre
22、aded steel pipe.slpprt”零件设计表的 修改结果。 图 7-16 编辑系列零件设计表 读者可参考上述要求，将管路设计库中“\piping\threaded fittings (npt)”文件夹中的管 路零件进行修改，修改成可用于带螺纹连接的钢制管道库。 在本书提供的模型中已经包含了修改过的管道零件库，默认保存在“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\管道设计库\螺纹钢制管道”目录中，在本章后面的设计案例中要 用到这个零件库。 7.3.5 设计案例：同心异径接头管路附件 如图 7-17 所示，本设计案例的任务是建立“同心异径接
23、头”管路附件，根据标准要求 利用系列零件设计表建立“Sch 5S”规格的各种接头尺寸。 通过这个实例，希望读者可以了解并掌握管道附件的建立方法以及相关参数的设置方 法。 图 7-17 设计案例：连接点和步路点 <1> 打开零件 打开“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\第07 章\”文件夹中的“同心异径接 头.sldprt”零件，如图7-18 所是，零件中已经按照“DN 20×15”的“Sch 5S”规格建立了 零件的默认配置。 为了下一步建立连接点和管路点，这里绘制了连接点和管路点的位置草图——“管路 位置草图”。 图 7-18
24、 “同心异径接头”零件 <2> 建立连接点 在“步路”工具栏中单击【连接点】按钮，或选择下拉菜单的【布路】|【布路工 具】|【生成连接点】命令如图 7-19 所示，选择粗端的“管路位置草图”中的点和粗端的 平面作为连接点的参考。 必须保证已经启动了“SolidWorks Routing” <3> 管道类型和管道方向 从【选择步路类型】下拉列表框中选择管道的类型，如图7-19 所示，这里选择【装配 式管道】。注意图形区域所示的管道方向，如果方向不正确，选中【反向】按钮改变管道连 接方向。 图 7-19 连接点的参考、类型和方向 <4> 管道
25、的参数 在PropertyManager 中的【参数】选项组中，设置管道的【标称直径】为20mm。给定 规格区域名称为“规格”，输入规格参数为“Sch 5S”。 如果用户已经建立了管道零件的各种规格和详细参数，可以单击【选择管道】按钮从 管道零件中选择一种规格。 图 7-20 连接的管道参数 由于在下面的步骤中要使用系列零件设计表完成零件设计，【参数】选项组中的各种参数 可在系列零件设计表中给定。因此，上述参数要求并不严格。 <5> 完成 单击【确定】按钮，完成“连接点1”特征。选择下拉菜单中的【视图】|【步路点】 命令
26、在图形区域显示零件的连接点特征，如图7-21 所示。 图 7-21 连接点特征 <6> 较细一端的连接点 使用同样的方法，建立接头较细一端的连接点，如图7-22 所示。 为了与下一步系列零件设计表相匹配，这里要求粗端连接点的名称为“连接点1”，而 细端连接点的名称为“连接点2”。 图 7-22 两个连接点 <7> 线路点 管路点的位置决定了灾管路附件应用到管路系统时，与管路草图某个断点重合的位置。 如图 7-23 所示，在“步路”工具栏中单击【线路点】按钮，选择“管路位置草图” 中间的草图点建立线路点。 图 7-23
27、 线路点 <8> 系列零件设计表 由于需要建立多种尺寸的管接头，因此应该使用系列零件设计表建立。本例中，已经参照国家标准建立了一个EXCEL 文件，读者只需读入到零件即可完成。 <9> 建立系列零件设计表 选择下拉菜单中的【插入】|【系列零件设计表】命令，如图7-24 所示，从【源】选项 组中选择【来自文件】，单击【浏览】按钮。 选择“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配体实例\第07 章\”文件夹中的“同心异径接头.xls” 文件作为设计表来源，直接读入到当前零件中。 图 7-24 插入系列零件设计表 <10> 设计表参数 在设计表中，已经定
28、义了两个零件的参数和零件的几何尺寸参数，如图7-25 所示。 图 7-25 系列零件设计表 <11> 通过设计表建立的配置 如果系统可以利用插入的设计表建立配置，则将提示通过设计表建立的配置名称，如图 7-26 所示。 在 PropertyManager 中，显示并列出了零件中的所有配置。 图 7-26 建立的配置 <12> 删除“默认”配置 零件中不再需要“默认”配置，因此可以从零件中删除。 <13> 保存并关闭文件 7.4 管道设计相关技术 在利用 SolidWorks Routing 进行管路设计时，除了要应用系列零件设计技术和自顶向 下的装配体建模技术外，
29、还将应用到如下相关的技术： 3D 草图 样条曲线 分割曲线 使用设计库 本节主要介绍一下上述技术在管路系统设计中必需的一些基本知识，也是对这些知识 的一些复习和回顾。 7.4.1 3D 草图 SolidWorks 的管路系统使用3D草图作为管路系统中管道和管筒延伸的参考。如图7-27 所示，管道系统中的3D 草图只包含直线和圆弧：直线代表管道的延伸，在圆弧的位置将 需要选择适当的弯头。 图 7-27 管道系统的路线 由于 3D 草图是三维空间中的点、线和圆弧的组合，因此在绘制3D 草图时，用户应注 意参考基准面。 尽管 3D 草图是三维空间的草图，但在用
30、户绘制3D 草图时仍然是在一个二维的平面上 开始的。如图7-28 所示，当用户激活绘图工具时，系统默认在于“前视”基准面平行的一 个基准面上绘制草图，绘图工具光标的下面的图标显示了绘图工具所在的基准面（对于3D 草图而言，可以认为是坐标系）。如果用户不切换坐标系，绘制的所有实体均位于当前的基 准面。 图 7-28 3D 草图坐标系 如果用户需要切换其他坐标系（例如，切换到与“右视”基准面平行的基准面上），只 需按TAB 键即可在 XY、YZ、XZ 三个坐标系中切换，如图7-29 所示。 图 7-29 切换绘图坐标系 绘制3D 草图时的坐标系与三个参考平面的对
31、应关系是： XY=前视 YZ=右视 ZX=上视 在绘制 3D 草图时显示“参考三重轴”，将非常有利于帮助用户了解当前的坐标系，如图 7-29 左下角的“参考三重轴”。 7.4.2 样条曲线 在 SolidWorks 管线系统中，在线路中使用样条曲线可以建立管筒或电缆的线路。 样条曲线是通过若干个点（至少为两个点）的平滑曲线，如图7-30 所示，用户可以通 过控制样条曲线的型值点的位置和数量、相切控制点、相切长度来控制样条曲线的形状。 图 7-30 样条曲线 用户可以在2D 草图中绘制样条曲线，也可以在3D 草图中绘制3D 样条曲线。在 SolidWorks 管
32、路系统中，样条曲线大多数情况下是3D 样条曲线。 在 SolidWorks 管路系统中常用的几个编辑样条曲线的方法为： 插入样条曲线型值点 右击样条曲线，从快捷菜单中选择【插入样条曲线型值点】命令，可以为样条曲线添 加一个控制点，从而便于利用新增的控制点控制样条曲线的形状，如图7-31 所示。 图 7-31 添加样条曲线型值点 修改相切控制 通过改变样条曲线相切控标的长度和角度，调整样条曲线的形状，如图 7-32 所示。 图 7-32 修改相切控制 为样条曲线添加几何关系 在管路系统中，一般使用样条曲线的端点和直线的管线建立“相切”几何关系。
33、 为样条曲线标注尺寸 在为样条曲线标注尺寸时，主要是通过尺寸控制样条曲线型值点的位置尺寸。 7.4.3 分割实体 “分割实体” 工具位于“草图”工具栏中，该工具主要用于对草图实体的分割。 在 SolidWorks 管路系统设计中，一般使用分割工具对直线进行分割，从而便于在分割 的位置（断点）上添加其他必要的管路附件，例如三通或开关，如图7-33 所示。 图 7-33 使用分割实体工具分割直线 7.4.4 使用设计库 在设计时使用设计库，是最有效的提高效率的手段之一，也是SolidWorks 管路系统设 计中必须的用户界面。 在管道系统设计中，Sol
34、idWorks 可以根据路线情况自动添加一些必要的管路附件，例 如90°或45°弯头。但对于其他的一些管路附件，例如开关、三通、接头等附件，则要求用 户人工添加，从设计库中拖放相应的附件到管路系统是最有效的设计方法。 如图 7-34 所示，从设计库中拖放管路附件到相应的点上，即可在管路中添加管路附件。 图 7-34 使用设计库添加管路附件 7.5 设计案例：管道设计(硬管设计) 如图 7-35 所示，通过管道系统的设计，用户可以获知管道布局时所需的各段管道长度、弯头和相关附件的数量。 图 7-35 设计案例：管道设计 7.5.1 管道系统设计的一般步骤 一般来说应从管
35、道的起点（某个零件上的连接点）开始建立整个管道系统的三维模型， 因此系统将根据起始的连接点定义的管道类型、名义尺寸、壁厚等级的匹配选择某个规格 的管道。 完成管道系统零件库以后，在装配体中完成管道系统的过程就比较简单和高效。管道 系统的设计步骤如下： 打开要建立管道系统的装配体 必要时在装配体中建立管道中的起点和管道布线草图 1设置选项：设置管道系统零件库的位置 2开始布路：从起点开始布路，确定管道设置管道子装配体的保存名称和位置。 3编辑布路：通过各种方法完成管道系统的线路图（3D 草图）。 4添加必要管路附件：使用设计库添加必要的管路附件。 5完成：完成管道子装配体，
36、确定保存的管道零件名称和位置 6管道系统的编辑和修改：如果用户需要对管道系统进行修改，则需要编辑管路子 装配体，编辑管路系统的属性或线路草图，也可以删除或添加管路附件。 7.5.2 管道布局 在进行管道系统设计前，利用草图对装配体中的管道要经过的位置进行布局是必要的。 这样做的优点是可以在管道设计时对路线草图添加相应的几何关系，从而减轻了管线布局 中绘制3D 草图的复杂操作。 通常使用如下两种方法对管道进行布局： 使用 2D 或3D 草图简单描述管道要经过的点或位置。 在装配体中添加必要的零件，例如吊钩、管箍确定管道通过的位置。 <1> 打开装配体 打开“培训模型\管道设
37、计（硬管设计）\config_PIPING_ROUTES\”文件夹中的“Piping Assembly”装配体文件，如图7-36 所示，装配体中已经添加了有关的设施，并使用配合关系确定了位置。 图 7-36 “Piping Assembly”装配体 如果使用“轻化”状态打开装配体，务必在打开装配体后设定所有零件为“还原”。 <2> 布局草图 由于Piping Assembly中还有一些零部件需要在布管时予以考虑，因此这里首先使用2 D 草图简单描述一下管道在Piping Assembly中的位置。参考7-37 所示绘制草图，该草图代表管道在Piping Assembly中的大概位置
38、尺寸不需要十分准确。 图 7-37 绘制草图 7.5.3 管道起点 管道的起点必须要定义管道的连接点。本例中，已经在燃气表的出口处添加了一个“90 弯头”零件，零件中已经建立了管道连接点，如图7-38 所示。 图7-38 7.5.4 设置选项 SolidWorks Routing 插件的系统选项在插件被激活后，显示在【工具】|【选项】中，这 些选项用户管道系统设计中的环境设置和管道零件库设置。 在进行管道设计前，用户应设置管道库零件的位置，以便于系统查找管道零件和管路 附件。 另外，由于需要使用设计库管理管路附件
39、因此还应该添加自定义的设计库位置。 <3> 管道零件库位置 选择下拉菜单中的【工具】|【选项】命令， 如图 7-39 所示，在【步路】分支中设定 管道零件库的位置。 这里设置管道零件库的位置为“培训模型\training design library\routing\piping\threaded fittings (npt)”，保留其他默认选项。 图 7-39 管道零件库位置 <4> 添加设计库位置 单击【文件位置】分支，如图7-40 所示，增加一个新的设计库的位置。这里添加的库 的位置为“培训模型\training design library\routing\pip
40、ing\threaded fittings (npt)”。 图 7-40 添加设计库位置 <5> 完成 单击【确定】按钮，关闭选项对话框。 <6> 显示步路点 选择下拉菜单中的【视图】命令，选中复选菜单【步路点】，如图7-41 所示，在图形 区域显示装配体中所有的步路点。 图 7-41 显示步路点 7.5.5 开始步路 开始步路后，系统将提醒管道子装配体的保存名称和位置。本设计案例一律采用系统 默认指定的名称进行保存。 <7> 开始步路 放大图7-42所示的管道起点位置，右击“CPoint1”特征，从快捷菜单中选择【开始步 路】命令。 图7－42 <8>
41、 保存管道子装配体 在对话框中给定管道子装配体的名称和保存位置，如图7-43 所示，单击【确定】按钮 使用默认名称“RouteAssy2-Piping Assembly”保存在主装配体所在的文件夹中。 图 7-43 保存管道子装配体 <9> 管道属性 在PropertyManager 中设置管线系统的属性，如图7-44 所示。 在【管道】选项组中，单击【浏览】按钮选择“C:\SolidWorks Tutorial Files\装配 体实例\管道设计库\螺纹钢制管道\”文件夹中的“threaded steel pipe”作为管道零 件。 系统将根据连接点的定义从管道零件
42、中，选择一个合适的配置作为管道零件的规 格，这里应确保管道零件的配置为“Threaded Pipe 0.75 in, Sch 40”。 【折弯-弯管】选项组 此选项组用于确定管道在折弯位置的处理方式，如图7-44 所示，这里选择【总 是使用弯管】。 单击【浏览】按钮，选择“培训模型\training design library\routing\piping\threaded fittings (npt)“道零件库中的“threaded elbow--90deg.sldprt” 零件作为默认的弯管零件。 弯管的配置：从【基本配置】下拉
43、列表框中选择弯管零件的配置，这里选择 “CLASS 2000 THREADED ELBOW, .50 IN”。 默认其他选项，单击【确定】按钮开始步路。 图 7-44 设置线路属性 <10> 编辑零部件 系统处于编辑零部件状态下，如图7-45a 所示，当前编辑的零部件为管道子装配体，激 活的3D 草图为管道系统的路线图。如图7－45b所示，将manifold<2>添加到线路中。 图 7-45a 编辑零部件 图7－45b 添加到线路 <11> 延伸管道线 在当前3D 草图绘制状态下，系统从管道起点引出一段直线。如图7-46 所示，拖动
44、直 线端点使之延长。 图 7-46 延长管道线 <12> 绘制直线 单击“草图”工具栏中的【直线】工具，添加管道线路。如图7-47 所示，由于当前处 于绘制3D 草图状态下，绘制直线时应注意所在的坐标系。 图 7-47 添加直线 <13> 标注尺寸 如图7-48 所示，为草图直线和端点标注尺寸。在3D 草图状态下，用户可以选择一个 面和草图实体标注尺寸。 图 7-48 标注尺寸 3D 草图中弯管半径的尺寸由系统自动形成，用户不必修改其数值。修改半径尺寸，有可 能造成管道系统的重建错误。 <14> 完成 管道系统的一部分已经完成，可以暂时退出3D 草图状态
45、如需要对管道进行修改或 添加其他部分，可以再次编辑管路。 <15> 保存管道零件 系统将提示保存管道零件的名称和位置，如图7-49 所示，这里将文件保存为默认的名 称和位置，单击【保存】按钮。 图 7-49 保存管道零件 <16> 完成的管道系统 系统自动利用3D 草图完成管道系统，如图7-50 所示，在FeatureManager 设计树中添 加了管道零件和相关的管路附件。 图 7-50 完成的部分管道 退出 3D 草图后，系统仍然处于“编辑零部件”状态下，用户对装配体的编辑仍然只是对管道子装配体的编辑。 7.5.6 编辑线路 对管道线路的编辑，实际
46、上是对 3D 草图的编辑。当用户需要再次编辑管道线路时， 可通过两种方法进行： 编辑 3D 草图 在 FeatureManager 设计树中右击“线路1”特征，从快捷菜单中选择【编辑线路】 命令。 7.5.7 添加管路附件 用户可以直接从设计库中添加管路附件到管路系统，一般说来，应把管路附件添加到 3D 草图的端点或断点上。 当需要放置管道附件的位置上没有端点时，应使用“分割实体”命令断开直线。 <17> 编辑路线 在FeatureManager 设计树中右击“线路1”特征，从快捷菜单中选择【编辑线路】命 令，激活3D 草图处于
47、编辑状态。 <18> 分割实体 使用“分割实体”工具将如图7-51所示管道直线分割为两段，为断点位置标注尺寸为10in。 图 7-51 分割实体 <19> 设计库 如图7-52 所示，从设计库中定位到管道系统设计库，这里为“培训模型\training design library\routing\piping\threaded fittings (npt)”。 图 7-52 设计库 <20> 添加三通 这里需要在已经分割的断点上添加一个三通附件，如图7-53 所示，从设计库中拖动 “threaded tee”零件到断点上。 注意，在放置零件之前，应从图形区域的预览
48、中观察零件的正确位置。如方向不正确， 则使用TAB 键进行切换，这里要保证三通的中间端口向上。 图 7-53 添加三通 <21> 选择配置 从【选择配置】对话框中选择管路可适应的管路附件零件的配置，如图7-54 所示，这 里选择“CLASS 2000 THREADED ELBOW, .50 IN”配置，单击【确定】按钮。 图 7-54 选择配置 <22> 继续布线 系统自动从三通零件的中间端口引出直线，用户可以直接修改该直线的长度。如图7-55 所示，从延伸的直线端点开始，绘制一条新的直线。 图 7-55 绘制直线 将manifold<3>也添加到线路中，生成新的管道
49、如图7－56所示 图7－56完成管路布局 <23>再次分割实体 再次使用“分割实体”工具将如图7-51所示管道直线分割为两段，为断点位置标注尺寸为10in。 图7－57再次分割实体 <24>添加配件 单击该分割点，在布路工具栏中单击“添加配件”,选择config_PIPING_ROUTES文件夹中Ｖalve,从列出的所有配置中选择配置”0.75in”,如图7-58所示 图7-58添加配件 <25> 完成 3D 草图 退出3D 草图。 <26> 非 90°折弯 很显然，使用默认的90°弯头是无法形成管道的。当管道线路中出现非90°折弯时，用 户可采用三种方
50、法进行处理，如图7-59 所示。 交替弯头：选择另外一种弯管代替默认的弯头； 制作自定义弯头：使用复制生成新的弯头零件，但需要用户重新编辑复制的零件。 生成成型折弯：不使用弯头，而直接生成折弯。 这里采用第一种方法进行处理。单击【浏览】按钮，选择“螺纹钢制管道”库中的“threaded elbow--45deg”零件作为此处的弯头零件，如图7-59 所示。45deg折弯被添加到管路当中,如图7-60所示. 图 7-59 非90°弯头处理 图 7-60 45°折弯添加到管路中 处理管道系统时，对非90°折弯，用户最好要根据现有弯头零件的类型明确给定折弯的 角度，否则处理折弯时将造成很大的困难。 <27> 保存文件 选择下拉菜单中的【文件】|【保存】命令，如图7-61 所示，由于当前正处于编辑零部 件状态下，系统将提醒用户选择保存的文件。这里选择主装配体“Pipi
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