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    空降閘提高了設計效率

    來源:停車場系統歐仕堡 官網:www.osbkj.com 人氣: 時間:2016-05-23 09:13 【
    空降閘提高了設計效率水電設計大多數采用的設計軟件仍為AutoCAD,該軟件相比手工繪圖大大提高了設計效率,但其不夠智能,在因為原始設計資料變動的情況下,設計完成的產品可能需要重新手工調整,且其工作量相當的大,費時費力。在計算機輔助設計(CAD)技術不斷發展的今天,三維CAD技術在航空航天、汽車制 造、造船、機械制造、電子、電器、消費品等行業得到了廣大的應用,而在水電行業,目前還只是開始階段,但其在水電行業的應用是必然的。CATIA是一款功能強大三維CAD設計,具有7大類模塊:機械設計、曲面造型、產品分析、設備及系統工程、車間設計、數控加工以及產品綜合。在水 工鋼閘門設計中,主要應用到機械設計和產品分析。我院于2006年采購了CATIA軟件,并對員工進行了多次階段性的培訓。目前,我們已經運用CATIA 完成了多套水工鋼閘門的三維建模及利用三維模型生成二維圖紙的工作,初步掌握了平面鋼閘門三維設計方法和技巧。利用CATIA設計水工鋼閘門的基本思路就是:先通過做草圖建立三維模型,再在三維模型的基礎上生成二維工程圖,當一套閘門按此方法做完以后,可以對其進行參數化,對關鍵參數(如孔口尺寸、支承跨度、梁格位置等)進行參數化設置后,當初始條件變化后或需要設計類似閘門時,可以通過修改參數值來自動重 新生成三維模型和二維工程圖,這樣就大大節省了設計者的時間與精力,提高了設計效率。參數化是貫穿CATIA的重要思想,設計過程中應掌握好使用。生成二 維工程圖是目前設計院的最終目的,現就利用CATIA設計水工平面鋼閘門做一些介紹,在此拋磚引玉,希望廣大業內人士批評指正。下面著重介紹三維模型的建 立、二維圖的生成、標準件庫的建立。
    1  三維建模的建立
    閘門三維模型的建立,一般分為以下幾個步驟。
    1.1  產品的結構型式
    一套閘門分門葉和門槽埋件兩部分,在建模之前,首先要確定產品的結構型式,哪個是裝配,哪個是零件,是并列關系還是父代子代關系。先搭一個總的框架。如:閘門門葉部分應該是一個總裝配,門葉結構和支承裝置應該是其下并列關系的兩零件,而支承裝置又可以是一個裝配,其下有主輪、輪軸、螺栓等零件;門 槽埋件是一個總裝配,其子零件是主軌、反軌、底坎等。
    1.2  零部件設計
    確定了產品的結構型式后,就可以分別進入相應部分進行零部件設計。大多數的三維軟件的零件設計都很類似,都是通過做草圖生成相應的三維實體,CATIA也不例外,先選擇一個草圖基準平面,在其上進行草圖設計,完成后退出草圖模式,進入零件設計模式,對草圖進行拉伸、旋轉、開凹槽等實體操作,再對實體進行導角、陣列、鏡像等特征修飾操作,生成一個零件幾何體,一個零件幾何體下可以有很多這樣的實體(帶特征修飾或不帶特征修飾),而一個零件 下面也可以有很多零件幾何體。水工鋼閘門門葉結構是通過很多鋼板、型鋼焊接而成的,為方便表達各板材及其相互間的關系,每一個板材對應一個零件幾何體,如,主梁的前翼緣板與主梁的腹板就分別是兩個幾何體。 這樣處理的好處在于在結構樹上表達很清晰,以后生成二維圖的時候,剖面線將會自動區分出兩個板材。完成了一個零部件設計后,可以切換到另外一個零件進行設計,各零部件的元素之間可以相互參考引用,達到“你動我跟著動”的聯動效應,而不需要人為的去重新 調整,這種設計方法叫混合式設計,如,反向滑塊一般焊接在主梁軸線端部位置,當重新調整主梁的上下位置后,反向滑塊將自動出現在主梁軸線新位置的端部,當然,在反向滑塊的草圖設計的時候,就得引用主梁軸線。所以,為了能達到聯動效應,在設計過程中,設計者應有意識的去引用已有的零件元素。
    1.3  裝配設計
    裝配設計其實就是將設計好的各個零件組裝起來,通過添加零件間的重合、同心、距離、夾角、平行、垂直等約束條件,使各零件組合成一個裝配體,這個裝配體即完整的產品。同時在裝配過程中,進行動態裝配干涉檢查,可以及時對某零部件進行修改。最后對總裝配進行渲染,包括加顏色、設置透明、賦予材料屬性等。
     2  二維圖的生成
    二維圖生成過程如下:
    2.1  視圖生成
    三維模型建立完成之后,通過生成主視圖命令,在三維模型上選取一個視圖平面,即可生成主視圖,其他視圖可以通過投影的方法產生,確定主視圖后選擇投影方向,即可生成該方向上的視圖,而剖視圖只需在視圖上選擇兩點確定剖面位置,即可生成,剖面線的模式是根據三維模型的材料屬性而自動生成的,因此,鋼板 的剖面與橡膠的剖面是自動區分的。還有局部放大視圖、軸側圖等這些都可以在CATIA的工程圖模塊中方便的生成。生成了視圖后,隱藏線、中心線、螺紋線等 可以在視圖屬性中選擇顯示或者不顯示,在閘門的上下游視圖中,選擇顯示隱藏線,則隱藏線太多,顯得很雜亂,選擇不顯示隱藏線,梁格的大小反映不出,這時可以通過選擇顯示隱藏線,通過在三維模型上選擇視圖的影響范圍來實現顯示部分隱藏線。
    2.2  尺寸標注
    尺寸標注是對已生成的二維視圖進行添加尺寸的操作,CATIA能實現自動標注,但在水工鋼閘門設計上應用自動標注不是很理想,這是因為自動標注針對每一個零件幾何體進行標注,如主梁截面的規格,在下主梁上表達了,其余主梁系統也會自動添加標注,而往往我們習慣表達一處就知道了,除非主梁截面規格不一 樣才會再標注一次。所以目前我們采用人工添加標注的方式,人工添加標注也很方便,因為二維圖是根據三維模型生成,因此,所有的二維尺寸都是正確的,是跟三維模型關聯的,當然也可以修改尺寸為假尺寸。公差標注可以根據公差代號,方便的查出上下偏差。粗糙度、焊縫的標注,都可以方便的進行,只是,默認的焊縫標 注符號是按國際標準的,想改成國家標準還需要二次開發來定制,目前,我們暫時采用將各種型式的焊接標注符號按國家標準先畫出,然后對其入庫,使用的時候調出相應的焊接標注符號,進行焊縫標注。
    2.3  圖框和材料表
    CATIA工程圖環境中,圖框作為頁背景,而視圖作為工作背景,兩者不能同時編輯,需激活成當前對象才能進行編輯。每個企業都有自己的圖框標準,可 以通過原有的AutoCAD格式的圖框樣板文件,導入到CATIA中,制作CATIA格式的圖框樣板文件,使用的時候通過插入背景視圖來添加圖框。
    材料表可通過Excel表格導入,在CATIA中調整成企業標準格式后,進行入庫,方便下次調用使用。材料表中的材料、單重、數量、總重等參數,常規方法是各自輸入的,由于三維模型的建立及材料的賦予,使得每個零件都應有這些參數,通過在三維模型上測量重量,在材料表中的單重單元格數值鏈接到三維模 型上的測量結果,這樣就實現了聯動。當然這并不是最好的方法,最好的方法是通過二次開發定制,自動生成按企業標準的材料報表。
        
    使用當前創建的參數變量創建與模型文件對應的設計表,在其中添加標準件參數化的數據,即同一類型標準件的不同尺寸。設計表以“.xls”的文檔格式 保存,能使用Excel軟件方便的實現添加與修改參數。表的各列代表模型的某些屬性及參數變量,包括文檔編號(PartNumber)、材料和尺寸等。如 圖5所示為常用件P型水封的文檔。
        3.1.4  創建Catalog文件
    新建或調用原有的Catalog文檔,引入含有參數設計表的模型文件,最后加入零件的描述信息,保存Catalog文件。在實際的應用中,通過利用庫瀏覽器訪問已建的Catalog文件,實現標準件的預覽和調用。圖6所示將模型加入到已有的Catalog文檔中。
        3.1.5  Power Copy及UDF建模
    PowerCopy和User Defined Features(UDF) 是CATIA的一種特征定義工具。通過它,設計者可以把一些在結構設計中經常使用的特征用戶
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