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pro/e为pdm提供数据源,pdm对数据进行管理。 --【匿名用户】:E-works热心网友
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自顶而下的大型钢结构参数化三维设计流程

PRO/E软件自顶而下的参数化设计指导思想下,大型钢结构三维设计在流程上大体可分图1所示的设计准备、模型构造和图表生成三大节拍。

1 大型钢结构的三维设计准备

 

在以PRO/E软件为技术平台的大型钢结构三维设计过程中,设计准备节可按设计策划、方案设计和框架设计三个子环节依次进行。

1.1 大型钢结构的三维设计策划

在正式接到产品设计任务后,为保证后续设计环节正确有序的进行,需要进行包括以下四项主要内容的设计策划:

(1) 审图,首先应明确并及时消除设计院蓝图中潜在疏漏之处和不定因素,再针对钢结构横纵剖面的定位基准及板厚分布规律进行重点分析,然后签署审图意见,使设计蓝图具备三维设计条件。

(2) 工艺拆分,即产品主管应结合厂内的工艺生产条件,进一步明确钢结构分/节段类型,并对各分/节段的横向和纵向进行板单元拆分及优化。

(3) 制订出图计划,计划中应包含详细图纸目录、相关责任人及交图期。

(4) 通用件规划,主要对在各分/节段间通用的零部件进行分类统计。

1.2 钢结构产品三维框架模型的方案设计

PRO/E软件平台下,由于钢结构产品的三维框架模型实质上是一个自顶而下由装配件和骨架两类文件通过一定层次和一系列虚拟装配关系组装起来的模型树,因此相应框架设计方案应主要包括装配树结构设计、骨架设计和装配关系设计三部分。

第一:产品框架模型树结构设计。

在装配树结构设计环节,应结合产品的结构、工艺及生产组织等特点明确框架模型装配树级数和各级对象。以表1所列的江东桥完整框架模型为例,该桥框架模型树中的全桥→定位节段(含吊装号)→通用节段→单元件的四级主结构反映了箱梁桥钢结构及装配关系;骨架依附于全桥、通用节段及单元件,体现了PRO/E软件骨架的布局特点及相应装配体对骨架设计的需求。

1 江东大桥完整框架模型的装配树结构

装配树级数

各级参与装配对象

第一级

全桥总装配件

第二级

各定位节段装配件、钢横梁装配件及全桥横纵向总骨架

第**

各定位节段下的通用节段(左右幅主梁)以及钢横梁下的骨架

第四级

各通用节段下的骨架、单元件

第五级

各主要单元件的骨架。

第二:产品框架模型骨架设计。

在装配树结构设计完成后,首先应根据骨架的布局及联系和自顶而下的思路明确各装配级骨架之间的继承方案,保证骨架对整个产品模型具有足够的控制能力,然后针对典型骨架进行建模方案的总体规划,最后分别对各具体骨架的建模方案进行详细设计。

第三:产品框架模型树装配关系设计。

为确保产品框架模型结构紧凑,应按照以下规则进行装配关系设计:

(1) 按缺省装配、坐标系对齐装配、正装配(指三对装配面均对齐)和反装配(指两对装配面匹配、一对装配面对齐)顺序依次选用装配类型;

(2) 装配特征优先参考骨架;

(3) 根据零部件(在斜轴侧视角下)独立显示时结构侧可见的原则确定与上级装配体的正反装配关系。

1.3 钢结构产品三维框架模型设计

产品框架模型的方案设计完成后,可进行框架模型的三维设计,以江东桥为例,相对完整的框架设计依次可分为以下三个主要流程:

(1) 架构产品顶级装配,即先创建全桥总装配体,再在装配体下依次创建全桥纵、横向总骨架,完成相应骨架特征信息,然后创建并通过纵向总骨架定位各定位节段及钢横梁单元;

(2) 定位各通用节段,即在各定位节段下创建并装配相应通用节段;

(3) 对各通用节段进行框架设计,依次包括在通用节段下创建并编辑节段骨架、创建并装配各横纵向单元件以及在各单元件下创建并编辑相应骨架。

对于复杂产品,在保证对产品有效控制力度的前提下,可对通用节段以下框架设计任务进行并行设计分工,以缩短设计周期并有助于设计人员平稳进入设计角色。

 

2 大型钢结构产品三维实体模型构造

 

根据大型钢结构产品零件特征简单而装配结构关系复杂的特点,分/节段三维实体建模应遵循以下规则:

(1) 缺省装配和骨架参照优先:即对新创建的零部件尽可能采用缺省装配,以降低装配难度;零件的实体特征设计及装配尽可能参照骨架,以保证骨架对模型自顶而下的有效控制。

(2) 零件实体特征的生成以拉伸为主、挖补为辅:即对于矩形板或型材,通常根据横截面特征拉伸生成实体;而对于异形板,通常先按基本外形轮廓沿板厚方向拉伸成实体,再通过局部挖补得到异形实体特征。

在以上建模规则下,分/节段的三维实体建模可按以下流程进行:

(1) 创建并用缺省装配关系装配首次出现的单元件;

(2) 完成各单元件下零部件的创建装配及特征建模;

(3) 引入并装配重复出现的单元件和通用件;

(4) 完成分/节段散件的创建、装配及特征建模;

(5) 填写分/节段三维模型的材质、规格及工艺路线等工艺信息;

(6) 对三维模型进行完整性和正确性检查及模型完善;

 

3 大型钢结构三维设计的图表生成

 

根据大型钢结构由零件→单元件→分/节段的制造模式,设计人员需依次提供套料图、单元件图和分/节段总成图。套料图主要反映零件的下料及机加工信息,单元件图主要反映各单元件内零部件之间的定位和装焊信息,分/节段总成图主要反映各单元件及散件之间的定位和装焊信息。

3.1 完善零件图的出图流程

目前套料图主要由自主开发的套料软件通过套料设计生成,PRO/E软件主要通过零件分离向套料软件提供带有工艺信息和标识的零件平面图,零件分离主要包括三个流程:

(1) 零件后处理:按产品装焊工艺要求,在零件的族表文件中对零件的平面理论轮廓(对折弯板件,需用钣金功能进行展开)加放余量、补偿量等工艺信息,得到零件的下料轮廓;

(2) 生成零件平面视图:即在绘图环境下通过与族表零件模型关联,生成11的零件平面视图;

(3) 完善零件图:在零件二维平面图上增加坡口、关键尺寸等标识信息。

3.2 施工制造图的出图流程及主要技术方案

    目前单元件图和分/节段总成图均采用A3图册形式,在出图流程上相似,以下列出单元件图册的出图流程:

(1) 创建图册文件并进行对象关联,即在分/节段三维模型处于显示状态下创建绘图文件,引用A3幅面的封面页模板,添加各单元件三维模型作为关联对象;

(2) 生成单元件视图,即先激活要生成视图的单元件,再增加新页面并将页面模板变为内页,然后依次插入单元件的各视图;

(3) 完善单元件图面信息,包括创建球标、画辅助线、剖口示意图、标注尺寸、符号(焊缝符号、板厚、样冲点)和插入注释等。

前一页单元件图完成后,后续单元件出图可按照(2)(3)步骤依次进行。

/节段总成图册的出图特点主要在于关联对象为分/节段三维模型,有专门配套表(BOM)内页,且三维模型与图册内页呈一对多关系。

在用PRO/E出施工图过程中,针对常见技术问题提出以下主要解决方案:

(1) 复杂视角和剖面的定义:通过在三维建模环境下分别通过重定向视图工具和视图管理器中实现,当视角方向与剖面垂直时,可在同一视图中配合使用;

(2) 视图辅助信息的生成:首先在绘图环境下根据BOM表球标,实现了视图中各零部件的快速自动关联标识,其次通过线草绘或偏置视图边界获得视图的辅助线信息,解决了辅助尺寸的标注问题,再者通过建立标准符号库解决了焊缝等符号的标识问题;

(3) 示意图的生成:由于示意图通常包含工艺信息,在理论三维模型中体现代价很大甚至无法体现,为此提出两种解决方案:第一,三维模型关联生成法,即先根据示意图的特征建立相应三维模型,然后将三维模型关联到绘图中,生成相应视图;第二,图元绘制法,即在绘图环境下通过线草绘等功能获取11的示意图图元信息,然后根据图面空间进行缩放。

发表于: 2012-11-07 18:48 阅读(208758) 评论(2) 收藏 好文推荐

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