proe在鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)(一) 大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2013-07-08 by:廣州CAD:proe設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

proe鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):

大型鋼結(jié)構(gòu)是武昌造船廠民品的重要組成部分,主要包括大型橋梁產(chǎn)品和成套設(shè)備等。目前武昌造船廠在國(guó)內(nèi)大型鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)迅速崛起,放眼不斷開(kāi)拓的市場(chǎng),要爭(zhēng)取絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),提升自主創(chuàng)新能力成為關(guān)鍵。鑒于此,引進(jìn)了PTC公司的proe三維設(shè)計(jì)軟件,以不斷推進(jìn)工廠在傳統(tǒng)大型鋼結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)模式和管理理念創(chuàng)新。

2005年底,武昌造船廠用proe軟件相繼對(duì)珠江福州北汊斜拉橋、杭州灣南航橋、彭水承船廂以及杭州市江東大橋等大型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品進(jìn)行了三維設(shè)計(jì),穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)了由二維向三維設(shè)計(jì)工作模式的轉(zhuǎn)變,并在proe三維設(shè)計(jì)取得初步成效的基礎(chǔ)上集成了數(shù)據(jù)管理軟件、套料軟件等系統(tǒng)軟件,建立了企業(yè)制造信息管理平臺(tái),從而增強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的組織、管理和控制力度。

二、大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

proe三維設(shè)計(jì)軟件通過(guò)與傳統(tǒng)大型鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)合應(yīng)用,形成的大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)相比有了很大飛躍,集中體現(xiàn)在以下三方面:

(1) 設(shè)計(jì)思路的開(kāi)拓?；趐roe軟件的三維設(shè)計(jì)采取自頂向下的設(shè)計(jì)思路,即先構(gòu)架產(chǎn)品的整體框架模型,再依次進(jìn)行單元件和零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于框架模型中多層次分布的骨架包含了整個(gè)產(chǎn)品的主要定位和參考信息,因此這種設(shè)計(jì)思路提升了產(chǎn)品主管對(duì)產(chǎn)品的整體把握能力。

(2) 技術(shù)含量的提升。在proe參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)下,由于所有點(diǎn)、線、面及實(shí)體等特征均通過(guò)可變尺寸參數(shù)和約束來(lái)控制,施工圖的基本圖面信息由三維模型自動(dòng)生成,而且以骨架為首的尺寸和約束的改變將能快速驅(qū)動(dòng)相關(guān)三維模型及二維工程圖的關(guān)聯(lián)性變更,因此與二維CAD技術(shù)下相對(duì)松散的圖面信息組合方式相比,設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性、精度及變更響應(yīng)能力明顯增強(qiáng)。

(3) 可視化效果和過(guò)程控制力度的增強(qiáng)。三維設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)人員專業(yè)的三維空間想象變?yōu)橹庇^的三維數(shù)字模型,使設(shè)計(jì)更貼近產(chǎn)品實(shí)物;而三維建模本身是對(duì)產(chǎn)品制造和裝配過(guò)程的數(shù)字化模擬,可使產(chǎn)品建造環(huán)節(jié)中的潛在工藝和技術(shù)問(wèn)題在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)得到提前發(fā)現(xiàn)和解決。

三、自頂向下的大型鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)化三維設(shè)計(jì)流程

在proe軟件自頂向下的參數(shù)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想下,大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)在流程上大體可分圖1所示的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、模型構(gòu)造和圖表生成三大節(jié)拍。

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圖1 大型鋼結(jié)構(gòu)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)主流程

3.1 大型鋼結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

在以proe軟件為技術(shù)平臺(tái)的大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)準(zhǔn)備節(jié)可按設(shè)計(jì)策劃、方案設(shè)計(jì)和框架設(shè)計(jì)三個(gè)子環(huán)節(jié)依次進(jìn)行。

3.1.1 大型鋼結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)策劃

在正式接到產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)后,為保證后續(xù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)正確有序的進(jìn)行,需要進(jìn)行包括以下四項(xiàng)主要內(nèi)容的設(shè)計(jì)策劃:

(1) 審圖,首先應(yīng)明確并及時(shí)消除設(shè)計(jì)院藍(lán)圖中潛在疏漏之處和不定因素,再針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橫縱剖面的定位基準(zhǔn)及板厚分布規(guī)律進(jìn)行重點(diǎn)分析,然后簽署審圖意見(jiàn),使設(shè)計(jì)藍(lán)圖具備三維設(shè)計(jì)條件。

(2) 工藝拆分,即產(chǎn)品主管應(yīng)結(jié)合廠內(nèi)的工藝生產(chǎn)條件,進(jìn)一步明確鋼結(jié)構(gòu)分/節(jié)段類型,并對(duì)各分/節(jié)段的橫向和縱向進(jìn)行板單元拆分及優(yōu)化。

(3) 制訂出圖計(jì)劃,計(jì)劃中應(yīng)包含詳細(xì)圖紙目錄、相關(guān)責(zé)任人及交圖期。

(4) 通用件規(guī)劃,主要對(duì)在各分/節(jié)段間通用的零部件進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

3.1.2 鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品三維框架模型的方案設(shè)計(jì)

在proe軟件平臺(tái)下,由于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的三維框架模型實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自頂向下由裝配件和骨架兩類文件通過(guò)一定層次和一系列虛擬裝配關(guān)系組裝起來(lái)的模型樹(shù),因此相應(yīng)框架設(shè)計(jì)方案應(yīng)主要包括裝配樹(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、骨架設(shè)計(jì)和裝配關(guān)系設(shè)計(jì)三部分。

第一:產(chǎn)品框架模型樹(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在大型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的裝配樹(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),主裝配結(jié)構(gòu)通常為產(chǎn)品→分/節(jié)段→單元件三個(gè)裝配級(jí),骨架應(yīng)分別布局于這三級(jí)裝配組件下;同時(shí)結(jié)合產(chǎn)品的具體工藝及生產(chǎn)組織等特點(diǎn),主裝配結(jié)構(gòu)可作適當(dāng)調(diào)整。

第二:產(chǎn)品框架模型骨架設(shè)計(jì)。

在裝配樹(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,首先應(yīng)根據(jù)骨架的布局及聯(lián)系和自頂向下的思路明確各裝配級(jí)骨架之間的繼承方案,保證骨架對(duì)整個(gè)產(chǎn)品模型具有足夠的控制能力,然后針對(duì)典型骨架進(jìn)行建模方案的總體規(guī)劃,最后分別對(duì)各具體骨架的建模方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。

第三:產(chǎn)品框架模型樹(shù)裝配關(guān)系設(shè)計(jì)。

為確保產(chǎn)品框架模型結(jié)構(gòu)緊湊,應(yīng)按照以下規(guī)則進(jìn)行裝配關(guān)系設(shè)計(jì):

(1) 按缺省裝配、坐標(biāo)系對(duì)齊裝配、正裝配(指三對(duì)裝配面均對(duì)齊)和反裝配(指兩對(duì)裝配面匹配、一對(duì)裝配面對(duì)齊)順序依次選用裝配類型;

(2) 裝配特征優(yōu)先參考骨架;

(3) 根據(jù)零部件(在斜軸側(cè)視角下)獨(dú)立顯示時(shí)結(jié)構(gòu)側(cè)可見(jiàn)的原則確定與上級(jí)裝配體的正反裝配關(guān)系。

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