三維CAD軟件在結(jié)構(gòu)件展開中的應(yīng)用

2013-08-06 by:廣州cad教學(xué)中心來源:仿真在線

0 引言

風(fēng)機制造業(yè)中的鉚焊結(jié)構(gòu)件占很大比例,有些結(jié)構(gòu)件需要展開放樣后才能進(jìn)行加工。放樣的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及加工成本。

展開放樣是一種專業(yè)性很強的技能,它要求操作者具有畫法幾何基礎(chǔ)知識、空間想象能力和豐富的實踐經(jīng)驗。傳統(tǒng)的展開放樣是在平面上用作圖的方法來完成的。用這種方法要完成較復(fù)雜的展開,比較困難。

隨著計算機應(yīng) 用技術(shù)的發(fā)展,三維CAD 軟件近幾年在我國得到廣泛應(yīng)用。本文介紹了一種應(yīng)用三維CAD 軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)件展開的方法,使復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的展開變得簡單、方便、快捷。

1 展開方法概述

三維CAD 軟件進(jìn)行展開放樣適用于較為復(fù)雜的、不可展曲面的展開。

用三維CAD 軟件進(jìn)行展開放樣大致分為4個步驟。

1.1 繪制草圖

草圖是生成曲面和實體的基礎(chǔ)。草圖繪制要以設(shè)計圖樣為依據(jù),出于工藝性考慮可以做適當(dāng)修改;較復(fù)雜的圖形在二維設(shè)計軟件上繪制后,可以插入到草圖中;草圖繪制后要添加約束。

1.2 建立模型

建模就是在草圖輪廓的基礎(chǔ)上,通過軟件的功能生成面或?qū)嶓w。

由于展開放樣在物體的某一特性面上(如中性層面)進(jìn)行的,因此在建模操作過程中,一般以曲面的特征進(jìn)行。用于展開放樣的建模方法有:拉伸曲面、放樣曲面、旋轉(zhuǎn)曲面、延伸曲面等。

1.3 分解曲面

草圖繪制和建模是放樣的過程,獲取數(shù)據(jù)才是最終目的。

三維CAD 軟件只提供了一般鍍金件的展開功能,并沒有提供曲面展開的功能。分解曲面就是將曲面分解為若干個彼此相連的、在不同平面的三角形區(qū)域,以這些三角形平面代替曲面,以達(dá)到近似展開的目的。

1.4 繪制展開圖

繪制展開圖就是將分解曲面形成的, 彼此相連的三角形繪制在同一平面上。展開圖要按工藝要求加以整理,并標(biāo)注尺寸及相關(guān)信息,以指導(dǎo)生產(chǎn)。

2 展開方法特點

用三維CAD 軟件進(jìn) 行展開放樣與傳統(tǒng)的展開放樣方法比較,有如下特點。

2.1 簡單

傳統(tǒng)展開放樣方法在畫法幾何知識的基礎(chǔ)上,研究點、線、面的投影關(guān)系。利用投影法、旋轉(zhuǎn)法、放射線法、截面法、換面法等一系列技巧來求取空間線段的實長,從而達(dá)到展開的目的。這種方法專業(yè)性強,不易掌握。劃線多,工作量大。

用三維CAD 軟件進(jìn)行展開放樣,從原理上與傳統(tǒng)的展開放樣方法截然不同。它不再需要畫法幾何的知識,不需要研究投影關(guān)系,也不需要展開的原理、方法和技巧。因為在三維CAD軟件中生成了要展開的曲面,各種幾何關(guān)系便可一目了然。對曲面進(jìn)行分解,便可獲得展開的數(shù)據(jù)。這種方法繪圖量極少,只需要繪制有關(guān)的輪廓線。

2.2 準(zhǔn)確

傳統(tǒng)展開放樣由于方法復(fù)雜,劃線多,難免出錯。一旦出錯,將影響所有后續(xù)工作。放樣過程的檢驗也非常困難。

用三維CAD 軟件進(jìn)行展開放樣,通過在車圖中添加幾何關(guān)系、標(biāo)注相關(guān) 尺寸,使圖中的每個幾何要素之間相互約束,提高了繪圖的精確性和繪圖的速度。操作過程的每一步都可以修改。修改后,將自動調(diào)整其后續(xù)的相關(guān)過程或提示有關(guān)信息。

2.3 實用

用三維CAD 軟件進(jìn)行展開放樣過程簡單,一般工程技術(shù)人員都能快速掌握。適合生產(chǎn)中較復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的展開。

3 展開實例

風(fēng)機行業(yè)中機翼型葉片和進(jìn)風(fēng)口斜錐的展開是比較困難的。雖然有些資料介紹了機翼型葉片的展開方法,但由于步驟復(fù)雜,真正掌握和應(yīng)用的很少。用三維CAD 軟件進(jìn)行展開就很容易。

下面以4 -72NolO機翼型葉片展開為例,簡述展開過程。

3.1 繪制擎圖,生成模型

首先要在草圖中按照圖樣繪出葉片兩個截面的輪廓圖。

按工藝要求,修整截面輪廓。去除干涉部分,并對兩個截面輪廓的起點和終點做適當(dāng)調(diào)整。

保留中性層線,刪除其他線段,在另外草圖中畫出輪蓋曲線。

利用軟件的功能,生成輪蓋曲面和葉片曲面。

葉片要按大弧面、小弧面、頭部分別生成各自曲面。

3.2 分解副面,標(biāo)注尺寸