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2013-08-06 by:廣州cad教學中心 來源:仿真在線
三維CAD軟件在結構件展開中的應用
0 引言
風機制造業中的鉚焊結構件占很大比例,有些結構件需要展 開放樣后才能進行加工。放樣的質量直接影響到產品的質量及加工成本。
展開放樣是一種專業性很強的技能,它要求操作者具有畫法幾何基礎知 識、空間想象能力和豐富的實踐經驗。傳統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雜的展開,比較困難。
隨著計算機應 用技術的發展,三維CAD 軟件近幾年在我國得到廣泛應用。本文介紹了一種應用 三維CAD 軟件進行結構件展開的方法,使復雜結構件的展開變得簡單、方便、快 捷。
1 展開方法概述
三維CAD 軟件進行展開放樣適用于較為復雜 的、不可展曲面的展開。
用三維CAD 軟件進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。草圖繪制要以 設計圖樣為依據,出于工藝性考慮可以做適當修改;較復雜的圖形在二維設計軟 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上,通過軟件的功能生成面或實體。
由于展開放樣在物體的某一特性面上(如中性層面)進行的,因此在建模操作過程 中,一般以曲面的特征進行。用于展開放樣的建模方法有:拉伸曲面、放樣曲面 、旋轉曲面、延伸曲面等。
1.3 分解曲面
草圖繪制和建模是放樣 的過程,獲取數據才是最終目的。
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域,以這些三角形平面代替曲面,以達到近似展 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,并標注尺 寸及相關信息,以指導生產。
2 展開方法特點
用三維CAD 軟件進 行展開放樣與傳統的展開放樣方法比較,有如下特點。
2.1 簡單
傳統展開放樣方法在畫法幾何知識的基礎上,研究點、線、面的投影關系。利用 投影法、旋轉法、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,從而達到展開的目的。這種方法專業性強,不易掌握。劃線多,工作量大。
用三維CAD 軟件進行展開放樣,從原理上與傳統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,各種幾何關系便可一 目了然。對曲面進行分解,便可獲得展開的數據。這種方法繪圖量極少,只需要 繪制有關的輪廓線。
2.2 準確
傳統展開放樣由于方法復雜,劃線 多,難免出錯。一旦出錯,將影響所有后續工作。放樣過程的檢驗也非常困難。
用三維CAD 軟件進行展開放樣,通過在車圖中添加幾何關系、標注相關 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,將自動調整其后續的相關過程或提示 有關信息。
2.3 實用
用三維CAD 軟件進行展開放樣過程簡單,一 般工程技術人員都能快速掌握。適合生產中較復雜結構件的展開。
3 展 開實例
風機行業中機翼型葉片和進風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,但由于步驟復雜,真正掌握和應用的很少。 用三維CAD 軟件進行展開就很容易。
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調整。
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,標注尺寸
將要展開的曲圖分割成若干個彼此相 連的三角形區域。
標注出每個三角形各頂點間的空間距離。
3.3 整理數據,繪制國樣
根據展開的數據,畫出展開平面圖。 葉片底邊圓整為直線。底邊與出口邊圓整為90。。
適當圓整尺寸,將展 開曲線分段,標注尺寸。
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