副標題#e# 0引言
隨著先進制造技術的發(fā)展,GAD技術已開始由二維向三維轉(zhuǎn)移.以外購的CAD軟件為平臺進行二次開發(fā),建立起適用于企業(yè)自身特點的應用軟件系統(tǒng),具有迫切的現(xiàn)實意義.在制造業(yè)的物流、信息流和能量流中,物流對于企業(yè)的敏捷生產(chǎn),協(xié)同管理起著舉足輕重的作用堆垛機是物流倉儲的主要設備,其系列定型產(chǎn)品占有相當比例,系列中的大多數(shù)零件或部件具有相似的外形輪廓特征,具備了參數(shù)化設計的前提條件.SolidWorks是基于Windows平臺的優(yōu)秀三維設計軟件,以其參數(shù)化和特征造型技術著稱以SolidWorks為平臺開發(fā)出堆垛機的參數(shù)化設計系統(tǒng)可顯著提高設計效率,有利于緩解資源與任務間的矛盾,可快速響應個性化的市場要求,對加強企業(yè)競爭力具有很強的現(xiàn)實意義.此外參數(shù)化設計大量運用現(xiàn)代化的設計手段,有利于實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM軟件的集成,可積極地推動企業(yè)的信息化建設。
1堆垛機模塊化、參數(shù)化的設計思想
參數(shù)化設計是規(guī)格化、系列化產(chǎn)品設計的一種簡單、高效、優(yōu)質(zhì)的設計方法.它一般是指零件或部件的形狀比較定型,用一組參數(shù)和幾何約束該模型的結(jié)構尺寸與拓撲關系;參數(shù)與設計對象的控制尺寸有顯式對應關系,當賦予不同的參數(shù)序列值時,就可驅(qū)動典型模型,達到滿足設計要求的零件模型.
堆垛機的參數(shù)化設計是基于機械結(jié)構模塊的參數(shù)化設計,它以機械結(jié)構模塊為設計的基本單元.機械結(jié)構模塊是指具有尺寸互換性的機械結(jié)構部件,其安裝連接部分的幾何參數(shù)滿足某種規(guī)定的要求,并能保證通用互換或兼容.模塊化產(chǎn)品的構成模式等于通用模塊(不變部分)加專用模塊(變動部分聲).堆垛機的參數(shù)化設計著重解決模塊中的變動部分.
在模塊的設計過程中,首先確定各模塊的性能參數(shù),幾何尺寸系列,基本結(jié)構布局與各模塊之間的結(jié)合形式.這些參數(shù)將作為模塊的主驅(qū)動參數(shù),讓次要參數(shù)依賴于主驅(qū)動參數(shù),利用方程式設計成某種比例關系或幾何約束關系模塊間的接口數(shù)據(jù)有定義說明,以作為設計計算模塊的數(shù)據(jù)接口和樣機模型的輸入接口,圖1為雙立柱式堆垛機的3D模型,依據(jù)堆垛機的設計和功能要求,將堆垛機劃分為標準件及通用件、貨叉裝置、從動輪組、主動輪組、導輪組、滑輪組、卷筒、天輪組、載貨臺、松繩過載、斷繩保護、緩沖器共12個模塊.
2模型的建立與參數(shù)化
以WJ52型雙立柱式堆垛機為例,建立各模塊的參數(shù)化3D模型在完成本步驟時應注意以下幾點:
1)在模型建立之前應先對零件的特征進行規(guī)劃,先建立最重要的基本特征,依次類推,最后建立輔助特征.對于一些裝飾性的特征,如:倒角、圓角,對零件的整體形狀影響較小,但非常容易造成參數(shù)化驅(qū)動失敗,因而最好放到最后生成。
2)標準件及通用件按零件設計手冊中的公稱尺寸參數(shù)構建模型,有固定關系的尺寸參數(shù)應在模型中建立方程式利用數(shù)據(jù)庫Access為每一種標準件建立數(shù)據(jù)庫,如:螺栓、墊圈、螺釘、鍵等標準件和通用件的數(shù)據(jù)庫,每個數(shù)據(jù)庫由相應標準件的國標參數(shù)表和與其公稱參數(shù)對應的長度系列表組成,以作為應用程序的數(shù)據(jù)源層.
3)零件的屬性(名稱、圖號、材料、重量)應在模型中建立,便于裝配體自動提取生成BOM (Bill of Materials)材料明細表.
4)視零件的不同特征及不同的設計要求采取不同的驅(qū)動方式.圖2所示滑輪的繩槽部分,因其參數(shù)由起重行業(yè)規(guī)范規(guī)定,故采用系列零件設計表來驅(qū)動,通過生成不同的配置來實現(xiàn)模型的改變,因其內(nèi)孔徑、寬度與軸承的配合有關,故在裝配體中建立方程式與幾何關系約束,通過尺寸驅(qū)動來實現(xiàn).
5)在零件草圖或裝配中建立幾何約束關系和尺寸方程式以確定模塊之間以及零部件之間的連接、配合、位置關系,
6)對模塊的數(shù)據(jù)接口進行定義說明,
隨著先進制造技術的發(fā)展,GAD技術已開始由二維向三維轉(zhuǎn)移.以外購的CAD軟件為平臺進行二次開發(fā),建立起適用于企業(yè)自身特點的應用軟件系統(tǒng),具有迫切的現(xiàn)實意義.在制造業(yè)的物流、信息流和能量流中,物流對于企業(yè)的敏捷生產(chǎn),協(xié)同管理起著舉足輕重的作用堆垛機是物流倉儲的主要設備,其系列定型產(chǎn)品占有相當比例,系列中的大多數(shù)零件或部件具有相似的外形輪廓特征,具備了參數(shù)化設計的前提條件.SolidWorks是基于Windows平臺的優(yōu)秀三維設計軟件,以其參數(shù)化和特征造型技術著稱以SolidWorks為平臺開發(fā)出堆垛機的參數(shù)化設計系統(tǒng)可顯著提高設計效率,有利于緩解資源與任務間的矛盾,可快速響應個性化的市場要求,對加強企業(yè)競爭力具有很強的現(xiàn)實意義.此外參數(shù)化設計大量運用現(xiàn)代化的設計手段,有利于實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM軟件的集成,可積極地推動企業(yè)的信息化建設。
1堆垛機模塊化、參數(shù)化的設計思想
參數(shù)化設計是規(guī)格化、系列化產(chǎn)品設計的一種簡單、高效、優(yōu)質(zhì)的設計方法.它一般是指零件或部件的形狀比較定型,用一組參數(shù)和幾何約束該模型的結(jié)構尺寸與拓撲關系;參數(shù)與設計對象的控制尺寸有顯式對應關系,當賦予不同的參數(shù)序列值時,就可驅(qū)動典型模型,達到滿足設計要求的零件模型.
堆垛機的參數(shù)化設計是基于機械結(jié)構模塊的參數(shù)化設計,它以機械結(jié)構模塊為設計的基本單元.機械結(jié)構模塊是指具有尺寸互換性的機械結(jié)構部件,其安裝連接部分的幾何參數(shù)滿足某種規(guī)定的要求,并能保證通用互換或兼容.模塊化產(chǎn)品的構成模式等于通用模塊(不變部分)加專用模塊(變動部分聲).堆垛機的參數(shù)化設計著重解決模塊中的變動部分.
在模塊的設計過程中,首先確定各模塊的性能參數(shù),幾何尺寸系列,基本結(jié)構布局與各模塊之間的結(jié)合形式.這些參數(shù)將作為模塊的主驅(qū)動參數(shù),讓次要參數(shù)依賴于主驅(qū)動參數(shù),利用方程式設計成某種比例關系或幾何約束關系模塊間的接口數(shù)據(jù)有定義說明,以作為設計計算模塊的數(shù)據(jù)接口和樣機模型的輸入接口,圖1為雙立柱式堆垛機的3D模型,依據(jù)堆垛機的設計和功能要求,將堆垛機劃分為標準件及通用件、貨叉裝置、從動輪組、主動輪組、導輪組、滑輪組、卷筒、天輪組、載貨臺、松繩過載、斷繩保護、緩沖器共12個模塊.

2模型的建立與參數(shù)化
以WJ52型雙立柱式堆垛機為例,建立各模塊的參數(shù)化3D模型在完成本步驟時應注意以下幾點:
1)在模型建立之前應先對零件的特征進行規(guī)劃,先建立最重要的基本特征,依次類推,最后建立輔助特征.對于一些裝飾性的特征,如:倒角、圓角,對零件的整體形狀影響較小,但非常容易造成參數(shù)化驅(qū)動失敗,因而最好放到最后生成。
2)標準件及通用件按零件設計手冊中的公稱尺寸參數(shù)構建模型,有固定關系的尺寸參數(shù)應在模型中建立方程式利用數(shù)據(jù)庫Access為每一種標準件建立數(shù)據(jù)庫,如:螺栓、墊圈、螺釘、鍵等標準件和通用件的數(shù)據(jù)庫,每個數(shù)據(jù)庫由相應標準件的國標參數(shù)表和與其公稱參數(shù)對應的長度系列表組成,以作為應用程序的數(shù)據(jù)源層.
3)零件的屬性(名稱、圖號、材料、重量)應在模型中建立,便于裝配體自動提取生成BOM (Bill of Materials)材料明細表.
4)視零件的不同特征及不同的設計要求采取不同的驅(qū)動方式.圖2所示滑輪的繩槽部分,因其參數(shù)由起重行業(yè)規(guī)范規(guī)定,故采用系列零件設計表來驅(qū)動,通過生成不同的配置來實現(xiàn)模型的改變,因其內(nèi)孔徑、寬度與軸承的配合有關,故在裝配體中建立方程式與幾何關系約束,通過尺寸驅(qū)動來實現(xiàn).
5)在零件草圖或裝配中建立幾何約束關系和尺寸方程式以確定模塊之間以及零部件之間的連接、配合、位置關系,
6)對模塊的數(shù)據(jù)接口進行定義說明,

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