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門式起重機(jī)模塊化設(shè)計(jì)

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1、門式起重機(jī)模塊化設(shè)計(jì) 門式起重機(jī)模塊化設(shè)計(jì) 2014/07/30 《機(jī)械工程與自動(dòng)化雜志》2014年第二期 1設(shè)計(jì)流程 首先,收集各種型式、不同起吊噸位、跨度和起升高度等因素制約下的成功產(chǎn)品案例,將其劃分成相應(yīng)的模塊,對(duì)模塊進(jìn)行相應(yīng)的編碼,并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中;然后,提取典型模塊的形位尺寸,將其變量化后得到可以參數(shù)化驅(qū)動(dòng)的模板;最后,根據(jù)用戶需求信息在模塊庫(kù)中查找需要的模塊,如果找不到相匹配的模塊,則選取相應(yīng)的模塊模板通過(guò)參數(shù)化和優(yōu)化后得到的新模塊經(jīng)組合形成所需產(chǎn)品

2、。門式起重機(jī)廣義模塊化設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1。 2廣義模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 2.1模塊庫(kù)的建立按照傳統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的思路對(duì)門式起重機(jī)進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)分析,劃分的功能結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖2,根據(jù)相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)建立對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品庫(kù)和模塊庫(kù)。收集典型的結(jié)構(gòu)型式和以往成功的實(shí)例,經(jīng)優(yōu)化后形成較完善的模塊庫(kù),這一過(guò)程對(duì)于廣義模塊化設(shè)計(jì)是十分重要的,但往往會(huì)因設(shè)計(jì)水平和時(shí)間的關(guān)系影響模塊庫(kù)中模塊質(zhì)量和模塊類型,以致影響整個(gè)廣義模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果。 2.2模板庫(kù)的建立模板庫(kù)的建立過(guò)程實(shí)際上是利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)化模型庫(kù)中的幾何模型或程序,進(jìn)行模型重構(gòu)的過(guò)程。參數(shù)化模型庫(kù)的建立通常是通過(guò)編程或在CAD軟件內(nèi)通過(guò)參數(shù)化

3、建模來(lái)實(shí)現(xiàn),在CAD軟件內(nèi)部進(jìn)行參數(shù)化建模時(shí),一般應(yīng)首先進(jìn)行零件或裝配體的初始幾何建模,然后將控制模型形狀與位置的尺寸變?yōu)閰⒆兞?。在模塊庫(kù)建立的基礎(chǔ)上,對(duì)模塊經(jīng)特征提取、參數(shù)提取和參數(shù)化驅(qū)動(dòng)設(shè)置后便形成了模塊模板,在SolidWorks軟件中建立模板庫(kù)的過(guò)程見(jiàn)圖3。 2.3模塊的編碼模塊的編碼[5]是在遵循唯一性、完整性、簡(jiǎn)潔性、易于計(jì)算機(jī)處理的原則下,用字母和數(shù)字作為代碼來(lái)描述產(chǎn)品與模塊的總體信息、從屬關(guān)系、接口信息、結(jié)構(gòu)特征信息等相關(guān)信息,便于用計(jì)算機(jī)輔助模塊選擇、組合和管理。圖4為模塊模板的信息編碼。模塊的從屬關(guān)系信息與模塊的結(jié)構(gòu)特征信息主要用于模塊的選擇;模塊的接口信息用于模塊的組合

4、;其他信息用于模塊的管理。 2.4數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與訪問(wèn)Access數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)小巧的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),功能簡(jiǎn)單但相當(dāng)完善,可以完成諸如查詢、增加、刪減、排序等對(duì)數(shù)據(jù)的操作功能,滿足設(shè)計(jì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)管理的要求。ADO基于通用數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù),用ADO訪問(wèn)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的主要步驟有:引入ADO動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、與數(shù)據(jù)源的連接、數(shù)據(jù)操作和關(guān)閉數(shù)據(jù)源。 2.5參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程目前,幾乎所有的三維CAD系統(tǒng)都支持參數(shù)造型功能,在SolidWorks軟件中以鉸座為例來(lái)說(shuō)明參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程。如圖5所示,選擇220這個(gè)尺寸,在名稱欄輸入相應(yīng)的參數(shù)符號(hào)D1以代表220這個(gè)具體值,當(dāng)重新建模時(shí),根據(jù)輸入的D1值來(lái)替換

5、220以實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改。以"D1@草圖2"這個(gè)尺寸為例,用來(lái)驅(qū)動(dòng)SolidWorksAPI語(yǔ)句為:swPart.Parameter("D1@草圖2").SystemValue=D1/1000。當(dāng)外界對(duì)D1賦予新的數(shù)值時(shí),SolidWorks將按輸入的參數(shù)重新生成新圖形。還可以通過(guò)添加方程式,修改部分主要參數(shù)控制其他相關(guān)的從動(dòng)尺寸,從而實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)。 2.6工程圖優(yōu)化技術(shù)在對(duì)模板庫(kù)的模塊模型按用戶要求重新生成后得到的是三維圖形,最終是要把三維圖變成二維圖紙來(lái)滿足生產(chǎn)的需要,但模型驅(qū)動(dòng)后直接生成的工程圖往往存在位置不準(zhǔn)確、比例不協(xié)調(diào)和尺寸漂移等問(wèn)題,因此需要對(duì)工程圖進(jìn)行合理的調(diào)整以滿足生產(chǎn)的需要[

6、6]。 3設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 建立VB程序與SolidWorks連接,創(chuàng)建一個(gè)SolidWorks的應(yīng)用對(duì)象,連接函數(shù)如下:通過(guò)這個(gè)函數(shù)就打開(kāi)了SolidWorks的接口,可以調(diào)用它的API函數(shù),然后以Access作為數(shù)據(jù)庫(kù),利用ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù),以三維軟件SolidWorks為平臺(tái),建立門式起重機(jī)的廣義模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng),系統(tǒng)界面見(jiàn)圖6。 4結(jié)語(yǔ) 本文以廣義模塊化設(shè)計(jì)理論為支持,VB為開(kāi)發(fā)工具,SolidWorks為開(kāi)發(fā)平臺(tái),研究了門式起重機(jī)廣義模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以幫助企業(yè)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率、設(shè)計(jì)質(zhì)量以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度,使企業(yè)能夠?qū)τ脩粜枨筮M(jìn)行快速響應(yīng),大大減輕了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)性勞動(dòng),具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 作者:白傳武單位:海南大學(xué)應(yīng)用科技學(xué)院 上一個(gè)文章: PLM的汽車集團(tuán)研發(fā)協(xié)作的架構(gòu)下一個(gè)文章: MBOM的工藝數(shù)據(jù)管理

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