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三维CAD的应用对砂石生产线工程设计的影响

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  三维CAD是一种有效的辅助设计工具,为技术人员在对产品结构、成形工艺、数控加工及实体渲染等进行设计优化时提供了强大的支持。对砂石生产线而言,在利用传统设计模式的基础上,引入三维概念,通过参数化模式建立出实体模型化系统。在这基础上,可以进一步的实现装配体的干涉分析、空间运动分析、应力应变分析、可加工性分析、二维工程图的生成以及外观和造型的渲染等辅助工作。

 

  一、三维设计的概念

 

  三维CAD是一种有效的辅助设计工具,为技术人员在对产品结构、成形工艺、数控加工及实体渲染等进行设计优化时提供了强大的支持。对砂石骨料产业而言,在利用传统设计模式的基础上,引入三维概念,通过参数化模式建立出实体模型化系统。在这基础上,可以进一步的实现装配体的干涉分析、空间运动分析、应力应变分析、可加工性分析、二维工程图的生成以及外观和造型的渲染等辅助工作。

 

  二、三维CAD对砂石骨料设计产生的优势

 

  2.1 参数化设计和特征功能提高了设计效率

 

  通过参数化设计和特征功建立出一套标准的砂石生产线实体模型化系统,立体概念清晰,表达直观。再对其它项目设计时,可修改标准模型的参数和草图,轻易就能实现模型的变更。同时自动更新所有的工程文档,有效的保证了数据的统一性和准确性,减少出错机率也节省了大量的修改时间。

 

  2.2装配零件更佳直观,保证了工程安装的准确

 

  砂石生产线的工艺布置较为复杂,设备、结构、电气、管路及非标等存在交错环节,利用二维设计则无法准确设计出合理的位置、角度和尺寸,容易导致在进入工程施工阶段出现设计的隐藏性错误。例如设备、管道出现交叉,结构安装空间不足,物料转运点的偏移等问题。而三维软件在装配路径中,记录了各零部件之间的装配数据关系,改变装配关系中的参数数据,就能调整各装配体之间合适的相互位置,得出准确结果。

 

  2.3利用运动模拟和干涉检查功能,避免存在结构性错误

 

对于颚破,喂料机等动态设备,施加驱动条件和添加约束关系,应用动态仿真模拟能检查干涉现象,发现问题及时纠错。

 

  2.4协同合作,加快开发进度

 

  三维设计实现了自顶向下设计的全新设计理念和思维方式

 

  在项目设计初期,负责人定义出初步方案并建立骨架模型确定各主机设备、基础的空间位置,再将设计信息发布给下游设计人员,通过统一工作平台共同完成设计任务。而*终完成的下游模型因继承了骨架模型的定位与上游模型实现默认装配,加快了项目设计进度。

 

  2.5准确快速的材料统计和成本估算

 

  利用三维CAD对砂石生产线的系统建模,赋予各零部件材料属性,能快速统计出所有零部件的材料组成和重量。例如对工程中的管道设计,可在3D草图中对管道网设计构思,包括管道的空间位置、直径和长度、管道关系、管道中的仪表和附件位置等。当模型完成后,设计者可以导出明细表,表中统计列出了每根管道的型号材料以及附件型号信息,无需人工统计,避免了数据的出错。

 

  三、利用三维CAD建立的模型可以输出不同数据结果,提供给相应结构分析、产品加工、数据管理等软件进行计算分析。例如机械专业可将模型输入到有限元分析软件,对零件或装配体进行静力学分析、疲劳分析、接触分析等。

 

  四、设计、生产的一体化与创新设计思维

 

  计算机技术已从传统的二维出图发展到如今的三维建模、虚拟制造、创新设计以及数控加工的集成阶段。零部件的机加工可以通过三维软件与CAM的集成性,做到“无图纸化设计”和“无图纸化加工”。企业的持续生命力在于源源不断的创新设计思维,而传统设计只能改变产品中的某些尺寸或只能仿照生产,因此无法实现创新构思。而三维CAD在方案设计阶段,能建立多种案例对比,立体直观、效果逼真,更能激发设计人员的 创新意识。

 

  五、三维设计在砂石骨料设计中的劣势

 

  5.1三维设计运用的普及程度不高;

 

  5.2三维设计深度不够;

 

  5.3初期建立标准化模型系统库的时间较长;

 

  5.4设备模型建立的程序较复杂。

 

  融合二维工艺设计的核心并结合运用三维设计是对工程设计的一种创新变革。三维设计不但能将设计规则、设计标准等规范性内容集成在软件里,而且能将设计人员的设计过程有效记录,完成设计过程的知识积累。企业在结合自身研发设计人员素质、组织结构等特点来合理搭配三维CAD和二维CAD,帮助企业能以*好、*有效的产品处于市场竞争的优势地位。