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2013-08-06 by:广州cad教学中心 来源:仿真在线
三维CAD软件在结构件展开中的应用
0 引言
风机制造业中的铆焊结构件占很大比例,有些结构件需要展 开放样后才能进行加工。放样的质量直接影响到产品的质量及加工成本。
展开放样是一种专业性很强的技能,它要求操作者具有画法几何基础知 识、空间想象能力和丰富的实践经验。传统的展开放样是在平面上用作图的方法 来完成的。用这种方法要完成较复杂的展开,比较困难。
随着计算机应 用技术的发展,三维CAD 软件近几年在我国得到广泛应用。本文介绍了一种应用 三维CAD 软件进行结构件展开的方法,使复杂结构件的展开变得简单、方便、快 捷。
1 展开方法概述
三维CAD 软件进行展开放样适用于较为复杂 的、不可展曲面的展开。
用三维CAD 软件进行展开放样大致分为4个步骤 。
1.1 绘制草图
草图是生成曲面和实体的基础。草图绘制要以 设计图样为依据,出于工艺性考虑可以做适当修改;较复杂的图形在二维设计软 件上绘制后,可以插入到草图中;草图绘制后要添加约束。
1.2 建立模型
建模就是在草图轮廓的基础上,通过软件的功能生成面或实体。
由于展开放样在物体的某一特性面上(如中性层面)进行的,因此在建模操作过程 中,一般以曲面的特征进行。用于展开放样的建模方法有:拉伸曲面、放样曲面 、旋转曲面、延伸曲面等。
1.3 分解曲面
草图绘制和建模是放样 的过程,获取数据才是最终目的。
三维CAD 软件只提供了一般镀金件的 展开功能,并没有提供曲面展开的功能。分解曲面就是将曲面分解为若干个彼此 相连的、在不同平面的三角形区域,以这些三角形平面代替曲面,以达到近似展 开的目的。
1.4 绘制展开图
绘制展开图就是将分解曲面形成的, 彼此相连的三角形绘制在同一平面上。展开图要按工艺要求加以整理,并标注尺 寸及相关信息,以指导生产。
2 展开方法特点
用三维CAD 软件进 行展开放样与传统的展开放样方法比较,有如下特点。
2.1 简单
传统展开放样方法在画法几何知识的基础上,研究点、线、面的投影关系。利用 投影法、旋转法、放射线法、截面法、换面法等一系列技巧来求取空间线段的实 长,从而达到展开的目的。这种方法专业性强,不易掌握。划线多,工作量大。
用三维CAD 软件进行展开放样,从原理上与传统的展开放样方法截然不 同。它不再需要画法几何的知识,不需要研究投影关系,也不需要展开的原理、 方法和技巧。因为在三维CAD软件中生成了要展开的曲面,各种几何关系便可一 目了然。对曲面进行分解,便可获得展开的数据。这种方法绘图量极少,只需要 绘制有关的轮廓线。
2.2 准确
传统展开放样由于方法复杂,划线 多,难免出错。一旦出错,将影响所有后续工作。放样过程的检验也非常困难。
用三维CAD 软件进行展开放样,通过在车图中添加几何关系、标注相关 尺寸,使图中的每个几何要素之间相互约束,提高了绘图的精确性和绘图的速度 。操作过程的每一步都可以修改。修改后,将自动调整其后续的相关过程或提示 有关信息。
2.3 实用
用三维CAD 软件进行展开放样过程简单,一 般工程技术人员都能快速掌握。适合生产中较复杂结构件的展开。
3 展 开实例
风机行业中机翼型叶片和进风口斜锥的展开是比较困难的。虽然有些 资料介绍了机翼型叶片的展开方法,但由于步骤复杂,真正掌握和应用的很少。 用三维CAD 软件进行展开就很容易。
下面以4 -72NolO机翼型叶片展开为 例,简述展开过程。
3.1 绘制擎图,生成模型
首先要在草图中按 照图样绘出叶片两个截面的轮廓图。
按工艺要求,修整截面轮廓。去除 干涉部分,并对两个截面轮廓的起点和终点做适当调整。
保留中性层线,删除其他线段,在另外草图中画出轮盖曲线。
利用软件 的功能,生成轮盖曲面和叶片曲面。
叶片要按大弧面、小弧面、头部分 别生成各自曲面。
3.2 分解副面,标注尺寸
将要展开的曲图分割成若干个彼此相 连的三角形区域。
标注出每个三角形各顶点间的空间距离。
3.3 整理数据,绘制国样
根据展开的数据,画出展开平面图。 叶片底边圆整为直线。底边与出口边圆整为90。。
适当圆整尺寸,将展 开曲线分段,标注尺寸。
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