PRO/E在钢结构三维设计中的应用 返回

发布时间：2010-04-21 浏览次数：956

    一、小序

    年夜型钢结构是武昌造船坞夷易近品的主要组成部门，首要搜罗年夜型桥梁产物和成套配置等。今朝武昌造船坞在海内年夜型钢结构制造业迅速崛起，放眼不竭开辟的市场，要争夺绝对的竞争上风，晋升自立立异本领成为关头。鉴于此，引进了PTC公司的PRO/E三维计划软件，以不竭推进工场在传统年夜型钢结构制造规模内计划模式和打点理念立异。

    2005年尾，武昌造船坞用PRO/E软件接踵对珠江黄埔北汊斜拉桥、杭州湾南航桥、彭水承船厢以及杭州市江东年夜桥等年夜型钢结构产物举行了三维计划，稳步实现了由二维向三维计划事变模式的改变，并在PRO/E三维计划取得开端结果的基本上集成了数据打点软件、套料软件等系统软件，成立了企业制造信息打点平台，从而增强了对产物计划全进程的构造、打点和节制力度。

    二、年夜型钢结构三维计划的首要特点

    PRO/E三维计划软件经过进程与传统年夜型钢结构出产计划的连系应用，形成的年夜型钢结构三维计划与传统二维计划对比有了很年夜奔腾，会合表此刻以下三方面：

    (1) 计划思绪的开辟。基于PRO/E软件的三维计划采纳自顶向下的计划思绪，即先构架产物的团体框架模子，再依次举行单元件和零件的具体计划。因为框架模子中多条理散布的骨架包罗了整个产物的首要定位和参考信息，是以这种计划思绪晋升了产物主管对产物的团体驾驭本领。

    (2) 手艺含量的晋升。在PRO/E参数化计划手艺下，因为全部点、线、面及实体等特性均经过进程可变尺寸参数和束缚来节制，施工图的根基图面信息由三维模子自动天生，而且以骨架为首的尺寸和束缚的改变将能快速驱动相干三维模子及二维工程图的接洽干系性变换，是以与二维CAD手艺下相对疏松的图面信息组合体例对比，计划的精密性、精度及变换响应本领较着增强。

    (3) 可视化下场和进程节制力度的增强。三维计划将计划职员专业的三维空间想象变为直不美观的三维数字模子，使计划更切近产物什物；而三维建模自己是对产物制造和装置进程的数字化模仿，可使产物建造关键中的潜伏工艺和手艺题目在计划关键获得提前发明息争决。

    三、自顶向下的年夜型钢结构参数化三维计划流程

    在PRO/E软件自顶向下的参数化计划引导思惟下，年夜型钢结构三维计划在流程上年夜体可分图1所示的计划筹备、模子机关和图表天生三年夜节奏。

    3。。1 年夜型钢结构的三维计划筹备

    在以PRO/E软件为手艺平台的年夜型钢结构三维计划进程中，计划筹备节可按计划筹谋、方案计划和框架计划三个子关键依次举行。

    3。。1。。1 年夜型钢结构的三维计划筹谋

    在正式接到产物计划使命后，为保证后续计划关键精确有序的举行，必要举行搜罗以下四项首要内容的计划筹谋：

    (1) 审图，首先应明晰并及时消弭计划院蓝图中潜伏疏漏之处和不定身分，再针对钢结构横纵剖面的定位基准及板厚散布纪律举行重点剖析，然后签定审图定见，使计划蓝图具备三维计划前提。

    (2) 工艺拆分，即产物主管应连系厂内的工艺出产前提，进一步明晰钢结构分/节段范例，并对各分/节段的横向和纵向举行板单元拆分及优化。

    (3) 订定出图打算，打算中应包罗具体图纸目录、相干责任人及交图期。

    (4) 通用件筹划，首要对在各分/节段间通用的零部件举行分类统计。

    3。。1。。2 钢结构产物三维框架模子的方案计划

    在PRO/E软件平台下，因为钢结构产物的三维框架模子本色上是一个自顶向下由装置件和骨架两类文件经过进程必然条理和一系列假造装置干系组装起来的模子树，是以响应框架计划方案应首要搜罗装置树结构计划、骨架计划和装置干系计划三部门。

    第一：产物框架模子树结构计划。

    在年夜型钢结构产物的装置树结构计划关键，主装置结构凡是为产物→分/节段→单元件三个装置级，骨架应分袂结构于这三级装置组件下；同时连系产物的具体工艺及出产构造等特点，主装置结构可作恰当调解。

    第二：产物框架模子骨架计划。

    在装置树结构计划完成后，首先应按照骨架的结构及接洽和自顶向下的思绪明晰各装置级骨架之间的担任方案，保证骨架对整个产物模子具有充足的节制本领，然后针对典范骨架举行建模方案的总体筹划，末了分袂对各具体骨架的建模方案举行具体计划。

    第三：产物框架模子树装置干系计划。

    为确保产物框架模子结构紧凑，应按照以下轨则举行装置干系计划：

    (1) 按缺省装置、坐标系对齐装置、正装置(指三对装置面均对齐)和反装置(指两对装置面立室、一对装置面临齐)挨次依次选用装置范例；

    (2) 装置特性优先参考骨架；

    (3) 按照零部件(在斜轴侧视角下)自力表现时结构侧可见的原则确定与上级装置体的正反装置干系。

    3。。1。。3 钢结构产物三维框架模子计划

    产物框架模子的方案计划完成后，可举行框架模子的三维计划，凡是相对完备的框架计划依次可分为以下两个首要流程：

    (1) 架构产物顶级装置，依次搜罗建树产物总装置体、建树并编纂产物的纵、横向总骨架、建树并装置产物的各分/节段装置件；

    (2) 对各分/节段举行框架计划，依次搜罗在分/节段下建树并编纂分/节段骨架、建树并装置各横纵向单元件以及在各单元件下建树并编纂响应骨架。

    对付巨大产物，在保证对产物有用节制力度的前提下，可对分/节段以下框架计划使命举行并行计划分工，以收缩计划周期并有助于计划职员安稳进入计划脚色。

    3。。2 年夜型钢结构产物三维实体模子机关

    按照年夜型钢结构产物零件特性大略而装置结构干系巨大的特点，分/节段三维实体建模应依照以下轨则：

    (1) 缺省装置和骨架参照优先：即对新建树的零部件尽大概采取缺省装置，以低落装置难度；零件的实体特性计划及装置尽大概参照骨架，以保证骨架对模子自顶向下的有用节制。

    (2) 零件实体特性的天生以拉伸为主、挖补为辅：即对付矩形板或型材，凡是按照横截面特性拉伸天生实体；而对付异形板，凡是先按根基形状表面沿板厚标的目的拉伸成实体，再经过进程局部挖补获得异形实体特性。

    在以上建模轨则下，分/节段的三维实体建模可按以下贱程举行：

    (1) 建树并用缺省装置干系装置初度呈现的单元件；

    (2) 完成各单元件下零部件的建树装置及特性建模；

    (3) 引入并装置一再呈现的单元件和通用件；

    (4) 完身分/节段散件的建树、装置及特性建模；

    (5) 填写分/节段三维模子的材质、规格及工艺蹊径等工艺信息；

    (6) 对三维模子举行完备性和精确性搜检及模子完美；

    3。。3 年夜型钢结构三维计划的图表天生

    按照年夜型钢结构由零件→单元件→分/节段的制造模式，计划职员需依次供应下料、装置建造施工图。

    3。。3。。1 完美零件图的出图流程

    今朝下料施工图首要由自立开发的套料软件经过进程套料计划天生，PRO/E软件首要经过进程零件分手向套料软件供应带有工艺信息和标识的零件平面图，零件分手首要搜罗三个流程：

    (1) 零件后措置：按产物装焊工艺要求，对零件边沿加放余量、抵偿量等工艺信息，获得零件的下料表面；

    (2) 天生零件平面视图；

    (3) 完美零件图：在零件二维平面图上增添坡口、关头尺寸等标识信息。

    3。。3。。2 建造施工图的出图流程及首要手艺方案

    今朝建造施工图均采取划定情势，以下列以单元件图册的出图流程：

    (1) 建树图册文件并添加各单元件三维模子作为工具接洽干系；

    (2) 天生各单元件视图；

    (3) 完美单元件图面信息，搜罗建树球标、画帮助线、出表示图、标注尺寸、标记和插入解释等。

    前一页单元件图完成后，后续单元件出图可按照(2)→(3)轨范依次举行。

    分/节段建造图的出图特点首要在于接洽干系工具为分/节段三维模子，有专门配套表内页，且三维模子与图书页面呈一对多干系。

    在用PRO/E出单元件和分/节段总成图进程中，针对常见手艺题目提出以下办理方案：

    (1) 巨大视角和剖面的界说：经过进程在三维建模情形下分袂经过进程重定向视图工具和视图打点器中实现，当视角标的目的与剖面垂直时，可在统一视图中配合使用；

    (2) 视图帮助信息的天生：首先在绘图情形下按照BOM表球标，实现了视图中各零部件的快速自动接洽干系标识，其次经过进程线草绘或偏置视图鸿沟获得视图的帮助线信息，办理了帮助尺寸的标注题目，再者经过进程成立尺度标记库办理了焊缝等标记的标识题目；

    (3) 表示图的天生：因为表示图凡是包罗工艺信息，在理论三维模子中浮现价钱很年夜乃至无法浮现，为此提出两种办理方案：第一，三维模子接洽干系天生法，即先按照表示图的特性成立响应三维模子，然后将三维模子接洽干系到绘图中，天生响应视图；第二，图元绘制法，即在绘图情形下经过进程线草绘等成果获取表示图图元信息。

    四、系统集成情形下的年夜型钢结构三维计划

    在与传统年夜型钢结构出产计划的连系应用进程中，PRO/E作为计划软件，首要供应更前进先辈的计划平台和发生更好的信息载体，而三维计划代价的充实浮现另有赖于整个计划打点系统的架构。鉴于此，采纳了先将PRO/E软件与数据打点软件集成，然后以数据打点软件为信息打点中枢，实现三维计划信息对套料软件等系统软件有用节制的总体集成方案。经过进程系统集成，年夜型钢结构三维计划尤其在构造事变模式和套料打点方面发生了积极影响。

    4。。1 年夜型钢结构三维计划构造事变模式的改进

    在仅有PRO/E软件的情形下，年夜型钢结构产物的三维计划首要采取文件共享的事变模式。即在共享工程项目文件夹中成立框架模子总装置体、各分/节段和通用件子文件夹，各团队成员然后在共享文件夹长举行响应分/节段的三维计划。

    而在系统集成的情形下，团队三维计划首要采纳本机建模与按期入库相连系的体例。即先将产物的框架模子入库到数据库，再经过进程数据打点软件将分/节段计划使命分给计划职员，计划职员经过进程身份验证访谒数据库，找到响应计划使命并提取响应的框架模子到本机，便可在本机举行三维建模，待建模到必然阶段再将计划数据送回数据库，实现数据更新。这种系统集成的三维计划事变模式更有助于进步团队三维计划团体听从和数据打点节制力度。

    4。。2 年夜型钢结构套料打点模式的改良

    在系统集成前，PRO/E软件首要向套料软件供应完美零件图，套料计划的打点首要经过进程经历节制；而在实现了系统集成后，由PRO/E软件发生的三维计划信息作为信息载体的浸染在套料计划关键获得了充实的阐扬。经过进程打点软件的数据措置，套料使命的建树、套料零件清单的编纂以及套料零件装焊去处的记实均可在产物三维模子的模子树长举行，而套料使掷中零件的筛选也可严酷按照产物三维模子中界说的材质、板厚等工艺参数举行，从而实现了三维计划信息对套料计划的切确打点节制。

    五、结语

    经过进程PRO/E软件与年夜型钢结构三维计划的连系应用，传统年夜型钢结构的出产计划在计划思绪、手艺含量以及构造事变模式等方面上都有较着晋升。跟着应用的不竭深切，PRO/E软件的手艺潜力和集成上风将获得不竭的发掘和闪现，三维计划流程将获得进一步优化，三维计划的手艺含量将获得进一步进步，三维计划信息的使用代价将获得不竭晋升，传统年夜型钢结构计划制造的精益水平、集约水平及经济效益也将获得较着进步。与此同时，计划打点职员应看重不竭增强软件应用本领、自立立异本领、构造打点和和谐事变本领，以充实阐扬年夜型钢结构三维计划的团队并行协作上风。

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