摘要：三維CAD是一種有效的輔助設(shè)計(jì)工具，為技術(shù)人員在對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及實(shí)體渲染等進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)提供了強(qiáng)大的支持。對(duì)砂石骨料產(chǎn)業(yè)而言，在利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)上，引入三維概念，通過參數(shù)化模式建立出實(shí)體模型化系統(tǒng)。在這基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)裝配體的干涉分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、可加工性分析、二維工程圖的生成以及外觀和造型的渲染等輔助工作。
現(xiàn)階段市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)為了能迅速占領(lǐng)市場(chǎng)成為主導(dǎo)者，必然會(huì)縮短項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，同時(shí)還要注重更高質(zhì)量的產(chǎn)品。這對(duì)設(shè)計(jì)者提出了較高的專業(yè)技能和要求,以提高企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。
注解：CAD(Computer Aided Design)—計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作；
關(guān)鍵詞：三維 CAD設(shè)計(jì) 砂石骨料 晶品集料
一、三維設(shè)計(jì)的概念
三維CAD是一種有效的輔助設(shè)計(jì)工具，為技術(shù)人員在對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及實(shí)體渲染等進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)提供了強(qiáng)大的支持。對(duì)砂石骨料產(chǎn)業(yè)而言，在利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)上，引入三維概念，通過參數(shù)化模式建立出實(shí)體模型化系統(tǒng)。在這基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)裝配體的干涉分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、可加工性分析、二維工程圖的生成以及外觀和造型的渲染等輔助工作。
二、三維CAD對(duì)砂石骨料設(shè)計(jì)產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)
2.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能提高了設(shè)計(jì)效率
通過參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功建立出一套標(biāo)準(zhǔn)的骨料線實(shí)體模型化系統(tǒng)，立體概念清晰，表達(dá)直觀。再對(duì)其它項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，可修改標(biāo)準(zhǔn)模型的參數(shù)和草圖，輕易就能實(shí)現(xiàn)模型的變更。同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，有效的保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性，減少出錯(cuò)機(jī)率也節(jié)省了大量的修改時(shí)間。
2.2裝配零件更佳直觀，保證了工程安裝的準(zhǔn)確
砂石骨料項(xiàng)目的工藝布置較為復(fù)雜，設(shè)備、結(jié)構(gòu)、電氣、管路及非標(biāo)等存在交錯(cuò)環(huán)節(jié)，利用二維設(shè)計(jì)則無(wú)法準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出合理的位置、角度和尺寸，容易導(dǎo)致在進(jìn)入工程施工階段出現(xiàn)設(shè)計(jì)的隱藏性錯(cuò)誤。例如設(shè)備、管道出現(xiàn)交叉，結(jié)構(gòu)安裝空間不足，物料轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的偏移等問題。而三維軟件在裝配路徑中，記錄了各零部件之間的裝配數(shù)據(jù)關(guān)系，改變裝配關(guān)系中的參數(shù)數(shù)據(jù)，就能調(diào)整各裝配體之間合適的相互位置，得出準(zhǔn)確結(jié)果。
初步方案設(shè)計(jì)
2.3利用運(yùn)動(dòng)模擬和干涉檢查功能，避免存在結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤
對(duì)于顎破，喂料機(jī)等動(dòng)態(tài)設(shè)備，施加驅(qū)動(dòng)條件和添加約束關(guān)系，應(yīng)用動(dòng)態(tài)仿真模擬能檢查干涉現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾錯(cuò)。
2.4協(xié)同合作，加快開發(fā)進(jìn)度
三維設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自頂向下設(shè)計(jì)的全新設(shè)計(jì)理念和思維方式
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，負(fù)責(zé)人定義出初步方案并建立骨架模型確定各主機(jī)設(shè)備、基礎(chǔ)的空間位置，再將設(shè)計(jì)信息發(fā)布給下游設(shè)計(jì)人員，通過統(tǒng)一工作平臺(tái)共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。而最終完成的下游模型因繼承了骨架模型的定位與上游模型實(shí)現(xiàn)默認(rèn)裝配，加快了項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)度。
單一模塊設(shè)計(jì)
2.5準(zhǔn)確快速的材料統(tǒng)計(jì)和成本估算
利用三維CAD對(duì)骨料線的系統(tǒng)建模，賦予各零部件材料屬性，能快速統(tǒng)計(jì)出所有零部件的材料組成和重量。例如對(duì)工程中的管道設(shè)計(jì)，可在3D草圖中對(duì)管道網(wǎng)設(shè)計(jì)構(gòu)思，包括管道的空間位置、直徑和長(zhǎng)度、管道關(guān)系、管道中的儀表和附件位置等。當(dāng)模型完成后，設(shè)計(jì)者可以導(dǎo)出明細(xì)表，表中統(tǒng)計(jì)列出了每根管道的型號(hào)材料以及附件型號(hào)信息，無(wú)需人工統(tǒng)計(jì)，避免了數(shù)據(jù)的出錯(cuò)。
管線設(shè)計(jì)
明細(xì)統(tǒng)計(jì)
三、利用三維CAD建立的模型可以輸出不同數(shù)據(jù)結(jié)果，提供給相應(yīng)結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品加工、數(shù)據(jù)管理等軟件進(jìn)行計(jì)算分析。例如機(jī)械專業(yè)可將模型輸入到有限元分析軟件，對(duì)零件或裝配體進(jìn)行靜力學(xué)分析、疲勞分析、接觸分析等。
應(yīng)力分析
四、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的一體化與創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維
計(jì)算機(jī)技術(shù)已從傳統(tǒng)的二維出圖發(fā)展到如今的三維建模、虛擬制造、創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及數(shù)控加工的集成階段。零部件的機(jī)加工可以通過三維軟件與CAM的集成性，做到“無(wú)圖紙化設(shè)計(jì)”和“無(wú)圖紙化加工”。企業(yè)的持續(xù)生命力在于源源不斷的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)只能改變產(chǎn)品中的某些尺寸或只能仿照生產(chǎn)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新構(gòu)思。而三維CAD在方案設(shè)計(jì)階段，能建立多種案例對(duì)比，立體直觀、效果逼真，更能激發(fā)設(shè)計(jì)人員的 創(chuàng)新意識(shí)。
五、三維設(shè)計(jì)在砂石骨料設(shè)計(jì)中的劣勢(shì)
5.1三維設(shè)計(jì)運(yùn)用的普及程度不高；
5.2三維設(shè)計(jì)深度不夠；
5.3初期建立標(biāo)準(zhǔn)化模型系統(tǒng)庫(kù)的時(shí)間較長(zhǎng)；
5.4設(shè)備模型建立的程序較復(fù)雜。
六、總論
融合二維工藝設(shè)計(jì)的核心并結(jié)合運(yùn)用三維設(shè)計(jì)是對(duì)工程設(shè)計(jì)的一種創(chuàng)新變革。三維設(shè)計(jì)不但能將設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范性內(nèi)容集成在軟件里，而且能將設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過程有效記錄，完成設(shè)計(jì)過程的知識(shí)積累。企業(yè)在結(jié)合自身研發(fā)設(shè)計(jì)人員素質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)來合理搭配三維CAD和二維CAD，幫助企業(yè)能以最好、最有效的產(chǎn)品處于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)地位。
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