一、實(shí)施圖文擋管理的起因
某公司主要生產(chǎn)EPS塑料機(jī)械。泡塑機(jī)械規(guī)格種類(lèi)眾多，在公司多年的發(fā)展過(guò)程中，隨著機(jī)型規(guī)格和種類(lèi)的完善，在圖樣設(shè)計(jì)和圖樣管理發(fā)放中都存在大量問(wèn)題：圖樣設(shè)計(jì)中不同工程師繪圖標(biāo)準(zhǔn)不一，不規(guī)范，圖樣修改不規(guī)矩，相同零件不同版本圖樣大量存在。隨著時(shí)間推移，公司技術(shù)人員、車(chē)間管理人員的變換,公司很多生產(chǎn)車(chē)間圖樣和資料室圖樣不一致，經(jīng)常出現(xiàn)零件生產(chǎn)錯(cuò)誤、報(bào)廢。在新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，技術(shù)人員對(duì)于已存在的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品圖樣無(wú)法全面了解，造成大量產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)的重復(fù)設(shè)計(jì)工作。另外，設(shè)計(jì)軟件不統(tǒng)一，工程師根據(jù)自己喜好，選擇自己的設(shè)計(jì)軟件，公司內(nèi)部數(shù)據(jù)交流不方便。
早些年，公司為了滿足工程師需求，少量正版的AutoCAD和CAXA軟件在公司同時(shí)使用，事實(shí)上，公司機(jī)械零件造型并不復(fù)雜，機(jī)器機(jī)架、模板也主要以型材焊接為主，而CAXA軟件的獨(dú)有的三維球裝配，和直接可調(diào)用的型材庫(kù)，大大方便我們的設(shè)計(jì)，使機(jī)器開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期縮短，設(shè)計(jì)效率得到質(zhì)的提高。另外，由于大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和圖樣的存在，為解決圖樣規(guī)范管理問(wèn)題，公司經(jīng)過(guò)比較，選擇了CAXA圖文檔軟件，把完善圖文檔管理作為公司實(shí)施信息化的第一步。
如今，已經(jīng)在公司內(nèi)實(shí)現(xiàn)了圖文檔系統(tǒng)對(duì)公司圖樣資料的規(guī)范管理：公司定型的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，存放于圖文檔結(jié)構(gòu)樹(shù)下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化管理；大量非標(biāo)和變型設(shè)計(jì)、通用控制柜、機(jī)器銘牌、通用零部件模塊、通用庫(kù)及訂單機(jī)存放文檔樹(shù)下，手工建立節(jié)點(diǎn)。這種方式，既減輕了技術(shù)人員做標(biāo)準(zhǔn)化圖樣的工作量，又方便了車(chē)間工藝和生產(chǎn)制造人員查看，符合公司信息化初期的特殊情況，使圖文檔軟件在公司得到快速的推廣實(shí)施。
二、建立通用件庫(kù)、完善圖文檔管理
在新產(chǎn)品和變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者受本身經(jīng)驗(yàn)和接觸面所限，往往對(duì)公司已有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格通用零部件和外購(gòu)件無(wú)法全面了解，造成設(shè)計(jì)的重復(fù)和資源的浪費(fèi)。
公司各種泡塑機(jī)械主要由機(jī)架、模板、運(yùn)動(dòng)功能模塊和加熱、真空管路模塊兩大部分構(gòu)成。由于客戶個(gè)性化的需求，每次訂單對(duì)機(jī)器模板和機(jī)架尺寸都有不同要求，而機(jī)器的管路和運(yùn)動(dòng)部分的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)變化則較少，或者變化僅是單純的尺寸縮放。這樣，在不同的型號(hào)的機(jī)器上，經(jīng)常出現(xiàn)很多通用的連接法蘭、管帽、真空罐、管接頭、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和通用的外購(gòu)件等。公司實(shí)行圖文檔管理后，根據(jù)機(jī)器特點(diǎn)，指派專門(mén)的技術(shù)人員，采用CAXA參數(shù)化設(shè)計(jì)和圖庫(kù)功能．建立大量的企業(yè)常用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件圖庫(kù)。所有的圖庫(kù)文件存放在圖文檔平臺(tái)的公共目錄區(qū)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要，可以方便地查看和調(diào)用里面的零部件。這種方式，既提高了設(shè)計(jì)效率，又降低了生產(chǎn)制造維護(hù)成本。圖1所示為公司圖文檔公共平臺(tái)區(qū)的通用真空蝶閥。
圖1 圖文檔公共平臺(tái)區(qū)通用真空蝶閥
三、圖庫(kù)的參數(shù)化變型設(shè)計(jì)
在完善通用圖庫(kù)的過(guò)程中，主要采用了CAXA的參數(shù)變型設(shè)計(jì)功能。
該公司產(chǎn)品的管道設(shè)計(jì)需重復(fù)用到各種規(guī)格的法蘭，根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合GB/T9119-2000，制定適合本公司使用的l.OMPa企業(yè)通用法蘭DN200，系列法蘭具體尺寸如圖2所示。
圖2 法蘭具體尺寸
由于模板中運(yùn)動(dòng)和管道連接較復(fù)雜，容易出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，為保證設(shè)計(jì)的可靠，新產(chǎn)品及變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用CAXA2011實(shí)體設(shè)計(jì)完成。
根據(jù)圖1的法蘭平面圖及表格，分析該法蘭零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該零件分兩步造型較簡(jiǎn)單，而且造型過(guò)程參數(shù)較少。①用旋轉(zhuǎn)命令做出該零件的主體。②用拉伸命令生成一個(gè)孔，用陣列工具生成其余孔。
以DN200零件為基礎(chǔ)，建立參數(shù)化零件（圖3）。
圖3 參數(shù)化零件的建立
分析圖2表格得出，該DN200法蘭尺寸由以下幾個(gè)參數(shù)可確定零件尺寸：A公稱尺寸；D外徑；Dn法蘭內(nèi)孔徑，H法蘭厚度；f密封凸面厚（常數(shù)3）：d1密封凸面外徑；t密封位置尺寸;1密封槽間距。
(1)根據(jù)上面的分析，對(duì)旋轉(zhuǎn)截面添加相應(yīng)的尺寸約束和位置約束，使草圖處于完全約束狀態(tài)，不要出現(xiàn)過(guò)約束和欠約束。
這里操作的關(guān)鍵點(diǎn)是，添加的約束必須和前面已經(jīng)確定的參數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，這樣建立參數(shù)化零件表達(dá)式的時(shí)候可以簡(jiǎn)單明了，思路清晰。截面約束如圖4所示。
圖4 截面約束
(2)添加造型過(guò)程中螺栓孔的尺寸約束，通過(guò)圖2表格得出：Dk螺栓孔直徑、n螺栓孔數(shù)和L螺栓孔徑是關(guān)鍵參數(shù)，建立圖5的尺寸約束和位置約束。
圖5 尺寸約束和位置約束
(3)茌零件層右鍵點(diǎn)選“參數(shù)”，再點(diǎn)選“增加參數(shù)”，增加如圖6所示參數(shù)，這些參數(shù)主要供驅(qū)動(dòng)使用，以使表達(dá)式關(guān)聯(lián)起來(lái)。
圖6 增加參數(shù)
具體方法如下：在菜單“顯示下面選擇的對(duì)象所有參數(shù)前”前打勾，然后根據(jù)草圖定義約束和自定義的參數(shù)，建立相應(yīng)的表達(dá)式，使零件內(nèi)部參數(shù)和自定義增加的參數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，這樣后面變型設(shè)計(jì)中添加的尺寸就可以驅(qū)動(dòng)圖形，生成新的變型零件。這一步是關(guān)鍵，表達(dá)式應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，如圖7所示。
圖7 增加參數(shù)具體方法
經(jīng)過(guò)以上步驟，完成該法蘭零件的參數(shù)化。
(4)添加變型設(shè)計(jì)，點(diǎn)選“編輯變型設(shè)計(jì)”，出現(xiàn)圖8所示對(duì)話框。
圖8 添加變型設(shè)計(jì)
點(diǎn)“添加”，根據(jù)圖1內(nèi)的尺寸數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)數(shù)值里填入不同規(guī)格法蘭相對(duì)應(yīng)的參數(shù)尺寸，生成一系列的法蘭，這樣就完成了該法蘭零件的參數(shù)化變型設(shè)計(jì)，如圖9所示。最后把生成的參數(shù)化法蘭拖入到CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)右邊的設(shè)計(jì)元素庫(kù)，點(diǎn)擊“保存”，以后設(shè)計(jì)時(shí)可直接調(diào)用。
圖9 添加變型設(shè)計(jì)具體操作
通過(guò)以上實(shí)例說(shuō)明，參數(shù)化零件的建立，關(guān)鍵是建立洽當(dāng)?shù)膮?shù)和表達(dá)式。而技巧就是把相類(lèi)似零件先歸類(lèi)，做好相應(yīng)的平面圖，再分析不同零件的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。不同點(diǎn)其實(shí)就是各零件表格內(nèi)變化的尺寸，相同點(diǎn)就是固定值的尺寸，通過(guò)這種方式大多同類(lèi)零件都可以參數(shù)化設(shè)計(jì)。圖10是另一種常用管件，900壓制焊接彎頭的參數(shù)化變型設(shè)計(jì)元素。
圖10 900壓制焊接彎頭的參數(shù)化變型設(shè)計(jì)元素
四、結(jié)語(yǔ)
建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件圖庫(kù)，采用CAXA參數(shù)化圖庫(kù)是一種方式，但對(duì)于有些復(fù)雜的圖形，用CAXA實(shí)體做起參數(shù)化來(lái)，難度較大，我們可以直接把零件做好，按系列存放在圖文檔公共平臺(tái)區(qū)，供使用時(shí)直接調(diào)用。
在企業(yè)中，借助CAXA圖文檔管理這個(gè)平臺(tái)，通過(guò)參數(shù)變型設(shè)計(jì)功能的應(yīng)用，建立企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)件和通用件庫(kù)，方便后續(xù)設(shè)計(jì)，節(jié)省成本，提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)使公司內(nèi)部零件更標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，減少零件種類(lèi)和庫(kù)存數(shù)量。
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