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摘 要: 预装式变电站也就我们简称的“欧变”,是将高压电器设备、变压器、低压电器设备等组合成紧凑型成套配电装置,具有结构紧凑、运行安全可靠、维护方便、以及可移动等特点,广泛用于各种用电场所,作配电系统中接受和分配电能之用。欧变设计人员经常要设计不同规格的欧变图纸,遇到设计时间周期短,工作量大的主要问题,现探讨利用Pro/ENGINEER三维参数化設计软件建立三维参数化欧变模型,提高设计效率,降低设计人员的劳动强度。
关键词: 欧变;结构设一、建立参数化的三维模型必须具备两个基本的能力
1.首要条件是要熟悉欧变产品的结构,了解其使用功能,才能设计出适合自己使用的模型;
2.其次是除了能正常使用Pro/E三维软件的常规功能外,还要熟悉Pro/E三维软件的行为建模功能,才能充分发挥三维设计软件参数化功能,其中必须掌握以下使用功能:
A. Pro/PROGRAM,Pro/ENGINEER 中的每一个模型都含一个列表,其中有主要设计步骤和编辑后可当程序用的参数。通过运行该程序,可按照新的设计规范改变模型。
B. Relations(关系),可用定义各种关系,进行各种运算,包括计算重量、面积、长度等功能;关系(也被称为参数关系)是书写在符号尺寸和参数之间的用户定义的等式。这些关系可让您通过定义特征或零件内的关系,或者组件元件中的关系来捕捉设计意图。可使用关系按以下方式控制建模过程:
C. 零件特征建立,多使用拷贝,镜像、阵列等命令提高建模的效率;
D. Skeleton(骨架零件),了解骨架零件的功能和使用,是Top-Down-Design的核心部分,它实际上是一个独立的,不带重量的,可以随意建立各种定位如坐标、点、线、面等等的一个参考基准;
E. EXECUTE执行语句功能,能将上一层的设计参数准确向下传递执行,是从顶层向下建模的必要手段;
二、三维建模方式
1. 从最底层开始建立零部件,逐步装配到最顶层。是最简单的建模方式,修改不方便,不能进行参数化驱动,一般为初学者所用,是作为练习熟悉实用PRO/E软件的一个的锻炼手段,严格来说并不是一个真正三维模型。
2. 从产品的最顶层开始规划,将每个部件空间位置定义,再将各个部件里面进行规划,将下属零部件定义,按此逐级定义到最顶层的零部件。此过程可通过骨架零件Skeleton.prt进行控制,也可通过Layout布局进行控制。从顶到底,整个产品进行整体规划,做出来的三维模型在顶层修改参数进行模型驱动,方便修改,可做系列化的产品。
3. 从产品的中间部分开始设计建模,向两头进行扩展。
三、建模步骤
1.首先根据产品结构画出产品结构树状图,如图1。
2.建立一个总装配ob.asm,在其下建立一个骨架零件ob_skel.prt,此骨架零件为总体设计布置图,可以不用太详细,只是粗略的布局,以欧变外壳装配为例进行说明。
图1
3.在外壳装配之下建立以下子三个子装配,分别为ob_cover.asm(箱盖),ob_bottom(底座)、ob_body(柜架)三个子装配,每个子装配下创建各自的骨架零件,各自骨架零件拷贝上一层的骨架零件的主要位置基准,其内部细节基准则在本骨架零件中创建。
4.重复第3步骤的方法,按“产品结构树状图”搭建好产品模型的框架,这个过程是有规则的重复动作。
5.整个模型的框架搭建好后,在各自的位置建立零部件模型,是常规的操作了。
四 、建模注意事项
建模的过程就是设计思路的实现过程,是将设计规则写进模型的过程,一定要注意以下事项:
1.零部件模型一定要使用统一的模板和格式,统一单位,便于使用;
2.零部件模型的名称要统一规划,每个模型的名称要有类别编号进行区分,防止重名;
3.所有零部件的内部的参数名称命名要规范,便于不同设计人员进行修改编辑;
4.零部件模型的标准化程度要高,设计的零部件模型如果能在不同的产品上能使用,将提高建模不同产品模型的效率;
5.零件设计充分考虑加工的便捷性,不能把产品设计得难以加工;
6.设计上要考虑降低误加工几率,设计的零件对称比不对称要好,因外协加工厂家的水平参差不齐,等零件送到公司使用时发现出了问题,会影响产品交货周期。
7.设计建模的过程就是一个模拟加工的的过程,会直观地发现问题,及时更改设计方案,改进设计。
8.提取模型不相同部分,重点关注变化的地方,可以降低设计工作量。如开关的安装部分由于不同厂家的开关的安装尺寸不一样,可以将此部分的安装件作为一个部件进行整体替换。
五、建模中的使用技巧
1、同一类结构的部件做好一个完整的模型,包括二维图,尽可能做到完整可以到直接出图的程度,类似门、门框等零部件。可以通过外部拷贝改名生成新的零部件进行使用,降低设计强度;
2、各零部件模型名称已经确定后,最好不要去更改,零部件可以外部进行替换,降低建模的工作量;
3、装配基准最为重要,一般以装配件或骨架零件中的基准为装配基准,可有效防止因为基准丢失而引起的装配失败;
4、在开始规划时,每个子装配都需要带有自身的骨架零件,已方便对模型的控制;
5、PRO/E的参数传递功能是三维建模必须要使用的一个功能
将每个层制的参数往下传递,准确表达设计者的设计意图
6、对每个零部件进行定义,尺寸大小,零件特征的位置,减少出错,将设计理念写进零部件中,使设计更加规范,不会因为各设计人员的喜好而随意变动
7、对基准的修改,重新定义基准,将基准前、后移动
六、三维参数化建模的优势
1、派生新模型速度快,为产品设计系列化提供较好的基础,设计效率会提高;
2、建模的过程实际是一个装配的过程,基于实体的设计,非常直观,可发现实际装配中遇到的问题,所以设计错误会大幅度减少;
3、可以做到并行设计,各自设计各部分,最后对接,缩短设计周期,而不需要知道具体的接口尺寸,接到任务后就可以进行设计;
4、混合设计-----模块化设计-----方便更换,模块化设计,扩展性好,替换性好
七、三维模型的运算测试
三维建模建立好以后,要进行测试,以检验模型的参数驱动是否可行,为减少运行错误,可分阶段进行运行测试,最后进行总测试发现问题,进行修改。
八 、结束语
零件建模的过程也是模拟加工的过程,如果能了解零件实际的加工过程,对模型的建立是十分重要的,这里的零件主要以钣金件为主,了解钣金的加工过程,如何冲孔,冲凸台,切边等过程;了解板材的相关信息,板材的大小,宽度,长度;了解外协厂的加工能力,数控设备能加工板材的大小,折弯机的加工能力,模具的规格数量,焊接设备的加工能力;.表面处理的能力,如自己有表面处理设备,加工周期将缩短;清楚以上工艺加工知识,将在设计人员建立实用三维模型提供非常有用的帮助。计;建模
关键词: 欧变;结构设一、建立参数化的三维模型必须具备两个基本的能力
1.首要条件是要熟悉欧变产品的结构,了解其使用功能,才能设计出适合自己使用的模型;
2.其次是除了能正常使用Pro/E三维软件的常规功能外,还要熟悉Pro/E三维软件的行为建模功能,才能充分发挥三维设计软件参数化功能,其中必须掌握以下使用功能:
A. Pro/PROGRAM,Pro/ENGINEER 中的每一个模型都含一个列表,其中有主要设计步骤和编辑后可当程序用的参数。通过运行该程序,可按照新的设计规范改变模型。
B. Relations(关系),可用定义各种关系,进行各种运算,包括计算重量、面积、长度等功能;关系(也被称为参数关系)是书写在符号尺寸和参数之间的用户定义的等式。这些关系可让您通过定义特征或零件内的关系,或者组件元件中的关系来捕捉设计意图。可使用关系按以下方式控制建模过程:
C. 零件特征建立,多使用拷贝,镜像、阵列等命令提高建模的效率;
D. Skeleton(骨架零件),了解骨架零件的功能和使用,是Top-Down-Design的核心部分,它实际上是一个独立的,不带重量的,可以随意建立各种定位如坐标、点、线、面等等的一个参考基准;
E. EXECUTE执行语句功能,能将上一层的设计参数准确向下传递执行,是从顶层向下建模的必要手段;
二、三维建模方式
1. 从最底层开始建立零部件,逐步装配到最顶层。是最简单的建模方式,修改不方便,不能进行参数化驱动,一般为初学者所用,是作为练习熟悉实用PRO/E软件的一个的锻炼手段,严格来说并不是一个真正三维模型。
2. 从产品的最顶层开始规划,将每个部件空间位置定义,再将各个部件里面进行规划,将下属零部件定义,按此逐级定义到最顶层的零部件。此过程可通过骨架零件Skeleton.prt进行控制,也可通过Layout布局进行控制。从顶到底,整个产品进行整体规划,做出来的三维模型在顶层修改参数进行模型驱动,方便修改,可做系列化的产品。
3. 从产品的中间部分开始设计建模,向两头进行扩展。
三、建模步骤
1.首先根据产品结构画出产品结构树状图,如图1。
2.建立一个总装配ob.asm,在其下建立一个骨架零件ob_skel.prt,此骨架零件为总体设计布置图,可以不用太详细,只是粗略的布局,以欧变外壳装配为例进行说明。
图1
3.在外壳装配之下建立以下子三个子装配,分别为ob_cover.asm(箱盖),ob_bottom(底座)、ob_body(柜架)三个子装配,每个子装配下创建各自的骨架零件,各自骨架零件拷贝上一层的骨架零件的主要位置基准,其内部细节基准则在本骨架零件中创建。
4.重复第3步骤的方法,按“产品结构树状图”搭建好产品模型的框架,这个过程是有规则的重复动作。
5.整个模型的框架搭建好后,在各自的位置建立零部件模型,是常规的操作了。
四 、建模注意事项
建模的过程就是设计思路的实现过程,是将设计规则写进模型的过程,一定要注意以下事项:
1.零部件模型一定要使用统一的模板和格式,统一单位,便于使用;
2.零部件模型的名称要统一规划,每个模型的名称要有类别编号进行区分,防止重名;
3.所有零部件的内部的参数名称命名要规范,便于不同设计人员进行修改编辑;
4.零部件模型的标准化程度要高,设计的零部件模型如果能在不同的产品上能使用,将提高建模不同产品模型的效率;
5.零件设计充分考虑加工的便捷性,不能把产品设计得难以加工;
6.设计上要考虑降低误加工几率,设计的零件对称比不对称要好,因外协加工厂家的水平参差不齐,等零件送到公司使用时发现出了问题,会影响产品交货周期。
7.设计建模的过程就是一个模拟加工的的过程,会直观地发现问题,及时更改设计方案,改进设计。
8.提取模型不相同部分,重点关注变化的地方,可以降低设计工作量。如开关的安装部分由于不同厂家的开关的安装尺寸不一样,可以将此部分的安装件作为一个部件进行整体替换。
五、建模中的使用技巧
1、同一类结构的部件做好一个完整的模型,包括二维图,尽可能做到完整可以到直接出图的程度,类似门、门框等零部件。可以通过外部拷贝改名生成新的零部件进行使用,降低设计强度;
2、各零部件模型名称已经确定后,最好不要去更改,零部件可以外部进行替换,降低建模的工作量;
3、装配基准最为重要,一般以装配件或骨架零件中的基准为装配基准,可有效防止因为基准丢失而引起的装配失败;
4、在开始规划时,每个子装配都需要带有自身的骨架零件,已方便对模型的控制;
5、PRO/E的参数传递功能是三维建模必须要使用的一个功能
将每个层制的参数往下传递,准确表达设计者的设计意图
6、对每个零部件进行定义,尺寸大小,零件特征的位置,减少出错,将设计理念写进零部件中,使设计更加规范,不会因为各设计人员的喜好而随意变动
7、对基准的修改,重新定义基准,将基准前、后移动
六、三维参数化建模的优势
1、派生新模型速度快,为产品设计系列化提供较好的基础,设计效率会提高;
2、建模的过程实际是一个装配的过程,基于实体的设计,非常直观,可发现实际装配中遇到的问题,所以设计错误会大幅度减少;
3、可以做到并行设计,各自设计各部分,最后对接,缩短设计周期,而不需要知道具体的接口尺寸,接到任务后就可以进行设计;
4、混合设计-----模块化设计-----方便更换,模块化设计,扩展性好,替换性好
七、三维模型的运算测试
三维建模建立好以后,要进行测试,以检验模型的参数驱动是否可行,为减少运行错误,可分阶段进行运行测试,最后进行总测试发现问题,进行修改。
八 、结束语
零件建模的过程也是模拟加工的过程,如果能了解零件实际的加工过程,对模型的建立是十分重要的,这里的零件主要以钣金件为主,了解钣金的加工过程,如何冲孔,冲凸台,切边等过程;了解板材的相关信息,板材的大小,宽度,长度;了解外协厂的加工能力,数控设备能加工板材的大小,折弯机的加工能力,模具的规格数量,焊接设备的加工能力;.表面处理的能力,如自己有表面处理设备,加工周期将缩短;清楚以上工艺加工知识,将在设计人员建立实用三维模型提供非常有用的帮助。计;建模