農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置通常機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，傳動(dòng)路線較長(zhǎng)，鈑金零件、焊接結(jié)構(gòu)件使用較多，大量使用各類專用零部件和標(biāo)準(zhǔn)零件，其設(shè)計(jì)制造自成體系，所以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的開發(fā)與設(shè)計(jì)必須針對(duì)以上特點(diǎn)進(jìn)行。同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品還必須滿足日益提高的功能需求，結(jié)構(gòu)要小巧緊湊，運(yùn)動(dòng)要輕便靈活，工作效率要高，能耗要低，還要便于維護(hù)和保養(yǎng)。這些都必須采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和高效的設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
三維數(shù)字化設(shè)計(jì)方法為農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)提供了有效手段。CATIA是一種功能強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)計(jì)三維軟件，廣泛應(yīng)用于飛行器、車輛、船舶等各類機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。CATIA本身帶有符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，但其并非全部符合我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，為滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品系列化研制的需要，提出了一種基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)機(jī)械的三維標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)創(chuàng)建方法，在實(shí)際使用中可快速建立各類農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的調(diào)用，提高了整機(jī)的設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。
1 農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的系統(tǒng)構(gòu)成和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)
為方便高效創(chuàng)建和使用農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，首先根據(jù)農(nóng)機(jī)零件的功能進(jìn)行分類，構(gòu)建如圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)系統(tǒng)。
圖1 農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)
農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的創(chuàng)建和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。
圖2 農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的創(chuàng)建和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)
2 農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的創(chuàng)建實(shí)例
在CATIA V5環(huán)境中，建立農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的基本方法是：
(1)構(gòu)建農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件的三維模型；
(2)利用CATIA中的Formula工具，對(duì)三維模型進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動(dòng)；
(3)利用CATIA中的Design Table工具，對(duì)照農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)表文件的創(chuàng)建，使用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)表文件進(jìn)行維護(hù)；
(4)創(chuàng)建Catalog文件，利用添加零件系列功能，將已建立好的參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)零件文件導(dǎo)入，建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)文件。
下面以農(nóng)機(jī)產(chǎn)品中的GB/T 8-1988 C級(jí)方頭螺栓為例介紹標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的創(chuàng)建方法和使用方法。
2.1 尺寸驅(qū)動(dòng)的零件參數(shù)化造型
方頭螺栓的幾何特征如圖3所示，其形狀由d、6、看、s（e參考）、r和l六個(gè)特征參數(shù)決定，按GB/T 8-1988規(guī)定，摘錄部分螺栓尺寸參數(shù)數(shù)值系列如表1所示，用這些尺寸即可驅(qū)動(dòng)生成螺栓的三維模型。
圖3 方頭螺栓工程圖
表1 方頭螺栓尺寸系列表
建立方頭螺栓的三維模型母板，利用Formula功能創(chuàng)建6個(gè)對(duì)應(yīng)的尺寸參數(shù)，用表1中的任意一組值對(duì)參數(shù)進(jìn)行賦值（如M10×60），然后利用創(chuàng)建的尺寸參數(shù)對(duì)照應(yīng)三維模型的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)系設(shè)置，即設(shè)置相應(yīng)的公式，約束模型的幾何形狀。修改相應(yīng)的參數(shù)，三維模型會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)了模型的尺寸驅(qū)動(dòng)，如圖4所示。
圖4 尺寸驅(qū)動(dòng)下的方頭螺栓三維模型母板
2.2 創(chuàng)建設(shè)計(jì)表實(shí)現(xiàn)零件系列化
使用Design Table工具，點(diǎn)選“使用當(dāng)前的參數(shù)值創(chuàng)建設(shè)計(jì)表”，在隨后的對(duì)話框中過(guò)濾出用戶自建的6個(gè)尺寸特征參數(shù)，新建Excel數(shù)據(jù)表文件，以ftls_table_M10來(lái)命名，工作臺(tái)中以M10系列表與之對(duì)應(yīng)。點(diǎn)擊“編輯表”按鈕，利用Excel軟件打開剛才創(chuàng)建的數(shù)據(jù)表文件，按國(guó)標(biāo)規(guī)定添加公稱直徑為10，長(zhǎng)度從40～100的多條記錄，形成方頭螺栓M10的尺寸系列表，如圖5所示。完成后保存模型文件，以GBT8-1988-M10.CATPrt命名。
圖5 方頭螺栓M10尺寸系列表
2.3 零件庫(kù)的生成與預(yù)覽
用相同方法創(chuàng)建方頭螺栓M12、M14、M16等對(duì)應(yīng)的三維參數(shù)化模型，用統(tǒng)一形式進(jìn)行命名。在CATIA中新建Catalog Document文件，在插入菜單中選擇“添加零件系列”命令，在“零件系列定義”對(duì)話框中點(diǎn)擊“選擇文檔”按鈕，選擇已保存的GBT8-1988-M10.CATPrt文件，并在名稱一欄中輸入“M10”，點(diǎn)擊“確定”，在左側(cè)的樹中顯示已經(jīng)建立了對(duì)應(yīng)的零件索引，完成了公稱直徑為M10的方頭螺栓的長(zhǎng)度系列的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，同時(shí)可在右側(cè)窗口中預(yù)覽到對(duì)應(yīng)的零件。用同樣方法添加M12、M14等零件索引，最后保存文件，命名為GBT8-1988-ftls.catalog，生成了方頭螺栓的零件庫(kù)。如圖6所示。
圖6 方頭螺栓的零件庫(kù)
2.4 標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)的使用
在進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)“工具”菜單中的“目錄瀏覽器”命令，在對(duì)話框中打開建好的方頭螺栓零件庫(kù)文件，即可在目錄瀏覽器窗口瀏覽零件庫(kù)中的零件。在圖形目錄列表中選取相應(yīng)公稱直徑和長(zhǎng)度的螺栓，雙擊即可生成對(duì)應(yīng)的零件，并加入到當(dāng)前的裝配體中，如圖7所示。
圖7 目錄瀏覽器瀏覽和使用標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)
3 結(jié)束語(yǔ)
本文根據(jù)農(nóng)機(jī)研發(fā)需要，按CIMS要求，在CATIA中完成了農(nóng)機(jī)零部件的三維參數(shù)化定義，使用Catalog工具創(chuàng)建了零件數(shù)據(jù)庫(kù)，．使用電子表格進(jìn)行零件庫(kù)管理，為農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的研制及系列產(chǎn)品的開發(fā)提供數(shù)字模型基礎(chǔ)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.lukmueng.com/
本文標(biāo)題：基于CATIA的參數(shù)化農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本文網(wǎng)址：http://www.lukmueng.com/html/support/11121514374.html
相關(guān)文章
