摘要：三維CAD是一種有效的輔助設(shè)計工具，為技術(shù)人員在對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及實體渲染等進行設(shè)計優(yōu)化時提供了強大的支持。對砂石骨料產(chǎn)業(yè)而言，在利用傳統(tǒng)設(shè)計模式的基礎(chǔ)上，引入三維概念，通過參數(shù)化模式建立出實體模型化系統(tǒng)。在這基礎(chǔ)上，可以進一步的實現(xiàn)裝配體的干涉分析、空間運動分析、應力應變分析、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)階段市場競爭激烈，企業(yè)為了能迅速占領(lǐng)市場成為主導者，必然會縮短項目的設(shè)計開發(fā)周期，同時還要注重更高質(zhì)量的產(chǎn)品。這對設(shè)計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)計效率。
注解：CAD(Computer Aided Design)—計算機輔助設(shè)計，利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作；
關(guān)鍵詞：三維 CAD設(shè)計 砂石骨料 晶品集料
一、三維設(shè)計的概念
三維CAD是一種有效的輔助設(shè)計工具，為技術(shù)人員在對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及實體渲染等進行設(shè)計優(yōu)化時提供了強大的支持。對砂石骨料產(chǎn)業(yè)而言，在利用傳統(tǒng)設(shè)計模式的基礎(chǔ)上，引入三維概念，通過參數(shù)化模式建立出實體模型化系統(tǒng)。在這基礎(chǔ)上，可以進一步的實現(xiàn)裝配體的干涉分析、空間運動分析、應力應變分析、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對砂石骨料設(shè)計產(chǎn)生的優(yōu)勢
2.1 參數(shù)化設(shè)計和特征功能提高了設(shè)計效率
通過參數(shù)化設(shè)計和特征功建立出一套標準的骨料線實體模型化系統(tǒng)，立體概念清晰，表達直觀。再對其它項目設(shè)計時，可修改標準模型的參數(shù)和草圖，輕易就能實現(xiàn)模型的變更。同時自動更新所有的工程文檔，有效的保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準確性，減少出錯機率也節(jié)省了大量的修改時間。
2.2裝配零件更佳直觀，保證了工程安裝的準確
砂石骨料項目的工藝布置較為復雜，設(shè)備、結(jié)構(gòu)、電氣、管路及非標等存在交錯環(huán)節(jié)，利用二維設(shè)計則無法準確設(shè)計出合理的位置、角度和尺寸，容易導致在進入工程施工階段出現(xiàn)設(shè)計的隱藏性錯誤。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)運點的偏移等問題。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，得出準確結(jié)果。
初步方案設(shè)計
2.3利用運動模擬和干涉檢查功能，避免存在結(jié)構(gòu)性錯誤
對于顎破，喂料機等動態(tài)設(shè)備，施加驅(qū)動條件和添加約束關(guān)系，應用動態(tài)仿真模擬能檢查干涉現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時糾錯。
2.4協(xié)同合作，加快開發(fā)進度
三維設(shè)計實現(xiàn)了自頂向下設(shè)計的全新設(shè)計理念和思維方式
在項目設(shè)計初期，負責人定義出初步方案并建立骨架模型確定各主機設(shè)備、基礎(chǔ)的空間位置，再將設(shè)計信息發(fā)布給下游設(shè)計人員，通過統(tǒng)一工作平臺共同完成設(shè)計任務。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現(xiàn)默認裝配，加快了項目設(shè)計進度。
單一模塊設(shè)計
2.5準確快速的材料統(tǒng)計和成本估算
利用三維CAD對骨料線的系統(tǒng)建模，賦予各零部件材料屬性，能快速統(tǒng)計出所有零部件的材料組成和重量。例如對工程中的管道設(shè)計，可在3D草圖中對管道網(wǎng)設(shè)計構(gòu)思，包括管道的空間位置、直徑和長度、管道關(guān)系、管道中的儀表和附件位置等。當模型完成后，設(shè)計者可以導出明細表，表中統(tǒng)計列出了每根管道的型號材料以及附件型號信息，無需人工統(tǒng)計，避免了數(shù)據(jù)的出錯。
管線設(shè)計
明細統(tǒng)計
三、利用三維CAD建立的模型可以輸出不同數(shù)據(jù)結(jié)果，提供給相應結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品加工、數(shù)據(jù)管理等軟件進行計算分析。例如機械專業(yè)可將模型輸入到有限元分析軟件，對零件或裝配體進行靜力學分析、疲勞分析、接觸分析等。
應力分析
四、設(shè)計、生產(chǎn)的一體化與創(chuàng)新設(shè)計思維
計算機技術(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)計以及數(shù)控加工的集成階段。零部件的機加工可以通過三維軟件與CAM的集成性，做到“無圖紙化設(shè)計”和“無圖紙化加工”。企業(yè)的持續(xù)生命力在于源源不斷的創(chuàng)新設(shè)計思維，而傳統(tǒng)設(shè)計只能改變產(chǎn)品中的某些尺寸或只能仿照生產(chǎn)，因此無法實現(xiàn)創(chuàng)新構(gòu)思。而三維CAD在方案設(shè)計階段，能建立多種案例對比，立體直觀、效果逼真，更能激發(fā)設(shè)計人員的 創(chuàng)新意識。
五、三維設(shè)計在砂石骨料設(shè)計中的劣勢
5.1三維設(shè)計運用的普及程度不高；
5.2三維設(shè)計深度不夠；
5.3初期建立標準化模型系統(tǒng)庫的時間較長；
5.4設(shè)備模型建立的程序較復雜。
六、總論
融合二維工藝設(shè)計的核心并結(jié)合運用三維設(shè)計是對工程設(shè)計的一種創(chuàng)新變革。三維設(shè)計不但能將設(shè)計規(guī)則、設(shè)計標準等規(guī)范性內(nèi)容集成在軟件里，而且能將設(shè)計人員的設(shè)計過程有效記錄，完成設(shè)計過程的知識積累。企業(yè)在結(jié)合自身研發(fā)設(shè)計人員素質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)等特點來合理搭配三維CAD和二維CAD，幫助企業(yè)能以最好、最有效的產(chǎn)品處于市場競爭的優(yōu)勢地位。
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