一、实施图文挡管理的起因
某公司主要生产EPS塑料机械。泡塑机械规格种类众多,在公司多年的发展过程中,随着机型规格和种类的完善,在图样设计和图样管理发放中都存在大量问题:图样设计中不同工程师绘图标准不一,不规范,图样修改不规矩,相同零件不同版本图样大量存在。随着时间推移,公司技术人员、车间管理人员的变换,公司很多生产车间图样和资料室图样不一致,经常出现零件生产错误、报废。在新产品研发过程中,技术人员对于已存在的标准规格的产品图样无法全面了解,造成大量产品和工艺数据的重复设计工作。另外,设计软件不统一,工程师根据自己喜好,选择自己的设计软件,公司内部数据交流不方便。
早些年,公司为了满足工程师需求,少量正版的AutoCAD和CAXA软件在公司同时使用,事实上,公司机械零件造型并不复杂,机器机架、模板也主要以型材焊接为主,而CAXA软件的独有的三维球装配,和直接可调用的型材库,大大方便我们的设计,使机器开发设计周期缩短,设计效率得到质的提高。另外,由于大量非结构化数据和图样的存在,为解决图样规范管理问题,公司经过比较,选择了CAXA图文档软件,把完善图文档管理作为公司实施信息化的第一步。
如今,已经在公司内实现了图文档系统对公司图样资料的规范管理:公司定型的标准机型,存放于图文档结构树下,进行结构化管理;大量非标和变型设计、通用控制柜、机器铭牌、通用零部件模块、通用库及订单机存放文档树下,手工建立节点。这种方式,既减轻了技术人员做标准化图样的工作量,又方便了车间工艺和生产制造人员查看,符合公司信息化初期的特殊情况,使图文档软件在公司得到快速的推广实施。
二、建立通用件库、完善图文档管理
在新产品和变型产品设计过程中,设计者受本身经验和接触面所限,往往对公司已有的标准规格通用零部件和外购件无法全面了解,造成设计的重复和资源的浪费。
公司各种泡塑机械主要由机架、模板、运动功能模块和加热、真空管路模块两大部分构成。由于客户个性化的需求,每次订单对机器模板和机架尺寸都有不同要求,而机器的管路和运动部分的导柱结构变化则较少,或者变化仅是单纯的尺寸缩放。这样,在不同的型号的机器上,经常出现很多通用的连接法兰、管帽、真空罐、管接头、导柱、导套和通用的外购件等。公司实行图文档管理后,根据机器特点,指派专门的技术人员,采用CAXA参数化设计和图库功能.建立大量的企业常用标准件和通用件图库。所有的图库文件存放在图文档平台的公共目录区,设计人员根据需要,可以方便地查看和调用里面的零部件。这种方式,既提高了设计效率,又降低了生产制造维护成本。图1所示为公司图文档公共平台区的通用真空蝶阀。
图1 图文档公共平台区通用真空蝶阀
三、图库的参数化变型设计
在完善通用图库的过程中,主要采用了CAXA的参数变型设计功能。
该公司产品的管道设计需重复用到各种规格的法兰,根据实际情况,结合GB/T9119-2000,制定适合本公司使用的l.OMPa企业通用法兰DN200,系列法兰具体尺寸如图2所示。
图2 法兰具体尺寸
由于模板中运动和管道连接较复杂,容易出现干涉现象,为保证设计的可靠,新产品及变型产品设计采用CAXA2011实体设计完成。
根据图1的法兰平面图及表格,分析该法兰零件的结构特点,该零件分两步造型较简单,而且造型过程参数较少。①用旋转命令做出该零件的主体。②用拉伸命令生成一个孔,用阵列工具生成其余孔。
以DN200零件为基础,建立参数化零件(图3)。
图3 参数化零件的建立
分析图2表格得出,该DN200法兰尺寸由以下几个参数可确定零件尺寸:A公称尺寸;D外径;Dn法兰内孔径,H法兰厚度;f密封凸面厚(常数3):d1密封凸面外径;t密封位置尺寸;1密封槽间距。
(1)根据上面的分析,对旋转截面添加相应的尺寸约束和位置约束,使草图处于完全约束状态,不要出现过约束和欠约束。
这里操作的关键点是,添加的约束必须和前面已经确定的参数对应起来,这样建立参数化零件表达式的时候可以简单明了,思路清晰。截面约束如图4所示。
图4 截面约束
(2)添加造型过程中螺栓孔的尺寸约束,通过图2表格得出:Dk螺栓孔直径、n螺栓孔数和L螺栓孔径是关键参数,建立图5的尺寸约束和位置约束。
图5 尺寸约束和位置约束
(3)茌零件层右键点选“参数”,再点选“增加参数”,增加如图6所示参数,这些参数主要供驱动使用,以使表达式关联起来。
图6 增加参数
具体方法如下:在菜单“显示下面选择的对象所有参数前”前打勾,然后根据草图定义约束和自定义的参数,建立相应的表达式,使零件内部参数和自定义增加的参数关联起来,这样后面变型设计中添加的尺寸就可以驱动图形,生成新的变型零件。这一步是关键,表达式应尽可能简单,如图7所示。
图7 增加参数具体方法
经过以上步骤,完成该法兰零件的参数化。
(4)添加变型设计,点选“编辑变型设计”,出现图8所示对话框。
图8 添加变型设计
点“添加”,根据图1内的尺寸数据,在设计数值里填入不同规格法兰相对应的参数尺寸,生成一系列的法兰,这样就完成了该法兰零件的参数化变型设计,如图9所示。最后把生成的参数化法兰拖入到CAXA实体设计右边的设计元素库,点击“保存”,以后设计时可直接调用。
图9 添加变型设计具体操作
通过以上实例说明,参数化零件的建立,关键是建立洽当的参数和表达式。而技巧就是把相类似零件先归类,做好相应的平面图,再分析不同零件的相同点和不同点。不同点其实就是各零件表格内变化的尺寸,相同点就是固定值的尺寸,通过这种方式大多同类零件都可以参数化设计。图10是另一种常用管件,900压制焊接弯头的参数化变型设计元素。
图10 900压制焊接弯头的参数化变型设计元素
四、结语
建立企业标准件和通用件图库,采用CAXA参数化图库是一种方式,但对于有些复杂的图形,用CAXA实体做起参数化来,难度较大,我们可以直接把零件做好,按系列存放在图文档公共平台区,供使用时直接调用。
在企业中,借助CAXA图文档管理这个平台,通过参数变型设计功能的应用,建立企业内部的标准件和通用件库,方便后续设计,节省成本,提高设计效率,同时使公司内部零件更标准化和系列化,减少零件种类和库存数量。
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本文标题:定制企业通用件促进完善图文档管理