路桥装备机械结构复杂,采用传统的二维设计难免发生失误,并且许多有实力的起重机装备制造企业,在工程技术交流中由于产品的二维设计图纸不够直观具体,在技术交流的过程中,容易产生误解,阻碍双方有效的沟通。NX是一个优秀的机械CAD/CAE/CAM一体化高端软件,它基于完全的三维实体复合造型、特征建模、装配建模技术,能设计出任意复杂的产品模型。但作为一款通用CAD/CAE/CAM软件,NX缺少专业的起重机设计模块,在起重行业内的应用受到限制。因此有必要在NX软件平台上进行二次开发,提供参数化自动创建路桥装备机械三维模型的功能,以减少设计中的失误,为技术交流提供有效的支持。
1 NX二次开发技术
NX为用户提供了比较完善的应用开发工具以及开发简便、运行高效的二次开发平台,可以使NX本地化、用户化,以满足实际的应用要求。NX/OPEN是一系列NX开发工具的总称,它主要由NX/OPEN MenuScript、NX/OPEN UIStyler、NX/OPEN API和NX/OPEN Grip 4这部分组成。本文采用的主要是前三者,利用NX/OPEN MenuScript在NX环境下建立菜单,使用NX/OPEN UIStyler建立产品面板,利用VC6.0建立DLL工程,调用NX/OPEN API中的二次开发函数,实现三维建模功能。
2 提梁机结构与程序构架
2.1 提梁机门架主体结构
提梁机门架钢结构包括:丰梁、连接梁、支腿、上下横梁。彼此互相关联但每个部件的结构也有一定的独立性。因此在设计时需要通过整体设计,保证提梁机门架的关键参数正确,而单个部件的细节参数则可以局部调整。
2.2 程序构架
根据提梁机门架设计的特点,系统采用了自上而下的设计模式。先由初始化面板来确定结构的整体参数,在锁定整体参数的情况下,进入下一级部件的创建面板来创建模型,最后回到初始化面板进行装配。系统结构主要包括以下模块:
(1)主梁一连接梁自动建模模块。提梁机主梁制造采用的是分段制作再总装的模式,因此该模块参照设计步骤与制作工艺,包含有左段(与刚性支腿连接)、中段、右段(与柔性支腿连接)以及连接梁4个模块。通过这4个模块建模再进行组装,构成了主梁一连接梁局部装配。
(2)上一下横梁与支腿建模模块。为了减轻提梁机门架的钢结构重量,支腿采用的是桁架结构。刚性支腿包含主支、副支、下横梁、副支接头。柔性支腿包括主支、上横梁、下横梁。通过装配相应的部件,构成了刚性支腿与柔性支腿局部装配。
(3)门架总装模块。门架总装模块将上述的三个局部装配进行总装,构成了门架的主体结构。
3 实现步骤与软件工作流程
3.1 实现步骤
(1)利用VC6.0建立DLL工程,然后用NX/OPEN MenuScript建立的菜单与之链接,每次点击菜单按钮会调用对应工程。
(2)将二维的图纸进行参数化处理,演变为NX/OPEN UIStyler的面板。将二维图纸中的板料参数提取出来,进行筛选,确定结构件的主要参数,建立与之对应的面板控件,然后通过控件来获取面板的数值,为建模提供参数(如图1所示)。
图1 自动建模面板示例
(3)利用程序查询所输入的参数,利用NX二次开发的相关技术,完成自动建模、自动装配。
3.2 软件工作流程
用户需要通过初始化指定工作路径之后,完成以下步骤:
(1)总体布置。确定门架结构的基本参数。
(2)对各个部件进行初始化,确定各个部件的基本参数。
(3)各个子部件建模。根据已经确定的基本参数,用户还需要完成具体部件参数的细化,然后程序自动实现部件的建模与装配。
(4)部件总装。利用程序的装配面板,将已经创建的各个部件进行装配,构成主梁(连接梁)、刚性支腿、柔性支柔性支腿这三个大部件。
(5)门架总装。将三个部件进行总装(如图2所示)。
图2 门架主体结构
4 结束语
利用NX二次开发工具,建立基于NX环境的路桥装备三维自动建模系统,不仅能为企业前期的产品预设计提供有力的技术支持,而且能够在后期图纸设计进行干涉检查,减少失误率。
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