一、實施圖文擋管理的起因
某公司主要生產(chǎn)EPS塑料機(jī)械。泡塑機(jī)械規(guī)格種類眾多,在公司多年的發(fā)展過程中,隨著機(jī)型規(guī)格和種類的完善,在圖樣設(shè)計和圖樣管理發(fā)放中都存在大量問題:圖樣設(shè)計中不同工程師繪圖標(biāo)準(zhǔn)不一,不規(guī)范,圖樣修改不規(guī)矩,相同零件不同版本圖樣大量存在。隨著時間推移,公司技術(shù)人員、車間管理人員的變換,公司很多生產(chǎn)車間圖樣和資料室圖樣不一致,經(jīng)常出現(xiàn)零件生產(chǎn)錯誤、報廢。在新產(chǎn)品研發(fā)過程中,技術(shù)人員對于已存在的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品圖樣無法全面了解,造成大量產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)的重復(fù)設(shè)計工作。另外,設(shè)計軟件不統(tǒng)一,工程師根據(jù)自己喜好,選擇自己的設(shè)計軟件,公司內(nèi)部數(shù)據(jù)交流不方便。
早些年,公司為了滿足工程師需求,少量正版的AutoCAD和CAXA軟件在公司同時使用,事實上,公司機(jī)械零件造型并不復(fù)雜,機(jī)器機(jī)架、模板也主要以型材焊接為主,而CAXA軟件的獨有的三維球裝配,和直接可調(diào)用的型材庫,大大方便我們的設(shè)計,使機(jī)器開發(fā)設(shè)計周期縮短,設(shè)計效率得到質(zhì)的提高。另外,由于大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和圖樣的存在,為解決圖樣規(guī)范管理問題,公司經(jīng)過比較,選擇了CAXA圖文檔軟件,把完善圖文檔管理作為公司實施信息化的第一步。
如今,已經(jīng)在公司內(nèi)實現(xiàn)了圖文檔系統(tǒng)對公司圖樣資料的規(guī)范管理:公司定型的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型,存放于圖文檔結(jié)構(gòu)樹下,進(jìn)行結(jié)構(gòu)化管理;大量非標(biāo)和變型設(shè)計、通用控制柜、機(jī)器銘牌、通用零部件模塊、通用庫及訂單機(jī)存放文檔樹下,手工建立節(jié)點。這種方式,既減輕了技術(shù)人員做標(biāo)準(zhǔn)化圖樣的工作量,又方便了車間工藝和生產(chǎn)制造人員查看,符合公司信息化初期的特殊情況,使圖文檔軟件在公司得到快速的推廣實施。
二、建立通用件庫、完善圖文檔管理
在新產(chǎn)品和變型產(chǎn)品設(shè)計過程中,設(shè)計者受本身經(jīng)驗和接觸面所限,往往對公司已有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格通用零部件和外購件無法全面了解,造成設(shè)計的重復(fù)和資源的浪費。
公司各種泡塑機(jī)械主要由機(jī)架、模板、運動功能模塊和加熱、真空管路模塊兩大部分構(gòu)成。由于客戶個性化的需求,每次訂單對機(jī)器模板和機(jī)架尺寸都有不同要求,而機(jī)器的管路和運動部分的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)變化則較少,或者變化僅是單純的尺寸縮放。這樣,在不同的型號的機(jī)器上,經(jīng)常出現(xiàn)很多通用的連接法蘭、管帽、真空罐、管接頭、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和通用的外購件等。公司實行圖文檔管理后,根據(jù)機(jī)器特點,指派專門的技術(shù)人員,采用CAXA參數(shù)化設(shè)計和圖庫功能.建立大量的企業(yè)常用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件圖庫。所有的圖庫文件存放在圖文檔平臺的公共目錄區(qū),設(shè)計人員根據(jù)需要,可以方便地查看和調(diào)用里面的零部件。這種方式,既提高了設(shè)計效率,又降低了生產(chǎn)制造維護(hù)成本。圖1所示為公司圖文檔公共平臺區(qū)的通用真空蝶閥。
圖1 圖文檔公共平臺區(qū)通用真空蝶閥
三、圖庫的參數(shù)化變型設(shè)計
在完善通用圖庫的過程中,主要采用了CAXA的參數(shù)變型設(shè)計功能。
該公司產(chǎn)品的管道設(shè)計需重復(fù)用到各種規(guī)格的法蘭,根據(jù)實際情況,結(jié)合GB/T9119-2000,制定適合本公司使用的l.OMPa企業(yè)通用法蘭DN200,系列法蘭具體尺寸如圖2所示。
圖2 法蘭具體尺寸
由于模板中運動和管道連接較復(fù)雜,容易出現(xiàn)干涉現(xiàn)象,為保證設(shè)計的可靠,新產(chǎn)品及變型產(chǎn)品設(shè)計采用CAXA2011實體設(shè)計完成。
根據(jù)圖1的法蘭平面圖及表格,分析該法蘭零件的結(jié)構(gòu)特點,該零件分兩步造型較簡單,而且造型過程參數(shù)較少。①用旋轉(zhuǎn)命令做出該零件的主體。②用拉伸命令生成一個孔,用陣列工具生成其余孔。
以DN200零件為基礎(chǔ),建立參數(shù)化零件(圖3)。
圖3 參數(shù)化零件的建立
分析圖2表格得出,該DN200法蘭尺寸由以下幾個參數(shù)可確定零件尺寸:A公稱尺寸;D外徑;Dn法蘭內(nèi)孔徑,H法蘭厚度;f密封凸面厚(常數(shù)3):d1密封凸面外徑;t密封位置尺寸;1密封槽間距。
(1)根據(jù)上面的分析,對旋轉(zhuǎn)截面添加相應(yīng)的尺寸約束和位置約束,使草圖處于完全約束狀態(tài),不要出現(xiàn)過約束和欠約束。
這里操作的關(guān)鍵點是,添加的約束必須和前面已經(jīng)確定的參數(shù)對應(yīng)起來,這樣建立參數(shù)化零件表達(dá)式的時候可以簡單明了,思路清晰。截面約束如圖4所示。
圖4 截面約束
(2)添加造型過程中螺栓孔的尺寸約束,通過圖2表格得出:Dk螺栓孔直徑、n螺栓孔數(shù)和L螺栓孔徑是關(guān)鍵參數(shù),建立圖5的尺寸約束和位置約束。
圖5 尺寸約束和位置約束
(3)茌零件層右鍵點選“參數(shù)”,再點選“增加參數(shù)”,增加如圖6所示參數(shù),這些參數(shù)主要供驅(qū)動使用,以使表達(dá)式關(guān)聯(lián)起來。
圖6 增加參數(shù)
具體方法如下:在菜單“顯示下面選擇的對象所有參數(shù)前”前打勾,然后根據(jù)草圖定義約束和自定義的參數(shù),建立相應(yīng)的表達(dá)式,使零件內(nèi)部參數(shù)和自定義增加的參數(shù)關(guān)聯(lián)起來,這樣后面變型設(shè)計中添加的尺寸就可以驅(qū)動圖形,生成新的變型零件。這一步是關(guān)鍵,表達(dá)式應(yīng)盡可能簡單,如圖7所示。
圖7 增加參數(shù)具體方法
經(jīng)過以上步驟,完成該法蘭零件的參數(shù)化。
(4)添加變型設(shè)計,點選“編輯變型設(shè)計”,出現(xiàn)圖8所示對話框。
圖8 添加變型設(shè)計
點“添加”,根據(jù)圖1內(nèi)的尺寸數(shù)據(jù),在設(shè)計數(shù)值里填入不同規(guī)格法蘭相對應(yīng)的參數(shù)尺寸,生成一系列的法蘭,這樣就完成了該法蘭零件的參數(shù)化變型設(shè)計,如圖9所示。最后把生成的參數(shù)化法蘭拖入到CAXA實體設(shè)計右邊的設(shè)計元素庫,點擊“保存”,以后設(shè)計時可直接調(diào)用。
圖9 添加變型設(shè)計具體操作
通過以上實例說明,參數(shù)化零件的建立,關(guān)鍵是建立洽當(dāng)?shù)膮?shù)和表達(dá)式。而技巧就是把相類似零件先歸類,做好相應(yīng)的平面圖,再分析不同零件的相同點和不同點。不同點其實就是各零件表格內(nèi)變化的尺寸,相同點就是固定值的尺寸,通過這種方式大多同類零件都可以參數(shù)化設(shè)計。圖10是另一種常用管件,900壓制焊接彎頭的參數(shù)化變型設(shè)計元素。
圖10 900壓制焊接彎頭的參數(shù)化變型設(shè)計元素
四、結(jié)語
建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件和通用件圖庫,采用CAXA參數(shù)化圖庫是一種方式,但對于有些復(fù)雜的圖形,用CAXA實體做起參數(shù)化來,難度較大,我們可以直接把零件做好,按系列存放在圖文檔公共平臺區(qū),供使用時直接調(diào)用。
在企業(yè)中,借助CAXA圖文檔管理這個平臺,通過參數(shù)變型設(shè)計功能的應(yīng)用,建立企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)件和通用件庫,方便后續(xù)設(shè)計,節(jié)省成本,提高設(shè)計效率,同時使公司內(nèi)部零件更標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,減少零件種類和庫存數(shù)量。
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本文標(biāo)題:定制企業(yè)通用件促進(jìn)完善圖文檔管理