引言

    工程實(shí)際中，許多圓錐、棱柱、截交圓柱等可展開表面鈑金件的生產(chǎn)是先按展開圖下料，然后再折疊或彎曲焊接成成品。這就會遇到繪制展開圖下料的問題，常用的方法是圖解法或公式計(jì)算法。但這兩類方法在作圖時(shí)都比較麻煩，容易帶入人為誤差，特別是當(dāng)出現(xiàn)批量類似產(chǎn)品時(shí)，就要重新作圖和計(jì)算，使一項(xiàng)工作變成多項(xiàng)工作，工作量大，容易出錯(cuò)。本文通過實(shí)例介紹一種利用Pro/E和AutoCAD軟件自動(dòng)生成鈑金件展開圖的混合應(yīng)用方法。當(dāng)產(chǎn)品尺寸發(fā)生變化時(shí)，只需要修改參數(shù)即可動(dòng)態(tài)生成新的展開圖，具有一勞永逸、實(shí)用性強(qiáng)、便于操作等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以更快的獲取精確的工程圖樣，提高工作效率。

一、鈑金展開部件的結(jié)構(gòu)及圖樣

    如圖1(a)所示是我國某重選設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的“螺旋溜槽”產(chǎn)品底端的“聚集斗”部件。其作用為收集精、中和尾礦，聚集斗的底面設(shè)計(jì)有一定的坡度以便于收集礦液，如圖1(b)所示。聚集斗的生產(chǎn)工藝為：先按展開圖在鋼板上下料，再將下料鋼板彎曲后兩端焊接成邊圈，最后焊上底板。由于聚集斗需要分別收集“精礦”、“中礦”和“尾礦”三種不同的礦物，所以必須畫出邊圈及隔圈三個(gè)形狀類似的展開圖。圖1(c)為某一尺寸規(guī)格聚集斗部件邊圈的三視圖。

圖1 選礦設(shè)備中螺旋溜槽的聚集斗部件結(jié)構(gòu)及圖樣

二、Pro/E 和AutoCAD 混合生成展開圖的方法

    (一)Pro/E中包絡(luò)柱面的構(gòu)建及技巧

    由于Pro/E軟件本身就提供了構(gòu)建鈑金件子類型圖樣的功能，因此，可直接啟用鈑金件構(gòu)建的功能模塊進(jìn)行幾何建模。如圖2所示，先以創(chuàng)建“旋轉(zhuǎn)臂”特征的方式生成圓柱形鈑金件，其厚度根據(jù)實(shí)際下料鋼板確定。但此時(shí)其旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)設(shè)為359°（焊接處開縫），切忌不可360°旋轉(zhuǎn)，否則將不能展開。接著根據(jù)斜截面的要求創(chuàng)建修剪基準(zhǔn)面，如圖3(a)所示，并以實(shí)體化修剪方式對實(shí)體曲面做去除選定實(shí)體面部分的修剪，圖3(b)為修剪得到的結(jié)果。

圖2 以旋轉(zhuǎn)臂特征方式構(gòu)建圓柱形鈑金件

圖3 創(chuàng)建修剪基準(zhǔn)面并進(jìn)行實(shí)體化修剪

    （二）平整形態(tài)的鈑金展開

    邊圈鈑金件的展開需通過“平整形態(tài)”功能進(jìn)行特征生成，如圖4(a)所示，此時(shí)應(yīng)先選取展平/折彎回去時(shí)保持固定的平面或邊，即選取開縫面，再進(jìn)行聚集斗邊圈的展開，圖4(b)為展開后的結(jié)果。

圖4 平整形態(tài)的鈑金件展開

    （三）工程圖創(chuàng)建及轉(zhuǎn)換到AUTOCAD

    對上述展開的鈑金件創(chuàng)建比例1：1的工程圖，并保存文件類型為AutoCAD軟件可以打開的“dwg”類型的格式文件副本，然后用AutoCAD軟件打開該副本文件，僅保留左視圖并刪除多余線條，再標(biāo)注尺寸即可得到圖5所示聚集斗邊圈的展開圖。

圖5 聚集斗邊圈展開圖

    （四）系列化鈑金件的參數(shù)化處理

    Pro/E軟件是采用了參數(shù)化設(shè)計(jì)的模型系統(tǒng)，其尺寸具有關(guān)聯(lián)性。在本例中由于聚集斗需要收集“精中尾”三種礦物，所以除了邊圈以外還需兩個(gè)隔圈，其展開圖形狀與邊圈相似但尺寸并不相同。此時(shí)，其他兩個(gè)隔圈只需用Pro/E軟件在此邊圈的基礎(chǔ)上修改尺寸，系統(tǒng)便可自動(dòng)根據(jù)修改的尺寸重新生成相應(yīng)的鈑金件模型，然后重新做平整形態(tài)的展開，再轉(zhuǎn)換到AutoCAD中。由此可以得出結(jié)論：在進(jìn)行數(shù)量多，形狀不規(guī)則但很相似，尺寸都不相同的系列化鈑金件展開圖繪制時(shí)，將Pro/E軟件與AutoCAD結(jié)合起來，可大大提高工作效率，使原本復(fù)雜繁重的工作變得簡單和輕松。

三、結(jié)語

    由于手工繪制展開圖方法比較復(fù)雜，在制圖教材中也并未作為必修的教學(xué)內(nèi)容，但在解決工程實(shí)際中容器類零件的下料問題時(shí)卻非常必要。本文通過實(shí)例，介紹了Pro/E 和AutoCAD 生成鈑金件展開圖中的混合應(yīng)用方法。實(shí)踐證明，將這兩個(gè)軟件結(jié)合起來進(jìn)行展開圖的繪制，相當(dāng)于同時(shí)發(fā)揮了Pro/E參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢和AutoCAD二維圖形繪制方面的特長，既保證了作圖的準(zhǔn)確性，又提高了工作效率，可供從事相關(guān)工作的技術(shù)人員借鑒和參考。 

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