基于i-deas drafting 平台大型产品参数化设计系统开发与研究pdf

基于i-deas drafting 平台大型产品参数化设计系统开发与研究pdf 2005 年 UFC 中国用户论文集基于 I-deas Drafting 平台大型产品参数化设计系统开发与研究李春亭大连重工集团有限公司设计研究院 1 2005 年 UFC 中国用户论文集基于 I-deas Drafting 平台大型产品参...

2005 年 UFC 中国用户论文集基于 I-deas Drafting 平台大型产品参数化设计系统开发与研究李春亭大连重工集团有限公司设计研究院 1 2005 年 UFC 中国用户论文集基于 I-deas Drafting 平台大型产品参数化设计系统开发与研究李春亭 (大连重工集团有限公司设计研究院大连 116022) 摘要：本文论述了大型产品参数化设计系统建立的方法和途径，并基于 I-deas Drafting 环境开发了“斗轮堆取料机参数化设计系统”软件包。该软将设计计算、参数化绘图、IGES 接口软件及 I-deas Drafting 模块集成于一体，设计效率提高近百倍，为开发大型产品参数化设计系统提供了可靠的借鉴。关键词：参数化设计 I-deas Drafting １、引言对于重机行业来讲，由于其大型产品结构复杂程度高，中间环节多，造成方案设计及准备投标报价的技术文件所需周期长，已很难适应市场经济的要求。目前还没有专用的大型产品参数化设计系统软件供设计者使用；而现有的图形工作站上所应用的软件全部是通用 CAD、CAE 软件，如 i-deas、UG 等等。因此，在基于现有的 CAD 软、硬件平台基础上，如何开发出大型产品的参数化设计系统，以满足方案设计及投标报价等工作要求，则是当前我们所面临的必须要研究和解决的课题。譬如，一台大型斗轮堆取料机的方案设计和投标文件的准备，若用手工和图板来完成的话，至少需要二十几天的时间；显然，这很难适应竞争日趋激烈的国内外市场要求。本文在基于现有的 CAD 软、硬件平台基础上，开发出了相应的参数化设计系统软件，用计算机来模拟设计师的设计过程，并做到人机交互，在短时间内完成方案设计，并取得了令人满意的结果。在解决上述问题方面，本文进行了积极而有益的探索，愿以此文与 CAD 同行共勉。２、大型产品参数化设计系统的建立目前图形工作站上所应用的通用 CAD、CAE 软件，都具有一定的开放式结构，一般均留有图形交换文件接口，如 DXF、IGES 等。因此，大型产品的参数化设计系统的开发应建立在接口文件的基础之上，最终将专用软件与通用软件集成于一体，使其 CAD 软件平台的功能得以充分发挥。一个大型机械产品，通常由许多部件所组成，部件之间不论是从几何参数还是从技术参数的角度都有其相对应的关系，真可谓“牵一发而动全身”；而且，任何一个部件的设计很难一次完成，往往需要多次计算、修改与比较。因此，一个大型产品的参数化设计系统应具备以下功能：第一是根据用户要求进行各部件主参数计算或选型计算；第二是绘制图形并自动生成图形接口文件；第三是在通用软件支持下读接口文件显示各部件图形；第四是根据设计要求将部件图装配成总图；第五是输出图纸和打印设计参数等技术文件。其中，第一、第二可用 FORTRAN 或 C 语言开发，第三~第五则是完全利用现有通用软件的绘图功能。３、参数化绘图接口软件 IGES 基本图形交换规范简称 IGES(Initial Graphics Exchange Specification)是不同软件 2 2005 年 UFC 中国用户论文集之间相互转换的标准规范。它包括①开始部分；②主体部分；③ 目录部分；④参数部分；⑤ 结束部分。如图 1 框图所示。依据框图，我们开发了图形接口软件。该软件是 FORTRAN 语言与 IGES 图形交换的规范接口；有了此接口，我们便可以用 FORTRAN 语言编写计算程序，描述绘图过程，写成 IGES 文件，然后就可以在 i-deas Drafting 平台下运行 IGES，从而自动生成所需的图形并显示在屏幕上。通过分析计算结果和图形以判断该结构的设计是否合理，同时，还可修改相关参数重新计算和显示图形,直至满意为止。４、参数化设计系统软件开发实例斗轮堆取料机是港口、电厂、码头、矿山及冶金等企业大型散装储料场的主要堆取料设备。针对该产品结构复杂，中间环节多，方案设计需多次计算、修改才能完成这一特点，所有应用软件均采用模块化结构，它们是：①斗轮装置主参数计算及参数化绘图，②悬臂梁装置主参数计算及参数化绘图，③回转装置主参数计算及参数化绘图，④门座架主参数计算及参数化绘图，⑤回转钢结构主参数计算及参数化绘图，⑥悬臂皮带运输机主参数计算及参数化绘图，⑦变幅机构主参数计算及参数化绘图，⑧走行装置主参数计算及参数化绘图，⑨尾车主参数计算及参数化绘图等共九个模块。参数化设计过程为：按照用户要求（合同）输入设计参数，由模块①~⑨先进行每一部件设计，判断其主参数及钢结构（图形）是否合理，尔后再进行装配形成方案总图，同时输出相关技术文件。我们用 FORTRAN 语言开发了“大型斗轮堆取料机参数化设计系统”软件，并且通过 IGES 接口文件与 i-deas Drafting 平台集成于一体。参数化设计系统框图如图２所示。５、结束语本文所完成的参数化设计软件，实用可靠，人机界面良好；尤其是与 i-deas Drafting 平台集成于一体，充分发挥现有软硬件资源，现已广泛应用于产品的方案设计及投标的技术文件准备之中去，提高效率近百倍；同时又为产品的技术设计和施工设计奠定了良好的基础。该系统软件的成功开发为我们进一步开发大型产品参数化设计系统提供了可靠的借鉴。 3 2005 年 UFC 中国用户论文集 4 2005 年 UFC 中国用户论文集参考文献 [1] SDRC I-deas USER'S GUIDE Volume I 1995 [2] SDRC I-deas USER'S GUIDE Volume II 1995 5

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