汽輪機套筒油管路快速設計系統(tǒng)

汽輪機套筒油管路快速設計系統(tǒng)

0套油管路系統(tǒng)概述安裝油擠出路是車輛擠油系統(tǒng)的重要部件。它的功能是為機器的所有軸承提供油壓，并對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的每個軸承提供壓力。所謂的管道安裝油擠出路就是外部大直徑的管道（管道）。它包括各種管道，如主油擠出管、主油擠出管、主油擠出管、高壓軟管和通氣管。安裝油擠出路屬于復雜的管道。管道的連接、連接和映射關系復雜，三維寬度大。為了避免同樣的問題，應按照生產(chǎn)、運輸和安裝的順序調(diào)整以形成各種各樣的管道和限制。鑒于ug和catia等現(xiàn)有通用于直線的設計功能無法完成如此復雜的管道設計，因此需要開發(fā)出一支高效的管道導入系統(tǒng)（以下簡稱管道導入系統(tǒng)）。在這項工作中，我們使用了相關理論和技術對套筒的管理系統(tǒng)進行了研究和開發(fā)。1關鍵技術1.1控制鏈下裝配式管路模塊化設計方法在管路設計中,傳統(tǒng)的設計流程一般是先根據(jù)已知條件進行工程計算得到管路的拓撲結構,然后不斷進行調(diào)整,直至滿足工程要求.這種設計流程導致設計效率低下,設計結果未必最優(yōu),系統(tǒng)設計參數(shù)無法進行有效控制.因此,考慮到管路設計的特殊性,為了便于控制整個管路的拓撲結構,實現(xiàn)管路的優(yōu)化設計以及數(shù)據(jù)的有效傳遞,將控制鏈概念引入到套裝油管路模塊化設計中,以增強管路設計的系統(tǒng)性、參數(shù)可控性和高效性.管路系統(tǒng)不同模塊的空間關系以及相互之間的數(shù)據(jù)關系通過1個幾何數(shù)據(jù)鏈控制,這條幾何數(shù)據(jù)鏈就是控制鏈.在管路模塊化設計中,管路系統(tǒng)結構由不同的模塊通過約束關系構建而成.控制鏈主要從宏觀上控制管路主線的拓撲結構和實現(xiàn)管路模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞,為后續(xù)的管路模塊化設計做好鋪墊.根據(jù)初始已知數(shù)據(jù)和設計經(jīng)驗知識建立參數(shù)化調(diào)控點,過點建立多段線段,這些線段構成初始的控制鏈,然后根據(jù)系統(tǒng)的功能和工程要求對控制鏈不斷進行優(yōu)化計算,直至得到最終的優(yōu)化控制鏈.套裝油管路系統(tǒng)運用控制鏈方法進行設計,其設計流程見圖1.系統(tǒng)的控制鏈見圖2.由此可根據(jù)控制鏈優(yōu)化后調(diào)控點的參數(shù)劃分各模塊.控制鏈通過UG/WAVE實現(xiàn)控制三維模型的功能.當管路系統(tǒng)總體結構發(fā)生變化,如某模塊的取舍或系統(tǒng)整體角度改變時,只需修改控制鏈的參數(shù)即可驅(qū)動三維管路模型發(fā)生相應改變.1.2模型創(chuàng)建關鍵技術模板模型是系統(tǒng)生成實例模型的基礎.模塊編碼制定和參數(shù)化設計是模板模型制作的兩大關鍵技術.系統(tǒng)對模板模型各模塊進行選擇配置及裝配復制生成實例模型.1.2.1編碼規(guī)則的確定模塊編碼制定是模板模型制作的首要內(nèi)容.在系統(tǒng)中,模塊編碼的合理與否對整個系統(tǒng)的建立和運行,如部套(管路模塊)的選擇、組合以及生產(chǎn)諸多方面產(chǎn)生重要影響.模塊編碼主要用于模塊模板、模塊設計實例的信息管理和模塊的選擇組合.在編碼中主要考慮模塊的從屬關系、模塊的特征信息、圖紙編碼信息以及模塊的接口信息.其中前3者主要考慮模塊的管理,而模塊的接口信息主要考慮模塊間的配合.從管路設計的特點以及計算機管理的方便性考慮,單位碼采用整數(shù).現(xiàn)針對套裝油管路系統(tǒng)給出編碼規(guī)則(見表1).根據(jù)模塊編碼原則以及套裝油管路的模塊化設計需要,只對管路中的主要模塊和主要零件進行編碼,其他國家標準零件如螺栓、螺母等按照國家命名標準定義.例如,編碼3012010112為3缸汽輪機供油管路系統(tǒng)第1個部套第2種類型的第1個子部套的第1零件,為國家標準彎管頭,其表示見圖3.1.2.2幾何模型的參數(shù)化設計模板模型的制作基于控制鏈的模塊劃分方法把整個管路系統(tǒng)劃分成多個模塊,然后根據(jù)參數(shù)化設計思想,對每個模塊進行參數(shù)化設計.參數(shù)化設計最大的優(yōu)點是有利于設計者通過設計參數(shù)驅(qū)動產(chǎn)品零件的幾何模型,大大簡化用戶生成和修改零件模型的操作,提高設計效率.模板模型參數(shù)化設計采用UG/WAVE技術.通過該技術將1個模型零件的幾何信息提取出來作為其他零件的基準或控制結構,以達到聯(lián)動目的.運用該技術能很好地解決各模塊間接口定位及當某管路角度變化時整體形狀的變化問題.具體實現(xiàn)如下:(1)模型設計接口時,把相鄰模塊分為上下級,把上級模塊對應接口位置的各管路圓心WAVE到要對接的下級模塊接口位置;(2)為保證某管路角度的統(tǒng)一變化,把上級該管路中心線WAVE到下級模塊中.1.2.3創(chuàng)裝樹的復制特性現(xiàn)有的裝配復制方法有3種:SaveAs方法、COPYFILE方法和裝配克隆方法.SaveAs方法每次只能復制1個文件,無法復制整個裝配樹.COPYFILE方法采用MFC庫提供的COPYFILE函數(shù),雖然可以實現(xiàn)裝配樹復制功能,但存在2個問題:(1)裝配樹中的零部件不在同一個路徑下時該方法失效;(2)不能對復制后的文件更名,否則將丟失部件間的裝配關系.為了克服以上問題,系統(tǒng)采用裝配克隆方法.通過裝配克隆,系統(tǒng)根據(jù)不同的管路系列重新命名生成該系列的實例模型文件、二維圖紙文件和BOM表文件,并歸入到相應的存儲文件庫,極大地方便了系統(tǒng)的目錄管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理.1.3裝油管路系統(tǒng)的關聯(lián)設計管路零件與零件、部套與部套以及模型與二維圖的關聯(lián)性設計是系統(tǒng)的核心.解決好這3者的關聯(lián)關系,不僅可以保證管路設計的正確性,還能極大地提高二維圖的生成效率.套裝油管路系統(tǒng)的關聯(lián)設計分為3大類:幾何關聯(lián)、變量關聯(lián)和屬性關聯(lián).1.3.1控制鏈與模型的關聯(lián)幾何關聯(lián)存在于3維模型設計中,包括控制鏈與模型及模型與模型間的關聯(lián).控制鏈與模型的關聯(lián)如第1.1節(jié)末所述,模型與模型的關聯(lián)設計見第1.2.2節(jié)模板模型參數(shù)化設計,在此不再重復敘述.1.3.2維與二維打印技術關聯(lián)變量關聯(lián)是在分屬不同參數(shù)集的變量間建立映射關系,以便修改某個變量后,與之對應的變量能自動修改.在系統(tǒng)開發(fā)研究中用到的主要是三維模型和二維圖紙間尺寸參數(shù)的關聯(lián).UG作為國外開發(fā)的軟件,所具有的三維模型和二維圖紙間的關聯(lián)功能使得自動生成的圖紙中一部分變量不能滿足國家標準要求.使用UG提供的InterPartExpressions(IPEs)技術可以在三維和二維間建立數(shù)據(jù)通道,使得二維圖紙能夠引用三維模型的參數(shù),其語法為Part_name::Expression.如圖4所示,變量bi為引用變量,ai則為被引用變量,二維圖紙B通過引用三維模型A參數(shù)集中的參數(shù),達到三維驅(qū)動二維的目的,實現(xiàn)三維與二維的關聯(lián).1.3.3attroibute數(shù)據(jù)的生成二維制圖過程中標題欄的制作非常費時,其中圖號、材料和重量等特別容易出錯.現(xiàn)有的三維軟件自動關聯(lián)生成二維圖是無法自動生成完整標題欄的.套裝油管路系統(tǒng)生成的二維圖紙完全自動化,不需要人工干預.這里靈活使用UGfile菜單下Properties中的Attributes,存儲系統(tǒng)計算過程的中間數(shù)據(jù).Attributes包含2項內(nèi)容,Title和Value.通過在AnnotationEditor中編寫相應的語句可獲得Attributes中的值,其語法為<W@Title>.Attribute中Value的值可以用UG/API中的UF_ATTR_assign函數(shù)在程序中進行修改.UG二維圖的標題欄用AnnotationEditor填寫.這樣就可以用程序計算控制標題欄中的圖號、材料和重量等內(nèi)容,通過屬性關聯(lián)達到自動生成標題欄的目的.2系統(tǒng)框架和應用示例2.1pc機的安裝系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為Windows2000/XP操作系統(tǒng)、內(nèi)存128M以上的PC機,需要安裝MicrosoftVisualC++6.0,MicrosoftVisualBasic6.0,UGⅡ以及MicrosoftAccess2003等軟件.2.2系統(tǒng)結構針對系統(tǒng)的功能需求,涉及以下平臺.2.2.1cad技術平臺系統(tǒng)主要開發(fā)平臺為MicrosoftVisualC++6.0,運用UG/API二次開發(fā)接口技術實現(xiàn)在CAD平臺上的開發(fā).MicrosoftVisualBasic6.0用于系統(tǒng)的界面設計,運用ADO技術實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)傳遞.2.2.23d平臺CAD平臺采用UGⅡ軟件,運用自上而下的設計方法和WAVE的全相關產(chǎn)品設計技術,構建產(chǎn)品模塊庫,包括三維模型庫和二維圖庫.2.2.3系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫,主要用來實現(xiàn)存儲、查詢設計數(shù)據(jù)及生成BOM表等功能.系統(tǒng)框架見圖5.2.3管路模塊組合系統(tǒng)分為系列選擇、主參數(shù)控制、關聯(lián)檢查、文件入庫和目錄管理5個模塊,每個模塊負責不同的功能.UG啟動后各模塊菜單見圖6.系統(tǒng)順序執(zhí)行,首先進入系列選擇模塊,出現(xiàn)圖7界面.用戶根據(jù)不同的系列確定相應的參數(shù),輸入運行后系統(tǒng)進行管路模塊的組合裝配,生成該系列結構的套裝油管路.管路的各參數(shù)在主參數(shù)控制模塊中修改.參數(shù)主要包括各管路的長度、管路與水平面間的角度等,界面見圖8.執(zhí)行前面2個程序模塊后,生成1套套裝油管路的三維模型(見圖9).關聯(lián)檢查模塊的功能是在三維模型生成后,對相關聯(lián)的二維圖紙進行關聯(lián)性檢查.系統(tǒng)關聯(lián)性設計的好壞直接決定該功能模塊的執(zhí)行效率與成敗.檢查完畢二維圖紙的關聯(lián)性,就要按需求從所有二維圖紙中選擇此次的出圖文件及關聯(lián)的三維模型文件.文件入庫功能模塊中的文件入庫子模塊可實現(xiàn)這一功能.明細表入庫子功能模塊生成產(chǎn)品的明細表并將明細表文件統(tǒng)一入庫.目錄管路模塊界面見圖10.該模塊功能是對套