本文由221703808贡献
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数字 化没 计
本文 首先 分 析 了传统 的二 维管道设 计方 法 的弊端 维参数化 环 境 下 进 行 管道 设 计 的方 法 及 其 优越性
而 后 介绍 了 在 曲
三
标的表达不一 致等
为 了将设计 方 案表达清楚
,
常常需要 大 量 的剖 面 图
量很 大
不 便 于修改
,
,
制图工 作
当发 现 需要
修正 的地 方
,
所 涉及 的视 图 需要 分
。
别进 行手 工 修改
三 维参 数化 设 计 如 图
匕和
在 管道 设 计 中的应 用
口 北 京亿达 四 方信息技术有 限 公 司 工 程师
二 维设 计 如 图
相比
,
具 有直
观形 象
、
容 易事 先 发 现 设 计 缺 陷
‘
和修 改简单等 明 显 优 越 生
三维
安锐明
。
随着
软件 的 日 益 普 及
。
,
管道 的
三 维 设 计 开 始被 越 来 越 多的 企 业
所接 受
产 一 川 口 「 』 门 ｝ ｝ 〕 匕 巴 束 三 口刑 厂 门去 一 一一 】 呼 能 无 结、 了 活百
卜
管道 是 设 备或元 件 间介质 传递
传 统 的 二 维管 道 设 计 方 法 要 求设 计 人员在大脑 中先形 成设计模
型
,
‘
｝ 曰 比 竹 了 洁 吐 口川 一, 一 『」 卜束 喃陌 给、
、
的重要 部件
,
是 工 业 产 品 的神经
,
。
从暖通 锅 炉到 水处理 环保 设 备
工 程 机械 到 自动化 生 产 线
,
从
然 后再 将其转化为 二 维 图形在
,
从 金属
图纸 上 表达 出来
绘 制过 程 中多采
。
冶金 到石 油化 工 设 备
,
工 业 领 域的
。
用 图 元 或 图例 等简化 画 法
这 种传
图 二 维和 三 维 参数 化 设 计 流 程 图
各个角落都 可 以 看 到它 的身影 但 管道的设 计 由于 其 自身应 用 特点
支
, ,
统的设 计 方法 有如 下 的弊端
由于 不 是形 象直观 的设计 容易 出现设 备管道 等的碰 撞
,
常 常 是 从 主 干 管 道 上 生 成 许 多分
形 成 空 间 的枝 权 结构
。
,
因而 管
图纸 上 容 易漏掉某些设 备或
一
、
中的 管
目
道 的 设 计 是 工 业 产 品 设 计 中最 复
管道
,
或 出现 对 某 些设 备
,
、
管道 的
道设 计
为设 计者提供 了一
杂
、
最 繁 琐的部分
表达错误
或多张 图纸 上 对 同一 目
制 作零件 序 号 图块
一
一
标 注 零件 序
号 需 要 图 所 示 的
两 种符 号
,
霍
。
号
名
称
其 横线的长 度 为
” ‘
,
字
,
嘴 丫寸 学 习
明细 栏 表 头
二至 卫
备
注
高为
图中
“
,
将 序 号值定 义 为 属 性 和
日
”
日
为属 性 的
,
巳
标志 的
为
’ ‘
,
然 后 将 其 定 义 为块
”
图中
甲一 一
标 高符号
余 其
表面粗糙 度
区
角焊符号
图 其 它 图块
翌 乃
创建 了样板 图文 件 后
,
卜
下 次使
,
表示 块 的基点
”
,
块 名分 别
。
截止 阀 符号 图形旋转符号 现 场 符号
“
序号
和
’ ‘
序号
”
勤
世 户
图
一
基 竺与 点
八
、
保存文件
‘
将文 件 以
零 件 序 号 图块
”
图 形样板
,
用 时就可 以 直接打 开 该 样板 文件
的文 件 类 型 保 存
这
。
并 且 共 享该文件 中所 创建 的标准信 息
,
定 义 其 它 图块
样就创建 了
图纸 的样板 图文 件
,
这 样 在绘 图 工 作 中可 以避 免 大
,
为 了绘 图 的 方便 和 项 目图纸 的
然 后 保 持 其 它 的 内容 不 变
一
根据
量 的重 复性 工 作
并 且 可 以使 所绘
统一 和 规 范
,
还 可 以根 据绘 图 的 需
,
图纸 的 图 幅尺 寸
,
,
修 改绘
”
制 图 纸 的 实体 属 性 和 各 种 符 号 统
一
、
要 定义 其它图块
例如 图 所 示 的
、
图 界 限和 图框 大小
分 别将 文 件
规范 哭
。
明细 栏表 头 度
、 、
、
标高符号
、
表面 粗 糙
、
以
“
图形 样板
,
毗
的文
图
角焊 符 号
截 止 阀符 号
。
图形
件类 型 另存
就 可 以 创建
。
旋 转符 号
与 制 造 业 信息化
·
现 场 符号 等
。
纸 的样板 图文 件
个高效的管道 设 计 平 台 在此平 台
上
,
。
快速 创建
。
应 长度 的管道
。
软件 还 会 自动 在折
,
借助
记
提供 的功 能
,
线 处 根 据 用 户 的设 定 自动加入 相应
规 格的弯管或 生 成 自定 义 的弯管
。
用 户可 以方便 地 定 制 出符合 自身需
求 的 三 维 参数 化 管道 设 计 环 境
见图
,
如图 所示
图 零件 设 计 表
管道 设 计 与修 改
图 基于
的 管道 设 计 环
瑰
在构 建 好 企 业 自 己 的管 道 零
件和 附件 库 后
道设 计
。
,
管道 零 件 及 附 件 库 的 准备
闪
便 可 进 行 实际 的管
本 身 自带 了 很 多管
。
道 零件 和 附件 如 图 个企 业 所 处 的行 业 不 同 产 品不 同
,
但 由于 每
所设 计 的
用 户在
布目
管道 设 计 以
,
草图
,
图 生成图
,
非平 面 草 图
空 间 草 图 为基 础
在
闪
的管道模 型 中
,
因 而 所 需 的管道零 件和
。
草 图 中表 达 管 网 的设 计
、
管路 元 件 与 管道 间 没 有任何配 合 关
系
,
附件 也 有 很 大 差 别
因此在开 始
构思
,
包括管道 的空 间位 置
。
管道 草 草
,
而 是通过 元 件 模 型 中的 管路 点
管道 设 计 前 的需 求
附件库
。
,
,
需 要 针 对 企 业 自身
间 的关 系及 管道 中的各种仪表和 管 道 附件 的位 置 即 用 户通 过
自动定位在 装配 操 作
,
草 图 中 这 样就避免
,
。
建 立 自己 的 管 道 零件 和
了冗 余 的配 合关 系
简化 了元 件 的
。
图 来 确 定 管 网 模 型 的整 体 拓 扑 结
修 改起 来也 更 加 简单
有 多 种 方 法 建 立 自 己 的管 道 零件和 附件库
。
构
,
建 立 管道 的整 体 约 束
,
。
有关 管道及 元 件 的各类信 息均
已 记 录在 管道 和 元 件的属 性 中 如图
首先 用 户 可 以在 已
,
图 中的线段表示 管道
线段 的分 割 如
有零 件 的基 础 上 进 行修改 编辑 已
有零 件 得 到 符 合 自己 要 求 的管 道
零 件 和 附件
。
点 表 示 管 道 附 件 的安 放 位 置
所示
,
管道 的长度也 已 记录在 了
。
管道 的模 型 中
所以
目
可
其 次 用 户也 可 以 在
在 线 零 件库 中
以在 明细 表 中统 计 列 出每 根 管道 的 公 称直径和 管道 的长度 以及 元 件 的 型 号 信 息等
,
火 内容 和
下 载 贴 近 企 业 需 求的管道 零 件和 附
如 图 所示
。
件 如图
和
,
可讨
,
内容提
而在
由于 管道 空 间关系 完全 依 赖于
供 了更 丰富的管道零件
线 零件库 中
。
,
在
草图
,
管路 由 草图 来驱 动
。
,
这
用 户 可 以 下 载 到世界
使得 设 计修 改变得 十分 方便
只 要修改
图
用户
上 一 些 主 要 供 应 商 的 管 道 附 件模
草图
,
,
如 改 变线 段 长
型
最 后 用 户也 可 以 根 据软件 的要
,
度或分 割 点位 置
草图
相 应 管道长度和
。
求建 立 自己 的管道零 件 和 附件库
零件
,
元 件 位 置 就会随 之 变化
而 元件 的
对 于 像管道及 其 附件 这 样的系 列 化
会根 据所 选连接 法
兰 自动 匹 配 相 应 名义 直径的管道
,
具 体形 式 又 与 系
,
草 图没 有直 接 关
借助
。 记讨
的系 列 零 件
所 以 用 户 可 以随时 替换 已 放 置
,
设 计表 〔 图 如
可 以 实现 其 模 型 的
按照
草 图 中 线段 的 长 度 生 成 相
好 的元 件
从 而 不 必 担 心 会 影响管
图 管道 零 件 和 附 件 库
洲
与 制造 业 信 息 化
·
年第 期
户斤 护 了 口 只 厂 口 习
‘
,
数字 化 没 计
道 的空 间结构
。
到
,
产品设计时间因此缩减
以上
。
,
,
天
,
高 也使设计 人 员与采购和制造 人
,
设 计时 间节 约 了
产品 的
员的沟通 也更 加 简单
。
二
、
实例 分 析
,
设 计效率提高 了两 倍多 而 且 设 计
某换热 器 生 产 企 业
近 千个 零 件
,
产 品包 含
中包 含 了产 品所 用 的全 部零件 的模
型
,
三
、
结论 与展 望
记讨
,
以上 属 于 管路管
记目
包 括 连 接紧 固件
、
管道 附 件
、
设计 者在
的
草图
。
道
维
。
选择
以前
,
,
使用二
等 这 样 工 程 师在计算机 中便 可 以
对设 计进 行实际 的千 涉检 查
检查
,
。
中完成管道 骨架 的布局
并设 定管
软件 进 行 设 计
,
技术 部 在接
装配
道 的空间关系及 管道 附件 的位
到设 计任 务后
完 成整个产 品 的设
,
在模 型 阶段 即 可 发现 设计 中
,
软件会根 据管道 中所 用 法 兰 及 元 件 的名义 直 径 自动确定 管子 的大小
,
计 需要 天 时 间
采 用 简化 画 法 选择
。
而 且 在绘 图 中 多
存在 的问题
品设 计成本
大大 降低 了企 业 的产
。
设计者通 过从 定 制的 附件 库 中拖拽
可 以 自动统计
记目
后
,
企业 先安
由于
所 需 元 件 并放置 在管路中完成各 类
元 件 的装配
。
排两 名工 程 师用一 个月 的时间建 立
起企 业 自己 的管道 附件 库
,
出模型 中所 用 零件 的型 号 和每 类零
记目
,
软件 可 以
库中包
、
件 的使 用 数量
,
对 于 管道
,
可 以统
,
统计 出每根管子 的管径 并 自动计 算各段管子 的长度 使用 完成设 计 后
,
含 了 企 业 常 用 的十几 类
业 开 始在
记
、
百 余种
,
计 出管道 的型号 和 管子 的长度
。
这
。
近 千 个 系列 的管 道 元 件
而后企
样使设 计人员可 以 很 容易列 出采 购
件 的清 单
另外
, ,
讨
可 以 大大提高
,
中进 行产 品设
目
,
由 于 有 了 直观
企 业 管路 管道 设计 的效率
在
目
、
而且在
计
。
由于 是 在
、
的三 维 环
的 三 维 模型
吻
制 造 人 员理 解 管 道
。
中可 以
对 管道 的
境表 达设 计 构 思
管道空间布置 的
更 加简单
,
设 计也 更 加 方 便
所 以通 过 使 用
,
对 管道的安 装进 行模 拟
工 作情况进 行预 测
,
表达 变得 更 加直接
同
进 行 管道 及 产 品 设 计
及 早 发现 安装
,
时使 设 计人 员 对产 品考 虑也 更加 周
不 仅使设 计人 员的设 计 效率大大提
过程 中存 在的结构 问题 计做 出改进
、
从 而 对设
,
实现 在设 计 阶段 对 管
,
道 安装的预 测
源浪 费 计
,
从 而 避 免重 大的 资
,
经 济损 失
。
优化 管道 设
同时
,
提高设计水 平
目
也可 用
制作 的装配 动 画 来培 训
工人
,
对 一 些 不 可 预 料的操 作进 行
。
模拟演示
同
、
由于 每 个企 业 所 设 计的产 品不
所 应 用 的标准不 同
,
、
所选 择 的 自带 的
供应 商 不 同
用
树
管道 零件和 附件 库 目前还 不 能满足
一 些 企业 的需要
图 管道 和 元 件 的 属 性
,
企 业 需要在进 行
管道设 计前根据 自身需 求进 行 一 些
准备 工 作
。
但 我们相信这 一 点会 逐
步好 转
三维
,
随着 三 维
,
软件 在 国内
,
应 用 的不 断深入
以及 国 内企 业 对
的认 知度 不 断 加 深
会有
越来越 多的管道 附件提 供 商愿 意将
自己 的零件模 型 放 置 在 互 联 网 上 供使 用 者免费 下 载
型
,
,
。
那 时设 计者 便
可 以直接 到 网站直 接下 载 元 件模
整个管路 管道 的设 计 效率也 会
。
得到进 一 步的提高 蕊
图 明细 表
与 制造 业
信 息 化
1