基于CAD的平面隔爆接合面圓角測繪方法*

楊子強(qiáng)，王萬戰(zhàn)，陳中洋，潘星良

(南陽防爆英達(dá)電機(jī)有限公司，河南 南陽 473000)

1 引言

裝備制造業(yè)中，測繪在產(chǎn)品改造、維修、仿制和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)等方面有著重要意義，詳見文獻(xiàn)［1］。就防爆電機(jī)而言，在防爆電機(jī)的生產(chǎn)過程中，電機(jī)的很多零部件是通過OEM完成的，然后由具備整機(jī)生產(chǎn)能力的企業(yè)組裝而成。在這個過程中，相關(guān)零部件匹配不佳這一問題客觀存在，尚無法完全避免。以防爆電機(jī)的接線盒為例，接線盒的毛坯供應(yīng)方所對的需求方往往不止一家，各需方的要求又不盡相同，而各需方僅僅使用一種毛坯又不能滿足電機(jī)用戶的需要。因此，需方可能需要好幾種接線盒毛坯。在公司日常經(jīng)營中，對這些毛坯(或零部件成品)進(jìn)行測繪，然后改進(jìn)吸收是不可或缺的環(huán)節(jié)。

2 接合面形狀

防爆電機(jī)的平面隔爆接合面多見于接線盒和機(jī)座支座配合處，兩者形狀誤差不能太大，才能保證隔爆接合面的有效火焰通路長度(裝配后，接線盒的平面接合面和機(jī)座支座接合面重疊的部分才算有效火焰通路長度，參見文獻(xiàn)［2］)，同時減輕“雙眼皮”的外觀缺陷(參見文獻(xiàn)［3］中“C類不合格”相關(guān)內(nèi)容)。這種接合面一般以圓形或方形結(jié)構(gòu)較為多見，分別如圖1、2所示。其中，方形結(jié)構(gòu)更多見于中小型防爆電機(jī)。本文僅討論方形結(jié)構(gòu)。

圖1 圓形平面隔爆接合面示意圖

3 提出問題

在防爆電機(jī)生產(chǎn)中，怎樣保證接線盒和機(jī)座支座在配合時不出現(xiàn)“雙眼皮”現(xiàn)象或者出現(xiàn)的“雙眼皮”現(xiàn)象在允許范圍之內(nèi)?那就要保證兩者的尺寸R、D、L一致，如圖2所示。如果接線盒平面接合面的R、D、L和機(jī)座支座接合面的R、D、L相差太多，那么這種接線盒和機(jī)座就不能匹配。在圖2中，尺寸L、D易于測量，尺寸R如何測量?

圖2 方形平面隔爆接合面示意圖

我公司生產(chǎn)的YBK2、YBS等系列鋼板機(jī)座產(chǎn)品(其中接線盒為引進(jìn))曾一度出現(xiàn)機(jī)座支座和接線盒的接合面R值嚴(yán)重不匹配，“雙眼皮”現(xiàn)象大大超出產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，隔爆接合面配合的有效火焰通路長度大打折扣，降低了隔爆的可靠性，且外觀極不美觀，給人以粗制濫造的感覺，也給用戶留下不好的映像。這都是因?yàn)樯鲜鼋雍厦娴箞A角R在設(shè)計上未能準(zhǔn)確地測繪吸收，在質(zhì)檢上缺乏驗(yàn)收的可操作性所致，即設(shè)計人員提供的施工圖樣未能準(zhǔn)確反映客觀事實(shí)，質(zhì)檢人員再以這些未能反映客觀事實(shí)的施工圖樣為驗(yàn)收依據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果可想而知，更為糟糕的是，檢驗(yàn)人員沒有可靠的驗(yàn)收手段，即檢驗(yàn)人員沒有方法可靠地測量這個R值。設(shè)計人員在測繪時自己也沒有方法可靠地測量R值。

4 一般測繪方法

人們在生產(chǎn)中使用較多的方法有對比法、經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y法、拓印法等，這些方法缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。如對比法，是拿待測接線盒和其他規(guī)格接線盒對比，來估計R值，主觀因素多;又如經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y法，僅靠個人經(jīng)驗(yàn)定奪，同樣主觀因素太多;拓印法是在一張紙上拓印或者用筆“仿形”，這樣操作性較客觀一些，似乎測量拓印或“仿形”出來的平面要素更靠譜一些，實(shí)則不然，我們要測的是平面要素的R值——圓弧半徑。

另外，還有結(jié)合光、機(jī)、電的數(shù)字測繪儀的高科技產(chǎn)品投入實(shí)際應(yīng)用的成本高昂、局限性大。

總之，上述幾種測繪方法，要么效果不甚理想，要么成本高，無法大力推廣。

5 新測繪方法

結(jié)合二維CAD制圖軟件，筆者提出一種全新的測繪方法，細(xì)述如下。

(1)用卡尺測量出圖3中的尺寸L以及對角線長度D1(易于操作，如有必要，可多測量幾個值，然后取其平均值，以增加測量的準(zhǔn)確度。)。

圖3 方形平面隔爆接合面案例

(2)以第(1)步測量的L值，在AUTOCAD(或其它主流的和非主流的二維CAD制圖軟件)繪圖界面上用畫正多邊形命令或畫直線命令繪制邊長為L的正方形［4］，如圖4所示。

(3)以L×L正方形形心為圓心，以第(1)步測量的D1為直徑繪圓，如圖4所示。

(4)點(diǎn)擊菜單欄上的“繪圖”-“圓”-“相切、相切、相切”(直接點(diǎn)擊“繪圖”工具條上“圓”的快捷鍵無法調(diào)出這個命令。)，分別點(diǎn)選L×L正方形相鄰的兩條邊和圓φD1，確定后得到圖4中的小圓。

圖4 步驟②～⑤附圖

(5)使用半徑標(biāo)注命令，標(biāo)注小圓得到其半徑值R，該值為圖2中要求取的R值。設(shè)計人員可據(jù)此進(jìn)一步圓整其為適當(dāng)值。

對CAD操作不熟悉的人(如一些中老年朋友)可以翻閱文獻(xiàn)［2］，幫助理解。

6 結(jié)語

驗(yàn)證本方法無需額外投入成本。通過試用新的測繪方法，上述R值無法準(zhǔn)確測繪問題逐步得到了有效解決，產(chǎn)品內(nèi)外觀質(zhì)量尤其是外觀質(zhì)量得到較大改善，用戶滿意度增加，公司形象得以提升。

此方法，也適用于測繪其他零部件上類似的結(jié)構(gòu)要素，同時還適用于質(zhì)檢人員對這些結(jié)構(gòu)要素的驗(yàn)收。該方法以嚴(yán)密的平面幾何知識為基礎(chǔ)，借助準(zhǔn)確度高的CAD制圖軟件(軟件本身的開發(fā)過程也依賴平面幾何知識)，理論可行、操作簡單、測量結(jié)果更為客觀，更具說服力，具有較大的推廣價值。

［1］ 趙忠玉.測量與機(jī)械零件測繪［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［2］ GB3836.2-2010爆炸性環(huán)境.第2部分:由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備［S］.

［3］ JBT 56117.1-1999.中小型電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等通則［S］.

［4］ 蔡希林.AutoCAD 2004中文版實(shí)用教程［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2004.