基于Pro/E平臺(tái)電力鐵塔的參數(shù)化放樣

【摘要】測(cè)量了電力鐵塔的尺寸，對(duì)工程圖進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析之后，能夠確定塔腿結(jié)構(gòu)中最重要的3個(gè)尺寸，分別是腿部上底長(zhǎng)、下底長(zhǎng)以及高度，將這個(gè)要素確定成設(shè)計(jì)變量，之后再在Pro/E中用這三個(gè)尺寸當(dāng)成參數(shù)判定鐵塔中的各個(gè)基本組織結(jié)構(gòu)，從而開展完成對(duì)電力鐵塔的放樣配置。文中以Pro/E作為研究基礎(chǔ)，對(duì)電力鐵塔的裝配開展了參數(shù)化放樣操作，效果良好。

【關(guān)鍵詞】電力鐵塔；放樣；二次開發(fā)

1、電力鐵塔的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)選擇

1.1電力鐵塔的結(jié)構(gòu)

通常鐵塔在從結(jié)構(gòu)層面劃分，能夠分成塔腿、塔身以及塔頭，從整體上分析整個(gè)的鐵塔結(jié)構(gòu)，可以看見其組成結(jié)構(gòu)是角鋼、鋼板使用螺栓而緊緊固定在一起的一個(gè)桁架結(jié)構(gòu)。針對(duì)當(dāng)中的組成材料，一般依照的是其在結(jié)構(gòu)組織中的具體位置、主要作用，因而將其分成主材、斜材、輔助材以及連接材等各種類別的組織結(jié)構(gòu)。

1.2電力塔腿的基本尺寸以及基本參數(shù)

將塔腿的長(zhǎng)度設(shè)定成參數(shù)a，下底長(zhǎng)度設(shè)定為參數(shù)b，高度設(shè)定為h，詳見圖1。所以，由此能夠得出各個(gè)塔腿的主材、斜材的長(zhǎng)度：

（1） （2）

（3）

2、Pro/E二次開發(fā)的過(guò)程

Pro/E中攜帶了多種二次開發(fā)工具，在這之中使用的較多的是Pro/Toolkit。在Windows的運(yùn)行環(huán)境中，能夠借助Visual C++語(yǔ)言當(dāng)成高級(jí)的匯編語(yǔ)言。二次開發(fā)工具Pro/Toolkit有兩種最主要的開發(fā)方式，分別是同步模式以及異步模式。前一種模式能夠獨(dú)立在Pro/E環(huán)境之中，借助程序模式進(jìn)行Pro/E的互相交換操作，實(shí)行各種要求的操作。而后一種模式是存在于Pro/E環(huán)境之中，借助于動(dòng)態(tài)鏈接的方式而存在，在其運(yùn)行的Pro/E過(guò)程中，加入此動(dòng)態(tài)的鏈接模式，開展程序選擇調(diào)配工作。而針對(duì)一些使用的較多的異步模式，在實(shí)際的開發(fā)過(guò)程中，可以分成以下幾個(gè)步驟：

2.1Pro/E的參數(shù)化建模

組織建立其參數(shù)形式的驅(qū)動(dòng)Pro/E的零件實(shí)體模型，在其中設(shè)立各種需要的參數(shù)代碼。在這個(gè)過(guò)程中描述的參數(shù)，指的主要是尺寸等等各種標(biāo)注性的參數(shù)，按照不同的命名習(xí)慣，能夠?yàn)檫@些參數(shù)命名上以及標(biāo)注各種合理的初始值，加入正確的參數(shù)驅(qū)動(dòng)關(guān)系，在保證正確的調(diào)試工作之后，保存3D實(shí)體模型當(dāng)成是參數(shù)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)模型。

2.2動(dòng)態(tài)鏈接數(shù)據(jù)的建立

借助高級(jí)的編程語(yǔ)言Visual C++，在這個(gè)環(huán)境中組建一個(gè)建立在常規(guī)MFC動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的工程體系，而在這個(gè)工程中一般包括了以下幾方面的內(nèi)容：

第一：編寫操作者的初始化入口函數(shù)[1]。一般這個(gè)函數(shù)屬于整個(gè)程序的切入點(diǎn)，并且在之后加入菜單和具體動(dòng)作的操作執(zhí)行函數(shù)，這些后續(xù)的工作都是在這個(gè)切入點(diǎn)內(nèi)完成的。

第二：加入相對(duì)應(yīng)的頭文件：在一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中會(huì)使用大量的Pro/Toolkit函數(shù)，而這些函數(shù)一般都是Pro/E開發(fā)工具Pro/Toolkit中本身存在的，并不需要開發(fā)者特意的再寫其他的編程語(yǔ)言，其只需要加入與之對(duì)應(yīng)的頭文件，并且寫出正確的輸入渠道即可。

第三，菜單的添加：在Pro/E的主要顯示界面上，加入設(shè)計(jì)菜單按鈕，借助對(duì)相應(yīng)菜單選項(xiàng)的點(diǎn)擊操作，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的參數(shù)輸入對(duì)話窗口，同時(shí)加入菜單的按鈕選擇程序，能夠完成對(duì)輸入?yún)?shù)對(duì)話框的響應(yīng)要求。

2.3編寫參數(shù)保存數(shù)據(jù)庫(kù)

保存數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)程序是多種多樣的，比如Fox Pro、Access等等，現(xiàn)如今使用的較多的是MS Access。數(shù)據(jù)庫(kù)程序主要的負(fù)責(zé)內(nèi)容是將參數(shù)錄入中的參數(shù)添加進(jìn)對(duì)話框之中，并且將這些參數(shù)做保存，以便于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序的選擇使用。

2.4動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的注冊(cè)

編程一個(gè)文本文件內(nèi)容，可以是Pro/Toolkit的“注冊(cè)文件”，同時(shí)其能夠?yàn)镻ro/E供應(yīng)一個(gè)Pro/Toolkit的運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)容，當(dāng)成是Pro/E找尋以及讀取的各種有關(guān)信息內(nèi)容[2]。

3、參數(shù)形式的放樣以及裝配建模和具體過(guò)程

在Pro/E之中借助塔腿的三個(gè)尺寸當(dāng)成基礎(chǔ)參數(shù)，明確其他所有的主材長(zhǎng)度以及斜材長(zhǎng)度，同時(shí)能夠確定有效的螺栓孔大小和具體的位置，組成三維立體的實(shí)體零部件，之后再在Pro/E之中對(duì)這些零部件做選擇調(diào)用，確定合理的安排順序之后，開展放樣配備工作，包括干預(yù)檢測(cè)以及有限的元分析工作，為設(shè)計(jì)者提供必要的信息參照。

3.13D立體實(shí)體零件的建立和使用

因?yàn)槿康闹鞑暮托辈亩己退戎g的三個(gè)參數(shù)有密切關(guān)系，所以只需要對(duì)Pro/E中的參數(shù)公式做改變就能夠得到全新的各種要求中的全部零件數(shù)。除此以外，針對(duì)一些有特殊要求的螺紋以及銷孔，在不對(duì)裝配要求以及精確度造成影響的情況下，能夠進(jìn)行一下適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，待裝配全部完成之后再在裝配體之中做修改工作，而在Pro/E之中依照一般的裝配順序?qū)Ω鞣N零部件做選擇調(diào)用，將裝配工作完成結(jié)束。

3.2實(shí)體干擾分析

在實(shí)際的裝配運(yùn)行工作中，因?yàn)榱悴考目臻g尺寸大小不清楚，另外在裝配工作過(guò)程中由于錯(cuò)誤的操作方式，經(jīng)常會(huì)使得裝配件之間產(chǎn)生位置誤差的情況，引發(fā)零部件之間的干擾程度加深，從而造成裝配件的損壞或者死機(jī)。為了有效確保裝配工作的順利進(jìn)行，在一個(gè)虛擬的裝配工作結(jié)束之后需要對(duì)放樣模型做全面細(xì)致的檢查，面對(duì)各種可能存在的零部件問(wèn)題做出調(diào)整[3]。之后將其反映至零件工程設(shè)計(jì)圖中，以便使用在實(shí)際的工廠運(yùn)作工作之中。

4、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了新時(shí)代下使用最多的一項(xiàng)工具，借助計(jì)算機(jī)開展輔助放樣工作，能夠有效的解決大量重復(fù)性的計(jì)算以及制圖問(wèn)題，能夠從繁雜的工作環(huán)境中解放放樣人員，更能夠和放樣在生產(chǎn)過(guò)程中的科學(xué)性、準(zhǔn)確性以及時(shí)效性的要求相適應(yīng)。在虛擬配備技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，虛擬裝配也從本質(zhì)上將傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的制造模式進(jìn)行了改變，因而在Pro/E工作環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品的模型做虛擬化處理，可以取代真正產(chǎn)品而開展實(shí)驗(yàn)操作，并且對(duì)裝配的性能做評(píng)斷操作，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整體最優(yōu)性質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]祝凌云，李斌.Pro/engineer 運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[2]林清安.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 零件裝配與產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2009

[3]凌江春，胡慶夕，楊小兵等.基于 Vega 的虛擬裝配研究[J].機(jī)械工程師2013，10（8）：47-49

作者簡(jiǎn)介

蔣巧燕（1986-），女，本科，助理工程師，主要從事電力輸電鐵塔的加工制造方面的工作。

張俊（1979-），男，本科，助理工程師，主要從事電力輸電鐵塔的加工制造方面的工作。