軋機(jī)配管優(yōu)化設(shè)計(jì)中的SolidWorks應(yīng)用分析

摘 要：軋機(jī)配管在我國(guó)很多的領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用。例如液壓控制系統(tǒng)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等方面的稀有管路；干油管路，輸水管路等。軋機(jī)配管在上述各個(gè)系統(tǒng)中不僅僅能夠保障介質(zhì)在軋機(jī)生產(chǎn)中流通順暢，同時(shí)也能夠通過(guò)軋機(jī)配管來(lái)進(jìn)行有效的控制，保障軋機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的各種生產(chǎn)需要。一套非常合理科學(xué)的完整管路配置，是軋機(jī)運(yùn)行高質(zhì)量以及運(yùn)行高效率的保障。在進(jìn)行軋機(jī)鋼管優(yōu)化的過(guò)程中，很多時(shí)候都是使用二維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是二維設(shè)計(jì)軟件在設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題。因此文章主要針對(duì)軋機(jī)配管優(yōu)化設(shè)計(jì)中的SolidWorks的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，希望通過(guò)文章的分析能夠不斷的擴(kuò)大SolidWorks軟件在優(yōu)化軋機(jī)配管設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，同時(shí)也為我國(guó)軋機(jī)配管的進(jìn)一步發(fā)展以及創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)配管；優(yōu)化設(shè)計(jì)；SolidWorks軟件；應(yīng)用分析

在軋機(jī)配管的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通常情況下采用的是二維設(shè)計(jì)軟件CAD。在應(yīng)用CAD設(shè)計(jì)的過(guò)程中，軋機(jī)管路在48毫米范圍內(nèi)的情況下，二維軟件只能夠提供非常大體的走向圖，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際制作施工的過(guò)程中需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣，對(duì)于不合適的位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整；對(duì)于管徑大于48毫米的軋機(jī)配管二維軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中只是給出相應(yīng)的預(yù)制圖，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制后進(jìn)行安裝工作。這種非常傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模式在現(xiàn)在看來(lái)效率非常低下，同時(shí)也不利于現(xiàn)場(chǎng)操作工人的現(xiàn)場(chǎng)操作，既浪費(fèi)時(shí)間也浪費(fèi)成本。利用二維軟件設(shè)計(jì)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了大量的計(jì)算，但是由于沒(méi)有相應(yīng)的部件整合，還是難免出現(xiàn)問(wèn)題，極易造成反共現(xiàn)象。因此現(xiàn)階段SolidWorks軟件在軋機(jī)配管的設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中逐漸的興起并且在擴(kuò)大應(yīng)用范圍。SolidWorks軟件是一款非常成熟的應(yīng)用軟件。具有非常直觀的人性化設(shè)計(jì)界面，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員能夠非常直觀的了解設(shè)計(jì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)外形以及存在的不足之處。同時(shí)還能夠進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析，有效的保障優(yōu)化設(shè)計(jì)的管路能夠最大限度的貼近實(shí)際需要。

1 SolidWorks軟件在軋機(jī)配管優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的主體部分的機(jī)械建模

在管路的機(jī)械建模過(guò)程中，我們首先要使用SolidWorks軟件中的一系列特征來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的建模準(zhǔn)備。例如軟件中的拉伸特征，鏡像特征，切除特征以及陣列特征等。通過(guò)上述的特征能將機(jī)械部件的較大部分進(jìn)行實(shí)體建模，將二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成為三維設(shè)計(jì)圖紙。應(yīng)用軟件中的基準(zhǔn)面工具來(lái)建立一系列的輔助基準(zhǔn)面，例如軋制中心基準(zhǔn)面；軋機(jī)中心基準(zhǔn)面；軋制標(biāo)高和0.00平面。上述基準(zhǔn)面的確定主要是便于我們?nèi)S設(shè)計(jì)過(guò)程中裝配關(guān)系的確定。能夠有效準(zhǔn)確的建立距離配合，平行配合，重合配合以及同心配合等。上述關(guān)系捋順之后，我們就能夠?qū)⒏鱾€(gè)部件按照一定的關(guān)系進(jìn)行裝配。我們?yōu)榱擞行У膮^(qū)別不同支架的方向，我們?cè)诮ＴO(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)采用不同的顏色進(jìn)行表述。例如我國(guó)可以選擇黃色標(biāo)示傳動(dòng)側(cè)的機(jī)架；用紅色標(biāo)示操作側(cè)的機(jī)架。與此同時(shí)我們還可以利用各個(gè)部件的施工材質(zhì)的不同來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的區(qū)分。不同材質(zhì)的零部件會(huì)出現(xiàn)不同的裝配效果。我們?cè)诮Ｑb配過(guò)程中能夠有效的利用不同部件的顏色或者設(shè)計(jì)材質(zhì)進(jìn)行逐級(jí)裝配。在建模裝配過(guò)程中我們有限選擇的裝配方式是先將小部件進(jìn)行裝配建模，然后在通過(guò)一定的大小順序或者圖紙要求的順序來(lái)進(jìn)行由小到大的部件裝配，這樣能夠較為完整的完成整個(gè)軋機(jī)配管機(jī)械部分的主體建模。

2 SolidWorks軟件在軋制配管優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的輔助部件建模

文章的主要設(shè)計(jì)主題就是管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要采取機(jī)械部分的建模為管路優(yōu)化設(shè)計(jì)服務(wù)的原則。為了有效的提升設(shè)計(jì)的工作效率，我們?cè)谕瓿蓹C(jī)械主體建模后，通常會(huì)按照一定的經(jīng)驗(yàn)同時(shí)配合圖紙來(lái)進(jìn)行裝配位置的判斷，選取平臺(tái)上的各種同管路相關(guān)的部件進(jìn)行建模并且完成裝配。例如平臺(tái)上的各式各樣的閥組；潤(rùn)滑系統(tǒng)中的衛(wèi)星站；中間輥的彎輥系統(tǒng)以及竄輥系統(tǒng)。上述系統(tǒng)中和管路設(shè)計(jì)有關(guān)聯(lián)的部件都要進(jìn)行詳細(xì)的建模以及裝配。在建模設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們要準(zhǔn)確無(wú)誤的畫(huà)出每一個(gè)管路的接口位置以及尺寸。這是管路設(shè)計(jì)正確的一種技術(shù)保障。在輔助部件建模的過(guò)程中。我們應(yīng)用的還是SolidWorks軟件中的各種特征。例如軟件中的拉伸特征，鏡像特征，切除特征以及陣列特征等。在將小的部件建模完成后，按照相應(yīng)的圖紙要求進(jìn)行逐級(jí)的裝配配合，裝配完成后在將輔助部件的模型同機(jī)械主體的模型進(jìn)行裝配連接，這樣就非常完整的完成了主體建模輔助建模的模型設(shè)計(jì)工作。

3 SolidWorks軟件在軋制配管優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的管路建模

該產(chǎn)品主要有液壓配管、氣動(dòng)配管、油氣潤(rùn)滑配管、壓縮空氣配管、乳化液配管等幾種配管，為制作方便，按照敷設(shè)位置分成上部配管、下部配管、入口配管、出口配管幾部分。

因?yàn)槔滠垯C(jī)的工藝特點(diǎn)，主要管路都是直徑≤60mm（乳化液配管除外），依據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙，找準(zhǔn)接口，確定管路走向后計(jì)算管路尺寸（此處管路尺寸允許有一定的偏差，留待裝配后調(diào)整）。力求按最合理的敷設(shè)位置在軋機(jī)周圍合理布置，做到管路整齊美觀且易于制作安裝。

SolidWorks本身有Routing插件，可以實(shí)現(xiàn)各種類型的管道、管筒和電力電纜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化，但按照我廠的工藝特點(diǎn)，我們通常是首先設(shè)計(jì)好管路走向，通過(guò)測(cè)量或計(jì)算得出管路尺寸，在3D草圖中建立草圖，然后插入結(jié)構(gòu)構(gòu)件，選定草圖為路徑，再選定合適的管道規(guī)格，就可生成管路。常用的管道規(guī)格可根據(jù)需要增加到數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可用別的管道尺寸修改而成，利用配合工具安裝管接頭。形成管線模型。

4 SolidWorks軟件在軋制配管優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的部件裝配以及調(diào)整

在最終裝配的過(guò)程中，我們需要重新的進(jìn)行裝配體的建立。在裝配體中插入我國(guó)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好的主體模型以及輔助模型。轉(zhuǎn)配的輔助基準(zhǔn)面還是按照上述的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面，一般情況下無(wú)需重新更改。在裝配的過(guò)程中，我們要按照一定的裝配順序進(jìn)行裝配。最主要的是要對(duì)管路的設(shè)計(jì)裝配有清晰的表達(dá)。我們?cè)谏鲜龅慕＿^(guò)程中采用的設(shè)計(jì)依據(jù)參照的是二維設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)圖，因此我們?cè)赟olidWorks軟件裝配過(guò)程中，很可能出現(xiàn)部件干涉的問(wèn)題和管口錯(cuò)位的問(wèn)題。這樣就要求我們?cè)谘b配的過(guò)程中不斷的修改調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。SolidWorks軟件主要是通過(guò)一定的特征以及詳細(xì)的參數(shù)來(lái)進(jìn)行的實(shí)體建模工具。設(shè)計(jì)人員可以在軟件允許的規(guī)則下，進(jìn)行隨意的特征修改以及幾何順序的調(diào)整。同時(shí)在總裝配的過(guò)程中我們可以隨時(shí)改變裝配順序，直到管路的設(shè)計(jì)優(yōu)化達(dá)到我們的要求為止。需要注意的是在裝配調(diào)整的過(guò)程中要注意管路標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)支架位置的修改，要合理準(zhǔn)確。要讓管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)美觀、適用、準(zhǔn)確。

5 SolidWorks軟件在軋制配管優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的工程圖的轉(zhuǎn)化

SolidWorks軟件最大的特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)三維轉(zhuǎn)化二維的功能。在圖紙輸出的過(guò)程中，不需要進(jìn)行重新二維設(shè)計(jì)，可以直接由三維設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化成為二維設(shè)計(jì)圖。同時(shí)SolidWorks軟件中還存有大量的工程用數(shù)據(jù)庫(kù)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中可以按照我國(guó)的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)取。在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，我們只需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)方面的修改即可。

參考文獻(xiàn)

[1]朱金權(quán).SolidWorks軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究[J].新技術(shù)新工藝，2009（2）：41-44.

[2]寧朝陽(yáng)，皮智謀，任成高，等.SolidWorks軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代機(jī)械，2007（2）：43-44+46.

[3]趙汝嘉.SolidWorks2001精通與提高篇[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.