關(guān)于液壓鉆機中三維裝配工藝的應(yīng)用分析

陳龍

摘 要：煤礦液壓機的裝配流程繁雜，裝配工藝規(guī)劃困難，三維裝配工藝規(guī)劃科技能夠讓鉆機發(fā)揮最大的效能。融合具體需要，本文明確了三維裝配工藝規(guī)劃過程與系統(tǒng)構(gòu)造，并對核心科技實施了解析，為三維裝配工藝的實現(xiàn)提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：液壓鉆機；三維裝配；工藝；應(yīng)用

通觀我國煤礦機器制造領(lǐng)域，每個年度伴隨商品更迭均會涌現(xiàn)許多新構(gòu)造、新效能與新外觀的煤礦機器投入生產(chǎn)，裝配是商品的終極工序，編纂裝配工藝文書的勞動強度過大。所以，對液壓鉆機中，三維裝配工藝的應(yīng)用情況實施解析，有著巨大的價值。而CAD、CAPP軟件的使用將嚴(yán)格遵照設(shè)計部門的商品圖進行，并且增加工藝文檔的附圖，并進行注解。

一、液壓鉆機的實體模型構(gòu)建

SolidWorks軟件操控頁面簡易，初次使用的人員極易掌握，其融合了二維平面圖形繪制與三維實體造型兩類技術(shù)。因此，運用范圍極廣。在SolidWorks2007的標(biāo)準(zhǔn)選項中包括了草圖繪圖選項欄與特征選項欄。當(dāng)中，特征選項欄包含拉伸凸臺、旋轉(zhuǎn)凸臺等功能。在處置繁雜的幾何圖形階段還包含更為高端的選項，例如掃描、樣本凸臺等。有效使用上文述及的特征造型科技能夠針對液壓鉆機建立實體模型。

因為液壓鉆機部件繁多，無法全部簡介，而且大多數(shù)部件的設(shè)計均為簡易的疊加，繁雜部件的創(chuàng)設(shè)重點是科學(xué)挑選基準(zhǔn)，之后依照部件的特征旋轉(zhuǎn)拉伸，最終在這樣的情況下實施修正。所以，筆者以動力頭體為實例來闡述建模過程。

首先，明確動力頭體的基本數(shù)據(jù)，再依照其特征，挑選斷面豎切的外觀大小編制草圖，之后使用“插入”選項中的“參考幾何體”的“基準(zhǔn)軸”，以基準(zhǔn)軸與草圖為核心，按下“旋轉(zhuǎn)凸臺/基體”選項鈕，挑選恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，就能夠構(gòu)建動力頭體的初級模型，之后使用“圓周陣列”來完成螺紋孔的設(shè)計，再使用基準(zhǔn)面“拉伸切除”指令來完成耳扣與旋轉(zhuǎn)套等的設(shè)計，最終獲得動力頭體的模型，見下圖。

依照上述模式，能夠構(gòu)建各個部件的實體模型，對標(biāo)準(zhǔn)件的構(gòu)建能夠使用法恩特標(biāo)準(zhǔn)件庫內(nèi)的實體，僅修正急需的數(shù)據(jù)就行。

二、液壓鉆機動力頭三維裝配工藝科技的技術(shù)需要

裝配是商品成型的終極工藝，其影響著商品的品質(zhì)與特性，在鉆機生產(chǎn)成本中的比率超過了40%，而鉆機生產(chǎn)流程中裝配消耗的時間比例是40%-60%，特別是構(gòu)造繁雜的鉆機，裝配所需要消耗的時間會更長。因為鉆機的特別屬性，鉆機動力頭裝配所消耗的時間比其它零件裝配的時間更長，并且鉆機動力頭構(gòu)造品種繁多、構(gòu)造繁雜、裝配精度要求苛刻，零件數(shù)目繁多，所以裝配流程相當(dāng)繁瑣。假如僅憑借工程師的過往經(jīng)歷利用CAD繪制圖形，那么設(shè)計工藝就會發(fā)生狀況。只要在現(xiàn)場裝配階段產(chǎn)生狀況，就必須對元件實施返工或修正工藝文檔的操作，如此會增加鉆機的生產(chǎn)成本，讓生產(chǎn)進度被耽誤。因此，使用電腦模擬裝配科技能夠?qū)^往商品實施裝配工藝創(chuàng)設(shè)，讓其完成數(shù)字化的模擬裝配，能夠大幅度提升鉆機的裝配效能。

因為鉆機構(gòu)造通常會隨著相異的礦井巷道的變更而變更，所以在生產(chǎn)階段會形成單件、小批次的情況，讓研究開發(fā)與批量生產(chǎn)同步。鉆機生產(chǎn)階段，會發(fā)現(xiàn)有若干個型號的鉆機在工作，對沒有定型的鉆機，工藝也會發(fā)生改變。而整體裝配流程組織模式變通性強、裝配工件品種繁多、工藝繁雜，所以導(dǎo)致鉆機工藝創(chuàng)設(shè)進度被耽擱、成本居高不下。當(dāng)使用新式型號的鉆機階段，通常會投入大批的人物資源完成裝配的創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)。

三、整體方案與重要技術(shù)

（一）整體方案

解析具體的運用需要，解讀已有三維工藝的缺陷，構(gòu)建了三維CAD裝配技術(shù)平臺。三維裝配工藝能夠劃定為商品創(chuàng)設(shè)時期、裝配工藝創(chuàng)設(shè)時期與制作時期三個時期。

（二）三維裝配工藝創(chuàng)設(shè)運用

使用三維軟件完成裝配工藝的創(chuàng)設(shè)通常包含四個時期，筆者在此處以鉆機頭為實例來演示三維工藝創(chuàng)設(shè)模式。

1.第一時期

運用Pro/E超強的三維與二維制圖能力，把Pro/E數(shù)模爆炸創(chuàng)編后轉(zhuǎn)化成二維視圖，然后運用Pro/E的轉(zhuǎn)化能力把二維投影圖轉(zhuǎn)變?yōu)?DXF文檔，進而使用CAPP編寫工藝文檔。實際的操控流程是：Pro/E三維模型圖——Pro/E爆炸圖——Pro/E二維映射圖——轉(zhuǎn)變?yōu)?DXF文檔——導(dǎo)進CAPP編寫工藝文檔——打印工藝文檔。Pro/E軟件環(huán)境下的三維裝配見下圖。

使用軟件的視圖功能，能夠把裝配圖轉(zhuǎn)換為Pro/E爆炸圖。

構(gòu)造繁雜的鉆機元件三維視圖，侵占的系統(tǒng)資源很多，導(dǎo)致電腦運轉(zhuǎn)變慢，極易產(chǎn)生死機的現(xiàn)象。二維映射圖轉(zhuǎn)變?yōu)?DXF文檔所消耗的時長變大，如此就致使運用CAPP完成工藝文檔的編寫極不便利，容易讓電腦死機。鉆機的外觀線條繁多、雜亂，打印后的工藝文檔圖片并不清晰，如此的工藝文檔在鉆機生產(chǎn)廠房運用就缺乏價值。

2.第二個時期

運用Pro/E的三維模型建立與轉(zhuǎn)變二維圖片的功能，將Pro/E三維模型圖爆炸編寫后轉(zhuǎn)變成二維平面圖，再使用Pro/E的制圖功能將轉(zhuǎn)變的二維圖像轉(zhuǎn)化成HPP文檔，使用View Companion軟件把HPP文檔再次轉(zhuǎn)變?yōu)镈XF文檔，從而導(dǎo)進CAPP內(nèi)完成工藝文檔的編寫。

第二時期是對第一時期中消耗時間過多、轉(zhuǎn)變后的文檔容量過大、打印后圖片不清晰等缺陷的修整與改進，改進后的操控過程從二維圖像到工藝圖像成型僅消耗10秒的時間，文檔尺寸也被壓縮為312KB。利用View Companion將二維圖像轉(zhuǎn)變?yōu)?DXF文檔僅消耗5秒的時間，文檔尺寸被壓縮成3.44MB。導(dǎo)進CAPP創(chuàng)編工藝也僅消耗75秒的時間；而且，利用.PDF文檔打印的圖像也較為清晰。

第三時期

第三時期是使用以上模式完成編寫的工藝文檔圖像中還未裝配的零件的指引線的設(shè)計，致使裝配關(guān)聯(lián)不清晰，因此在第二時期的前提下要使用FlashPaper軟件，將CAPP所編寫的工藝文檔打印為.PDF文檔，之后導(dǎo)入Adobe Indesign，導(dǎo)出.PDF文檔，該模式能夠修復(fù)死機問題，大幅度提升工作效率。

第四時期，將InteVue軟件更新，更新后的InteVue軟件能夠?qū)κ噶繄D完成拷貝，如此能夠?qū)⑹噶繄D粘貼到CAPP中，通過這類模式的應(yīng)用，能夠大幅度縮短工藝卡片的編寫時長。

對比這四大步驟，第四時期比第一時期效率大幅度提升。

結(jié)束語：

三維裝配工藝的創(chuàng)設(shè)還位于起步時期，未來還必須進行改進與完善，進而創(chuàng)設(shè)出更為方便、完備的工藝文檔。筆者通過簡述Solidworks超強的建模能力，為工程師提供了一定的參考，有一定的實踐價值。

參考文獻：

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