淺談冷作鈑金計(jì)算機(jī)展開法和計(jì)算展開法相結(jié)合

張昆平

（大連市技師學(xué)院 遼寧 116091）

0 引言

在金屬結(jié)構(gòu)件制作中，展開放樣是下料的第一道工序，也是重要的一道工序。準(zhǔn)確、迅速做出展開圖是積極指導(dǎo)生產(chǎn)、提高制作質(zhì)量、降低材料消耗、提高勞動生產(chǎn)率的關(guān)鍵，也是保存技術(shù)資料的有效途徑。

在企業(yè)里結(jié)構(gòu)件施工圖紙中，大部分只有零件圖紙，而無零件的展開放樣圖。現(xiàn)場施工中，工人 通常采用比例作圖法放樣，準(zhǔn)確性較低：在地面放樣無法保留尺寸，影響檢驗(yàn)和復(fù)核，與重復(fù)放樣：對板厚處理容易出現(xiàn)問題；任意角無法畫出；特別是對于尺寸較大的工件，由于場地限制而無法做出1：1的放樣。這些都影響了施工進(jìn)度的產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

計(jì)算機(jī)展開法：是利用計(jì)算機(jī)展開軟件，選擇構(gòu)件對應(yīng)的模塊，簡單的輸入相應(yīng)的尺寸參數(shù)，計(jì)算機(jī)瞬間自動生成展開圖。隨著科技的發(fā)展現(xiàn)，各種鋼結(jié)構(gòu)鈑金展開軟件的興起，計(jì)算機(jī)展開已經(jīng)逐漸成為我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)主要手段。計(jì)算法展開：通過代數(shù)、幾何、平面三角函數(shù)等方法，進(jìn)行理論計(jì)算求出構(gòu)件展開相應(yīng)尺寸從而完成展開放樣。本文提出以計(jì)算機(jī)法的快速為展開手段和計(jì)算法的準(zhǔn)確為特點(diǎn)為檢驗(yàn)手段，兩者取長補(bǔ)短，將成為未來發(fā)展的趨勢。

在鈑金件中，有時(shí)為了加強(qiáng)構(gòu)件強(qiáng)度，或者為了增加彎頭的曲率半徑，以降低管道阻力，常常設(shè)計(jì)成加補(bǔ)料的結(jié)構(gòu)，所以這里我以常用的 180°等徑補(bǔ)料過度三通為例，它也是我們冷作鈑金工高級工鑒定考實(shí)操試題

圖1 180°等徑補(bǔ)料過度三通

1 計(jì)算機(jī)展開法

如果采用計(jì)算機(jī)發(fā)展開只需要打開計(jì)算機(jī)展開軟件（這里舉例是的計(jì)算機(jī)展開軟件是《鋼構(gòu)CAD》，它是完美兼容AutoCAD的一個(gè)插件軟件。）我們首先選擇等經(jīng)的180°等徑補(bǔ)料過度三通模塊，然后再如圖1的文字框里輸入相應(yīng)的尺寸和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的輸入完成后點(diǎn)擊確定，最后把得到的展開圖確認(rèn)在CAD圖板上，這時(shí)180°等徑補(bǔ)料過度三通相應(yīng)的展開圖就完成了。如圖 2。在展開圖中相應(yīng)的每條相應(yīng)的素線和邊長都標(biāo)有著尺寸。

圖2

通過計(jì)算機(jī)展開法得出的展開圖中每條相應(yīng)的素線和邊長都標(biāo)有著尺寸。下面我們再通過計(jì)算展開法求出相應(yīng)素線長度來檢驗(yàn)展開圖的正確性。

2 計(jì)算展開法

如圖3

圖3 展開曲線坐標(biāo)值的計(jì)算公式

輔助圓半徑

輔助圓等分角n為等分?jǐn)?shù)。

在此例圖展開以1/4圓周角為對稱，因此 n取90°為止將r將值代入上式得

前面例題中已知：d=Φ100 t= 2 b= 90 h =80 L =280 n=12

解答：當(dāng)n=12時(shí)

主管展開素線長 l主 = Yn + b 分別 110、107、100、90

只管展開素線長 l支 = h - Yn 分別 80、70、63、60

補(bǔ)料展開素線長 l補(bǔ) = - Yn 分別 64、54、46、44

通過計(jì)算法檢驗(yàn)了計(jì)算機(jī)法展開的，確保了展開的準(zhǔn)確性。

附表：180°等徑補(bǔ)料過度三通管展開曲線坐標(biāo)值及開孔系數(shù)值

經(jīng)過對周邊企業(yè)的調(diào)研，很多企業(yè)因?yàn)橐陨系姆椒梢詼p少工人在實(shí)際放樣過程中引起的誤差，減少人工耗費(fèi)量，展開的圖又能與現(xiàn)代化數(shù)控下料設(shè)備完美對接，真正的實(shí)現(xiàn)無紙化加工等優(yōu)點(diǎn)，被企業(yè)大力推廣。技工學(xué)?！独渥鞴すに噷W(xué)》學(xué)科是傳統(tǒng)教學(xué)的難點(diǎn)，而工件的展開放樣更是難點(diǎn)中的難點(diǎn)。很多學(xué)生花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力來學(xué)習(xí)，最后對展開放樣還是一知半解。我們結(jié)合現(xiàn)代工廠用計(jì)算機(jī)法和計(jì)算法相結(jié)合的工藝對一些基本件展開這一特點(diǎn)，與時(shí)俱進(jìn)在教授工件展開放樣教學(xué)活動也借助于計(jì)算機(jī)這一手段。在教學(xué)活動的具體過程中，我們增加了計(jì)算機(jī)CAD的課程的課時(shí)比例，讓冷作鈑金這個(gè)專業(yè)的學(xué)生更熟練的掌握CAD制圖這個(gè)基本技能，為計(jì)算機(jī)展開的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)方面，學(xué)生的數(shù)學(xué)課我們也是精心選取了我們能用的上的三角函數(shù)等教學(xué)模塊作為教學(xué)重點(diǎn)。用生產(chǎn)實(shí)例來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)思維，真正的叫學(xué)生感受到用什么學(xué)什么，以吸引學(xué)生的注意力，激起學(xué)生的求知欲，從而突破教學(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)效果。也很好的做到與企業(yè)對接，減少了企業(yè)對畢業(yè)生再培訓(xùn)的成本。

總之，計(jì)算機(jī)法展開和計(jì)算法展開的完美結(jié)合是現(xiàn)代化的具體體現(xiàn)，而切給傳統(tǒng)冷作工工藝課注入新的時(shí)代內(nèi)涵。它也不僅僅是給即將進(jìn)入社會的學(xué)生們提供了抓住各種機(jī)遇的能力，更是給較為傳統(tǒng)的冷作工工藝課的發(fā)展創(chuàng)造了應(yīng)對信息時(shí)代內(nèi)涵。計(jì)算機(jī)法展開和計(jì)算法展開的結(jié)合在冷作工教學(xué)中的成功應(yīng)用，注定其要為冷作工工藝教學(xué)的重要組成部分。

[1]《冷作鈑金工技能鑒定復(fù)習(xí)指導(dǎo)手冊》

[2]《新編鈑金展開計(jì)算實(shí)用手冊》

[3]《CAD展開軟件教程》