螺栓球节点CAD_CAM系统集成方案

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1、魏云亮，等：螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ系统集成方案螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ系统集成方案＊魏云亮龚景海（上海交通大学土木工程系，上海２００２４０）摘要：考虑到螺栓球节点制造误差对空间网格结构受力性能的影响以及市场对非标产品制造能力的客观需求，提出基于空间网格结构设计软件开发面向数控加工的螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统。方案结合基于装配约束的参数化设计思想，围绕螺栓球节点的参数化问题进行深入探讨，对其中的关键问题参数化模型和参数驱动机制做出了详尽的论述。系统采用Ａｃｃｅｓｓ软件建立了全数据相关的节点信息数据库

2、，并以ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件为开发平台，最终完成了螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ系统集成平台的搭建。关键词：螺栓球节点；ＣＡＤ／ＣＡＭ；参数化设计；Ａｃｃｅｓｓ；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＴＨＥＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮＳＯＬＵＴＩＯＮＯＦＢＯＬＴ－ＢＡＬＬＪＯＩＮＴＳＣＡＤ／ＣＡＭＳＹＳＴＥＭＷｅｉＹｕｎｌｉａｎｇＧｏｎｇＪｉｎｇｈａｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｃｏｎｓｉ

3、ｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｂｏｌｔ－ｂａｌｌｊｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｐａｃｅｇｒｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｂｏｌｔ－ｂａｌｌｊｏｉｎｔｓＣＡＤ／ＣＡＭｓｙｓｔｅｍｆｏｒＣＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｓｏｆｔｗａｒｅｓ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｌｓｏｍｅｅｔｓｔｈｅｍａｒｋｅｔｏｂｊｅｃｔｉｖｅｄｅｍａｎｄｏｆｎｏｎ－ｓｔａｎｄａｒｄｐｒｏｄ

4、ｕｃｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ．Ｉｔｉｓｇｉｖｅｎａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｂａｓｅｄ－ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｅｌａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒ－ｄｒｉｖｅｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｆｕｌｌｄａｔａ－ｒｅｌａｔｅｄｎｏｄｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍ

5、ｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｓｏｆｔｗａｒｅＡｃｃｅｓｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｂｏｌｔ－ｂａｌｌｊｏｉｎｔＣＡＤ／ＣＡＭｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｒｅａｌｉｚｅｄｏｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｐｌａｔｆｏｒｍ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｂｏｌｔ－ｂａｌｌｊｏｉｎｔｓ；ＣＡＤ／ＣＡＭ；ｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎ；Ａｃｃｅｓｓ；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ螺栓球空间网格结构自２０世纪８０年代引进我化特征造型建模，最终借用ＳｏｌｉｄＣＡＭ生成数控加国以来，在设计、制

6、造和安装等各方面都取得了快速工代码，实现螺栓球节点设计加工全过程的ＣＡＤ／的发展，但依旧存在螺栓球节点制造误差大的问ＣＡＭ一体化平台的搭建，如图１所示。［１］题。目前我国螺栓球加工普遍还是采用半机械化装置，螺孔精度低、螺纹质量差的情况较为普遍，较大的制造误差将对空间网格受力性能造成显著影［２］响。再者，螺栓球空间网格工程造型愈来愈显复杂，不仅对制造精度要求高，而且对非标产品的快速研制和生产能力都提出了新要求，可以说传统的螺图１螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ系统模型示意栓球节点制造工艺已经在一定程度上阻碍了螺栓球

7、空间网格结构的快速发展态势和应用领域。１螺栓球节点参数化设计随着ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的快速发展，数控机床的１．１参数化模型应用越来越普遍，运用此技术来改造和提升传统空ＣＡＤ／ＣＡＭ系统集成首先需要建立统一的产间网格制造业，是提高螺栓球节点加工精度和非标品信息模型，即参数化模型。参数化设计是指通过产品制造能力的有效途径。本着快速高效的原则，改变部分特征参数信息，系统基于完善的模型约束本文提出面向数控加工的螺栓球节点ＣＡＤ／ＣＡＭ＊上海市科技启明星跟踪项目（１０ＱＨ１４０１５００）。系统集成方案。工程设计人员可

8、依据实际需要对螺第一作者：魏云亮，男，１９８７年出生，硕士研究生。栓球节点进行参数化设计，同时可将节点参数信息Ｅｍａｉｌ：ｙｕｎｌｉａｎｇ０５１３＠１６３．ｃｏｍ输入后台数据库，并依托ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ进行三维参数收稿日期：２０１２－０１－０５ＳｔｅｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１２（４），Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．１５８７５软件天地传播机制自动完成系统内其余关联参数的修改，其栓球节点参数化模型，进而通过对特征参数的变量核心是