管支架的建模与出图研究

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1、管支架的建模与出图研究王袖钧郭艳华（大连船舶重工集团设计研究所冇限公司）摘要：木文对满足管支架三维生产设计全过程的口动化设计模块，在CADDS5¥台的开发做了介绍，主要包括开发的功能、思想和关键技术。关键词：CADDS5管支架三维建模制作图托盘表1•简介管道支架是由一个或多个结构件组成的装配件,用于支撑管路，将管路负荷传递给结构。管支架设计是船舶设计的一个重要的环节，基于三维设计和信息自动化的思路，三维参数化管支架建模技术和后续的出图和出托盘表的自动化使用，对于生产设讣效率的提高起到至关重要的作用。结合现

2、阶段的设计平台CADDS5及开发语言CVMAC和CVACT语言，开发了适用于管支架生产设计全过程的软件模块。2.开发思路为了满足不同船型同吋设计和符合生产设计标准的前提，配置了各种参数库文件,角钢、管卡、垫板类型和尺寸信息以及兀配的标准库文件。并开发了菜单资源，将全部软件模块包装融合于CADDS5系统内的命令菜单和用户交互对话框，全部程序使用起来十分方便。2.1三维建模在管支架三维设计中，决定支架结构形状、位置的几何要素、结构件的属性等都可作为参数来选择，在参数模块数据库驱动下实现了三维结构的快速、自动化

3、建模。构建了管支架8种标准型的支架类型UM、UP、UA、UT、UY、UL、UU、UC,并能通过简单标准支架组合的方法组合成复杂的支架单元。支架建模型的方法采用逐个创建型材的方法。模型中垫板的建模方法采用创建板材的方法，管卡采用形描文件和子图的方法构造。能够识别管子类型并自动选取匹配的卡环、型材、垫板，也可以单独选取指定的型材、管卡、垫板类型。能够通过输入尺寸、默认的标准值、参照船体结构或指定位置自动设定尺寸。能够指定与管子接触面角钢和与管子垂直面角钢方向定位。可以选取材质类型、涂装代码等建模时必需的所有参

4、数。开发支架单元建模程序，多个支架组合在一起构成复杂支架单元，每个支架可以选择是否与管子关联。如图1所示UA型支架的建模菜单及建模后的效果图。图1菜单界面中的主要参数含义见表所示。参数说明参数说明SupportMainUnit创建主支架AttacttoSupport创建附加到主支架的附支架SectionName型材类型选择ClampName管卡类型选择Selectlocation指定位置计算尺寸SupportDir与管子垂直而角钢方向SupportHeight支架高度定义Supportedgewidth支

5、架端部定义SectionDir与管子接触而角钢方向HavePad选择是否添加垫板PaintCode涂装代码2.2托盘表管支架的托盘表包括管支架制作安装托盘表和管支架制作材料表，点击运行程序按钮后会自动生成托盘表所需的信息内容。为了自动出各种托盘表，要在构造模型的同时，添加各种需要的属性信息，这样在选择好出图的模型后，系统会自动把托盘所需的信息写入到指定的.csv文件中，文件的格式如图所示，文件存放在当前图纸的_bcd冃录下。之后把文件的内容复制到做好的托盘表的模版中，模版中的表格编辑了公式可以把复制的内容

6、写到固定的位置，免除了人为的填写过程。管支架制作安装托盘表统计的是标准型支架的信息，管支架制作材料表统计了标准型和支架单元所有的信息。2.3制作图非标准的支架在生产设计中要出制作图，在图形中选择要出图的支架单元，系统就会自动画出如图1所示的单元制作图。图1制作图—000FIXADJMOPFK2PORTABrrPE02.4建模辅助功能为了方便删除、修改、编辑建好的支架，开发了一些辅助功能，包括删除支架，更换卡环，增加、删除垫板，显示卡环类型，关联、解除支架单元与管子的关系，移动复制、旋转支架，剪切、延长支架

7、长度，关联、解除支架间关系，钻孔，删除孔，控制孔显示，端切,删除端切，获得重量、重心数据，方便切换到图形列表中所选制作图等辅助功能。2.关键技术3.1角钢朝向问题支架建模模块采用的是创建型材的方式，理论线决定着型材长度的方向，但是角钢两个面的朝向还需进一步调整才能符合支架的型材和腿朝向，使用船体模块中创建型材的功能构建支架，型材在构建后方向不是所需的方向，述要经过旋转，要确定旋转的角度和方向。经试验得到理论线的不同画法，在旋转型材时有时顺时针为正，有时逆时针为正。结合程序中理论线的画法，总结出旋转角度正负

8、的正确方法。角钢两个边的矢量积方向sver*_cver和理论线的矢量方向同向时顺时针为正，sver^_cver和理论线的矢量方向反向时逆时针为正。UU型支架角钢方向sver与管子接触的角钢面夹角为ang,以顺时针为正，根据最终所需的与管子接触的角钢面1朝向和与管子垂直角钢面2朝向和冃前角钢方向sver,ever的不同，概插为如图4所示以下8种情况下支架所需旋转的角度。其它类型的支架角钢方向sver与管子接触的角钢面夹角为ang