3D3S彎扭構件BTD建模
1.BTD 樣條軸線
1.1 生成樣條——選點
此命令即 AutoCAD 中的 spline 命令,通過指定擬合點及首尾端點的切向量來生成樣條線。
1. 2 生成樣條——讀取文體
讀取 excel 文件中的擬合點坐標生成樣條曲線。在 excel 文件中可以指定多條樣條曲線,如圖1-1 所示的 excel 文件指定了三條樣條曲線,A、B、C 三列分別是第一條樣條曲線的 X、Y、Z 坐標值,1、2、3、4 行表示 4 點擬合點;D、E、F 列為第二條樣條曲線;G、H、I 列為第三條樣條曲線,以此類推。從 Excel 文件中不能指明始末端點處的切向量。
圖 1-1 excel 示例文件
1. 3 生成樣條——從連續線段
把首尾相接的一串直線段擬合為一條光滑的樣條曲線,為了擬合的準確性,其中每條線段的長度不能太長且相鄰兩條線段的方向向量夾角需要比較小。
1. 4 樣條分段——選點
把選定的樣條曲線從指定點處斷開成為兩根子樣條曲線。分斷而成的兩根子樣條曲線與原樣條曲線完全重合,即曲線形狀保持不變。
1. 5 樣條分段——自動交點
把選擇的多根樣條曲線在兩兩相交點處斷開。
1. 6 合并樣條
將兩條樣條曲線合并成一根樣條曲線。只有當兩條樣條曲線的端點距離小于 100mm 長度時才能夠進行合并。合并后的樣條曲線在合并處仍然保持光滑。
1. 7 計算節點外法向量
選擇端點匯交的幾根軸線,軟件計算出某該點在曲面上的外法向量。
1. 8 標記兩條曲線的最近點
標記出兩條樣條線的最近點。
1.1.9 標記曲線切向和法平面
標記樣條曲線上任意點的切向和法平面。紅色的線段為切向,相互垂直的綠色線段和紅色線段構成此點的法平面。
1. 10 標記曲線的弧長點
該命令求出與樣條曲線上指定基準點距離指定弧長的另一點。此命令的第一個參數為用戶輸入的弧長,第二個參數為曲線上基準點,第三個參數為曲線上弧長方向的參考點。
1. 11 彎扭板件棱邊——繪制
繪制出彎扭板件的四條長棱邊線。這些棱邊線之后可以做為參考線使用。
1. 12 彎扭板件棱邊——偏移線
繪制出彎扭板件棱邊線的偏移線。此命令第一個輸入參數指明偏移方向,“板面內”是指偏移方向為主板面的切線方向,“板面外”是指偏移方向為主板面的法向方向,圖 1-2 顯示了棱邊線 AB在板內與板外偏移的區別。第二個輸入參數為偏移量,其中正值表示向構件外偏移,負值表示向構件內偏移,圖 1-3 顯示了偏移量正負的區別。
輸入上述兩個參數后,選擇要生成偏移線的彎扭板件,然后再點取要偏移的棱邊線。推薦打開對象捕捉中的“最近點”捕捉模式。
圖 1-2 彎扭板件棱邊—偏移線中的方向指定 圖 1-3 彎扭板件棱邊—偏移線中的偏移量正負指定
2 BTD 建模
2.1 創建彎扭構件——形心軸線
圖2-1 創建彎扭構件——形心軸線的主界面
此命令通過指定軸線來創建箱形截面的彎扭構件。其中截面參數部分指定橫截面的尺寸,點擊Q235B 按鈕指定構件的材料。頂面、中面、底面部分可以選擇軸線在橫截面上的插入點位置,圖 2-2、2-3、2-4 分別顯示了插入點為頂面、中面、底面的情況。附加偏移為實際生成的構件模型沿下翼
緣到上翼緣方向的偏移值,正值表示向上偏移,負值表示向下偏移。
在創建構件的過程中,需要按提示指定端頭截面的參考點,端頭點和參考點構成的直線指明端頭橫截面的方位。在圖 2-2、2-3、2-4 中即指定綠色線段的端點為端頭截面的參考點。
圖 2-2 插入點為頂面
圖 2-3 插入點為中面
圖 2-4 插入點為底面
2.2 創建彎扭構件——四條棱邊線
圖2-5 創建彎扭構件——四條棱邊線
此命令通過指定四條棱邊線來生成構件。四條棱邊為已經創建好的四條樣條曲線,指定棱邊時按照逆時針的順序來指定。
2.3 創建/定義/查詢——彎扭板件
圖2-6 創建/定義/查詢——彎扭板件主界面
構件由板件圍成。此命令對彎扭板件進行創建、屬性定義與查詢操作。
類型:所有的板件類型如圖 2-7 所示。在定義屬性操作時,若“類型”后沒有勾選,則不定義板件類型屬性。
圖2-7 所有的板件類型
按鈕創建:軟件便會根據選擇的兩條棱邊線與指定的板厚方向生成板件。此兩條棱邊線即為板件的定義棱邊線。板件在厚度方向與定義棱邊線的位置關系由“厚度方向的定位方式”以及“厚度方向偏移值”確定。
Q235B:指定板件的材料。
定義屬性:重新定義板件的板厚、類型、厚度方向定位方式、厚度方向偏移值等。
查詢屬性:查詢板件的板厚、類型、厚度方向定位方式、厚度方向偏移值等。
2.4 剪切彎扭板件
通過指定三點確定一個平面,然后沿此平面對彎扭板件進行切割。切割時可以選擇保留一邊或者是兩邊都保留。
2.5 合并彎扭板件
將兩個板件合并成一個板件。
2.6 延伸彎扭板件?指定長度
將板件從指定端頭按此端處的切向方向延伸指定的長度。軟件根據用戶選擇的板件上參考點來判斷應該延伸起始端還是末端。
2.7 延伸彎扭板件?至平面
將板件從指定端頭處沿此端頭處的切向方向延伸至指定的平面。軟件根據用戶選擇的板件參考點來判斷應該延伸起始端還是末端。平面由三點指定。
2.8 調換——彎扭板件起終方向
板件的起始端面為紅色,末端面為綠色。板件的展開圖總是從紅色的起始端到綠色的末端,用此命令可以調換板件的起終方向,即展開方向。
2.9 調換——彎扭板件板頂板底
調換指定板件的板頂面與板底面。
2.10 設置凸緣
設置如圖所示的凸緣。
圖 2-8 設置凸緣
圖2-9 設置凸緣的界面
設置凸緣的對話框界面如圖 2-9 所示,軟件有兩種方式設置凸緣。
兩條邊線:如圖 2-10 所示,邊 a 與邊 b 為用“彎扭板件棱邊——繪制”命令繪制出的板件的棱邊。先選擇 1 號板和 2 號板,然后選擇邊 a 與邊 b,最終程序在指定位置生成凸緣。
2#板件端頭:此時不用選擇兩條連線,程序自動在 2#板件的端頭的兩側生成凸緣,如圖 2-8
所示。自動切割 2#板件端頭:此選項只有當選擇凸緣位置為 2#板件端頭時有效。如果不勾選,則不會對板件進行切割;反之則從凸緣處切斷 2#板件。
圖 2-10 設置凸緣——兩條邊線
2.11 刪除凸緣
刪除凸緣。刪除凸緣時要選擇在凸緣標記上,即圖 2-11 所示的虛線上。
圖2-11 刪除凸緣
2.12 選構件——創建橫勁板/端板/工藝隔板
圖2-12 選構件——創建橫勁板/端板/工藝隔板
對話框的左邊為三種不同板形式的示意圖,圖示右側即為此形式板的相應參數。在添加板時先選擇構件,然后在構件的軸線上選擇一點用來確定板的位置。圖 2-13 為添加好的一個橫勁板。
圖 2-13 添加橫勁板
2.13 選構件——創建縱勁板
圖2-14 創建縱勁板
根據左邊的示意圖,設置翼緣與腹板縱肋板的參數,選擇需要創建縱勁板的構件即可。
2.14 選坐標——創建橫勁板/端板/工藝隔板
與選擇構件創建橫勁板不同的是,此命令通過三點指定一個平面,然后通過這個平面來確定橫勁板的位置,第一個指定的坐標原點為橫勁板的形心位置。
2.15 選板件——創建縱勁板
圖2-15 選板件——創建縱勁板
與選構件創建縱勁板不同的是,此處通過選擇板件來創建縱勁板,這比選擇構件添加更加靈活。
選擇板件后,點選縱勁板的起始參考點即可完成添加。
靈活使用此命令可以實現更多的復雜建模功能,比如圖 2-16 所示的為添加一個縱勁板而形成的 T 形截面彎扭構件。
圖 2-16 T 形截面的彎扭構件
2.16 創建連接耳板套件
圖2-17 創建連接耳板套件
對話框提供了幾個常見套件型號的參數,點擊選擇型號,對話框右側即出現此型套件的各個詳細參數,也可以手動修改參數。在添加耳板套件時,先選擇要連接的兩個相鄰板件,然后選擇板件端面的角點以作為軟件識別位置的參考點,如圖 2-18 所示。
圖 2-18 添加耳板套件
2.17 創建吊裝耳板
圖2-19 創建吊裝耳板
對話框提供了幾個常見套件型號的參數,點擊選擇型號,對話框右側即出現此型套件的各個詳細參數,也可以手動修改參數。
首先選擇要焊接吊裝耳板的板件,然后在棱邊上選取一點來確定吊裝耳板在軸線方向上的位置。
圖2-20 吊裝耳板
2.18 轉換 AutoCAD 實體為 BTD 板件
對于用 AutoCAD 自身的實體建模命令創建的 3DSolid 實體板件,本軟件無法識別也不能實現繪圖,必須通過此命令轉換為 BTD 板件后才能被本軟件處理。
2.19 定義/查詢板件類型
軟件繪圖程序需要知道板件的類型屬性,才能正確繪圖。本命令即定義/查詢板件類型。
2.20 定義/查詢板件材料
定義/查詢板件材料。
2.21 輸出 AutoCAD 實體模型文件
將指定的板件轉換為 AutoCAD 實體模型并另存到一個 dwg 文件中。
3 BTD 編號/統計
3.1 定義/查詢構件組
圖3-1 定義/查詢構件組
此命令把若干個零件定義為一個“組”,即工廠加工的一個“構件”。
新增組按鈕用來添加一個新組,刪除組用來刪除一個組。定義構件組號和查詢構件組號分別用來定義、查詢構件組號。
3.2 調整構件局部坐標系
構件的局部坐標系用在構件加工圖中。程序會自動計算出構件的局部坐標,用戶可用此命令調整該局部坐標系。
程序自動計算局部坐標系確定原則:在構件底部找三點放平。局部坐標系的 X 軸與世界坐標系的 X 或 Y 的朝向大致相同。
用戶首先選擇零件,程序找出包含這些零件的第一個構件;然后顯示自動計算或上次定義的局部坐標系,用戶通過選擇 3 個點確定一個新的局部坐標系。
3.3 定義/查詢預拼裝(吊裝)單元
圖3-2 定義/查詢預拼裝(吊裝)單元
操作與定義查詢構件組相同,只是此處編組的意義不一樣。此處的編組表示同一個組內的零件形成一個預拼裝單元。
3.4 調整預拼裝(吊裝)單元局部坐標系
預拼裝(吊裝)單元的局部坐標系用在構件加工圖中。程序會自動計算出預拼裝(吊裝)單元的局部坐標,用戶可用此命令調整該局部坐標系。
程序自動計算局部坐標系確定原則:在端口找三點放平,然后原點沿 Z 軸負向移動 500,這樣端口控制點局部坐標中 Z 的最小值為 500。
用戶首先選擇零件,程序找出包含這些零件的第一個預拼裝(吊裝)單元;然后顯示自動計算或上次定義的局部坐標系,用戶通過選擇 3 個點確定一個新的局部坐標系。
1.3.5 構件內零件自動編號
用戶首先選擇零件,然后程序找出包含這些零件的構件,最后程序對這些構件內的所有零件執行自動編號。編號原則:先對主體零件編號,再對牛腿零件編號,最后對其他零件編號。用戶需要指定編號規則:$$A 代表安裝單元名稱,$$M 代表構件名稱。例如:對安裝單元“A1”中的的構件“G1”執行自動編號,編號規則為$$A-$$M-P%03d,則得到的零件編號為 A1_G1_P001 、A1_G1_P002、A1_G1_P003……
3.6 多選板件自動編號
用戶首先選擇多個零件,然后指定編號規則和起始編號,程序按照選擇的順序依次設置零件編號。例如:用戶選擇 3 個零件,設置編號規則 PL%04d,起始編號 1,則這 3 個零件被依次編號為PL0001、PL0002 和 PL0003;若編號規則 PL%d,則這 3 個零件被依次編號為 PL1、PL2 和 PL3。
3.7 定義/查詢零件編號
在軟件自動編號之后,可使用此命令交互式地定義/查詢零件編號。
3.8 顯示零件編號
顯示所選零件的編號。
3.9 隱藏零件編號
隱藏所選零件的編號。
3.10 板件(凈)重量統計
圖3-3 板件重量統計
統計所選板件的厚度、表面、重量、材料,并可以保存到文件中。如上圖例示。
4 BTD 顯示
4.1 按零件類型顯示/隱藏
圖4-1 按零件類型顯示/隱藏
如圖所示,此處按零件類型來控制顯示情況。打勾的表示顯示,沒打勾的確定之后將會隱藏。
左邊的節點、主體、附件為快捷按鈕,點擊一次選中相應分類,再點擊一次取消相應分類選擇。
4.2 按零件屬性顯示/隱藏
圖4-2 按零件屬性顯示/隱藏
先選定一個零件,然后與此構件的屬性為基準來控制相同屬性零件的顯示或隱藏。
4.3 當前顯示顏色
圖4-3 當前顯示顏色
設定當前的顏色顯示選項。例如,若選定材質,則相同材質的零件顏色一樣,材質不相同的零件顏色不一樣。
4.4 部分顯示
只顯示當前選擇的零件。
4.5 部分隱藏
隱藏當前選擇的零件。
4.6 全部顯示
顯示全部零件。
5 BTD 圖紙
5.1 設置比例
點取“設置比例”菜單,彈出如下圖所示對話框該命令設置施工圖繪制的繪圖比例

出圖比例指圖框大小及里面的內容的放大倍數,例如 3 號字的出圖高度為 3mm,如設定出圖……
比例為 100,則在 AutoCAD 中 3 號字的高度為 100X3mm。
而繪圖比例指繪制的幾何長度的縮放比例。幾何長度在 AutoCAD 中的繪制長度可用下面的公式得到:
AutoCAD 中的繪制長度 = 幾何長度 X 出圖比例/繪制比例
顯然,若繪圖比例與出圖比例相同,AutoCAD 中的繪制長度等于幾何長度,此時可不用考慮
比例轉換而直接用 AutoCAD 的命令查詢相關的幾何長度。
例:出圖比例為 1,則 CAD 中量得的圖框尺寸大小為標準圖框的大小,字體高度等均為標準的高度,而繪圖比例設置為 20。則圖中量得 50mm 的構件實際幾何長度是 50X20=1000mm。
注意:將不同比例的圖塊保存在同一圖幅中需要設置相同的出圖比例繪制。
5.2 繪圖參數
圖框管理
定義圖框的屬性,包括圖幅的大小,是否采用立式圖框以及標題欄屬性等。
這里繪制的圖框是一個整體圖塊。
點擊“添加”按鈕后,會彈出提示框。可根據提示框方法準備好含有自定義圖框塊的 dwg 文件,然后確定后選擇該文件。此后在繪圖時,圖框內用紅色 pLine 線定義的區域為布圖的優先區域。
在繪圖對話框中輸入的圖框屬性值,也會自動添加到生成的圖框中。自定義圖框的操作步驟:
1)在一個臨時的 DWG 文件中以 1:1 的比例繪制圖框,將圖框以圖塊的形式保存。圖塊名根據需要定義圖框的大小確定,如定義 A1 圖框則圖塊名為 A1_841_594,如定義 A1+1/2 圖框則圖塊名為 A1_1261_594。圖框內用紅色 pLine 線定義的區域為布圖的優先區域。為方便繪圖后編輯,題欄的相關內容可定義為圖塊的屬性。
2)關閉上述文件,打開繪圖選項對話框的圖框頁,點擊自定義圖框按鈕,選擇要定義的圖框尺寸,點擊添加/刪除按鈕并選擇剛才的 DWG 文件即可加載并保存自定義的圖框。
5.3 加工圖繪制
在最上方可以設置圖框的樣式。雙擊列表框的圖名或者點擊繪圖便可以完成加工圖繪制。圖紙繪制完成后自動打開所繪制的圖紙。
構件加工圖
1)圖紙內容包括:軸測圖、定位圖、控制點的局部坐標和現場安裝坐標表格、零件編號圖、零件加工圖和材料表等
2)控制點編號原則:按構件的外輪廓線設置控制點,編號方向與局部坐標系的 X 軸一致;牛腿的控制點也按其外輪廓線設置。
預拼裝和安裝圖
圖紙內容包括:預拼裝單元的平面和立面布置圖、端口控制點的局部坐標和現場安裝坐標表格等。
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