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自行車車架設(shè)計

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-07-07   瀏覽次數(shù):13
以變形后截面是水滴型為例,如圖4所示,在假設(shè)變形后截面周長和原截面周長保持不變的條件下,其求解方程如下所示:

其中

D為毛坯管直徑,R1為水滴管大半圓半徑,R2為水滴管小半圓半徑,β為大半圓半徑與豎直中心線交角。將此方程的解看作是正切曲線和一條直線的交點,循環(huán)給出β的一個初值,直至使等式兩邊滿足一定的條件為止。代入公式:

即可求得水滴管的軸向高度B。此方法并未直接以水滴管的軸向高度B為未知參數(shù)求解,而采用了過渡未知參數(shù)β進行方程求解。第二種方法是采用試算法,即一些參數(shù)必須給出,但是又不能確定,用另外一些已知的參數(shù)試算出這些參數(shù),但這個參數(shù)以后可能還是會修改的,并且要能和其相關(guān)的對象實現(xiàn)關(guān)聯(lián)設(shè)計。

(3)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。車架設(shè)計中,后叉片是一個關(guān)鍵部件,如圖5所示。

圖5 后叉片及平、立叉裝配圖

由于本身設(shè)計較為復(fù)雜,為了使后叉片的設(shè)計不影響后面工序的設(shè)計,將后叉片的造型設(shè)計與選用和定位設(shè)計分開進行,舉例采用了自頂向下設(shè)計、自動裝配和關(guān)聯(lián)設(shè)計相結(jié)合的方法。首先將設(shè)計好的后叉片放入指定目錄下,并采用數(shù)據(jù)庫進行分類數(shù)據(jù)管理。然后將后叉片與主模版的對應(yīng)裝配關(guān)系抽取為一個矢量平面和兩個矢量軸,這樣在進行車架設(shè)計時只需按要求選用適合的后叉片即可裝配到位,而位置的調(diào)整也可通過界面調(diào)整參數(shù)達到設(shè)計要求。最后的關(guān)聯(lián)設(shè)計主要采用了Smart point(智能點)和UDO(用戶自定義)兩項技術(shù)實現(xiàn)。智能點用來連接后叉片和平、立叉的關(guān)鍵接觸點,能夠在后叉片位置改變或所選用后叉片改變時,實現(xiàn)關(guān)聯(lián)對象的自動變化,并能夠在一些參數(shù)不滿足基本要求時自動給出提示。

3.快速建模造型設(shè)計

造型設(shè)計主要指管件的造型設(shè)計。其具體實現(xiàn)方式如下。

(1)在管件導(dǎo)引線(中心線)的不同位置按要求給出截面的輪廓形狀(截面形狀導(dǎo)引線)。車架截面形狀有圓形、橢圓形、水滴型(又分正水滴、反水滴)、方形、菱形和8字形等,可以先基于KF規(guī)則創(chuàng)建幾何建模特征和知識表達式的特性,然后采用UDF(User Defined Feature)用戶定義特征建立裝配件,即將截面形狀畫好作為一個裝配件,做截面時只需將相應(yīng)的截面調(diào)出即可,截面的形狀參數(shù)則通過讀取相應(yīng)的知識表達式達到快速修改的目的。

(2)通過掃描將管件外形做出。掃描中心法矢的運動軌跡是管截面形狀引導(dǎo)線,此引導(dǎo)線不做成整個的封閉曲線,而是將各位置上的引導(dǎo)線分割為同段數(shù)的曲線且使對應(yīng)曲線的切線方向一致,否則掃描出的管件容易扭曲。此時做出的是一薄壁管。

(3)加厚形成管件的厚度。

(4)連接管件間相交部分的剪切。當(dāng)用戶拖動管件導(dǎo)引線時,管件能夠關(guān)聯(lián)變化。

采用此實現(xiàn)方法充分體現(xiàn)了對知識和規(guī)則的重用性。對象間的關(guān)聯(lián)設(shè)計用UDO的方法,將管件的一些列數(shù)據(jù)記錄到UDO中,實現(xiàn)完成了管件的自動剪切、自動標(biāo)注、尺寸檢查、BOM表的自動生成和模具查詢等關(guān)聯(lián)設(shè)計。圖6所示是用開發(fā)的車架CAD模塊設(shè)計出的減震自行車車架圖。

圖6 減震自行車車架圖四、

結(jié)束語

運用知識工程,使自行車車架設(shè)計工作從原來需兩天時間,縮短到目前的兩個小時,大大縮短了車架設(shè)計的開發(fā)時間,方便了設(shè)計方案的交互設(shè)計、修改和驗證,更有利于二次利用時縮短設(shè)計再修改的時間,使企業(yè)在激烈的市場競爭中贏得主動。本例的成功同時也表明了知識工程在中小型企業(yè)內(nèi)應(yīng)用已成為可能,知識工程將使企業(yè)具有更大的競爭力。此外,知識工程還允許用戶保存那些在實際應(yīng)用中有用的工程知識,當(dāng)需要時能很快找出并重復(fù)利用。




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