饲料厂工程设计是一项相当复杂的工作,而饲料工厂设计是其中最复杂重要的一环,且是影响整个工程投资的关键,饲料工厂设计表达了各个设备的位置布局。随着饲料厂生产规模的扩大、自动化程度的提高,工艺路线越来越复杂,这些因素使得工厂设计也变得更加复杂,设计工作量也越来越大。在AutoCAD二维技术被引入饲料工程设计领域之后,大大减轻了设计人员的工作量,并在一定程度上提高了设计效率和水平。但是随着计算机应用软件和技术的不断发展,很多机械和工程企业(特别是大型企业和国外企业)已不再满足于借助二维计算机辅助设计软件来代替手工图板,希望向三维实体设计方向发展,便于产品可视化,减少设计错误,提高企业市场竞争力。对于AutoCAD和三维设计软件,我们在不断的实际应用中,有一些体会。
1. 软件特点
AutoCAD是目前的工程图形处理软件之一,广泛应用于机械设计和工程设计过程中。它具有完善的二维工程图的设计功能,丰富的个性化能力,易学易懂。具有开放的体系结构,二次开发简单,用户可根据自己的需要对其进行二次开发,提高绘图的速度和质量。更为重要的是它与多种软件具有交互接口,可以进行数据的传递和转换,其中最常用的就是和三维软件之间进行数据传输。目前随着AutoCAD的不断升级,其三维建模的能力也得到了加强,但其作为通用的绘图软件,与专用的三维图绘制软件相比,还存在许多差距,对于复杂的三维处理任务,与其它软件配合使用。
三维设计软件具有参数设计、特征基础模型、关系数据库、虚拟现实、多数据接口的特点。它可绘制零件的3D图形、组建设备的3D视图、进行设备装配及进行机器零件的辅助计算(如重量、表面积等)。此外它还有CAM(自动加工)的功能,可实现角度检测、干涉检查等。但该软件存在操作复杂、存储空间大、二维绘图工具不完善等缺点,在二维绘图领域应用较少。
2. 应用研究
AutoCAD要自己一张图纸一张图纸的画平面图和剖面图,效率低;在设计一些非标或工程布置时,往往由于设计人员的疏忽,出现尺寸错误或结构不合理,导致安装问题。这就是二维软件的通病:低效率、易出错。三维软件只要把全部设备和非标件等都按工程设计情况装配好,就可以自动出平面图,剖面图。装配是三维软件的基础,而AutoCAD很欠缺的就是装配功能。
同时AutoCAD绘制的平面图和剖面图比较抽象(图1),难检查。三维软件绘制的图形外形直观(图2)、尺寸并智能化;装配位置关系明确,可以在计算机中就发现零部件之间的碰撞;重量自动计算,模型改变则重量、材料自动重新计算;采用三维模型,图纸交流不会产生歧义;三维设计,完整的反映设计者的设计意图。三维软件可以通过轴测图的方式体现在二维图纸上,这样加工者马上就能读懂模型的形状。
三维软件有很多非常实用的功能,可以做一些简单的处理,然后应用到三维设计中,以提高绘图的速度,还可以防止出错,如:修改环境变量,利用表达式,用户自定义功能等。利用这些功能,可以方便的修改参数,增强了三维软件的参数化功能,提高了绘图速度。同时,为了方便各种软件之间的数据交互,每种软件都提供了多种数据交互格式,并且和二维之间的数据交互也提供了格式,如:DWG,DXF,IGES等;这样,为各种软件的互通奠定了基础,应用各种适合的软件画各个部分,也可以提高速度。
但是不管哪种三维软件都是一种通用型很强的原始三维软件,它适用于多种领域和行业,功能很强,相当于计算机的裸机。通用的三维软件有很多弊端,表现在:①通用的原始三维软件操作费时费力,要求使用软件的人的素质很高,很难掌握,且使用它的人要花费很多时间学习还不一定能达到预期效果。②三维软件是立体的,需要顾及的坐标就会比二维多,有些时候用起来比较麻烦,如:设备的放置。要解决这个问题,就必须对三维软件进行二次开发。因为饲料工程有很多共性,通过二次开发就可以避免很多重复的步骤,提高效率,我们也通过一些试验验证了二次开发的可能性和二次开发后使用的方便性。
3. 结束语
良好的工具常常使设计工作事半功倍,经过对多种设计软件的使用和研究,发现掌握使用多种设计软件的非常重要。通过利用多种软件的互补性,使其相互配合,发挥各自的优势,以提高设计速度。同时,三维软件必须通过二次开发才能真正发挥其强大的功能和优势。