本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì),具體為一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、目前多數(shù)糧食干燥企業(yè)在烘干機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都是由使用caxa、autocad、catia、ug等通用cad軟件手工繪制2d草圖,三維建模后進(jìn)行細(xì)節(jié)修改。由于烘干機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,傳統(tǒng)的二維cad設(shè)計(jì)方法無法準(zhǔn)確直觀的表達(dá)出烘干機(jī)干燥室等功能部位,而大型通用三維cad軟件雖然功能強(qiáng)大,但存在專用性低等問題,迫使用戶在烘干機(jī)設(shè)計(jì)過程中采用近似化處理和大量手工重復(fù)操作,嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量。從設(shè)計(jì)結(jié)果看,通用cad繪圖軟件大多以點(diǎn)、線、面、體為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),現(xiàn)有的壓鑄模流道設(shè)計(jì)方法和輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)在支持流道產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面,尚有較大欠缺,正如西安交通大學(xué)謝友柏院士所提出,傳統(tǒng)的cad系統(tǒng)是以幾何特征作為過程主導(dǎo),與設(shè)計(jì)的實(shí)際過程不一致。在烘干機(jī)設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)cad設(shè)計(jì)方法的弊端主要表現(xiàn)在:
2、i、烘干機(jī)各模塊實(shí)現(xiàn)過程,需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行大量重復(fù)操作,效率低;
3、ii、以傳統(tǒng)點(diǎn)、線、面等幾何特征為主導(dǎo)的設(shè)計(jì),區(qū)分度不大,不同的設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方法無法統(tǒng)一,設(shè)計(jì)信息表達(dá)分散而不完備;
4、iii、不利于烘干機(jī)設(shè)計(jì)的后續(xù)擴(kuò)展設(shè)計(jì),如推薦設(shè)計(jì)等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的是提供一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法,以解決上述技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),包括:緩蘇層設(shè)計(jì)模塊、烘干層外設(shè)計(jì)模塊、烘干層內(nèi)設(shè)計(jì)模塊、提升機(jī)設(shè)計(jì)模塊、支撐鋼架及排糧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊、梯子及護(hù)欄設(shè)計(jì)模塊、總裝配模塊、型號(hào)設(shè)計(jì)模塊、文件保存模塊;
3、所述緩蘇層設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成頂層扣板和平板標(biāo)準(zhǔn)層2;
4、所述烘干層外設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成出風(fēng)扣板、平板標(biāo)準(zhǔn)層1、出風(fēng)口方直管及方接方和進(jìn)風(fēng)風(fēng)道;
5、所述烘干層內(nèi)設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成進(jìn)風(fēng)內(nèi)拉板和排風(fēng)內(nèi)拉板;
6、所述提升機(jī)設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成提升機(jī)筒第一節(jié)、提升機(jī)第二節(jié)、提升機(jī)第三四五節(jié)、提升機(jī)第六節(jié)、循環(huán)淌料斗、前進(jìn)料口和出料緩沖箱,以及對(duì)提升機(jī)筒第一節(jié)、提升機(jī)第二節(jié)、提升機(jī)第三四五節(jié)和提升機(jī)第六節(jié)進(jìn)行裝配,生成提升機(jī);
7、所述支撐鋼架及排糧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成二層平板集合、二層扣板前、氣動(dòng)出料三通、除塵風(fēng)網(wǎng)管道總成和下支撐鋼架;
8、所述梯子及護(hù)欄設(shè)計(jì)模塊用于設(shè)計(jì)生成機(jī)體梯及機(jī)頂平臺(tái);
9、所述總裝配模塊包括層數(shù)設(shè)計(jì)單元和總裝配單元;所述層數(shù)設(shè)計(jì)單元用于根據(jù)所設(shè)計(jì)的烘干層數(shù)1、烘干層數(shù)2、緩蘇層數(shù)和提升機(jī)節(jié)數(shù),將設(shè)計(jì)參數(shù)保存;所述總裝配單元用于根據(jù)所述層數(shù)設(shè)計(jì)單元保存的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行烘干機(jī)烘干層上層、烘干層下層、緩蘇層和提升機(jī)第三四五節(jié)陣列處理,再將設(shè)計(jì)的所有模塊的部件和子裝配體裝配進(jìn)總裝配體文件中,形成烘干機(jī)的總裝配體;
10、所述型號(hào)設(shè)計(jì)模塊包括型號(hào)選擇單元和推薦設(shè)計(jì)單元;所述型號(hào)選擇單元用于提供三種基礎(chǔ)的型號(hào)供設(shè)計(jì)者選擇,選擇完成后展示所選型號(hào)的預(yù)覽圖,同時(shí)根據(jù)所選型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)界面的切換;所述推薦設(shè)計(jì)單元用于根據(jù)設(shè)計(jì)者給定的參數(shù),進(jìn)行推薦算法設(shè)計(jì),自動(dòng)更新部件及子裝配體設(shè)計(jì)界面顯示的默認(rèn)尺寸參數(shù);其中,給定的參數(shù)包括選擇的型號(hào)、烘干機(jī)載荷、烘干機(jī)整體感都和烘干機(jī)組烘干機(jī)個(gè)數(shù);
11、所述文件保存模塊用于根據(jù)設(shè)計(jì)者所選擇文件路徑以及文件夾名稱,進(jìn)行所設(shè)計(jì)烘干機(jī)和二維圖的另存為處理,或選擇直接保存所設(shè)計(jì)的烘干機(jī)和二維圖。
12、一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用于上述的一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),包括:
13、步驟1:選定所需設(shè)計(jì)型號(hào),從三種基礎(chǔ)的型號(hào)中選擇一個(gè),進(jìn)入步驟2,不選擇型號(hào)無法進(jìn)入下一步設(shè)計(jì);
14、步驟2:給定所設(shè)計(jì)烘干機(jī)的整體高度參數(shù)、烘干機(jī)載荷和烘干機(jī)組烘干機(jī)個(gè)數(shù),系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)保存,以及推薦算法運(yùn)行,自動(dòng)更新層數(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù);
15、步驟3:選擇設(shè)計(jì)模式;
16、步驟3.1:設(shè)計(jì)模式包括自定義設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)和推薦設(shè)計(jì);自定義設(shè)計(jì)模式下,部件及子裝配體設(shè)計(jì)界面、總裝配體界面由設(shè)計(jì)者自行選擇進(jìn)行設(shè)計(jì);模塊設(shè)計(jì)模式下,系統(tǒng)中的所有設(shè)計(jì)模塊可分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì);推薦設(shè)計(jì)模式下,所有部件及子裝配體按照預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)順序依次呈現(xiàn),完成上一個(gè)部件及子裝配體的設(shè)計(jì)才可以進(jìn)行下一個(gè)設(shè)計(jì),同時(shí)在設(shè)計(jì)完成后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行保存,需要修改上一步或上幾步的參數(shù),通過關(guān)閉當(dāng)前設(shè)計(jì)窗口依次返回直到所需的設(shè)計(jì)界面;
17、步驟3.2:部件及子裝配體設(shè)計(jì)模塊,根據(jù)所推薦的尺寸或自行設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行草圖更新同時(shí)以固定間距設(shè)定好螺釘孔,通過拉伸、拉伸切除處理、放樣處理或者拔模處理,生成所設(shè)計(jì)部件及子裝配體;
18、步驟4:在部件及零部件設(shè)計(jì)完成后,進(jìn)入總裝配設(shè)計(jì)模塊,在總裝配模塊中進(jìn)行層數(shù)設(shè)計(jì),在確定層數(shù)參數(shù)后,點(diǎn)擊自動(dòng)裝配,即生成烘干機(jī)總裝配體;
19、步驟5:文件保存;按所需進(jìn)行裝配體文件另存為處理或直接保存總裝配體;
20、步驟6:二維圖更新生成;每個(gè)部件及裝配體設(shè)計(jì)完成后,選擇二維圖生成,同時(shí),在總裝配完成后也可以在對(duì)應(yīng)的二維圖生成界面,生成所有設(shè)計(jì)的部件及子裝配體的二維圖或指定部件及子裝配體的二維圖,支持另存為處理。
21、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,所述步驟2中的推薦算法基于.net?framework4框架和solidworks二次開發(fā)api以及模型的方程式,包括:
22、步驟2.1:通過combo?box和text控件獲取型號(hào)選擇和推薦設(shè)計(jì)的所需參數(shù),并將其保存在本地,通過推薦函數(shù)進(jìn)行層數(shù)設(shè)計(jì)和平板標(biāo)準(zhǔn)層1、平板標(biāo)準(zhǔn)層2的長度和寬度設(shè)計(jì)推薦,并且更新平板標(biāo)準(zhǔn)層1與平板標(biāo)準(zhǔn)層2中有關(guān)長寬的關(guān)鍵尺寸,同步所有與平板標(biāo)準(zhǔn)層1和平板標(biāo)準(zhǔn)層2長度和寬度有關(guān)的參數(shù),即設(shè)計(jì)界面上的有關(guān)參數(shù)。
23、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,所述步驟3.1中的部件及子裝配體設(shè)計(jì)基于.netframework4框架和solidworks二次開發(fā)api,包括:
24、步驟3.1.1:對(duì)所述部件及子裝配體設(shè)計(jì)的一致性通過單線程處理和單例模式設(shè)計(jì)保證,關(guān)鍵尺寸的唯一性通過本地靜態(tài)常量確定;
25、步驟3.1.2:通過每個(gè)設(shè)計(jì)界面內(nèi)定義的生成函數(shù)和關(guān)鍵尺寸所在部件及子裝配體設(shè)計(jì)界面的更新函數(shù)確保設(shè)計(jì)結(jié)果的實(shí)時(shí)保存以及更新。
26、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,所述步驟3.2中的部件及子裝配體設(shè)計(jì)的模塊和總裝配體模塊基于.net?framework4框架和solidworks二次開發(fā)api,還包括:
27、步驟3.2.1:通過winform對(duì)話框的text控件和combo?box控件,設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于關(guān)鍵尺寸,后臺(tái)推薦算法根據(jù)先設(shè)計(jì)完成的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)鍵尺寸自動(dòng)更新,系統(tǒng)獲取到所設(shè)定的參數(shù),并且設(shè)計(jì)完成后,通過text控件的參數(shù)獲取,將設(shè)計(jì)參數(shù)保存至后臺(tái);
28、步驟3.2.2:通過訪問函數(shù)問詢草圖尺寸的信息,根據(jù)設(shè)計(jì)完成所保存的參數(shù)信息,通過模型重建函數(shù)將部件再生成;
29、步驟3.2.3:設(shè)計(jì)確認(rèn)后,進(jìn)入下一個(gè)設(shè)計(jì)界面,重復(fù)上述設(shè)計(jì)流程,當(dāng)部件及子裝配體設(shè)計(jì)完成時(shí),進(jìn)入總裝配體設(shè)計(jì)流程。
30、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,所述步驟6中的二維圖生成基于.net?framework4框架和solidworks二次開發(fā)api,包括:
31、步驟6.1:設(shè)計(jì)部件及子裝配體,完成后點(diǎn)擊所在界面上的生成按鈕;
32、步驟6.2:點(diǎn)擊部件及子裝配體所在設(shè)計(jì)界面上的二維圖按鈕;
33、通過文件打開函數(shù),將所對(duì)應(yīng)二維圖紙打開,利用solidworks變更三維模型自動(dòng)更新二維圖紙的設(shè)置,完成二維圖生成,并且調(diào)用文件保存函數(shù)進(jìn)行保存。
34、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,還包括:
35、在生成二維圖之后,從二維圖中提取幾何特征,根據(jù)所述幾何特征建立權(quán)重函數(shù);
36、將提取的幾何特征與理論設(shè)計(jì)值進(jìn)行比對(duì),計(jì)算幾何特征的參數(shù)匹配度;
37、根據(jù)權(quán)重函數(shù)和參數(shù)匹配度計(jì)算二維圖的構(gòu)建評(píng)分;
38、當(dāng)所述構(gòu)建評(píng)分大于或等于預(yù)設(shè)的構(gòu)建評(píng)分閾值時(shí),二維圖生成有效;當(dāng)所述構(gòu)建評(píng)分小于預(yù)設(shè)的構(gòu)建評(píng)分閾值時(shí),二維圖生成無效,進(jìn)行重新生成。
39、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,所述幾何特征包括重要結(jié)構(gòu)尺寸、裝配孔直徑、裝配間隙尺寸公差、裝配誤差和部件相對(duì)位置。
40、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為,權(quán)重函數(shù)的建立邏輯為:其中,ω(pi)為第i個(gè)幾何特征的權(quán)重,pi為第i個(gè)幾何特征的值,ppref,i為第i個(gè)幾何特征的期望值,pmax,i和pmin,i分別為第i個(gè)幾何特征的最大值與最小值,k1和k2為調(diào)整因子,用于平衡影響權(quán)重,α為參數(shù)敏感度調(diào)節(jié)因子,用于控制權(quán)重函數(shù)的斜率;
41、幾何特征的參數(shù)匹配度的計(jì)算邏輯為:其中,m(pi)為第i個(gè)幾何特征的參數(shù)匹配度,λ為調(diào)節(jié)匹配度敏感性的因子,用于控制偏離程度對(duì)參數(shù)匹配度的影響;
42、二維圖的構(gòu)建評(píng)分的的計(jì)算邏輯為:其中,s為二維圖的構(gòu)建評(píng)分,n為幾何特征的個(gè)數(shù)。
43、本發(fā)明提供一種低溫循環(huán)油菜籽烘干機(jī)裝配式參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法,所述方法通過步驟1:選定所需設(shè)計(jì)型號(hào),從三種基礎(chǔ)的型號(hào)中選擇一個(gè),進(jìn)入步驟2,不選擇型號(hào)無法進(jìn)入下一步設(shè)計(jì);步驟2:給定所設(shè)計(jì)烘干機(jī)的整體高度參數(shù)、烘干機(jī)載荷和烘干機(jī)組烘干機(jī)個(gè)數(shù),系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)保存,以及推薦算法運(yùn)行,自動(dòng)更新層數(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù);步驟3:選擇設(shè)計(jì)模式;步驟3.1:設(shè)計(jì)模式包括自定義設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)和推薦設(shè)計(jì);自定義設(shè)計(jì)模式下,部件及子裝配體設(shè)計(jì)界面、總裝配體界面由設(shè)計(jì)者自行選擇進(jìn)行設(shè)計(jì);模塊設(shè)計(jì)模式下,系統(tǒng)中的所有設(shè)計(jì)模塊可分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì);推薦設(shè)計(jì)模式下,所有部件及子裝配體按照預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)順序依次呈現(xiàn),完成上一個(gè)部件及子裝配體的設(shè)計(jì)才可以進(jìn)行下一個(gè)設(shè)計(jì),同時(shí)在設(shè)計(jì)完成后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行保存,需要修改上一步或上幾步的參數(shù),通過關(guān)閉當(dāng)前設(shè)計(jì)窗口依次返回直到所需的設(shè)計(jì)界面;步驟3.2:部件及子裝配體設(shè)計(jì)模塊,根據(jù)所推薦的尺寸或自行設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行草圖更新同時(shí)以固定間距設(shè)定好螺釘孔,通過拉伸、拉伸切除處理、放樣處理或者拔模處理,生成所設(shè)計(jì)部件及子裝配體;步驟4:在部件及零部件設(shè)計(jì)完成后,進(jìn)入總裝配設(shè)計(jì)模塊,在總裝配模塊中進(jìn)行層數(shù)設(shè)計(jì),在確定層數(shù)參數(shù)后,點(diǎn)擊自動(dòng)裝配,即生成烘干機(jī)總裝配體;步驟5:文件保存;按所需進(jìn)行裝配體文件另存為處理或直接保存總裝配體;步驟6:二維圖更新生成;每個(gè)部件及裝配體設(shè)計(jì)完成后,選擇二維圖生成,同時(shí),在總裝配完成后也可以在對(duì)應(yīng)的二維圖生成界面,生成所有設(shè)計(jì)的部件及子裝配體的二維圖或指定部件及子裝配體的二維圖,支持另存為處理,產(chǎn)生的有益效果包括:
44、1、提升裝配過程的一致性與可控性:通過參數(shù)化設(shè)計(jì)和模塊化裝配,本發(fā)明能夠保證各個(gè)部件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與裝配;
45、2、增強(qiáng)設(shè)計(jì)靈活性與可擴(kuò)展性:本發(fā)明的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供了多種設(shè)計(jì)模式,包括自定義設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)和推薦設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇。同時(shí),推薦設(shè)計(jì)模式結(jié)合了多維參數(shù)的優(yōu)化算法,能夠自動(dòng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),適應(yīng)不同載荷和烘干機(jī)尺寸的要求,確保系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性,適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景;
46、3、提高模型設(shè)計(jì)效率:本發(fā)明針對(duì)快速設(shè)計(jì)裝配油菜籽烘干機(jī)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì),將高度重復(fù)性的建模操作簡化,并通過文件處理功能,保證資源的安全性和統(tǒng)一性,提高模型的設(shè)計(jì)效率;
47、4、優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量:本發(fā)明通過從二維圖中自動(dòng)提取幾何特征并構(gòu)建權(quán)重函數(shù),結(jié)合幾何參數(shù)的匹配度計(jì)算,能夠快速且準(zhǔn)確地評(píng)估設(shè)計(jì)的質(zhì)量,當(dāng)評(píng)分不滿足預(yù)設(shè)的構(gòu)建評(píng)分閾值時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行重新生成或調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),確保最終生成的設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài),從而有效提升烘干機(jī)裝配的精度和可靠性。
48、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。