中国水利水电第十一工程局安装分局 河南三门峡 472000
摘要：利用inventor软件，建立水轮机肘管的精确模型数据，相关参数的设置、轮廓线数据点的提取，数控代码的获取、数控切割机的正确操作。使技术人员运用软件将图形转换成数控切割机程序代码，从而大大提高了制造精度以及生产效率。本文对基于inventor的三维数字样机建模技术做了相关的研究。
关键词：三维建模；inventor；数控切割机下料
1 引言
随着国内经济的快速发展，基础设施建设越来越多，对于钢板和其它板材制造的各种构件运用也相应增多。正确展开放样是制作这些构件第一道也是极为重要的一道工序。但是专业钣金展开软件也有自身的局限性，比如，钣金软件自身所带的模型库里面的模型种类是有限的，当我们需要一些特殊钣金结构时，这样的软件满足不了需求。并且钣金技术制造精度、方式和周期等原因也一直困扰着钣金技术人员，传统设计方法是凭设计者知识或者经验、通过比较法和经验公式来进行设计，设计主要以二维为主，钣金制造精度和效率不能得到有效的保证，因此这样的设计方式已经满足不了现代钣金产品需求。为了达到更高的效率及精度，钣金技术也必将趋于自动化、数字化、智能化。
2 项目研究开发对本企业、行业的推动作用
对本企业来说，金属结构制作占到的比重很大，那么本项目的研究与运用会提高企业的生产效率，节约人力、财力、物力，从而节约成本。对于本行业，项目的研究会补充以往钣金放样软件的不足，涵盖各个死角，并且对实际生产来说也实现数控下料机和三维展开放样软件的顺利对接，大大的提高生产效率和制造精度。
Inventor 创建的模型是一种精确的三维数字样机，支持用户在工作过程中验证设计和工程数据，尽量减少对于物理样机的依赖，这将减少进入制造安装环节后代价高昂的原型设计变更。
3 项目达到的技术水平及市场前景
本论文经过长时间研究和实验已成功运用于水轮机尾水肘管三维建模和展开放样，以及转化成展开图形的数控代码进行数控下料。能够把数控切割机和三维放样软件有效的结合起来，缩短了放样周期和生产周期。这种方法灵活性较大，只要建立的模型切合实际，那么修改相应参数后就能实现更多钣金构件的放样，适应多样化得生产需求。
4 论文内容和目标
4.1 项目主要内容及关键技术
主要内容：本论文依托的软件平台有Autodesk inventor、CAD；本软件是依托CAD平台开发出来的，所以他可以和一些数控下料机形成对接接口，实现自动化生产，输入图形就可以。
关键技术：三维软件环境中三维模型的建立、相关参数的设置、轮廓线数据点的提取，数控代码的获取、数控切割机的正确操作。
4.2 技术创新点
（1）三维模型建立更加直观的反映了肘管的形体特征，也比以往的二维放样更准确、对制作过程中遇到的问题起到了参考作用。
（2）利用CAD软件提取展开图轮廓线数据，比例用人工放样提取数据更加省时，并且出错率低。
（3）通过形成数控代码来切割下料，比人工下料误差小，提高了最后拼装精度。
4.3 主要技术指标或经济指标
主要技术指标：
从放样时间讲，通过三维模型直接展开需要的时间更短，数十分钟就能得到瓦片展开图的轮廓线尺寸以及坐标点与人工放样相比更具优越性；
通过inventor软件的钣金折弯功能可以得到瓦片滚压线的数据，为后续瓦片卷制工作起到了更好的指导作用，这样得到的瓦片也不会扭曲，降低了废品率和返工率；
通过CAD软件排料和提取轮廓线坐标，然后用小蜜蜂数控软件形成数据控代码，再用数控切割机下料比人工切割更加省时而且更省料；
通过以上3点可以知道，这样的加工方法能大量节约成本，缩短加工周期，比普通方法具有更多优势。
5 研究开发方法及技术路线
5.1 现有研究开发基础
（1）硬件方面包括：电脑（windows 操作系统）、小蜜蜂数控切割机、三辊卷板机；
（2）软件方面包括：Autodesk inventor、CAD、小蜜蜂数控代码生成软件。
5.2 研究思路
分析肘管的曲面特征，在Autodesk inventor三维软件的环境中建立正确的尾水肘管的三维线框图：
（1）利用该软件的钣金功能对单个环节进行钣金放样：
（2）形成单个环节瓦片的展开图：
（3）形成工程图以便形成数控代码：
（4）将形成的工程图存成DWG格式，在CAD软件中打开，提取轮廓线的左标点：
（5）将提取出的坐标点输入到代码生成软件中开始形成数控代码：
（6）将输出的数控代码输入数控切割机进行数控下料。
6 总结
利用Inventor对形状及曲面变化较大类型的肘管进行三维建模，并用软件对各个单元钣金展开，形成工程展开图并提取轮廓坐标，输入到数控切割机的程序内，就可以直接下料生产。这样从技术员画出图纸到工人下料生产这一过程大大节省了时间，提高了效率，而且在制作精度上比原有的生产工艺要发福提升。钣金技术趋于自动化、数字化、智能化降低了成本，也提高了竞争力。
参考文献：
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[5]周宇辉、方光辉 【铆工实用技术】 江苏科学技术出版社。
论文作者:刘栋,梁明华,陈亚东
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/5
标签：数控论文; 钣金论文; 软件论文; 切割机论文; 铆工论文; 代码论文; 精度论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;