引言

Solid Edge是siemens PLM software公司開發(fā)的一款三維CAD軟件,其開發(fā)主要基于Windows系統(tǒng),是一款真正原創(chuàng)的Windows軟件。

近年來,噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用范圍隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高逐漸擴(kuò)大,目前,噴霧干燥工藝已經(jīng)成為很多種產(chǎn)品最優(yōu)的干燥方法。噴霧干燥機(jī)的干燥是連續(xù)的:噴霧干燥機(jī)通過電氣控制系統(tǒng)可以進(jìn)行全自動(dòng)的控制:通過調(diào)整噴霧干燥機(jī)的設(shè)計(jì),并結(jié)合其靈活的操作性,可以滿足不同產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo):通過噴霧干燥機(jī)可以實(shí)現(xiàn)不同的干燥工藝,達(dá)到客戶對(duì)產(chǎn)品形狀和品質(zhì)的要求。

1soIidEdge軟件

1.1soIidEdge軟件簡(jiǎn)介

Solid Edge功能齊全,不但有零件設(shè)計(jì)功能,還有強(qiáng)大的工業(yè)裝配設(shè)計(jì)、塑料設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)和飯金設(shè)計(jì)功能,幾乎囊括了工業(yè)設(shè)計(jì)的全部。所以,Solid Edge在相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用。

1.2soIidEdge軟件的優(yōu)點(diǎn)

Solid Edge軟件是一款由siemens公司開發(fā)的功能強(qiáng)大的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,其具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):

(1）具有同步建模及順序建模兩種建模形式。順序建模是目前主流的建模形式:同步建模是在模型基礎(chǔ)上,以操作手柄和尺寸為驅(qū)動(dòng),修改模型,與以往的模型驅(qū)動(dòng)的建模形式不同。Solid Edge軟件的便捷性在于在同一零件建模過程中,順序建模和同步建模兩種建模形式可以互相切換。

(2）自有標(biāo)準(zhǔn)件庫。Solid Edge系統(tǒng)自帶標(biāo)準(zhǔn)件庫,包含了常用的國(guó)標(biāo)、Iso標(biāo)準(zhǔn)、DIN標(biāo)準(zhǔn)、JIs標(biāo)準(zhǔn)等,其中涵蓋了常用的零部件和大多數(shù)的緊固件、型材、管道、管道接頭及法蘭等。同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)件庫支持Exce1表格導(dǎo)入和自制件導(dǎo)入,也可采用其他能鏈接或嵌入的電子數(shù)據(jù)表與變量表鏈接,實(shí)現(xiàn)裝配參數(shù)化的目的。

(3）具有豐富的數(shù)據(jù)交換接口?？梢灾苯哟蜷_目前主流的三維軟件的三維模型,并在Solid Edge中編輯轉(zhuǎn)化:同樣其也可以直接打開CAD的dwg格式的圖紙,并在軟件中進(jìn)行編輯、修改,可以將現(xiàn)有的CAD二維圖紙作為草圖建立零件的三維模型,包容性強(qiáng)。

(4）擁有變量表技術(shù)?？梢葬槍?duì)建模過程中的關(guān)鍵尺寸建立數(shù)學(xué)模型的關(guān)系,并通過零件族的功能將其存儲(chǔ)起來,或可形成標(biāo)準(zhǔn)件庫。

2噴霧干燥機(jī)

2.1噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用及工作原理

噴霧干燥機(jī)(圖1）已廣泛應(yīng)用于大多數(shù)生產(chǎn)部門,其不同的型號(hào)及尺寸,可以滿足研發(fā)、試驗(yàn)、生產(chǎn)等不同的需求。

噴霧干燥過程是液態(tài)物料以噴霧的形式進(jìn)入熱的干燥介質(zhì)中,進(jìn)而轉(zhuǎn)變成干粉料的過程。噴霧干燥過程是涵蓋干燥在內(nèi)的一次連續(xù)處理過程,過程包括將原料霧化為料霧,液態(tài)料霧與干燥介質(zhì)接觸,水分蒸發(fā)。干燥過程進(jìn)行到產(chǎn)品含水量達(dá)到一定要求時(shí),將干料從空氣中回收。圖2為噴霧干燥機(jī)工作流程圖。

2.2噴霧干燥機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

噴霧干燥機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中制造業(yè)和食品加工業(yè)的廣泛應(yīng)用,源于其自身擁有以下優(yōu)點(diǎn):

(1）連續(xù)生產(chǎn)。與傳統(tǒng)干燥器系統(tǒng)相比,噴霧干燥機(jī)可將干燥和造粒一次性完成,在保證顆粒質(zhì)量的同時(shí)大大提高了生產(chǎn)效率。

(2）全自動(dòng)控制。操作工人上料后只需進(jìn)行面板設(shè)置和監(jiān)控,不僅簡(jiǎn)單易學(xué),而且工人的安全得到了保障。

（3）通過噴霧干燥機(jī)可以滿足各種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo):1）對(duì)產(chǎn)品形狀的要求（如球形、類球形、細(xì)粉末、團(tuán)塊等）:2）對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)的要求（如粉末或不含粉塵、流動(dòng)性、潤(rùn)濕性等）。

（4）熱敏性及抗熱性物料都可使用。

（5）熱利用率高,特別是在進(jìn)氣溫度高和干燥室中有較大溫降的情況下。在進(jìn)氣溫度及排氣溫度分別為750℃及100℃時(shí),蒸發(fā)1kg水分消耗熱量少于3347kJ（800kcal）。

（6）只要能用泵輸送,進(jìn)料可以為溶液、泥漿、觸變性漿或熔體。

（7）易于處理腐蝕性及磨損性物料。

（8）各類干燥機(jī)的操作相同,無須對(duì)工人進(jìn)行額外培訓(xùn),就可同時(shí)對(duì)不同設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)管[3]。

3SolidEdge軟件在噴霧干燥機(jī)建模中的應(yīng)用

噴霧干燥機(jī)除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型外,主要是依據(jù)客戶的產(chǎn)量及要求定制,噴霧干燥機(jī)的主要部件大致可以分為干燥塔體、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)送系統(tǒng)、吹掃系統(tǒng)、收料系統(tǒng)。噴霧干燥機(jī)中會(huì)有系列化非標(biāo)零部件,系列化零部件其外形基本一致,只是在重要尺寸上有些變化。這些系列化零部件的重新建模是一個(gè)重復(fù)的過程,會(huì)浪費(fèi)許多時(shí)間,針對(duì)這些系列化零部件,可使用solidEdge軟件中的變量表技術(shù),減少重復(fù)建模。

3.l變量表的使用

solidEdge在零件模式下提供變量設(shè)計(jì),在變量表格中可直接修改變量數(shù)值,來驅(qū)動(dòng)零件特征尺寸的更改。多主體零件建立好之后,對(duì)其進(jìn)行發(fā)布,發(fā)布后,每一個(gè)主體都會(huì)生成一個(gè)新的零件,多主體零件會(huì)發(fā)布成一個(gè)裝配體,這樣在設(shè)計(jì)系列化零件的過程中,設(shè)計(jì)建立一個(gè)基礎(chǔ)模型,建模之前注意變量之間的關(guān)系,定義好這個(gè)模型的變量尺寸,就可以通過直接更改零件參數(shù)變量表（圖3）的變量,建立其他的系列化零部件。

圖3零件參數(shù)變量表

變量表中可以通過修改變量來驅(qū)動(dòng)模型,在變量規(guī)則編輯器（圖4）中同時(shí)開放了公式驅(qū)動(dòng)變量,以及復(fù)制于Excel表格的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)Excel驅(qū)動(dòng)模型。

圖4變量規(guī)則編輯器

3.2零件族的設(shè)計(jì)

零件族的設(shè)計(jì)只針對(duì)系列化零件,系列化零件成員一般具有相似的外形,只是尺寸不同或細(xì)節(jié)特征不同,例如管道卡式接頭、三通、彎頭等標(biāo)準(zhǔn)管件。零件族通過一個(gè)主零件來控制其他成員零件,并采用表格的形式來編輯所有的信息,如圖5所示。

圖5零件族變量表

在零件族的設(shè)計(jì)中,先建立主零件模型文件,同時(shí)定義主要的尺寸并命名,然后選擇零件族命令,添加零件族成員并輸入其主要的尺寸變量,最后保存零件族表格并生成零件。

在零件族的變量表中,可以通過修改變量控制單個(gè)成員的特征大小:可以通過某個(gè)特征抑制與否控制單個(gè)成員的特征有無:變量表中以表格的形式列出主零件的所有變量和特征:零件族的變量表修改后,需要點(diǎn)擊"保存"按鈕,讓系統(tǒng)確認(rèn)為有效的修改:成員零件需要修改時(shí),修改變量表即可:零件族需要修改時(shí),需要編輯修改主零件,再更新所有的成員。

零件族文件建立好后,零件族的主零件保存了整個(gè)零件族的變量表,通過主零件可隨時(shí)生成整個(gè)零件族。鑒于此,在零件族文件實(shí)際使用過程中,不同技術(shù)人員只需將零件族的主零件復(fù)制或另存即可,不需要將整個(gè)零件族零件復(fù)制,大大提高了文件傳輸效率。

零件族文件可以通過標(biāo)準(zhǔn)件庫管理器添加至標(biāo)準(zhǔn)件庫中,建立屬于公司自己的標(biāo)準(zhǔn)件庫。在so1i4E4ge內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)件庫管理器中,開放了從零件族文件添加標(biāo)準(zhǔn)件的方法,如圖6所示。

圖6零件庫添加標(biāo)準(zhǔn)件

3.3備選裝配的設(shè)計(jì)

備選裝配適用于裝配件的變量設(shè)計(jì)。在噴霧干燥機(jī)中,往往一臺(tái)設(shè)備會(huì)有不同的安裝形式,例如具有單點(diǎn)或多點(diǎn)的收料形式,如圖7所示。通過使用備選裝配,可以將不同的裝配形式在一個(gè)裝配模型中體現(xiàn)。在備選裝配中可以通過變量表來控制裝配成員,其中包括事例覆蓋、事例排除、關(guān)系排除、裝配特征排除、框架排除、管道排除、陣列事例排除、緊固件排除等。

圖7備選裝配示例

在備選裝配中可以直接選擇激活當(dāng)前的裝配成員并進(jìn)行修改,so1i4E4ge也允許動(dòng)態(tài)配置裝配成員的結(jié)構(gòu)。

3.4多主體創(chuàng)建零部件及裝配

多主體創(chuàng)建零部件是在零件建模模式下,將零件創(chuàng)建成不同的實(shí)體,激活的正在編輯的實(shí)體為不透明顯示,未激活先創(chuàng)建的實(shí)體以半透明方式顯示。如圖8所示,多主體創(chuàng)建形式是將零件分成若干個(gè)實(shí)體,每一個(gè)實(shí)體都可以使用之前創(chuàng)建實(shí)體的特征,這種方式和在裝配件中創(chuàng)建新零件有點(diǎn)類似,不同的是,多主體創(chuàng)建可以直接使用布爾運(yùn)算,大大減少建模工作量。

圖8多主體創(chuàng)建零部件示例

多主體建模后,通過發(fā)布多主體將零件中的實(shí)體發(fā)布為零件模型,并可選擇是否生成裝配體文件。這種建模形式可以稱作自上而下設(shè)計(jì)方式,以其他實(shí)體為參考建立新的實(shí)體,其建立和修改模型文件的過程更加簡(jiǎn)便。另外,變量表驅(qū)動(dòng)的零件建模在多主體零件中也是適用的。

4結(jié)語

本文介紹了so1i4E4ge軟件在噴霧干燥機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?？傮w上看,在噴霧干燥機(jī)的參數(shù)化設(shè)計(jì)過程中,so1i4E4ge軟件的變量表起到了重要作用:變量表驅(qū)動(dòng)零件模型并可使用公式或Exce1的方式控制變量:系列化零件采用零件族和備選裝配的設(shè)計(jì)模式:多主體零件的創(chuàng)建更加容易,使用自上而下的設(shè)計(jì)方式。隨著so1i4E4ge的深入使用,軟件將在噴霧干燥機(jī)設(shè)計(jì)建模方面起到更加深遠(yuǎn)的作用。

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