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,噴霧干燥機的應用范圍隨著社會發(fā)展和生活水平的提高逐漸擴大,目前,噴霧干燥工藝已經成為很多種產品最優(yōu)的干燥方法。噴霧干燥機的干燥是連續(xù)的:噴霧干燥機通過電氣控制系統(tǒng)可以進行全自動的控制:通過調整噴霧干燥機的設計,并結合其靈活的操作性,可以滿足不同產品的質量指標:通過噴霧干燥機可以實現不同的干燥工藝,達到客戶對產品形狀和品質的要求。

1soIidEdge軟件

1.1soIidEdge軟件簡介

Solid Edge功能齊全,不但有零件設計功能,還有強大的工業(yè)裝配設計、塑料設計、管道設計和飯金設計功能,幾乎囊括了工業(yè)設計的全部。所以,Solid Edge在相關的工業(yè)領域得到了最廣泛的應用。

1.2soIidEdge軟件的優(yōu)點

Solid Edge軟件是一款由siemens公司開發(fā)的功能強大的三維計算機輔助設計軟件,其具有以下幾個優(yōu)點:

(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上,以操作手柄和尺寸為驅動,修改模型,與以往的模型驅動的建模形式不同。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）自有標準件庫。Solid Edge系統(tǒng)自帶標準件庫,包含了常用的國標、Iso標準、DIN標準、JIs標準等,其中涵蓋了常用的零部件和大多數的緊固件、型材、管道、管道接頭及法蘭等。同時,標準件庫支持Exce1表格導入和自制件導入,也可采用其他能鏈接或嵌入的電子數據表與變量表鏈接,實現裝配參數化的目的。

(3）具有豐富的數據交換接口。可以直接打開目前主流的三維軟件的三維模型,并在Solid Edge中編輯轉化:同樣其也可以直接打開CAD的dwg格式的圖紙,并在軟件中進行編輯、修改,可以將現有的CAD二維圖紙作為草圖建立零件的三維模型,包容性強。

(4）擁有變量表技術?？梢葬槍＿^程中的關鍵尺寸建立數學模型的關系,并通過零件族的功能將其存儲起來,或可形成標準件庫。

2噴霧干燥機

2.1噴霧干燥機的應用及工作原理

噴霧干燥機(圖1）已廣泛應用于大多數生產部門,其不同的型號及尺寸,可以滿足研發(fā)、試驗、生產等不同的需求。

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

2.2噴霧干燥機的優(yōu)點

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

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

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

（3）通過噴霧干燥機可以滿足各種產品的質量指標:1）對產品形狀的要求（如球形、類球形、細粉末、團塊等）:2）對產品性質的要求（如粉末或不含粉塵、流動性、潤濕性等）。

（4）熱敏性及抗熱性物料都可使用。

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

（6）只要能用泵輸送,進料可以為溶液、泥漿、觸變性漿或熔體。

（7）易于處理腐蝕性及磨損性物料。

（8）各類干燥機的操作相同,無須對工人進行額外培訓,就可同時對不同設備進行操作和監(jiān)管[3]。

3SolidEdge軟件在噴霧干燥機建模中的應用

噴霧干燥機除標準機型外,主要是依據客戶的產量及要求定制,噴霧干燥機的主要部件大致可以分為干燥塔體、進風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、風送系統(tǒng)、吹掃系統(tǒng)、收料系統(tǒng)。噴霧干燥機中會有系列化非標零部件,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重復的過程,會浪費許多時間,針對這些系列化零部件,可使用solidEdge軟件中的變量表技術,減少重復建模。

3.l變量表的使用

solidEdge在零件模式下提供變量設計,在變量表格中可直接修改變量數值,來驅動零件特征尺寸的更改。多主體零件建立好之后,對其進行發(fā)布,發(fā)布后,每一個主體都會生成一個新的零件,多主體零件會發(fā)布成一個裝配體,這樣在設計系列化零件的過程中,設計建立一個基礎模型,建模之前注意變量之間的關系,定義好這個模型的變量尺寸,就可以通過直接更改零件參數變量表（圖3）的變量,建立其他的系列化零部件。

圖3零件參數變量表

變量表中可以通過修改變量來驅動模型,在變量規(guī)則編輯器（圖4）中同時開放了公式驅動變量,以及復制于Excel表格的數據,實現Excel驅動模型。

圖4變量規(guī)則編輯器

3.2零件族的設計

零件族的設計只針對系列化零件,系列化零件成員一般具有相似的外形,只是尺寸不同或細節(jié)特征不同,例如管道卡式接頭、三通、彎頭等標準管件。零件族通過一個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

在零件族的設計中,先建立主零件模型文件,同時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成員的特征大小:可以通過某個特征抑制與否控制單個成員的特征有無: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,需要點擊"保存"按鈕,讓系統(tǒng)確認為有效的修改:成員零件需要修改時,修改變量表即可:零件族需要修改時,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零件族的變量表,通過主零件可隨時生成整個零件族。鑒于此,在零件族文件實際使用過程中,不同技術人員只需將零件族的主零件復制或另存即可,不需要將整個零件族零件復制,大大提高了文件傳輸效率。

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

圖6零件庫添加標準件

3.3備選裝配的設計

備選裝配適用于裝配件的變量設計。在噴霧干燥機中,往往一臺設備會有不同的安裝形式,例如具有單點或多點的收料形式,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裝配模型中體現。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前的裝配成員并進行修改,so1i4E4ge也允許動態(tài)配置裝配成員的結構。

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)建成不同的實體,激活的正在編輯的實體為不透明顯示,未激活先創(chuàng)建的實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實體,每一個實體都可以使用之前創(chuàng)建實體的特征,這種方式和在裝配件中創(chuàng)建新零件有點類似,不同的是,多主體創(chuàng)建可以直接使用布爾運算,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計方式,以其他實體為參考建立新的實體,其建立和修改模型文件的過程更加簡便。另外,變量表驅動的零件建模在多主體零件中也是適用的。

4結語

本文介紹了so1i4E4ge軟件在噴霧干燥機參數化設計中的應用。總體上看,在噴霧干燥機的參數化設計過程中,so1i4E4ge軟件的變量表起到了重要作用:變量表驅動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計模式:多主體零件的創(chuàng)建更加容易,使用自上而下的設計方式。隨著so1i4E4ge的深入使用,軟件將在噴霧干燥機設計建模方面起到更加深遠的作用。

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