框架木箱设计CAD系统的开发与实现.pdf

收稿日期 2008205216 作者简介 周家章 1956 男 大连市人 大连水产学院副教授 主要从事CAD CAM方面的教学和研究 框架木箱设计CAD系统的开发与实现 周家章1 朱伟中2 郭少丹3 1 大连水产学院 大连116023 2 大连渔轮公司 大连116001 3 大连华锐重工超重机有限公司 大连116052 摘要 介绍了框架木箱CAD软件系统的设计与实现 使用该软件不仅使框架木箱的设计计算符合 国家的标准 而且可绘制出完全符合国家制图标准的木箱装配图纸 并能自动生成木箱的材料清单 使框 架木箱的设计 绘图等实现了自动化 极大地提高工作效率 关键词 框架木箱 设计 AutoCAD 中图分类号 TP391 41 文献标识码 A 文章编号 1001 3563 2008 08 0094 03 Development and Implementation of Wooden Framed Case CAD System Z HOU J ia2zhang1 Z HU Wei2zhong2 GUO S hao2dan3 1 Dalian Fisheries University Dalian 116023 China 2 Dalian Fishing Company Dalian 116001 China 3 DHI DCW Group CO L TD Dalian 116052 China Abstract The design and realization of CAD for wooden framed case were introduced With this soft2 ware not only the design calculation of wooden case accords with national standard but also the assembly drawings are full compliance with national standards and the table of wooden case s components is created in turn It makes the design and drawing of wooden framed case more automatic and efficient Key words wooden framed case design AutoCAD 对于需运输的质量超过500kg的机电产品来说 框架木箱 仍然是一种主要的包装容器 在我国设备制造业蓬勃发展的 今天 框架木箱的设计量日益增大起来 这就迫切要求木箱设 计工作实现自动化 以便提高工作效率 适应生产快速发展的 需要 框架木箱设计涉及到的因素众多 过程繁杂 最终要绘制 出符合国家制图标准的装配图以用于木箱的制造生产 因此 传统的框架木箱设计工作量大 易出错 效率低 国内有关框架木箱设计CAD有过一些研究 但多为基础 性或理论性方面的成果 1 2 至目前为止尚未见到真正具有实 用价值的或是商业化的木箱设计软件 我们研制了框架木箱的CAD系统软件 为木箱设计工作 的自动化提供了手段 1 框架木箱的设计计算 1 1 设计依据 有关框架木箱的所有计算 选型等都是依据国家现行的 GB T 7284 1998 3 进行的 软件所绘制的框架木箱工程图 是依据国家现行的机械制图的一系列标准进行的 1 2 计算步骤 内容 在确定框架木箱的构件尺寸时 首先应确定框架木箱的内 部尺寸以及木箱的型式 这些数据都要由设计者输入与选择 依据设计者输入的基本数据 按照国家标准的要求 计算出框 架木箱的各个构件的个体尺寸 底座有滑木 端木 辅助滑木 底板以及枕木 作为添加项 等组成 首先对滑木 端木等到进行选择确定 若选择了添加 枕木 则对枕木进行计算 并确定其尺寸 设计者也可自行设 定大于计算尺寸的枕木尺寸 其中包括位置 截面等 侧面与端面主要是由上 下框木 立柱 梁承 平撑及箱板 等组成 依据装箱货物质量 侧立柱中心距 内高以及内宽等 的大小 对上下框木 立柱等构件的尺寸进行预算 然后再计算 木箱的外宽 最终计算出侧面与端面各构件的尺寸 顶盖主要是由横梁 梁撑及顶盖板等组成 横梁的截面尺 寸与木箱是否是堆码箱有关 依据标准进行计算 确定出横梁 以及梁撑的截面尺寸 1 3 计算结果的显示与处理 将上述所有计算结果集中在一窗体上进行显示 若设计者 对所得数据不满意 可直接返回前一窗体进行数据修改重新计 算 也可在计算结果窗体上直接修改数据直至满意 不能将数 据改小 否则系统会提示设计者 在计算结果窗体上还设有 49 包装工程 PACKAGING ENGINEERING Vol 29 No 8 2008 08 强度校核按钮 以使设计者对现有数据的构件进行强度校核 做到设计心中有数 这一功能对在计算结果显示窗体上进行 数据修改的设计者来说 显得更加有必要 在各构件尺寸计算出来后 可将整个木箱或木箱各部件 底座 侧面 所需的木材净体积 胶合板的净面积 防雨布 及罩衣等的净面积 所用螺栓的规格数量等计算出来 在绘制 木箱装配图的同时制作出木箱材料汇总单 表 来 为下一步的 生产提供方便条件 2 系统的具体实现 2 1 选AutoCAD为绘图软件 AutoCAD软件是当今流行的优秀计算机辅助绘图工 具 4 它的应用已十分广泛 5 所以本系统以AutoCAD为绘 图支撑软件 2 2 系统组成 系统由设计资料数据库 基本图型库以及相应的数据分析 处理程序以及绘图处理程序等组成 设计资料数据库里存贮着现行框架木箱国家标准中的各 种数据表格以及各种构件的规格尺寸数据等 用户还可针对 实际需要对库中数据进行添加与修改 从而可设计出超出标准 的框架木箱来 图形库中存贮着装配图中所需的各种标志 如重心 起吊 禁堆码 怕雨 向上 易碎等 的图样 用户的图纸框 可包括标题 栏 等 以方便绘制出本单位的符合国家标准的木箱装配图来 数据分析处理程序及绘图处理程序是由多个模块构成的 以便处理校核 绘图 制表等各方面的问题 2 2 1 参数输入 参数输入界面见图1 是木箱设计所需参数的输入窗口 图1 基本数据输入窗体 Fig 1 Basic data input box 在参数选择确定后 经系统计算将计算结果显示在计算结 果界面上 以便用户修改与确认 用户还可在此进行枕木的添 加 辅助滑木的设置等 经确认后 系统进入自动绘图程序 2 2 2 自动绘图 依据计算及用户修改的数据 按照国家机械制图的相关标 准 程序自动绘制出框架木箱的装配图 在整个绘图过程中 系统会依据木箱的大小自行计算绘图 比例 选择图幅 自动布图 自动标注零件序号 明细表的项目 内容以及技术要求的项目内容等可依据设计者的选择自动绘 出 用本系统自动绘制的框架木箱图样图2 图2 框架木箱装配图 Fig 2 Wooden framed case assembly 2 2 3 木箱材料汇总单 表 的制作 木箱材料汇总单 表 是木箱生产所需的重要文件 它关系 到生产的准备以及生产成本的核算等 它的制作既较为烦琐 又较易出错 系统在进行木箱计算及后续绘图的基础上对制 作木箱所需材料进行了分类汇总计算 并在绘制木箱装配图的 同时 自动将木箱材料汇总单 表 以Excel表的形式表示出 来 使得该单 表 的制作变得方便 快捷 准确 用本系统自动 制作的图2中框架木箱材料汇总单 表 见图3 59 周家章等 框架木箱设计CAD系统的开发与实现 图3 木箱材料汇总表 Fig 3 Wooden framed case materials summary 3 结论 1 框架木箱设计CAD软件系统设计的框架木箱完全符 合国家GB T 7284 1998 所绘制出的框架木箱装配图完全符 合国家机械制图的一系列标准 2 框架木箱设计CAD软件系统使得框架木箱设计工作 变得十分简单快捷 极大地提高了工作效率 3 框架木箱是木包装中最复杂的一种形式 在本系统的 基础上进一步开发 完全可以将其它形式的木包装也包含进 来 形成一个完整的木包装设计系统 这对木包装的设计及生 产效率的提高将起到极大的推动作用 参考文献 1 黄利强 孙诚 三维模拟计算机技术在木箱设计中的应用 J 株 洲工学院学报 2004 18 5 135 143 2 袁发伟 包装用框架滑木箱的智能化CAD J 中国包装工业 2000 9 39 40 3 GB T 7284 1998 框架木箱 S 4 张峻霞 梅飞雪 AutoCAD渲染功能在工业设计中的应用 J 包装工程 2005 26 2 142 144 5 魏胜 李克天 区锐相 应用Pro E的三维造型功能在AutoCAD 中实现工程图的绘制 J 包装工程 2002 23 2 139 140 上接第51页 验中H的影响不是很明显 但仍能看到H越小 图像的网点 变化越小 精度越高 这些结果同文献 3 6 中的结论是相符 的 通过极差分析 可得到各因素对网点印刷的影响是有主次 的 总的来说 Mc对印刷精度影响最大 对于印品的复制来 说 合理的丝网选择是正确印刷的基础 其次为Rz和H的影 响 可见提高网版的表面光滑度对提高印迹的精度是有必要 的 H在2 4mm范围内 对图文的变形影响并不是很大 这 与文献中 4 5 的分析是一致的 影响丝印的因素较多 文中所考虑的因素还比较少 下一 步的工作可扩大因素水平 如丝径d的影响等 以对各参数的 影响进行深入的研究 参考文献 1 金银河 展望21世纪我国的包装印刷 J 中国印刷物资商情 2000 1 7 8 2 王四珍 网印技术的应用前景 J 丝网印刷 2005 2 6 7 3 唐正宁 李飞 等 丝网印版的分辨率特性研究 J 包装工程 2006 27 2 90 93 4 李飞 唐正宁 丝网印刷工艺与参数研究 精细丝网印刷工艺研 究 D 无锡 江南大学 2007 5 LI Fei TANG Zheng2ning WENG Xing2guang Research of Screen Printing Processing and High Resolution Graphics printing C The 1st International Conference on Graphic Communications Wu Han 2006 5 281 286 6 智川 刘昕 网目调丝网印刷工艺参数分析与研究 D 西安