[發明專利]一種自上而下的爐體三維設計方法

在審

• 申請號: 201711332799.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108304608A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 秦瑾;王慶豐;郭喜云;朱燦朋
• 申請（專利權）人: 北京首鋼國際工程技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 王普玉

一種自上而下的爐體三維設計方法，屬于爐體設計技術領域。首先利用Autodesk Inventor軟件，建立爐體整體控制模型，然后把整體控制模型分割成若干個單元模型，再把單元模型向下細化直到磚型，最后坐標系對準逐級自動裝配完成整個爐體的設計。優點在于，打破傳統先零件后裝配的設計模式，對產品進行創新開發，不僅可以縮短設計周期，降低工作強度，減少人工成本，而且可以提高設計精確度，從而提高經濟效益。

技術領域

本發明屬于爐體設計技術領域，特別涉及一種自上而下的爐體三維設計方法。

背景技術

爐體設計大到砌筑總圖設計、各單元層砌筑圖設計，小到一個磚型設計，均是環環相扣，工作量極大，要想從本質上減輕大量簡單繁瑣的工作量，使設計者能集中精力于那些富有創造性的高層次思維活動中，三維設計就成了爐體設計發展的必然。

在設計過程中，設計的更新與修改問題、設計工程管理問題以及裝配關系的確定問題等都困擾著每一個設計工程師，傳統先零件后裝配的三維設計方法不能更好地解決以上問題，不能滿足設計構思的真實表達。

傳統三維設計是先零件后裝配的思路，這種方法設計的零件與零件之間沒有尺寸關聯，只有裝配關系，如果修改一個零件，與之裝配的其它零件尺寸也不會隨著相應改變。一個爐體由成百上千個不同磚型零件“搭建”而成，傳統方法顯然無法簡化爐體設計，工作量很大，并且根據這種思路設計出來的爐體總裝配及單元裝配將占據非常大的內存空間，視圖投影生成工程圖將非常困難，最重要的是這種方法設計的爐體結構如果進行后續更新修改及優化工作將難上加難。

因此，對于爐體這種結構復雜的設計，本專利利用自上而下的設計方法，集中控制，真正實現關聯設計。三維設計絕不等同于三維建模，裝配也不應該是零件的堆砌。真正智能的設計，應該是基于裝配關系的關聯設計，應該是先整體后局部最后到細節的關聯設計即自上而下的設計；每個零件都需要從裝配控制草圖開始設計，并將控制草圖設計的結果在裝配模型環境驗證和模擬，即最后的坐標系對準自動完成裝配。控制草圖是“骨頭”，而結果模型是據此加上“肉和皮”形成的實際設計。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自上而下的爐體三維設計方法，解決了傳統三維設計缺乏關聯設計，只有裝配關系的問題。設計從總模型的控制草圖和建立參數表開始，使用二維草圖幾何圖元來表示設計零部件。然后新建衍生生成與控制草圖和參數表相關聯的零件和部件文件。當更改參數表中參數或控制草圖幾何圖元定義時，零部件文件會自動反映更改。

一種自上而下的爐體三維設計方法，具體步驟如下：

1、項目創建：首先打開Autodesk Inventor軟件，點擊功能區中“快速入門”—“項目”—“新建”，新建單用戶項目，命名項目名稱，選擇項目文件位置，創建項目文件。

2、參數表創建：點擊功能區中“快速入門”—“新建”，創建控制零件，在功能區點擊“管理”—“參數fx”，在參數窗口中點擊“添加數字”，指定單位類型，輸入表達式數值，點擊“完畢”完成用戶參數的創建，最后保存控制零件，此控制零件可作為整個焦爐設計的參數表鏈接和使用。

3、建立總控制模型：點擊功能區中“快速入門”—“新建”，創建控制零件；在“管理”工具欄中單擊“參數fx”，鏈接參數表中的用戶參數，以便在模型建立中使用。選擇原始坐標系YZ平面、XZ平面或XY平面中任一平面，利用“三維模型”—“平面”—“從平面偏移”功能，輸入偏移距離，建立新的工作平面作為爐體底平面。選中爐體底平面，右鍵單擊“新建草圖”，在“草圖”繪制工具欄中選擇“矩形”命令，繪制爐體底面輪廓，選擇“尺寸”命令，鏈接參數標注焦爐底面輪廓尺寸，點擊“完成草圖”命令。接著，在“三維模型”工具欄中選擇“拉伸”命令，鏈接用戶參數作為拉伸距離，命名實體為爐體總控制模型，保存文件為爐體總控制模型。

4、建立單元控制模型：