solidworks三维软件在铁塔组立技术方案编制中的应用

肖永奇 阳晶 冯斌

湖北省送变电工程公司 湖北 武汉 430000

当今社会，科学技术是第一生产力，技术变革可以对企业生产效益带来巨大影响。在工业设计领域，三维CAD软件的应用越来越广泛，如autoCAD，SolidWorks等软件的运用，帮助企业设计人员极大地提升了工作效率，提升了企业的核心竞争力。

近年来，在送变电工程企业开展铁塔组立技术方案编制时，逐步推广运用SolidWorks三维软件。借助该软件来完成零件设计、装配体设计和工程图生成，发挥着越来越重要的作用。

1 SolidWorks三维软件介绍

SolidWorks三维软件是在20世纪90年代由美国SolidWorks公司开发的一套基于Windows操作系统的三维机械设计软件。SolidWorks公司于1995年推出第一套SolidWorks三维软件后，由于其功能强大、使用便捷，符合技术发展趋势，赢得了用户的广泛好评，在全球140多个国家和地区被使用[1]。目前，已被法国达索公司以高额市值全资并购。目前，最新版的是SolidWorks2017版。

SolidWorks三维软件有零件设计、装配体设计、工程图设计等基本功能，并集成了丰富的辅助功能，可用于二维图生成、机械设计，还可以用于动画生成演示、图形渲染及应力和有限元分析，帮助设计者在三维空间开展产品设计，并可在进行三维浏览、运动模拟及受力分析等。此外，SolidWorks三维软件还具有良好的可拓展性，可借助其他软件来拓展其使用范围。

应用于铁塔组立技术方案编制中时，SolidWorks三维制图主要由以下环节组成[2]：①创建草图。绘制铁塔组立过程中各零件草图的基本形状，并添加几何关系和尺寸约束；②创建零件图。借助软件所具备的各类特征属性，在绘制草图的基础上，生成包含铁塔组立过程中零件具体信息的零件图；③创建装配体图。在装配体文件中，对铁塔组立过程中零件进行装配；④创建工程图。通过工程制图文件，将装配体图转化为在具体施工中所需要的各类工程技术图纸，并标配详细的施工材料明细、技术要求、标注等信息，用以指导具体的施工实践。

2 SolidWorks三维软件制图标准化探讨

在使用SolidWorks三维软件编制铁塔组立施工方案时，为提高工作效率，应做好制图标准化，建立好相应模板，包括零件模板、装配体模板、工程图模板、材料明细模板以及各类出图标准，以期快速完成零件图设计、装配体设计、工程图出图和材料明细表制定以及快速书写工程图标注及技术要求。

2.1 零件设计及建立零件图模板

零件图设计是装配体设计和工程图出图的基础性工作。最后生成的二维工程图纸中零件的名称、重量、规格等信息都来自于零件建模时的信息。因此，事先编辑好零件属性，制定零件图模板，能够为后续出总图打好基础、提高效率。

在企业开展铁塔组立施工方案编制时，同有此理。企业应该事先建立好所需要使用的零件图模板，以便于快速调动，无需对每一个零件信息进行修改。同时，在开展零件设计时，可借助SolidWorks软件所自带的有限元分析工具，就零件工作状况开展力学模拟分析，并根据模拟分析结果对零件的结构进行优化设计。

图1 零件图文件属性

零件图模板确定的具体操作流程为：打开SolidWorks软件，新建一个零件模型，点击【工具】→【选项】，编辑零件属性，并添加零件自定义属性。在添加完毕后，需要把文件另存为Part Templates（*prtdot）类型。

2.2 装配体设计及建立装配体模板

SolidWorks软件作为一款三维CAD软件，在装配体设计时，其优势得到充分展现。它可建立仿真三维模型，显示零部件实体结构形状及装配关系；并借助软件所提供的智能配合关系和动态仿真模拟功能，使零部件按约束条件进行运动，正确建立起装配关系，并复核其中是否存在干涉现象，并加以验证。

根据动态仿真结果，SolidWorks软件还支持对装配体设计进行修改，可通过改变零件尺寸、改变零部件之间的特征性状等，对设计进行修改。应用在铁塔组立施工方案时，该软件可模拟演示铁塔组立的全过程，并对所选用零部件、所建立的施工路线图、技术方案等进行验证。

在运用该软件编制施工方案时，事先建立装配体模板同样可提高工作效率，其建立的基本步骤与建立零件图模板相类似。需要注意的是：建立装配体模板时，文件保存类型为Assembly Templates（*asmdot），并将文件同样保存至SolidWorksdata emplates目录下。

2.3 建立工程图模板

在应用SolidWorks三维软件制图标准化时，可选择编辑图纸格式，根据企业平时工程图文件的相关规范要求，绘制图框及明细栏。

图纸图框应符合国标要求，一般A4大小的图纸图框尺寸为297*210，A3大小的图纸图框尺寸为297*420。图款明细栏应根据国标和国家电网制定的行业施工规范和企业施工需要来设计模板。一般应包括零件明细、规则尺寸、出图人、审图人、制图时间、技术要求等信息。此外，在工程图纸明细栏的右上方，还可加上公司名称与企业LOGO。

2.4 制作材料明细表模板

在制作材料明细表时，须注意将材料明细表链接到零件设定的各项属性上。在制图的过程中，如零件进行修改，则无需对材料明细表逐一再进行修改，而可自动生成，避免在修改的过程中影响制图的准确性和速度。

在应用SolidWorks三维软件开展铁塔组立施工方案编制时，因软件自带的材料明细表自带栏较少，需选择插入新的列，完善相关材料属性信息。明细表的模板存储在SolidWorkslangchinese-simplified 目录下，默认的拓展名为.sldbombt。

2.5 建立常用的标注和技术要求模板

在装配体设计完毕并完成二维施工图出图后，还需标注尺寸、公差、技术要求等信息，补充完整施工技术方案。在不同项目铁塔组立施工中，技术要求大致相同，也可事先设计常用的标注和技术要求模板，以期能够快速调用，提高出图效率。

3 结束语

SolidWorks作为一个简单、易学、易用的三维参数化设计软件，已经在工程设计、产品模型设计领域得到广泛应用。在SolidWorks软件后续开发中，建议加强易用性、定制性开发，便于新用户快速上手，便于企业用户根据企业生产实际和行业特征来设计出适合行业特征的模板，提高工作效率。

[1] 张凤雷,黄松和,宋振华.SolidWorks制图标准化探讨[J].机械,2012(S1):58-61.

[2] 夏燕.SolidWorks装配和二维工程图[M].北京:清华大学出版社,2002:35-37.