AutoCAD制图软件在钢管结构放样中的研究与应用

分类：工业设计论文发表 时间：2012-08-27 11:26 关注：(1)

　　内容摘要：AutoCAD制图软件在钢管结构放样的应用代替原始手工放样的传统施工方法，提高了钢结构加工精度和施工效率，降低了工人的劳动强度。利用CAD制图软件在钢结构加工实际应用上更直观，克服了人工计算的误差及难度，保证了节点安装精度、避免返工现象，操作性强，具有较好的推广应用价值。

　　关键词：AutoCAD ; 钢管结构放样

　　Abstract: AutoCAD drawing software application loft in the steel structure instead of the traditional construction methods of the original manual lofting and steel machining accuracy and efficiency of construction, reducing the labor intensity. CAD drawing software is more intuitive and practical application of the steel processing, overcome the manual calculation errors and difficulty, to ensure the accuracy of node installation, avoid rework phenomena, feasible, and better application value.

　　Key words: AutoCAD; steel structure loft

　　一、开题报告

　　中平能化集团年产45万吨电石项目是集团公司聚氯乙烯项目的配套工程，是集团公司发展煤盐化工循环经济产业链条中的重要基础，项目总投资达9.7亿元，为河南省重点建设项目，是目前国内单台装置规模最大、一次性上马规模最大的电石项目，建成后将成为高效节能、清洁环保的现代化电石生产基地，将为中平能化集团聚氯乙烯项目提供高质量、稳定、可靠的原料供应。

　　项目工程大量采用钢结构，而钢结构有大量的拼接形式，因此工程非标加工中许多工件在加工前都需要进行放样，放样一般都按工件实际尺寸或比例缩小在工作平台上进行。受工件的大小、平台的平面度、工具的精准度、工作者的技术水平、划线粗细、切割的误差等影响，做出来的样板需要几次修改才能使用。工件放样受工件大小影响特别大，如中平能化建工集团六处汝州项目的栈桥加工，长12.443米、宽3.875米局部不规则的栈桥按实际尺寸进行放样，需要长大于12.443米、宽大于3.875米的平台，这么大平台保证水平度误差小于3mm以下需要耗费很多人工去精找平，不但浪费人力物力，而且最后得出的样品不一定合格。若按比例缩小放样，放样误差同时扩大，计算比较麻烦，还容易出错。从工件放样中得到数据若能在AutoCAD软件制图中也能得到，而且得到的数据精确度高于传统放样，能很大程度上节省了人工及物力，提高了生产率。

　　二、研究报告

　　在解决此课题之前我们要弄懂为什么在复杂工件加工前要进行放样?第一、检验工件设计尺寸是否正确，第二、轻而易举得到通过很复杂计算才能得到局部尺寸，第三、更直观明了，在加工中各种因素影响考虑的更周全。

　　然后比较一下“桌面”与放样平台之差异及优缺点：第一、桌面是虚拟的，放样平台是实物可见的，第二、可以利用AutoCAD软件中各种功能得到放样所得的各种数据，而且更精确，第三、放样工作需要两人以上才能完成的工作，在电脑上一个人就可以完成，第四、放样需要建立平台，需要物力，在电脑上可以随意按需要建立虚拟平台，不需要任何实物。第五、利用AutoCAD软件放样需要具备两个条件即电脑打印机及会操作此软件的工人。下面以“平煤集团45万吨/年电石工程 配料站1”的10HJ-1为例进行阐述如何用AutoCAD软件取代放样。

　　首先、根据项目部现有的办公设备把10HJ-1缩放到A4打印纸尺寸范围内即长297mm，宽210mm。把桁架实际尺寸按50:1进行缩放，如图所示： 10HJ-1

　　其一、原设计图纸使用线表示管道，现在按照管道实际尺寸50:1进行绘图，这也是我们实际在放样平台放样的效果。

　　其二、桁架放样完成后，下面我们从中取得所需要的数据。就拿件15来说，从图(10HJ-1)设计图纸来看长度及角度都是没法计算的，在软件上可以利用标注工具直接测量，测量的数据×50=实际需要下料的数据。在此强调一下用标注工具标注前要将标注样式中主单位小数点调到0.00上，这样才能保证误差小于0.1mm以下。件15的实际下料长度为84.15×50=4207.5mm。

　　其三、从上图可以看出来把Ф159钢管的Ф159半圆等分越多，做出来的马鞍口越精确，然而利用AutoCAD制图软件非常简单进行等分，即使局部画错了可以随时进行修改，不留任何痕迹，最后还可以人容易把很多的辅助线擦去，这几点在样板上是做不到的，一旦画错就意味着返工。

　　其四、样板制作，样板一般用油毡、硬纸板等制作。若直接打印样板，打印出来的样板用剪刀剪出来就可以用于下料。这里要强调的是，用于直接打印的样板制图一定要按1:1进行绘制，打印前要将打印比例调为1:1。若受打印条件限制影响也不大，可以充分利用软件中标注功能，把所有数据都标注出来，然后在油毡、薄钢板或硬纸上画出来，最后用剪刀剪出样板来。这样好像比较麻烦，但总比在油毡等材料上放样出来，快的多、精确的多，省力多。下面是我以Ф74钢管与Ф74钢管90°相交为例进行制作样板。

　　Ф74钢管与Ф74钢管90°相交按1:1比例画的马鞍口

　　三、效益分析报告

　　平煤集团45万吨/年电石工程共计有桁架34节，平均每节桁架长35米左右，每节桁架不同的钢管节点有74个之多，全场共计需要制作钢管接头样板2516个。每个样板需用2个工日，共需1258个工日。不谈桁架加工拿样板制作就是一项不小的工程了，通过此项技术的应用每天1人最低就可以制作20个，共需125.8个工日，节约2390.2个工日。

　　1、节省人工费：1258-125.8工日×150元·每天/8小时=2390.2×150元=169830元

　　2、节省材料费：节省制钢平台的材料16485㎏，人工20个。总共节约16.85t×6000元/t+200人工×150元/工日=131100元

　　3、34节桁架要求3个月制作安装完成，此项革新为完成这项任务打下了很好的基础，间接效益不可估量。

　　四、社会效益：

　　1、由于用CAD制图软件代替原始的放样方法，节省大量人力、物力，提高了施工效率，为社会节能减排做出贡献。

　　2、为CAD制图软件在实际应用上进一步扩展领域。

　　参考文献：尹显奇 钢结构制作安装工艺手册 中国计划出版社