设备图纸3D转化在检修培训中的应用

摘要：三维CAD技术在电厂机务培训中有很重要的作用，它不仅可以改变传统的培训模式，还可以有效的缩短培训时间，节约培训成本，提高培训质量，是现代化电力企业培养人才的重要手段。

关键词：三维CAD技术;机务专业;培训

1  技术原理及性能指标

对设备图纸进行3D转化并应用于培训中，我们选择的是达索SolidWorks软件。它之所以能应用于培训中是因为它具有以下特点：①软件功能强大、操作方便。②良好空间呈现效果。③良好的人机交互效果。④强大的三维造型功能。

2  技术的创造性与先进性

2.1 三维模型在设备认知培训中的应用

新员工在进厂后要进行设备认识的学习，现场中我们只能看到设备的轮廓，在对员工进行设备内部结构培训时，我们往往采用设备的二维图纸作为培训的主要资料，在传统的二维图纸上具有尺寸、技术要求、标题栏、公差、零件编号等多种信息，作为没有识图基础的员工要想通过二维图纸来读懂零件，想象出它的具体形状很困难，但图1中，我们通过Solidworks软件绘制出设备三维模型来学习设备的结构组成。

如图1所示，这是我厂磨煤机机械部分装配总图。如果借助二维图来学习磨煤机的整体结构其过程将非常复杂，首先二维平面内无法直观的表达磨煤机这样复杂的设备的全貌，至少需要三个主要视图，这需要员工具有较高的读图能力。但三维图纸只需一个模型。其次若全面展示磨煤机内部结构，一张二维总装配图是远远不够的，还需要提供给学员其他部件的装配图，而三维时模型可以通过不同的模型渲染功能直观地在一个模型内展现出所有部件的内部结构，完成对设备的全面学习，简洁易懂，事半功倍。

2.2 三维模型在装配培训中的应用

机务检修中零部件装配工艺是一项十分重要的工作。以往的装配工艺的培训中使用文本资料、二维机械图纸或者二维照片，讲解过程显得抽象，且要求员工具有足够的空间想象能力及实践操作经验，对于新员工不切合实际。虽然检修期间可以进行实操，但并不是所有员工都有机会。所以利用三维模型进行装配工艺培训时，可以妥善的解决以上问题。

Solidworks可以按原比例生成三维模型。这样我们可以将某个设备所有零件快速转化成三维模型，建立一个零件库，解决传统装配培训中零部件过大，无培训场地、无充足时间及安全性的问题。如图2所示，这是磨煤机耳轴部件的装配体爆炸视图，学员在利用Solidworks进行该部件装配培训时，可以自己动手，利用模型，按照耳轴部件的装配工艺顺序进行装配学习，相比传统的培训，印象更加深刻，培训效果显著。

装配培训中最重要的一点就是装配各个部件之间间隙的调整，整个装配工艺的好与坏都体现在装配间隙大小的掌握情况。传统装配培训中，往往都是师父个人检修经验的讲解，具体为什么要留间隙，间隙的大小是多少学员们很难去理解，这也导致了在实际工作中对装配间隙掌握不好，装配后影响设备的正常运行。例如当装配类似于C2216/C3型自调心轴承时，要调整轴承与轴承箱压盖的预留间隙以保证轴承在运转时自调心功能正常。当我们在Solidworks培训中装配过程中，我们可以利用软件的干涉、间隙检查功能检查我们装配的正确性，当装配正确后，我们可以通过尺寸的智能标注确定轴承与轴承之间合适的预留间隙的大小，同时让学员明白轴承合适间隙值的重要性。（图3）

3  三维模型在读、识图培训中的应用

看图读图，是一名检修工作人员的基本专业素养，我们在培训中可以利用三维模型对员工进行二维图读图能力的培训。Solidworks工程图中包含多种视图方式，如标准三视图、剖面视图、局部视图、断开剖视图等，我们可以利用零件或装配体的三维模型生成相应的视图，帮助员工理解相应的视图，提高读图能力。

4  技术的成熟程度、适用范围和安全性

目前，三维CAD技术，对员工的培训以及创新性人才的培养发挥着举足轻重的作用，且三维制图已成为现代设计中的主流认识，成为工业界的“世界语言”。结合机务班组培训的现状，我们可以借助計算机教学这种新的培训平台，利用Solidworks制图软件将设备图纸3D化并应用于零件的认识、部件及设备装配工艺及读图识图能力的培训，为发电节约培训成本，缩短培训时间，培养优秀人才。

参考文献：

[1]南爱强，王锋宪.BIM技术Autodesk Revit软件在桥梁外形、配筋以及桥位3D建模中的应用[J].微型电脑应用，2018，34（04）：67-69.

[2]金晓春.智能手机结构设计流程[J].电子制作，2015（20）：20.

[3]赵娟.三维CAD技术在机械设计中的应用分析[J].内燃机与配件，2019（10）：233-234.

个人简介：王涛（1991-），男，甘肃张掖人，毕业于兰州理工大学机电工程学院，机械设计制造及自动化专业，助理工程师，研究方向为火电厂机务检修培训创。