鐘宏遠

摘 要 焊接構(gòu)架作為軌道車輛走行部中最為重要的骨架型部件，焊接質(zhì)量直接關(guān)系到車輛運行的安全性與穩(wěn)定性。利用三維可視化Web GL功能，構(gòu)建轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架質(zhì)量控制點的數(shù)字化、可視化管理，提高構(gòu)架焊接質(zhì)量管理。本文通過對構(gòu)架焊接及Web GL功能進行論述，分析Web GL在構(gòu)架焊接方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 Web GL;焊接構(gòu)架;質(zhì)量控制點;三維可視化

1 研究背景

隨著近些年軌道行業(yè)的快速發(fā)展，車輛運行速度也在不斷攀升，確保車輛生產(chǎn)制造質(zhì)量是保證車輛安全運行的首要前提。轉(zhuǎn)向架作為車輛的走行部，長期處于惡劣的工作環(huán)境中，其中的焊接構(gòu)架工作環(huán)境更甚，通過各類高技術(shù)手段輔助焊接構(gòu)架的生產(chǎn)成為各大車輛關(guān)注的重點。Web GL功能是目前運用較為成熟的輔助性系統(tǒng)，能過夠?qū)崿F(xiàn)三維可視化的功能，利用其構(gòu)建構(gòu)架質(zhì)量控制點的數(shù)字化、可視化管理，能夠有效提高構(gòu)架焊接的質(zhì)量管控[1]。

2 構(gòu)架焊接分析

構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架的核心部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且焊接量大。焊接構(gòu)架通常為H型結(jié)構(gòu)，由側(cè)梁、橫梁、縱向連接梁、空氣彈簧支承梁、制動吊座、定位臂座、增壓缸安裝座、垂向止擋、電機吊座、齒輪箱吊座等組成。構(gòu)架主體結(jié)構(gòu)為兩側(cè)的橫梁結(jié)構(gòu)及中間的無縫鋼管，整體全部使用焊接連接，焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到構(gòu)架的強度。構(gòu)架除側(cè)梁大長焊縫可以使用自動化機器人輔助焊接，其他部位的焊接均由人工完成，對于人工的要求十分嚴格，對焊接質(zhì)量的檢查也是重中之重[2]。

3 Web GL的應(yīng)用

3.1 Web GL介紹

Web GL（Web Graphics Library）是一種3D繪圖協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜三維數(shù)據(jù)的可視化，并在Web端提供3D加速渲染功能，實現(xiàn)三維場景的可視化，最重要的是Web GL可以實現(xiàn)在瀏覽器端的三維可視化，不需要依賴任何插件，且可以在移動手機、平板電腦以及臺式電腦等不用硬件上運行，在制造型企業(yè)中運用十分合適。

3.2 應(yīng)用設(shè)計

Web應(yīng)用主要數(shù)據(jù)呈現(xiàn)類型為三維模型、文本及圖片，并且在查看、添加新質(zhì)控點模塊使用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了質(zhì)控點信息查詢、新建功能。Web應(yīng)用的數(shù)據(jù)設(shè)計如圖1所示，質(zhì)量控制點的實體屬性圖如圖2所示。根據(jù)質(zhì)控點的實體屬性圖，創(chuàng)建質(zhì)控點分布表。

3.3 創(chuàng)建三維模型

三維模型是質(zhì)量控制點的呈現(xiàn)載體，三維模型瀏覽模塊是Web應(yīng)用的核心模塊。創(chuàng)建焊接構(gòu)架三維模型如圖3所示。建立模型樹模塊，用于展示焊接構(gòu)架的零部件組成，當(dāng)用戶點擊指定零部件時，在三維模型中進行高亮顯示;建立三維模型瀏覽模塊，用于展示焊接構(gòu)架的三維模型，當(dāng)用戶點擊或觸摸時可實現(xiàn)平移、旋轉(zhuǎn)、放縮功能;創(chuàng)建質(zhì)控點查看模塊，當(dāng)用戶點擊模型中質(zhì)控標(biāo)記點時，展示該質(zhì)控點的名稱和詳細內(nèi)容[3]。

4 結(jié)束語

基于Web GL功能創(chuàng)建的轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架質(zhì)量控制點三維可視化研究，使焊接構(gòu)架三維具備數(shù)據(jù)實時性、高級渲染性、人機交互性和模型可擴展性的功能，為質(zhì)量控制點提供數(shù)字化查詢、存儲、統(tǒng)計分析的能力，提高了質(zhì)量管控的整體效果。

參考文獻

[1] 朱海林，陳登峰，王帥舉.基于WebGL的BIM模型三維可視化技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2019，（31）：123.

[2] 趙海鵬，周楊，卞和方.基于Three.js的三維虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報，2019，38（3）：85-94.

[3] 張丹丹. 基于決策樹與THREE.JS的小麥階段性災(zāi)害可視化研究與應(yīng)用[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.