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发布时间:2023-11-29 21:07:19 阅读: 来源:碳酸盐厂家

产品数字化样机

一、为什么提出产品数字化样机

历经“九五”期间CAD应用工程的推广,我国二维CAD的普及取得了明显的效益,但是,在三维CAD应用方面带仍然比较薄弱。在经济全球化的大环境下,提高我国制造业的国际竞争力是当务之急,尤其在加入WTO之后,传统的产品开发方式无法迅速响应日益变化的市场需求。特别是基于二维CAD的设计过程,只是甩掉了绘图板,对二维图形信息进行了处理,而不能直观地得到三维实体产品模型,进行产品的结构设计、强度设计、外形设计以及优化设计。

CAD从二维绘图到三维设计,产生了质的飞跃,如何应用好三维CAD软件,如何处理好二维与三维的关系,不仅仅关系到设计方式的表达,还将决定企业产品开发模式。设计经验、设计资料、标准体系、设计规范基于二维还是三维积累,将直接关系到企业产品的系列化和可持续发展;变形设计(参数化、尺寸驱动)的能力,产品模型的建立,产品综合信息的管理模式,产品设计过程的控由计算机和中及软件系统组成制方式等也不是简单的二维软件能够处理的,必须建立在三维实体造型基础之上。

因此,从设计和管理两方面分析考虑,企业应通过产品设计手段与设计过程的数字化和智能化,缩短产品开发周期,促进产品的数字化,提高企业的产品创新能力。基于这种思想,一种全新的设计模式和开发体系也应运而生――产品数字化样机,它将二维图纸表达的设计构思演变成基于三维实体模型的虚拟产品(虚拟样机),建立起机电企业数字化设计平台。

二、什么是产品数字化样机

产品数字化样机即产品虚拟样机,是基于三维CAD的产物。与二维CAD相比,三维开发设计模式具有无与比拟的优势。

1、 三维CAD可视化程度高、形象直观、设计效率高,能为企业数字化提供完整的设计、工艺和制造信息。

2、 三维CAD可以更加准确地表达技术人员的设计意图,使设计过程更加符合设计习惯和思维方式,从而使技术人员更加专注于产品设计本身,而不是产品的图形表示。

3、 三维CAD系统具有高级曲面造型工具,能够构造各种复杂的产品形状。

4、 实现产品的装配设计,进行干涉检查、运动仿真。

5、 进行产品结构分析和各种物理特性计算。

6、 产品的三维模型可以直接通过投影自动生成二维工程图。各视图之间完全相关,当三维模型修改时,二维工程图可以自动完成更新;同时,设计结果也可以为后续设计模块,如工程分析、数控加工等应用,实现(即试样不断钳口、钳口内、平行段或标距外)CAD/CAE/CAPP/CAM的集成。

7、 携带产品综合信息。

三维CAD是产品样机的基石,但产品样机绝不仅仅是计算机内部所有零部件的装配组合,一个完整的产品虚拟样机应包含如下几个内容:

1、所有零部件的三维CAD模型及各级装配体。三维模型应参数化、适合于变形设计、适合于部件模块化。

2、与三维CAD模型相关联的二维工程图。<电路维修/p>

3、三维装配体适合运动结构分析、有限元分析、优化设计分析。

4、形成基于三维CAD的PDM结构体系。

5、从虚拟样机制作过程中摸索出定制产品的开发模式及所遵循的规律。

6、虚拟样机的制作过程就是基于三维CAD的产品开发体系建立的过程。

7、三维整机的检测与试验。

三、如何建立产品数字化样机

建立产品样机也就是建立以三维CAD为基础的设计开发体系,产品样机的建立过程是一个循序渐进的过程。

摆件

初期:应以三维CAD(例如SolidEdge、UG等)为设计平台,建立典型产品的全参数化三维实体模型,进行干涉和碰撞检查、装配规划等。包括由三维模型转化建立完全关联的二维工程图;建立描述产品的物理数据,如基本属性、明细表信息等,为PDM管理提供基础数据。

中期:建立基于三维模型的产品分析、加工及管理过程,进行产品的运动和动力学分析,了解运动构件工作时的运动协调关系、运动范围、可能的运动干涉、产品动力学性能、强度和刚度等;实现虚拟加工,对加工工艺进行模拟,以检验产品设计的合理性、可加工性,加工方法、机床和工艺参数的选用,以及加工过程中可能出现的加工缺陷,为CAM提供数据模型。并且通过PDM系统实现产品开发过程管理,在一个设计周期内跟踪所有设计事务和数据的活动,并为设计进程的自动管理提供必要的支持。

远期:通过虚拟样机显示产品的外观、内部结构、装配和维修过程、使用方法、工作过程、工作性能等。有关人员可以浏览产品的图数码相机形与非图形数据,充分发挥三维模型的作用。如利用具有真实效果的产品结果显示和效果配置功能的效果图,可来探测、确定各类用户对产品规格、性能、外观等的需求,实现用户驱动、用户定制;在互连上发布需要的配套零部件,获得供应商的电子数据,进行电子模装,验证产品的正确性;自动地在互连上轻松地实现自助服务和主动服务等。

此外,合作伙伴的选择也非常重要,依靠企业现有的资源力量,往往无法独立完成整个产品样机的建立工作。因此,可以选择一家技术雄厚、知识丰富、有类似项目经验的合作方,通过数字化虚拟样机的建立、实施,帮助企业能够建立起一绝缘板套基于三维CAD的产品开发体系,实现设计模式的转变,提高产品创新能力,加快产品推向市场的周期。同时进行人才培养、技术储备,全面提升产品设计水平。

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