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圖1 某型號(hào)螺旋摩擦壓力機(jī)總裝模型

二、新洲三維Solid3000軟件在產(chǎn)品研發(fā)各個(gè)階段的應(yīng)用

1. 方便地完成多套直觀的設(shè)計(jì)方案

Solid3000提供的設(shè)計(jì)方案是直觀的三維模型，這樣在方案論證階段設(shè)計(jì)師就可以獲得產(chǎn)品的每一個(gè)細(xì)節(jié)的完整信息，從而能有的放矢地提出改進(jìn)的建議和意見(jiàn)。軟件具有參數(shù)化設(shè)計(jì)及尺寸驅(qū)動(dòng)等功能。可以在第一方案的基礎(chǔ)上方便快捷地生成其他方案，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)客戶和總設(shè)計(jì)師的要求和建議改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。某型號(hào)壓力機(jī)的支臂等零件在方案討論時(shí)根據(jù)各方的要求做出了相應(yīng)的改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)（如圖2）。

圖2 支臂兩種設(shè)計(jì)方案

2. 方便完成復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及重量計(jì)算

采用二維CAD設(shè)計(jì)軟件，工程師在設(shè)計(jì)中把大量的精力用在了利用想象力繪制各種視圖上，而無(wú)法集中精力于產(chǎn)品零部件分析、設(shè)計(jì)、改進(jìn)和完善。我們?cè)趬毫�機(jī)的設(shè)計(jì)中引入三維軟件力爭(zhēng)做到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程由圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計(jì)為中心。

大型壓力機(jī)機(jī)身、橫梁、底座等零件都是大型鑄件，重量一般都在30～60噸之間，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。以往設(shè)計(jì)過(guò)程中要耗費(fèi)設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間和精力想象各種空間結(jié)構(gòu)，盡管如此還是容易出錯(cuò)。使用Solid3000制作的三維模型使枯燥的設(shè)計(jì)工作變得直觀生動(dòng)。以前使用的是傳統(tǒng)的“體積－密度”法計(jì)算重量，由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特別是鑄件內(nèi)腔有很多圓弧過(guò)渡的地方很難準(zhǔn)確計(jì)算體積。如果不計(jì)鑄件內(nèi)腔圓弧，重量將會(huì)比實(shí)際情況減小很多，而不計(jì)外圓弧，重量會(huì)比實(shí)際情況增大，尤其是大型零件的內(nèi)圓弧一般都在R30～R100之間，外圓弧在R10~50之間，對(duì)零件重量的影響較大，有時(shí)會(huì)在2～3噸甚至更多。Solid3000軟件在構(gòu)造三維模型的同時(shí)就已經(jīng)精確計(jì)算出了零件的空間體積，所以不但可以準(zhǔn)確計(jì)算零件重量、慣性矩，還能確定重心位置。眾所周知，摩擦壓力機(jī)打擊力主要來(lái)自滑塊下落產(chǎn)生的能量，準(zhǔn)確計(jì)算出各部件的重量，這些數(shù)據(jù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算打擊力、平衡缸提升力等參數(shù)時(shí)是至關(guān)重要的。我公司的鑄件毛坯都是外協(xié)制作，經(jīng)常因?yàn)橹亓繂?wèn)題和鑄造廠家發(fā)生爭(zhēng)議，現(xiàn)在隨著原材料價(jià)格的上漲，這種爭(zhēng)議越來(lái)越多。然而有了三維軟件計(jì)算出的零件準(zhǔn)確重量，在合同談判時(shí)業(yè)務(wù)人員就有了有力的技術(shù)支持。某型號(hào)壓力機(jī)的“機(jī)身”等鑄鋼件就是因?yàn)槲覀兡贸隽擞辛Φ闹亓繀��?shù)，使得鑄造廠家把原先的報(bào)價(jià)重量降低了數(shù)噸。

圖3 J55系列壓力機(jī)下橫梁

3. 利用軟件的干涉檢查功能，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度

通過(guò)對(duì)裝配后的三維模型的干涉檢查可以將零部件的干涉問(wèn)題輕而易舉的檢查出來(lái)，把尺寸結(jié)構(gòu)不合理的問(wèn)題消滅在設(shè)計(jì)階段。

4. 生成二維、三維相關(guān)聯(lián)的工程圖

Solid3000三維軟件可以直接利用三維模型生成二維工程圖，使設(shè)計(jì)人員從憑借想象力繪制各種視圖的困境中解放出來(lái)。大噸位壓力機(jī)產(chǎn)品的機(jī)身等零部件尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在繪制工程圖的時(shí)候，往往需要用十幾個(gè)視圖才能表達(dá)清楚。繪制這些大型零件的工程圖對(duì)工程師來(lái)說(shuō)是一件非常繁重的工作。而Solid3000可以自動(dòng)生成工程圖，圖紙中的各個(gè)視圖是三維模型自動(dòng)投影產(chǎn)生的，非常準(zhǔn)確；這些二維工程圖與三維模型是相關(guān)聯(lián)的，可以在尺寸上相互驅(qū)動(dòng)；這些功能保證了設(shè)計(jì)的正確性、統(tǒng)一性。同時(shí)，軟件可以利用裝配圖自動(dòng)生成各種裝配材料清單，其中的零部件信息和三維模型保持一致，比以前使用二維軟件手工編制即快捷又準(zhǔn)確。

圖4 J53系列壓力機(jī)機(jī)身

5. 制作方案演示的動(dòng)畫、圖片，充分展示產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能

2004年我公司某種型號(hào)摩擦壓力機(jī)的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)召開的時(shí)候該機(jī)正在車間試車，無(wú)法獲得滿意的照片進(jìn)行產(chǎn)品宣傳。Solid3000三維軟件提供了透明化、剖視、爆炸視圖、渲染、動(dòng)畫等工具，利用這些工具能夠向用戶充分展示設(shè)計(jì)方案的每一個(gè)細(xì)節(jié)、生成各種演示方案的模型圖片、完成較復(fù)雜的演示動(dòng)畫。這些圖片及動(dòng)畫在新產(chǎn)品宣傳、項(xiàng)目投標(biāo)中可以讓用戶直觀的獲得產(chǎn)品信息，對(duì)產(chǎn)品留下深刻的印象。發(fā)布會(huì)后客戶對(duì)產(chǎn)品的演示效果非常滿意，這是他們看到的國(guó)內(nèi)首次用三維軟件生成的摩擦壓力機(jī)圖片（如圖5、圖6）。

圖5 產(chǎn)品宣傳圖片1

圖6 產(chǎn)品宣傳圖片2

特別值得一提的是作為國(guó)產(chǎn)軟件，Solid3000為我們提供了很多適合我國(guó)工程技術(shù)人員習(xí)慣的功能。比如說(shuō)，在標(biāo)注尺寸公差的時(shí)候軟件為我們提供了公差查詢表，使我們可以方便快捷的選用符合要求的公差代號(hào)或者是數(shù)值（如圖7）。軟件各種功能操作的名稱、功能提示也非常符合中國(guó)人的語(yǔ)言習(xí)慣，使用的時(shí)候比較易懂，容易上手。標(biāo)注的形式、字體修改非常方便。另外，Solid3000的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)也很有特色。軟件為我們提供了符合最新國(guó)標(biāo)的完善的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，而且可以根據(jù)需要自己定義所需標(biāo)準(zhǔn)件，還可以根據(jù)企業(yè)自身產(chǎn)品情況自己建立本公司標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。我公司產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)形成系列化，很多零件在企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。我們將這些零件放在企業(yè)自己的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中，使用非常方便。

圖7 工程圖環(huán)境下尺寸公差標(biāo)注界面