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新型机电产品开发中虚拟制造技术的应用

更新日期:2007-07-17  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

并行工程

    虚拟产品开发是产品开发的方法,是一种制造策略,而并行工程是贯穿全个虚拟产品开发过程的哲学方法,它应被看作是管理策略,而不是制造策略。对虚拟产品进行需求分析、零件造型设计、虚拟装配、有限元分析、工艺规划、仿真加工及测试的同时,考虑产品整个生命周期内活动的过程是并行工程;虚拟产品开发中以顾客为第一驱动,产品的设计、制造、分析、测试、装配、销售、维护等专业人员,以及供应商、合作夥伴和用户同时参与产品开发的过程是并行工程;虚拟产品开发通过计算机网络在不同地点、不同单位和部门、不同专业人员之间进行协同也可以认为是并行工程。总之,虚拟产品开发以并行工程为开发机制的主要目标是:提高产品质量、缩短产品开发时间和降低开发成本等。

    虚拟产品开发系统的软硬件平台

    虚拟产品开发系统得以实现硬件平台和软件平台的有机结合。其硬件平台包括:计算机(图形工作站)、网络、虚拟现实设备(如3D传感器、头套、眼镜等)、图形扫描仪、三座标测量仪、绘图仪、打印机、快速成型机、投影仪等。虚拟机电产品的拟实原型就是通过这些设备能够感知的方式表现出来。虚拟产品开发系统的软件平台包括:市场需求分析软件、三维CAD软件(含装配、渲染模块)、产品创新设计工具、优化设计软件、图形数据处理软件、工程数据库管理软件、规划OA软件、CAPP软件、CAM软件(含仿真模块)、CAE软件、虚拟CNC软件、过程监控软件、PDM软件、成本分析软件、CRM、SCM、ERP等生产供应链管理软件,计算机网络操作系统软件等。

    应用实例 字串2

    应用面向产品全生命周期的虚拟开发系统,已经成功地开发了洗衣机、投影仪、电视机、电讯产品、灯具、锅炉、空调、燃气热水器、电气控制柜、发动机、减速器等众多新型机电产品。现以发动机开发为例,说明虚拟制造技术在全生命周期机电产品开发中的主要应用过程。主要步骤如下:

    步骤1:对发动机产品进行需求分析,明确产品设计的技术要求,进行产品概念设计字串6

    步骤2:应用CAXA实体设计V2软件,或Pro-Engineer、UG等三维CAD软件进行零件造型设计。发动机零件大多外形复杂,一般采用基於参数化设计和特征设计的实体曲面混合造型。零件造型完成後,利用三维CAD软件的渲染模块对零件进行材质、色彩、环境、光泽等真实感显示字串8

    步骤3:先对已造型的零件进行相邻各相关件色彩搭配的渲染,再通过约束关系或无约束的精确定位方式进行部件装配及发动机整机装配,并对装配件进行干涉检查。若有干涉,可以修改步骤2的零件尺寸和形状,直至干涉检查至合格为止。装配後,可对已虚拟装配的发动机进行机构运动模拟(如应用CAXA实体设计V2软件的智能动画模块或Pro-Engineer软件的Mechanism模块),显示机构运动的效果;

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