Pro/E CAD/CAM系统在印刷机械产品开发中应用

Pro/E CAD/CAM系统在印刷机械产品开发中应用

上海亚华印刷机械有限公司 范裴然 吴振德 王勤耀

简介

上海亚华印刷机械有限公司是中国大陆印刷机械行业中第一家中外合资企业，主要生产经营印刷包装装璜设备，是机械部骨干企业和上海市高新技术企业，也是国家机电产品出口基地企业。以‘狮印’为名牌的各款印刷包装机械产品，国内市场占有率达85%以上，国外市场出口量超过总产量的53%，用户遍布国内外，是印机行业中唯一被国家外资委评为‘出口型’和‘生产技术型’双优企业，经济效益综合指标（国家统计局工业统计标准）94、95、96年连续三年在同行业中名列第一，并在同行业中首家通过ISO9001质量体系认证。

面对竞争日益激烈的市场，为了提高产品的精度、外观和新品的开发速度，确保公司在国内市场的领先地位，公司率先引进了电脑工作站 Pro/E CAD/CAM 系统， Pro/E 是目前被世界上公认为最好的 CAD/CAM 软件之一，它改变了人们传统的设计观念，使设计人员把想象和实际相结合，提高公司产品的设计开发能力，缩短开发周期，降低开发成本，使产品更具有市场竞争力。自 96 年底装机以来，本公司已有 18 人通过培训或相互学习，掌握了 Pro/E 软件的使用， Pro/E 软件被普遍应用在公司主要产品系列上，极大地提高了工作速度和工作质量，并取得了一定的成果。

选型

从 1996 年起我们开始对几家知名的软件公司进行了考察，对其 CAD 软件进行了调研和相关课题的测试。以下几点作为我们选型的基本原则：

• 软件系统功能必须满足公司设计、制造需要。
  软件技术必须符合今后CAD/CAM以及CIMS技术发展趋势。
  复杂零件的实体造型和曲面设计能力。
  产品大装配能力和装配检查能力。
  能生成符合国家标准的工程图纸。
  能转化引进产品的CAD系统的资源。
  变型设计快捷。
  联结三座标测量机能进行逆向设计。

• 软件公司必须有良好的经营况状和市场占有率。
• 软件必须具有设计分析加工及管理系统的高度集成性，并保证数据具有唯一性。
• 具有良好的售后服务，应用工程师能熟练掌握软件功能。

在选型过程中， PTC 公司的销售人员和工程师先后多次到我公司进行演示和讲解，让我公司领导和工程技术人员了解 Pro/E 的作用，增强实施 CAD 计划的决心，树立使用 CAD 的信心。在做测试 Pro/E 功能时， PTC 公司工程师认真负责，通宵达旦地完成课题，并在演示中进行讲解，当场回答有关问题。他们严谨的工作态度和良好的敬业精神使我们对引进后的技术培训和支持充满信心。正是这些理由，促使我们选用 Pro/E 软件，作为我们公司实施 CAD 设计的软件。

1996 年底，我公司的 CAD/CAM 系统基本配置到位，经测试后，初成规模。

系统共配置 3 套 SGI 工作站， 2 套 NT ， 2 台绘图仪和磁带机，可读写光盘等外部设备。全部设备组成 2 个系统，即 CAD 系统和 CAM 系统。各系统之间由网络联接，可实现文件的传送及外设的共享。

同时，申请了合适数量的 Pro/E 软件的 License ，以确保系统的管理和运行。

应用

使用初期，我们的第一项工作，是为我们合作公司—美国伯奈尔公司对 36 ”机架进行转换和再设计。首先，伯奈尔公司在美国通过 Internet 将其二维图纸传到亚华，然后我们将其用 Pro/E 建模、出图转换成适合我国标准的图纸，以便制造。以此同时，伯奈尔也在实施软件平台的选型。

经过 12 个月的努力，我们完成了所有零件的建模和产品装配建模及图纸，不仅把产品用虚拟模型完美地表现出来，并在机器上进行模拟装配，第一次在图纸上加进了三维视图，使零件表达更直观、清晰。

在进行图纸转化过程中，我们发现美方的二维图纸多处设计错误或零件视图表达不准确等缺陷。为此，我们制造了多副标明差错的三维图纸，传到美方提出我们的意见，而美方通过图纸和计算，承认了这些错误。同时，也详细地询问了有关软件平台的应用情况。如今，伯奈尔公司也订购了相当数量的 Pro/E 软件平台，进行产品设计和开发。

现在，我公司与美国伯奈尔公司进行的合作生产，产品经 Pro/E 建模后，用 Internet 传送至我公司，我公司仅仅要做的是：重新设置图框，视图安置成符合我国标准的要求以及加入必要的中文注释后，即可投入生产，这大大地降低了我公司的生产成本，提高了生产效益，为我们双方的合作开辟了一条新捷径。

在此项工作中，由于我们是初步使用，得到 PTC 公司工程师的极大帮助。每次碰到问题都能及时解决。很多功能都是边做边学习，这体现了 PTC 优良服务的水准。

此项工作的顺利完成，极大地调动了其他工程师的积极性，他们纷纷要求进行培训；此时，得到 PTC 公司的极大支持，他们陆续安排了多位工程师进行培训；同时，公司也组织了一批人员在其他已学人员的指导下学习 Pro/E 软件的应用。

通过培训和相互学习，大部分设计人员都掌握了建模方法，能运用 Pro/E 来完成自己的工作，这充分显示了 Pro/E 易学好用的特点，也使技术人员开始以一种全新的思维方式来设计、开发产品。

普及培训后，我们的主要工作是为公司的曲型产品进行大规模的建模。在 8 个月的时间中，我们完成了 5 种曲型产品，上万种零件的建模，并且把产品的虚拟模型完整地表现出来。在此过程中，我们发现了一些以前从未注意的缺陷，并及时进行了更正。

实际应用示例
用于产品前期开发结构设计

在大规模建模的同时，我们的一个自动烫印机产品也进行局部结构的重大改进，按以往的方式。主管工程师都需画一大堆设计方案图，提供许多计算书供大讨论，并要论证、修改再论证的多次反复，才能最后定稿。如今，工程师除了提供必要的计算书外，其馀零件都储存于电脑中，并将虚拟装配模型打印成图纸，以供现场使用。

在现场讨论会上， Pro/E 充分显示了它的优越性，它根据与会者的要求，使每一个结构、每一层装配关系都清晰、直观地显示出来，并根据与会者的提议，当场作出修改后的模拟显示和需增加的零件模型和装配关系，使论证会方便而又快捷地确定，并保证了修入后结构的合理性和准确性，避免了可能会产生干涉等不合理现象。

用于编制装配指导书

装配指导书作一种工艺指导性文件，是重要岗位和关键工序对操作者进行规范化的指导性文件，在我们对曲型产品进行建模和虚拟模型显示之后，主要的工作就是为生产化直接服务，为了改变几十年一贯制的装配工艺文字化描述，我们与工艺科几位工程师开始对 MW1050 自动模切进行指导书的全新制作：

组件-->部套装配-->整机

组件

1 ）具有独立功能
2 ）按照真装配顺序，以爆炸图方式显示
3 ）标注装配要求与工序控制的要求
4 ）强调自检与工艺参数的自检
5 ）标注零件的图号和数量

部套装配

1 ）标注装配顺序，局部以爆炸图方式显
2 ）标注装配要求与工序控制的要求
3 ）强调自检与工艺参数的自检

整机

1 ）标注装配顺序
2 ）以多重方式显示
3 ）整机的拼装要求
4 ）强调整机的总装要求

经过上述重新编制，新的装配书以规范的格式、清晰的视图、详细的工艺要求等等给人们耳目一新的感觉，深受制造部门、工人的好评。

用于变型产品设计

产品的变型设计，是我公司为适应不同市场的要求，而推出的一项经常性工作。

在已建立产品模拟显示的基础上，根据客户的不同要求、或修改、或增加、或删除各种结构和零部件，基于参数化建模的Pro/E软件，它能使我们更快速、更经济地完成所要进行的工作，而Pro/E强大的装配检查，更可避免以往变型设计中容易产生的碰撞等不合理结构，使变型产品的设计更趋完美。

体会

我们是从年初开始使用 Pro/E 系统从事产品设计和开发，从产品的建模开始逐步扩大到产品的装配、分析、制图和加工等方面，随著应用领域的不断扩大，我们感到 Pro/E 系统非常适合我们印机行业的产品开发和制造， Pro/E 基于参数化的建模方式，为我们建模、制图、加工及数据传递，减少了可能产生的误差，为建立优质、高效的产品打下基础，并给我们带来了十分明显的经济效益。

Source: http://www.ptc.com/china