PTC PRO/ENGINEER在吉林轻型车厂新产品开中的应用

2001-12-2 15:31:41【作者】 畅享网 【进入论坛】
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PTC PRO/ENGINEER在吉林轻型车厂新产品开中的应用

吉林轻型车厂研究所 赵宏伟

随著我国国民经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,汽车市场正由卖方市场转变为买方市场。一个汽车生产厂要想在激烈的市场竞争中占有一定的市场份额,就必须走向市场并不断推出新产品来占领市场。在新产品开发、设计、试制、加工过程中,如果采用传统的手工设计方式,势必使新产品投入市场的周期变得很长,而且要做许多重复性的工作,造成巨大的人力和财力的浪费,产品加工质量也没有保障。还经常发生焊接或装配干涉现象,使得产品往往是边生产边更改,给生产厂造成了巨大的浪费。同时也使整车质量受到很大影晌。只有采用先进的 CAD/CAM技术,才能有效地避免这种现象。

吉林轻型车厂是一汽集切公司下属生产乘用车的专业厂,主要产品是生产解放一吨系列轻型车,微型客车及汽车零部件等。

根据一汽集团公司整体规划,吉轻厂从96年开始陆续进行了 CA6350微型客车的开发工作和 CA6441厢式客车的改进设计工作。这两种新产品的开发带来了大量的产品图纸设计及模具,夹具的设计、制造工作。而产品早一天投放市场就早一天占领市场,从而使企业的巨大投入早日回收。在这种情况下,吉轻厂从97年开始大量采用先进的 CAD/CAM系统,并与新产品开发相结合进行 CAD/CAM技术的推广工作。

CAD/CAM系统选型和配置情况

吉轻厂从95年开始采用北京清华天河公司的 PCCAD二维设计 软件进行产品设计。96年在微机平台上安装两套 Pro/ENGINEER三维 CAD/CAM软件。通过两年多的使用和我们对当时 CAD/CAM系统市场的广泛调研,并结合我厂的产品情况,认为只有在图形工作站平台上,选用先进的、成熟的三维CAD/CAM软件才能满足我厂开发新产品的需要,并能保护我们的投资,为以后采用 PDM技术打下良好的基础。

三维实体造型使得工程师们可以制造实体的、精确的几何形体,并且可以在计算机屏幕上轻松自如的对它们进行操作,仿佛它们真实存在一样。同时三维实体造型还可以提供一些"真实世界"的消息。 如质量、质心、量等。不必花费任何时间和金钱来造一个物理模型,我们就能看到你所做的零件的模样,也可毫不费力的得到其相关的工程属性。但由于三维CAD软件在二维工程图方面还不是很符合我国国情,所以选用少量的二维CAD软件也是必要的。

目前国内市场上流行的 CAD/CAM系统很多,性能也各有自己的特点。根据我厂的实际情况,我仆J主要从以下几个方面进行 CAD/CAM系统的选型工作。

  • 应和一汽集团公司保持一致
    只有与集团公司汽研所和主要专业厂在软件方面保持一致,才能在集团内部实现数据无逢利用。
  • 软件技术的先进性和发展性
    CAD/CAM技术发展很快,如果所选软件在技术上不是领先的或已发展到尽头,则其终究会被市场所淘汰。而我们的投资就不会被保护。只有不断推出新版本。不断完善自己的软件才会跟上时代发展的步伐。
  • 软件应具有实用性
    不同的软件适合于不同的领域,一个软件在某一领域是优秀的,但在另一个领域就不一定是最适合的。
  • 有强大的技术支持
    因为三维软件是比较高深的技术,在使用中会不断地遇到各种各样的问题,这就需要软件公司具有一定量的具有工程背景的经验丰富的工程师做技术服务,只有这样才能真正了解用户的需求并协助他们解决问题。
  • 软件应易学易用
    软件主要通过人来发挥作用,如果软件学习起来很难,只有很少的人掌握,就很难发挥其应用的效力,一旦企业受训的人员流失就会给企业造成巨大的损失。
  • 软件的接口
    汽集团公司的新产品开发大都与外国公司合作进行,模具加工也是 委托许多模具厂进行。而各个厂家所用的 CAD/CAM软件种类很 多,这就要求所选购的软件既具有数据传递的标准接口,同时也应具有一些专用接口,以便进行各种数据传递。

根据以上原则我们研究所对几种著名的 CAD/CAM软件系统EUCLID、IDEAS、UG,从性能价格比方面进行了认真比较,并到一汽电算处,长春气研所, 北京吉普车厂等许多用户单位进行了广泛实地考察。经过调查研究,并结合我单位实际情况,最终我们选定了 PTC公司的 Pro/ENGINEER为主导CAD/CAM软件,清华天河公司的在WINDOWS 95的 PCCAD 软件,来共同进行新产品的开发工作。硬件平台采用美国 SUN公司和 SGI公司的图形工作站。

主导CAD/CAM软件的选择是开展CAD/CAM工作的关键。选择恰当与否,关系到一个企业CAD/CAM工作开展的成败,甚至比硬件平台的选择更具重要性。美国 PTC公司的Pro/ENGINEER软件以其参数化,基于特征,全相关等新概念闻名于CAD/CAM界,是很好的造型软件,在已定型的系列化产品方面和实体方面极易发挥其特长。其具有如下几个特点:

  • 全相关性
    Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。即在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的文档。它鼓励在开发周期的任--点进行修改--却没有任何损失 --使得并行工程成为可能。
  • 基于特征的参数化造型
    Pro/ENGINEER使用用户熟知的 特征作为产品几何模型的构造要 素。例如,设计特征有壳、圆角、 倒角等,它们对于工程人员来说是很熟悉的,因而易十使用。
  • 易于使用
    菜单以直观的形式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得Pro/ENGINEER容易学习和掌握。

在新产品开发中的应用
完成了数据模型的转化和整理工作

在CA6350微型客车开发设计过程中,有166种车身零件是由日本R&D公司用 CATIA软件设计的。这些数据用IGES标准图形格式和 CATIA的MODEL格式提供给我们。 为了充分利用它们,减少转化误差, PTC公司为我们提供了 Pro/CAT来转化这些数据。转化为 Pro/ENGINEER的 PRT文件后,我们将利用它们进行后续设计工作。

为了能早日看到 CA6350微型客车的设计效果,我们利用 Pro/ENGINEER对输入的车身零件进行了车身装配。又制作了部分底盘件,同其它零件一起进行整车装配。最后通过渣染功能作出了整车彩色效果图。为该车的宣传和试装提供了具有真实感的参考资料。如果不采用先进的计算机技术,这一切是不可想象的。

加快了 CA6350微型客车样车的试制工作

在 CA6350微型客车样车的试制过程中,需要制作出灯具和午身塑料装饰件的样件,然后在车身上进行装配。制造这些样件需要用到产品的实物模型。但由于各种原因,日本应提供的产品实物模型不能按时到达。这就使我们把希望寄托在产品数据模型上,通过使用数据模型在数控机床加工出所需的实物模型。

日本提供的产品数据模型是用于产品图纸的尺寸补充,不能直接用于数控编程,要想用于数控加工还要做许多工作。为了解决这一问题,我们决定用 Pro/ENGINEER的 Pro/ SURF/LCE模块进行后处理。由于三维软件对以其它方式输入的数据只认为是一个特征,这就绪我们的工作带来很的困难。为了找到解决问题的方法,我们用 Pro/ SURFACE的 MERGE和 TRIM功能刘不要的表面进行反复处理,最终处理不了的部分就进行删除,然后用测量到的数据进行重建。经过一段时间的摸索和试验,我们终于解决了全部问题,为试制厂家提供了完整的产品模型。经过很短的时间样件就被制造出来,保证了样午的按时装配。

使模星制造工作得以顺利进行

在 CA6350微型客车模具制造过程中,为了提高模具质量和效率,大部分件都采用数控加工。使用三维软件进行数控编程我们还是头一次做。为了做好这项工作,PTC公司为我们派来了指导教师做现场培训。经过一段附间的共同工作,使我们厂的数控骗程水平有丙良大的提高。大大提高了模具的加工效率。目前大量的通过数控机床加工出来的模具正在源源不断的被加工出来。

为夹星设计工作提供了重要依据

在夹具设计过程中需要用到大量的断面形状和尺寸,而这些端面形状和尺寸在二维工程图中都没有表示出来,从而无法从图面上获得。传统做法是到产品模型上去做出各个断面的样板,然后回去测量数据。这种做法既费时又费力,还要制造大量的实物模型、且数据也很不准确,为以后的夹具调试埋下了隐患。由于采用了Pro/ENGINEER技术,这一切都变得根方便了。我们首先在产品数据模型上做出想要的断面和其相应的基准,在Pro/ENGINEER中自动生成1:1的断面形状。然后以 DXF文件格式传到二维CAD中,利用二维CAD求交点的功能对所要的尺寸进行标注。通过三维和二维技术的结合使我们的工作效率大大提高,在短时间内我们就为夹具设计者提供了数百个断面,保证了夹具设计工作的顺利进行。

提高了吉轻厂CAD/CAM技术的应用水平

CAD/CAM技术在 CA6350微型客车开发过程中的应用,不仅使该产品可以早日投放市场,而且也提高了其它专业厂采用 CAD/CAM技术的积极性,从而使吉轻厂CAD/CAM技术的应用水平得到了整体的提高。许多对CAD/CAM技术持怀疑态度的人也开始转变观念,也认识到了先进技术的重要性。

下一步我们将在吉轻厂建立全厂的网络体系,并在各有关部门全面推广CAD/CAM技术。通过利用这些先进的技术,为用户提供更多更好的产品。

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

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