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淺談三維設計在一重設計院的應用
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在2005年以前,一......



在2005年以前,一重大連設計院一直是使用德國的ObjectD和美國Autodesk公司的AutoCAD二維設計軟件進行產品設計。但是隨著工程項目復雜程度的提高,二維軟件功能的不足就日益顯現出來。
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為此公司希望通過先進的計算機輔助設計技術,對產品的設計和安裝進行有效模擬,達到降低成本和提高產品質量的目的。基于這一原因,2005 年開始實施設計平臺從二維軟件向三維軟件的升級,并著手進行軟件的選型工作。
目前,一重大連設計院主要將Inventor軟件用于從方案設計、技術設計一直到施工設計的產品全部設計過程。經過近兩年多對Inventor的使用,我們總結了以下體會。
1 Inventor和AutoCAD 的親戚關系
由于Inven tor和AutoCAD均由Autodesk公司開發,兩者的操作界面、數據接口具有一定的延續性,這讓用慣了AutoCAD的繪圖人員更容易學習、操作Inventor,使Inventor成為從AutoCAD二維設計平臺向三維設計平臺平滑遷移的最佳選擇。
2 自身強大的功能
Inventor出色的三維建模能力, 以及在此基礎上的工程計算、運動學/動力學仿真分析功能是機械工程從繪圖向設計轉變的動力和基礎。在二維 環境中很難完整地表達三維零件的產品信息。工程師可能會花費大量的時間去繪制一張二維圖紙,通過各種視圖來表達零件的相關特征。但是圖紙繪制出來后,各種復雜的線條給讀圖人員造成了麻煩。從AutoCAD 到Inventor的遷移,使以往設計工作中很多令人頭疼的問題迎刃而解,解開了設計中的許多"死結",也使我們對Inventor一些特色功能的理解逐步加深。在二維環境中,整個產品在空間的位置不明確,零部件之間的干涉現象較多,通過二維視圖進行干涉檢查是不現實的,很難避免產品設備中干涉的存在。但在Inventor三維的環境中能夠非常直觀的看到自己的設計結果。可以實時的進行干涉、碰撞檢測,發現問題可以及時進行更改,避免了以前經常容易出現的一些小錯誤。結合了二維和三維功能,Inventor不僅提供了我們一直依賴的二維工具, 同時也使我們可以無風險地將自己的進度轉換到三維設計中,不會導致業務中斷,將設計師從繁重的二維繪圖中解放出來,將更大的精力投人到產品結構的改進和創新中。
3 強大的自適應技術
以自適應技術作為核心,保持模型的自適性、創建自適應零件,是Inventor區別于其他三維建模軟件的功能之一。這些智能零件保持著一種物理關系,如果修改基準零件的幾何圖形,自適應幾何圖形也會隨之更新。就像以基孔制設計軸一樣,當改變基準孔的尺寸時,與其關聯的軸會自動更改尺寸以適應孔的新直徑。
4 優秀的項目管理
在二維環境中時,用文件夾的形式進行項目圖檔的管理,有時為了找一張圖紙文件會花很長時間進行手工檢索。通過Inventor提供的項目管理功能,確定了整個項目的文件結構,使得整個項目中所有的零部件、工程圖、標準件被軟件有序地管理,這一技術是提高工作效率的重要手段。
5 出色的大型裝配性能
我們可以完整地建立特大型機械模型,在制造原型前在三維環境中校驗設計方案——這對有興趣轉換到三維設計的機械工程師具有巨大價值,使Inventor處理大型裝配比其他系統更為簡便。
6 方便的二維工程圖
通過三維軟件導出的二維工程圖,比設計人員直接繪制的二維圖紙更加細致,提升了圖紙的質量,為在們將來開展更多的國外項目奠定了良好的基礎。
7 應用效果
在使用Inventor后,我們公司在設計周期、設計效率、設計質量以及設計管理上得到了整體提高。以設計圖紙中最難表達的機械配管為例,以往由于機械配管結構復雜,設計師只給出管路的大概走向圖,工廠計術人員和配管工人要經過一兩個月或更長時間根據實物來配制機械配管。為了解決以上困難,我們首次采用了三維配管設計。與以往不同的是我們對每一管路都出了預制管圖,所有管路的預制都在裝配現場外進行,大大縮短了配管的制造工期并提高了配管接口連接的準確性,為總公司產品的按時出廠贏得了時間。
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而Inventor優秀的數據接口和開發接口,也完全能滿足我們現階段的需要。我院以自己的軟件開發人員為主,在歐磊科技和北京大恒公司的協助下,實現了Inventor三維平臺與Smargroup(PDM) 系統無縫集成, 使我院的PDM系統能夠直接管理Inventor產生的所有設計數據。
當初考慮升級到三維設計平臺時,主要是為了進行蘭維模擬、檢查干涉區域,在應用Inventor進行產品設計后,不僅達到了當初的期望佳,也讓我們有了一些意外的收獲。在一重與國內外各大鋼廠的合作中,Inventor不僅提高了設計人員的設計效率,還提高了公司的設計形象,使我們能夠更好地與世界同行業的先進水平接軌,大大提升了企業外在競爭力。
8 結語
目前,Inventor已經成為一重大連設計院使用最頻繁的設計平臺之一,隨著應用價值不斷得到體現,Inventor軟件已成為主要設計平臺。事實證明,我們選擇Autodesk Inventor是正確的。

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