图5 在组件界面动态拖动元件 在模拟功能上,Pro/ENGINEER Wildfire 野火版2.0通过紧固件连接提高了建立和运行分析的效率。设计者可以在实体和壳中指定贯穿螺栓连接,并在实体中指定螺钉或封闭螺栓连接,还可以定义简单或高级紧固件。我们知道简单紧固件的刚度取决于材料与螺栓直径,而高级紧固件在刚度确定方面则有较大的灵活性,可以使用材料与直径、弹簧刚度性能或预加负荷力来指定其刚度。
我们以螺钉紧固件的定义为例。设计者只需在两个待连接的零件上选取孔的边,然后接受缺省值即可定义螺钉的紧固件。在图6中我们可以看到模型上的相应螺栓连接,还可以看到该螺栓连接作为新连接显示在模型树中。求解此模型后,用户可以查看创建的缺省紧固件测量,它会报告螺栓剪切力和拉力,或报告结果的条纹图(如图7所示)。最后,用户将会看到螺钉紧固件如何将负荷从轴承盖传入发动机缸体。 图6 定义螺钉的紧固件 图7 紧固件测量结果的条纹图 如何模拟机械产品的实际运动情况,是CAD软件中模拟模块最关注的问题,由于动态分析直接影响产品质量,所以该功能的优劣也会影响到CAD系统的成败。Pro/ENGINEER Wildfire 野火版2.0利用“机械动态”(或 MDO)很好的解决了这个方面的问题。用户可以在产品上施加重量、重力以及外加负荷作用所产生的影响,并计算机构零件在运动过程中受到的力、加速度和速度,建立弹簧和阻尼器模型,以及模拟冲击和碰撞,通过回放结果,用户可以清晰地得到诸干涉区域、运动包络、负荷与接触点的图形表示等重要动态特性。
第二把火:加工
近几年,随着计算机和数控技术的飞速发展,CAD/CAM已逐渐进入实用化阶段,广泛应用于航空航天、汽车、机械、模具制造、家电、玩具等行业。特别是数控机床的普遍使用,使得CAD/CAM技术成为企业实现高度自动化设计及加工的有效手段之一。
随着CAD/CAE/CAM一体化的进程,在CAD软件中集成的加工模块也越来越强大,足以进行快速编程和处理很多复杂的加工作业,并有助于改善制造车间的工作质量、提高生产效率和利润。一般,CAD的加工模块应能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法,它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容。加工模块功能检测应注意以下几方面: (1)建立二维和三维刀具路径的难易程度; (2)加工方法的多样性; (3)刀具路径是否易于编辑和修改; (4)是否有刀具和材料数据库,使系统能自动生成进给速度和主轴转速; (5)有无内置的防碰撞和防过切功能; (6)能否手动超调任何机加工缺省值(如进给速度,主轴转速等); (7)能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。
由于Pro/ENGINEER采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术,为三维实体造型提供了一个优良的平台。其工业设计方案可以直接读取内部的零件和装配文件,当原始造型被修改后,具有自动更新的功能,通过建立几何外形,产生模具的模芯和腔体,产生精加工零件和完善的模具装配文件。Pro/ENGINEER还提供了最佳加工路径控制和智能化加工路径创建,允许NC编程人员控制整体的加工路径直到最细节的部分。Pro/ENGINEER还支持高速加工和多轴加工,带有多种图形文件接口。
Pro/ENGINEER Wildfire 野火版2.0是供制造业使用的最高版本。从模具制造到生产加工,所有人都会从新的制造过程(Manufacturing Process)管理器中受益。这一全新的图形用户界面使用户能轻而易举地获得NC过程信息以及所有制造信息(如图8所示)。在这个可定制的先进界面中,可以执行许多操作。可以根据草图或XML模板建立NC路径(刀路轨迹)、可以逐个或者一起修改路径、可以使用简单的“拖放”操作来重新调整路径、可以合并以优化路径、可以复制和粘贴路径,可以计算路径时间、可以归档和仿真路径。全新的图形用户界面、起始制造零件定义功能以及可以直接操作制造模型树上的功能等特点,可以提高NC编程人员的效率,使他们能把精力集中在优化零件制造过程上。 图8 制造过程管理器 Pro/ENGINEER Wildfire 野火版2.0还有许多与制造相关的新功能可以帮助用户计划生产过程。使用它,制造部门的用户可以充分利用先进的绘图功能,该功能通过移去标准工具和整体工具的线路,提供了遮挡加工仿真。Pro/ENGINEER Wildfire 野火版2.0 提供了模具制造者的专用功能,它能直接输入、操作和加工STL(标准模板库)数据和新的抛光刀路轨迹,它能一次快速完成深浅不同的加工。对于有机形状,模型可与坯件模型一起载入、装配,并直接使用粗加工、重新粗加工和精加工刀具路径进行加工。在“VERICUT for Pro/ENGINEER”中,粗加工过程的可视化充分展示了高速加工策略和“额外层切面”计算的优点,可最大程度地降低进行额外重新粗加工的几率(如图9所示)。STL 加工还可用于工程化零件,例如电池的外壳。精加工也使用了类似此“S 形连接”连续螺旋铣削的高速加工方法。如果用户想快速生成机械加工原型,而又不想在原型最终完成之前在重新造型小平面数据上浪费时间,此功能特别有用。 |