Pro/Engineer三维设计在机床行业的应用 - 文章

Pro/Engineer三维设计在机床行业的应用

作者：北京艾克斯特谢增团

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2005年4月，第九届中国国际机床展览会在北京国际展览中心举行，展览会盛大繁荣的场面给我们留下了深刻的印象。机床作为装备制造业的装备制造业，也是工业“母机”，其发展状况代表着我国工业化的水平，在一定程度上也是我国经济发展的“晴雨表”。我们欣喜的看到中国作为制造业大国，机床行业经过多年的发展也取得了显著的成绩，总体归纳起来有如下几点：一是总量供给能力不凡；二是产品门类齐全；三是向科技制高点冲刺，开发出一批具有自主知识产权的品种；四是机床产业信息技术收到实效。

我国机床产业已经进入世界第一方阵，并正在积聚力量进行一次新的发展跨越。

然而，在看到我们取得成绩和发展机遇的同时，也不能忽视存在的问题及面临的挑战。以金属切削机床为例，我国金切机床年产量连续几年在30万台以上，2004年超过35万台，这是一个不小的数字，国际排行榜进入第四名，可谓机床生产大国。而代表当今世界机床先进水平的数控机床，尽管我们自己和自己比进步很大，但是总量也只有5万台的年产量，而且有70%左右都是经济型的。国产高档数控机床的品种虽有不少，但仍然没有摆脱依靠进口的局面。去年我国金属加工机床进口高达55亿美元，而出口只有5亿美元。机床行业从“低端产品”向“高端产品”升级的过程中，差距十分明显，即高水平的高技术装备依然要依赖进口。另外，机床行业技术研发能力有待提高，增强企业创新能力，技术创新也是企业的生命力的重要体现。

对于制造性的企业，包括机床行业，如何提高企业竞争能力、长远持续快速的发展是一个系统而复杂的问题，简要来说包括三方面的因素：优秀的产品、良好的运营和稳健的市场客户关系。我国企业往往对后两者给予足够的重视，当然这是必要的，但前者——优秀的产品对于企业来说也是不可忽视的，从长远发展的角度来看，尤其是在当今经济全球一体化、竞争日益激烈的市场情况下甚至显得更为重要，实践也证明比竞争对手更快的推出更好的产品是企业创造利润最有效的方法。产品成功与否在很大程度上决定着企业的成功。机床行业企业要提高设计研发和创建优秀产品的能力，以提升企业的市场竞争力，除了具有很好素质的研发设计人员这一先决条件外，建立一个真正进行产品研发设计的软件环境也是必不可少的。

以Pro/Engineer软件为代表的全参数化三维设计系统，提供制造业全流程的完整解决方案。其结合PTC的系列软件产品可以给制造性企业建立一套完整的产品研发体系（Product Development Systems, PDS）。产品研发体系包括数字模型定义、数字化模型控制、项目协同及管理和企业级产品数据管理几方面的内容，三维设计软件则主要集中在数字模型定义这部分。

产品研发体系－创造、协作、控制

Pro/Engineer作为高端的三维设计软件，用该软件进行产品设计，无论设计中的哪部分进行了变更，这些变更都会传播到所有后续信息中。尤其是对如机床这类复杂而系统的产品，使用高端软件会有更明显的优势。完整的3D建模功能使产品质量和上市速度得到提高，Pro/Engineer中应用布局、骨架及参照关系等进行大型复杂产品的Top-Down设计，可以建立有效的产品数字化模型，尤其是在设计变更、系列化产品或者数据借用时，您会有深刻的体会。Pro/Engineer软件通过自动生成相关的模具设计、装配指令和机床代码也能在大程度提高生产效率，Pro/Engineer软件能够仿真和分析虚拟样机及优化设计，无需制造昂贵的实物样机，即可以虚拟方式模拟实际的作用力和运动情况，并分析产品在这些情况下的可能出现的问题。在设计阶段中及早洞察产品性能，从而改进产品性能，设计更好的产品。同时节省时间和成本。另外Pro/Engineer软件支持与多种CAD工具（包括相关数据交换）和业界标准数据格式兼容利用，与PTC的其他产品一起能形成团队成员之间有效地共享数字化产品数据环境，基于产品研发体系，优化数字化产品价值链，改善企业业务流程。

产品研发体系优化数字化产品价值链

大连机床在产品设计上使用Pro/Engineer软件，开发了立式加工中心、数控机床及高速加工中心等多种机床产品。在用Pro/Engineer软件设计产品的过程中，使用者体会到三维建模可直观方便准确地进行结构设计和布局调整。全局干涉检查、运动分析、有限元分析，可减少设计差错，提高设计质量。自动生成BOM，可以避免错漏零部件。应用对应的协同管理平台Pro/Intralink可以实现协同设计、共享数据、提高设计数据再利用，使企业电子档案更安全可靠。因此，在设计阶段就使得产品的成本和出错率降到最低，最终使产品的生产周期大大缩短，快速投放市场，给企业带来不可估量的经济效益。

辛辛那提机床（Cincinnati Machine）应用Pro/Engineer软件减少的产品开发时间，如使用Pro/Engineer软件的钣金功能Pro/SHEETMETAL在大约一个月内完全地再设计和建立机床的防护罩。钣金展开图自动地被创造, 零件可以用不同的折弯系数建立折弯。此能力允许使用者直接创建实体模型而不是2D图纸。零件制造通过展平折弯数据文件直接传递到对CAM 系统,消除了对图纸的需要。用Pro/Engineer软件的有限元分析功能Pro/Mechanica保证了重要零件有足够的强度并且尽可能轻。然而更大的效益在于PRO/E强大的工程数据再利用，从一个早先设计的子系统复制所有零件, 装配和工程图纸, 并且修改成适合当前的要求，这样能大幅减少项目时间。

三维软件解决了二维无法实现的形象直观的设计，产品虚拟装配、运动仿真、干涉检查以及出宣传效果图等工作。高端三维设计软件则能更好的真正支持如机床这类大型复杂产品的系统和自顶向下的设计流程，以及进行分析优化和加工。建立企业产品研发体系，从而提高企业的研发能力及核心竞争力。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/7/2006)


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