浅谈三维设计在一重设计院的应用

flydream007

在2005年以前，一重大连设计院一直是使用德国的ObjectD和美国Autodesk公司的AutoCAD二维设计软件进行产品设计。但是随着工程项目复杂程度的提高，二维软件功能的不足就日益显现出来。
　　为此公司希望通过先进的计算机辅助设计技术，对产品的设计和安装进行有效模拟，达到降低成本和提高产品质量的目的。基于这一原因，2005 年开始实施设计平台从二维软件向三维软件的升级，并着手进行软件的选型工作。
　　
　　目前，一重大连设计院主要将Inventor软件用于从方案设计、技术设计一直到施工设计的产品全部设计过程。
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　　经过近两年多对Inventor的使用，我们总结了以下体会。
　　1 Inventor和AutoCAD 的亲戚关系
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" y; `5 u' j4 H% Z7 n　　由于Inven tor和AutoCAD均由Autodesk公司开发，两者的操作界面、数据接口具有一定的延续性，这让用惯了AutoCAD的绘图人员更容易学习、操作Inventor，使Inventor成为从AutoCAD二维设计平台向三维设计平台平滑迁移的最佳选择。
　　
* j% Y# T7 X" l" Y　　2 自身强大的功能
　　
, o; F$ g! {, @, U4 `4 N　　Inventor出色的三维建模能力， 以及在此基础上的工程计算、运动学/动力学仿真分析功能是机械工程从绘图向设计转变的动力和基础。在二维
　　
# |/ y# G) L% p: H: w2 r9 `, G# \　　环境中很难完整地表达三维零件的产品信息。工程师可能会花费大量的时间去绘制一张二维图纸，通过各种视图来表达零件的相关特征。但是图纸绘制出来后，各种复杂的线条给读图人员造成了麻烦。从AutoCAD 到Inventor的迁移，使以往设计工作中很多令人头疼的问题迎刃而解，解开了设计中的许多"死结"，也使我们对Inventor一些特色功能的理解逐步加深。在二维环境中，整个产品在空间的位置不明确，零部件之间的干涉现象较多，通过二维视图进行干涉检查是不现实的，很难避免产品设备中干涉的存在。但在Inventor三维的环境中能够非常直观的看到自己的设计结果。可以实时的进行干涉、碰撞检测，发现问题可以及时进行更改，避免了以前经常容易出现的一些小错误。结合了二维和三维功能，Inventor不仅提供了我们一直依赖的二维工具， 同时也使我们可以无风险地将自己的进度转换到三维设计中，不会导致业务中断，将设计师从繁重的二维绘图中解放出来，将更大的精力投人到产品结构的改进和创新中。
　　
+ m& @* ?+ A7 K$ B" _9 L　　3 强大的自适应技术
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* q) b  v5 q- G, E　　以自适应技术作为核心，保持模型的自适性、创建自适应零件，是Inventor区别于其他三维建模软件的功能之一。这些智能零件保持着一种物理关系，如果修改基准零件的几何图形，自适应几何图形也会随之更新。就像以基孔制设计轴一样，当改变基准孔的尺寸时，与其关联的轴会自动更改尺寸以适应孔的新直径。
　　
: p, O* x5 N0 G3 {" R5 v2 G' X& I　　4 优秀的项目管理
　　
4 p0 @1 T- q- b! m9 b　　在二维环境中时，用文件夹的形式进行项目图档的管理，有时为了找一张图纸文件会花很长时间进行手工检索。通过Inventor提供的项目管理功能，确定了整个项目的文件结构，使得整个项目中所有的零部件、工程图、标准件被软件有序地管理，这一技术是提高工作效率的重要手段。
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4 K1 p% i& G$ Y4 k; f- [　　5 出色的大型装配性能
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　　我们可以完整地建立特大型机械模型，在制造原型前在三维环境中校验设计方案——这对有兴趣转换到三维设计的机械工程师具有巨大价值，使Inventor处理大型装配比其他系统更为简便。
　　6 方便的二维工程图
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　　通过三维软件导出的二维工程图，比设计人员直接绘制的二维图纸更加细致，提升了图纸的质量，为在们将来开展更多的国外项目奠定了良好的基础。
　　
　　7 应用效果
　　
) p9 F( i; a7 v9 R: I9 e6 q0 x  g: U$ c　　在使用Inventor后，我们公司在设计周期、设计效率、设计质量以及设计管理上得到了整体提高。以设计图纸中最难表达的机械配管为例，以往由于机械配管结构复杂，设计师只给出管路的大概走向图，工厂计术人员和配管工人要经过一两个月或更长时间根据实物来配制机械配管。为了解决以上困难，我们首次采用了三维配管设计。与以往不同的是我们对每一管路都出了预制管图，所有管路的预制都在装配现场外进行，大大缩短了配管的制造工期并提高了配管接口连接的准确性，为总公司产品的按时出厂赢得了时间。
　　
& p8 d5 @8 \5 k3 y　　而Inventor优秀的数据接口和开发接口，也完全能满足我们现阶段的需要。我院以自己的软件开发人员为主，在欧磊科技和北京大恒公司的协助下，实现了Inventor三维平台与Smargroup(PDM) 系统无缝集成， 使我院的PDM系统能够直接管理Inventor产生的所有设计数据。
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　　当初考虑升级到三维设计平台时，主要是为了进行兰维模拟、检查干涉区域，在应用Inventor进行产品设计后，不仅达到了当初的期望佳，也让我们有了一些意外的收获。在一重与国内外各大钢厂的合作中，Inventor不仅提高了设计人员的设计效率，还提高了公司的设计形象，使我们能够更好地与世界同行业的先进水平接轨，大大提升了企业外在竞争力。
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　　8 结语
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9 X  T5 B9 |6 v# g　　目前，Inventor已经成为一重大连设计院使用最频繁的设计平台之一，随着应用价值不断得到体现，Inventor软件已成为主要设计平台。事实证明，我们选择Autodesk Inventor是正确的。
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