TopSolid在北重异构平台上建立大装配的应用

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北京重型汽轮电机有限责任公司成立于2000年10月，由北京重型电机厂（始建于1958年）的主要经营性资产通过“分立式债转股”设立。北京重型电机厂、中国华融资产管理公司、中国东方资产管理公司和北京综合投资公司为出资人。 公司注册资本7.43亿元：是华北地区最大的以火力发电设备为主导产品的电工装备综合制造企业。2003年4月，经北京市工商局注册，北京汽轮电机有限责任公司变更为北京北重汽轮电机有限责任公司（以下简称北重）。
* k* y1 V) n2 u! C  _北重与北京宇航有着十余年的合作历史，此前与北京宇航计算机软件公司合作实施了Cimatron IT，成为较早的实现了计算机辅助设计的“甩图板工程”。
5 B, o4 y0 z6 {! T0 }, G* E在建立数字样机之前，北重的CAD/CAM仍然立足于二维设计，叶片工艺采用三维造型，其它的电子文档都是二维的绘图。十多年来，积累了大量的电子图纸文档；二维设计过程中存在的种种问题，企业开始寻求三维数字化制造的解决之路。
" w/ I5 F; H% m, k/ x2 d' B( a企业在选型方面的考虑：北重长期以来的所有电子文档不能废弃，所有的这些数据都应当通过数据接口读入三维造型软件并且进行三维实体的创建，另一方面能够进行装配与运动仿真以及干涉的检查。综合这两点考虑，北京宇航计算机软件有限公司提出了这样的解决方案：Cimatron IT的文档可以用Cimatron E 读入并造型。单个的零件模型由Cimatron E通过Parasolid接口转出，并读入TopSolid中，进行装配。这个方案得到了北重的认可，并决定用330MW的汽轮机高压缸进行项目试验！高压缸是一个非常典型的大装配，也是对三维软件大装配管理能力的考验。
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汽轮机数字样机的总装配的内视图
) S) R* m3 F- C) ?! Y由北京北重汽轮电机有限责任公司与北京宇航计算机软件有限公司合作完成
. R1 ^  J+ F& G' n" k由于零件数量较多，还包括一些尺寸较大，特征非常多的零件，如转子。造型的过程也费了不少的周折，北重12名工程师经过短短一周时间的培训，已经能够熟练的利用TopSolid进行建模了，在零件造型过程中，也有相当一部分零件是根据图纸直接用TopSolid建模的。TopSolid提供了完善的组策略以及开放的标准件库，为协同工作提供了很好的条件。最终，12名工程师各自完成了子装配，3名工程师对这些子装配又进行装配，分别完成高压缸的三大部套的装配（高压外缸、高压内缸、高压转子）。在这个过程中，图形的显示速度开始变慢。最终的装配并不是在非常高性能的工作站上面完成的，而是在笔记本电脑上面完成，电脑的配置是GeForce 5200的显卡和1GB的内存，能够完成最后的大装配并显示运动的模拟！
8 m) M% W) w0 z! a* c2 B最后通过TopSolid的BOM表统计出各类零件的总数目多达5000多个！成功的实现了数字样机，为PDM/ERP等信息化建设提供了条件。
, Q  C7 @7 t( a. O北重的汽轮机技术部刘井泉副部长认为经过测试，TopSolid确实是一款性能不错的软件，并且对企业的信息化建设以及数字化制造有很大帮助。
北重的工程师在使用TopSolid时，认为TopSolid操作简单，功能强大，尤其装配方式不拘一格，能够很快上手并且完成最终的整体装配。
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转子上有近1000个叶片零件，所有的细节特征都描绘出来
7 H+ x" e. A" Z) D" q' m6 d5 n( r由于TopSolid的参数化与关联性的设计环境，所有的参数都记录在特征树中，用户可以随时对其进行修改。极强参数化与关联功能为产品改型以及零件型号的系列化提供了方便。装配中的零件发生更改，将自动应用到装配中，整个装配也因此而自动改变，无须再进行重复的装配，大大减少重复的设计工作。TopSolid的关联性还表现在实体模型与图纸之间的关联，一旦外形发生变化，相应的图纸也会发生更改。而TopSolid的二维图纸功能也是非常出色的，能够做到多种样式的绘图，并允许用户进行大量的个性化定义。
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9 e7 D6 S- Y& T  T  L2 U总装配图的完整视图
对于此类大装配，大到转子、缸体，小到每颗螺钉与销钉，实现BOM的自动管理成为重要的环节，大量的零件，使用手动BOM管理时，每个信息包括图纸号都是人为管理，手动填写，难免会偶尔出现错误。使用TopSolid装配图纸的自动BOM，可以准确无误的产生BOM表，并为PDM和ERP提供可靠的数据源。
异构系统几乎是所有的企业存在的现象，这主要是由于随着CAD/CAM技术的发展，软件功能越来越强大和趋向专业化，企业也随之不断的购买和使用新的软件，自然而然带来了一个问题，就是原有的系统与新系统之间数据的交换与协同工作的问题。当然，统一的软件系统是最理想化的，但是企业多年的积累以及在原有的软件上所作的投资和熟练的设计人员，这些因素决定了实施统一平台需要做比较大的牺牲。TopSolid具有多种标准数据接口，其中最常用的如IGES，STEP，Parasolid等，能够正确的读入数字模型，而对二维到三维转型企业最有使用价值的接口就是DWG/DXF接口了，可以直接利用读入的AutoCAD文件来建模，加速实施数字化建模的过程。
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