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2012年PLM征文:基于变压器三维专家系统的研究

2012/11/21    来源:e-works    作者:李富臻  徐瑞川      
关键字:Pro/E  中间件  变压器  参数化建模  
本文介绍了Pro/Engineer环境下,变压器实现自上而下得参数化建模方法。采用这种方法,有利于产品的修改和系列化设计,提高设计效率。

引言

    传统的3D设计方法是先设计零件,然后装配成组件,最后把组件装配成总装,最后出2D工程图,应用于生产。传统设计方法设计效率低,设计完成后做变形设计设计困难,一般不适用于变压器行业的设计要求。为了变压器行业,加快设计效率,模块化、参数化的设计方法以及更进一步的设计引导系统平台就此应运而生。本文将就变压器的模块化、参数化设计以及基于Pro/Engineer设计引导系统平台进行探讨。

    Pro/E在产品设计上,有一种自顶向下的设计概念,为产品设计的模块化和参数化提供了一种方法。参数化又可分为整体参数化和模块化。整体参数化核心思想控制总体参数,得到另外一系列变压器,模块化核心思想是控制分系统参数,然后拼装分系统得到另外一系列变压器。

    现就我在设计三维化的实际应用的经验,探讨模块化和参数化在变压器三维设计中的最佳实现方法。

一、方法概要和优劣

    1、自底向上

    虽然设计方法,明显不符合变压器的设计理念,设计难度大、变形困难,但对熟悉和掌握三维设计软件是必不可少的过程,为后续的方法的摸索和运用打下了坚实的理论基础。

    2、骨架参数化

    经过一段时间的建模和摸索,我们开始在变压器三维设计中结合Pro/Engineer TOD-DOWN的设计思想引入骨架参数化的设计方法,但从实际运用效果来看主要存在以下主要问题:

    1)对于Pro/Engineer的功能通过整体布局去驱动整体骨架,以及通过整体骨架将参数传递给子系统分骨架的方式,灵活性比较差,只能在极其有限的范围内进行变形。

    2)外购件和组附件、标准件不能有效的装配,模型如果进行大变形还没有找到一个简便的方法进行有效的装配;

    3、整体参数化

    运用纯关系式和参数传递方式通过对关系和参数进行分级传递,能解决灵活性问题,在熟练程度下能对模型进行快速变形,但同步也带来了如下问题:

    1)参数的编辑比较庞大,通过参数的调整造成整体模型的关系复杂,在修改模型或者调整某些参数的时候比较费时费力;

    2)模型的参数是开放的,在使用者使用过程中有些时候会进行调整(不可控),这样就造成没有一个模型是最终的,而且更新起来也不知道那个是最新的;

    3)模型在变形的时候没有一个很好的操作界面,设计人员上手比较慢,而且操作过程要通过多参数控制,造成不能提高设计效率;

    4)总体设计对子系统设计控制力差,不能设计分发。

二、思考和探讨

    通过几年的摸索我们一直在寻求是否能将骨架参数化和模块参数化进行有效结合,取其优势,尽量消除劣势;再通过客制化的界面优化设计流程将设计过程进行固化 ,提高界面的友好性。我们通过各类系统集成采取中间件的系统架构的思考,通过吸收和消化,形成了基于中间件架构的参数传递理论。

    图1为变压器模块划分:

变压器模块划分

    图1 变压器模块划分

 

责任编辑:程玥
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