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发动机数模通过中间格式和ASFALIS转换的对比

2016/9/6    来源:业基科技    作者:张延斌      
关键字:三维数模转换  ASFALIS  中间格式  STEP  
介绍了ASFALIS在机械行业中数模转换和优化的应用,同时跟传统的中间格式转换进行了比较,进而阐述了通过ASFALIS进行数据转换相对于中间格式的优势。
一、背景介绍
 
    汽车发动机是为汽车提供动力,是汽车的心脏,发送机的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性和环保性。在我国,工业设计的起步较晚,特别在发动机的设计方面,前期主要是仿制国外的发动机。随着我国工业的不断进步,现阶段的发动机设计制造也在逐渐的缩短与发达国家的差距。
 
    当前世界主流发动机设计都是采用Pro/ENGINEER软件,这是因为Pro/ENGINEER强大的参数化功能,方便发动机进行系列化开发。而目前汽车主机厂主流设计软件除了通用、日产等使用的是NX之外,其他的主机厂都在使用CATIA软件;同时CAE部门大部分使用ANSYS和ABAQUS,而模具与制造又大部分使用NX、Cimatron和PowerMill等加工软件;而外部供应商的CAD环境更加复杂。这样就导致了发动机部门与其他部门和外部供应商经常要进行数据交换,由于CAD/CAM/CAE软件之间内核不同,公差不同,设计经验等原因,导致下游使用部门和供应商在使用发动机数据的时候,经常会出现破面、零件丢失等现象。这样大大的延误了发动机与整车的集成,延长了整车的的开发周期,并且转换后的数模无法保证精准性和一致性。
 
二、ASFALIS介绍
 
    ASFALIS是基于产品全生命周期实现不同部门间CAD数据转换和传递的解决方案。
 
    ASFALIS提供更高级转换附加功能,同时包括3D标注的转换,通过编辑属性和装配信息来优化数据,轻量化数据及比对设计变更前后数据差异等。这些功能对任何公司来说都是至关重要的,并能最大化的加速内部协作,简化工作流程以获得竞争优势。
 
    ASFALIS是一种可扩展的解决方案,可以选择适合的配置来满足使用的需求,从桌面应用程序供简单的数据转换到协作系统包括数据转换服务器和multiCAD数据库。在ASFALIS基础模块的基础上,用户可以灵活组合附加模块和接口来提升他们的要求。
 
三、发动机数模通过中间格式和ASFALIS转换结果对比
 
    主机厂与外部供应商之间进行数据交换的时候,由于保密及其他原因,绝大部分是将模型转换为中间格式提交,例如IGES、STEP等,但是当数据由一种CAD软件转换到中间格式,再由中间格式转换到另外一种CAD软件的时候,该数据实际上是经过了两次内核的变换。这样极容易导致破面、零件丢失等现象的出现,严重的会导致该中间格式无法打开。
 
    此文中数据的对比都是客户的真实模型,为了对客户的数据进行保密,部分的省略了文件的名称及模型的图纸。
 
(一)转换时间
 
    我们曾在客户A处做过发动机整机Pro/ENGINEER转换CATIA的测试,客户A曾对该发动机模型进行过STEP转换,从Pro/ENGINEER导出STEP需要花费3个小时,将STEP导入到CATIA的时候要花2个小时,而且这5个小时里并不包含在CATIA中对模型的修复时间。通过ASFALIS,只需要1个小时左右即可完成Pro/ENGINEER转换CATIA的转换,并且转换过后的数模完全是实体,可以直接用于设计和分析。
 
    我们也在客户B处做过Pro/ENGINEER转换CATIA测试,对客户提供的10组模型中,其中有3组在Pro/ENGINEER导出成STEP个后,CATIA无法打开。另外7组可以正常打开,但是有2组模型打开后零件完全破损。另外的5组零件的破损率从27%到75%不等,这个时候如果在CATIA打开,只能在CATIA中对破面进行修补,所花费的时间会很长。中间格式转换和ASFALIS转换对比情况见下图:
 
    手工:通过STEP转换
    自动:通过ASFALIS转换
 
(二)转换质量
 
    正如前面所讲,数据转换过程中经常会遇到破面、零件丢失等现象。以往遇到这种现象只能在Pro/ENGINEER中的IDD或者在CATIA的Healing Assistant环境中对模型进行修复。而且修复模型往往对工程师软件操作要求很高,需要有经验的工程师才能进行,间接的浪费资源。
 
    同样,我们在客户A和B处也对转换结果进行了对比,正如上图所示,通过STEP中间格式进行转换的时候,经常有一半左右的零件存在破面现象,而通过ASFALIS进行转换的时候,实体转换成功率可以达到100%,转换过后的数据可以直接进行设计或者分析、制造等下游部门的应用。
 
(三)数模的大小
 
    随着设计步骤的不断增加,数模文件的大小也在不断的变大。这样会增加设计人员的操作时间。同时太大的数模在分析仿真或者加工制造的时候也会造成时间上的增加。
 
    通过中间格式转换或者通过ASFALIS转换,可以将模型的参数去除,只保留模型的几何形状,这样会减少数模的体积。同样我们在与STEP转换对比的时候,可以看到ASFALIS转换后数模体积明显小于STEP转换,如下图所示。
 
    同时ASFALIS提供了数模简化功能,包括快速查找指定范围内的圆角、倒角、凸台、加强筋等,并且可以一键去除。大大的提高了CAE人员的前处理速度,节省了分析时间。
 
四、总结
 
    通过对多个客户的数据进行验证,我们发现无论是转换的时间、质量还是转换后的文件体积,ASFALIS对中间格式转换都有很大的提升。
 
    本次测试主要针对Pro/ENGINEER到CATIA的转换,ASFALIS软件同时支持其他的NX、Solidworks等常用的三维软件。我们此次的测试结果也同样适用于其他软件之间的数据转换。
责任编辑:赵栋
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