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三维模型在航空制造领域中的应用
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目前航空、航天和机械行业常用的三维CAD软件主要包括达索系统的CATIA V5和 3DEXPERIENCE CATIA,SolidWorks,西门子的UG NX,PTC的Pro/E Creo,欧特克的Inventor等。

1.1.            达索系统CATIA

CATIA 是达索系统公司开发的三维设计软件, CATIA V5是在一个企业中实现人员、工具、方法和资源真正集成的基础。其特有的"产品/流程/资源 (PPR)"模型和工作空间提供了真正的协同环境,可以激发员工的创造性、共享和交流 3D 产品信息以及以流程为中心的设计流程信息。除了 CATIA V5的 100 多个产品,CATIA V5引 开放的应用架构也允许越来越多的第三方供应商提供针对特殊需求的应用模块。CATIA
V5是在一个企业中实现人员、工具、方法和资源真正集成的基础。其特有的"产品/流程/资源  CATIA  (PPR)"模型和工作空间提供了真正的协同环境,可以激发员工的创造性、共享和交流 3D 产品信息以及以流程为中心的设计流程信息。CATIA 内含的知识捕捉和重用功能既能实现最佳的协同设计经验,又能释放终端用户的创新能力。

3DEXPERIENCE CATIA 是达索系统 3DEXPERIENCE 平台的技术支持下的新一代设计工具,能够实现:

· 基于单一事实来源的社交设计环境,并允许您通过强大的 3D 仪表板进行访问,从而促进跨所有利益相关者(包括移动工作者)的商业情报互访,以及实时并行的设计和协作

· 为有经验者和访客用户提供的直观 3DEXPERIENCE,配有可优化用户使用效果的世界级 3D 建模和仿真功能

· 包容性产品开发平台,可与现有流程和工具轻松集成,这一配置允许不同专业在产品开发过程的各个阶段充分利用强大的集成式专家应用程序

3DEXPERIENCE CATIA 的设计、工程和系统工程应用程序是达索系统 Industry Solution
Experience 应对特定行业需求的核心,这彻底改变了企业构思、开发和实现新产品的方式,通过创新的用户体验带来竞争优势。

CATIA V5和3DEXPERIENCE CATIA最早从航空业起家,目前国际知名的飞机设计单位和制造厂基本都采用该软件进行设计和生产,如美国波音公司、欧洲空中客车、美国洛克希德·马丁,国内中航工业的各大飞机设计院以及以及成飞、沈飞、西飞、中国商飞等都在使用该软件。除了航空领域,在汽车、航天、舰船领域该软件也占据着统治地位!

CATIA V5和3DEXPERIENCE CATIA的底层都采用达索系统自己的内核CGM。CATIA  V5生成的文件格式为CATPart、CATProduct等,支持另存为IGES、STEP等格式。3DEXPERIENCE CATIA的数据基本存在数据库中,一般不能直接访问,但如果要和外部软件进行交互,一般需要导出到CATIA V5的CATPart、CATProduct格式,当然3DEXPERIENCE
CATIA数据还可以导出到达索系统自己定义的3DXML格式,但这种格式主要用于达索系统家族不同软件之间的数据交互,其中包含的一部分数据外部用户无法访问。

1.2.            西门子UG NX

UG NX是西门子公司收购Unigraphics Solutions 公司后推出的新一代三维CAD/CAE/CAM软件。它主要是为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用的软件。目前在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其他高科技领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。在美国的航空业中,大量的应用UG软件;在俄罗斯航空业,UG NX软件有90%以上的市场。同时UG软件还在汽车、医疗器械、电子、高科技以及日用消费品等行业得到普遍应用,目前世界主流的航空发动机厂商(如GE、中国商发等)一般都采用UG NX软件进行航空发动机的设计和关键零部件的加工。

自从1990年UG软件进入中国市场以来以其先进的理论、强大的工程背景、完善的功能模块,在中国的应用迅速推广,使中国成为其远东地区业务增长最快的国家。

该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能,而且在设计过程中可进行有限元分析、动力学分析和仿行模拟,提高设计的可靠性。同时可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品加工,处理程序支持多种类型数控机床。另外,它所提供的二次开发语言UG/Open
API,UG/Open GRIP简单易学,实现功能多,便于用户开发专用CAD系统。

UG NX无论文件和装配都是PRT格式,支持导入和导出Parasolid、STEP、IGES等格式,高级模块也可以导出到CATIA
V5格式。

1.3.            PTC Pro/E Creo

Pro/E Creo是美国PTC公司新一代参数化建模的产品,在全球有很多的用户。底层基于自己的内核GraniteOne,但Pro/E Creo曲面功能不是太强,所以往往整车厂并不采用它作为主要设计软件。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理等各方面都有相应模块,产品覆盖企业设计和管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、不同层次的需求,购买相应的模块,逐步扩充形成完整的产品研发系统,保证了企业在CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。能打开的文件格式有IGES,ACIS(.sat),DXF,VDA,STEP等。

Pro/E Creo的强项在于结构设计,因此在3C、家电、航天、模具设计等行业有比较多的应用。

1.4.            达索系统SolidWorks

美国SOLIDWORKS 公司是 3D
CAD 产品设计工程软件的领先供应商,1997年被达索系统收购。Solidworks 作为一种中端的三维设计软件,底层基于Parasolid,以其简单易学、界面友好的特点在中小企业获得很大的市场,能保存的文件格式有*.sldprt和*sldasm, 支持导入导出STEP,IGES,SAT、Parasolid等格式。

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