NX-WAVE产品设计技术

一、什么是WAVE?二、WAVE应用领域三、WAVE工具简介四、WAVE应用模式五、如何将WAVE技术应用到设计实训NXWAVE产品设计技术焦丽丽2009.12.11什么是WAVE?•WAVE——What-ifAlternativeValueEngineering•WAVE是一种实现部件间相关建模的技术。可以基于一个部件的几何信息及其空间位置去设计另一个部件。是一种实现产品装配的各组件间关联建模的技术。•参数化建模技术是针对零件一级的，而WAVE是针对装配级的一种技术，是参数化建模技术与系统工程的有机结合，提供了实际工程产品设计中所需要的自顶向下的设计环境。详细设计在详细设计领域中，NXWAVE能实现相关的上下文设计。可以从装配中任一个其他部件相关地拷贝或连接几何体到工作部件，并利用它作为参考或建造几何体。当源几何体改变时，连接的几何体可以被自动地更新。。当NXWAVE以这种方式使用时，设计更改变得更容易、更经济。当一个部件改变时，所有其他相关部件自动更新，以维持设计的完整性和意图。WAVE应用领域(Whentouseit?)NXWAVE也可以通过相关地连接一系列“在加工过程中(PIP)”的工件模型，应用于制造计划领域中。一个制造过程的每一个阶段用它所拥有的部件文件中的一个实体来表示。每一个部件为一个阶段存档制造操作和工装。因为实体是相关地连接的，对铸件的改变将被反映到沿制造过程中进一步的部件中添加特征添加特征添加特征毛坯(粗铸件)操作1操作2操作3完成的部件WAVE应用领域（续）制造计划毛坯加工底面钻孔车外圆加工通孔毛坯工序1工序2评估设计概念时间NXWAVE能实现对复杂产品的概念布局，减少达到一初始的产品概念需要的。一般情况下，客户需求、市场输入和工程创新，所有这些形成一个新的高层设计概念。在NXWAVE的处理过程中，这些概念的设想将用关键变量来表达，它们描述产品的基本形状和关键子系统的形状与位置。这些变量可以被加入到一参数化的“控制结构”中，它是由一专门的人或小组建立与维护的。它主要是由描述关键组件的形状位置和相互界面的基准、草图和局部型面组成。设计规则和标准利用部件间关系被合并到控制结构中。基于评估的结果，在控制结构中可以修改产品的尺寸。并引起产品装配件的更新。然后更新的产品装配件可以被进一步分析，这个过程重复直到获得一个可接受的概念设计。市场需求参数化的“控制结构“产品装配评估与迭代骨骼几何体(介界定义)强制执行的设计规则基本分析更详细的部件更详细的分析有控制地更新WAVE应用领域（续）WAVE工具(Wheretofindit?)•激活装配导航器的WAVE模式将光标放在该处，按MB3激活WAVE模式－方法1激活WAVE模式－方法2在下拉式菜单中使用WAVE命令：关联性管理器几何体导航器部件连接浏览器部件导航器当前装配WAVE(连接)图表当前作业WAVE(连接)图表显示保存的图表装入相关部件数据WAVE几何连接器WAVE属性连接器延迟相关部件更新更新作业在装配导航器中使用WAVE命令建立新的一级复制几何体到组件复制几何体到部件复制几何体到新的部件建立连接部件在作业中冻结永久冻结解决更新状态单独显示该组件（隐藏其他所有的组件）WAVE命令描述建立新的一级（CreateNewLevel）在选择节点下建立新组件并相关地拷贝几何体到那些组件中。拷贝几何体到（CopyGeometryto）组件（Component）已存部件（Part）新部件（NewPart)从当前工作部件建立一连接的特征，并放连接几何体到一组件、新部件或已存部件中。其中拷贝到组件建立的连接特征几何位置均相关，而拷贝到已存部件和新部件几何相关位置不相关拷贝组件为（CopyComponentAs)让你拷贝一个组件和重命名，并加它到当前装配而不断开它的几何体和位置连接。建立连接部件（CreateLinkedPart）建立连接部件可以根据部件的引用集建立关联性复制。所建立的部件并不在装配中显示，但却保持与原来部件的相关。部件连接浏览器(InterpartLinkBrowser)用于查询组件之间的连接关系关联性管理器(AssociativityMananer)过期关联部件更新管理在本作业中冻结（FreezeinSession）永久冻结（FreezePersistently）解冻（Unfreeze）重解更新状态（ResolveUpdateStatus）显示过期对象（ShowOutofDateObjects）将组件进行冻结或解冻更新的操作，为了使更新不发生错误，可以先把可能会发生更新失败的组件进行冻结，再手动进行解冻更新WAVE命令描述（续）底座(BASE)第一层(LEVEL_1)第二层(LEVEL_2)第三层(LEVEL_3)装配包括四个组件，第一个组件底座使用拔锥拉伸而得，第二个组件（第一层）是拔锥拉伸底座上表面（关联性复制）而成，第三个组件（第二层）是拔锥拉伸第一层上表面（关联性复制）而成，第四个组件（第三层）是拔锥拉伸第二层上表面（关联性复制）而成。整个装配通过定义部件间表达式而保证所有组件的拔锥角度相同。LEVEL_1LEVEL_2LEVEL_3BASEpyramid连接上表面连接上表面连接上表面练习CreateNewLevelCopyGeometrytoComponentInterpartLinkBrowserFreezeinSessionAssociativityMananer练习∶建立在加工过程中的制件模型建立位置独立的连接实体，显示在制造过程中不同阶段的部件。Offsetface:-0.125Hole:4xØ0.312Groove:1.625x2.5Hole:Ø1.126CopyGeometrytoNewPartWAVE应用模式(Howtouseit?)自顶向下(Top-down)的产品设计局部部件间相关(inter-part)建模产品低度或中度程度复杂:20-100零件小型或中型的设计队伍:5-25设计人员产品设计由全局草图或曲面控制需生成产品系列零件设计∶WAVE应用模式(续)系统工程产品复杂:零件超过100个设计队伍庞大:设计人员超过25产品方案由少数几个全局参数控制需求产品参数高级布局概念设计详细设计关键组件位置，形状，内部结构由关键组件的简单的概念模型完全细节的产品设计主要尺寸，外形性能，安全，外观，成本，工效目标约束产品自顶向下的产品设计流程市场需求汽车性能、外形、成本…总体参数汽车长、宽、高、轴距…总布置设计发动机、总体控制尺寸…概念设计结构设计车身造型设计…汽车细节结构设计…目标约束产品自顶向下设计流程自顶向下产品建模•一般装配方法，在装配或子装配节点不包含几何对象，是一个空的Part文件。•而WAVE方法却需要在装配节点建立控制几何对象，并且将某些几何对象关联性复制到组件。从“装配”控制相关组件的自动更新。•通过在装配中建立产品的总体参数，或产品的整体造型，并将控制几何对象关联性复制到相关组件，用于控制产品的细节设计。•自顶向下设计方法适合于简单产品到中等复杂程度的产品设计。典型的工程环境需求产品参数高级布局概念设计细节设计队伍大小设计细节很高很低主要设计改变困难容易重大设计更改困难∶一旦进入细节设计阶段，缺乏一个能够让更改传递到产品布局设计的便捷渠道。所以，此时很容易失去对产品设计总体控制。更加困难的是得到并行工程（Concurrentengineering）应该提供的优越性，即：当布局设计成型的同时，后续的设计工作可以同时展开。在自顶向下方式中，对产品进行大规模的更改时，对产品设计的总体控制也变得困难。结果∶产品的设计变得越来越不宜修改，因为重大修改的成本太高或者会冒很大的风险。当发生问题时，工程师倾向于在局部对设计进行修改。这种情况导致产品不能够充分优化。由于这种情况，需要在产品还处于初步概念设计阶段时就进行全面的分析，减少后续设计过程中的设计更改。解决方案采用系统工程设计方法子系统设计准则,界面和约束在产品布局中定义子系统准则独立地设计的子系统满足准则(模块化设计)产品布局子系统1设计子系统3设计子系统2设计子系统4设计子系统4产品子系统2子系统3子系统1基于系统工程的设计方法子系统发动机总布置设计车身底盘WAVE控制结构子系统子系统结构设计前围车门….结构设计外板内板内饰结构设计车身造型，总体控制尺寸，主要总成外形轮廓线等。系统工程－WAVE装配控制结构系统工程设计方法的应用产品复杂:零件超过100个(汽车/飞机/杌车)设计队伍庞大:设计人员超过25-50概念设计驱动的产品开发，产品方案由少数几个全局参数控制有IT支持的设计队伍系统工程设计方法的优点产品设计的自顶向下控制文挡化“产品解剖图”•捕捉知识•提供可再用的模板将定义子系统准则•聚焦在核心功能•对供应商方便包装子系统1设计子系统3设计子系统2设计子系统4设计子系统1子系统2子系统3子系统4产品系统工程设计方法的优点(续)新产品概念的快速设计计与评估合拼设计规则与最佳实践控制的自顶向下设计改变自动化设计再使用自动的改变传播少的用户交互维护设计的整体性少的专家需要一个产品可以形成另一个产品的基础减少开发时间练习∶建立模型火箭控制结构实施方法1.建立起始部件CreateNewLevel在WAVE控制结构装配完成之后，可以为相关子系统建立起始部件。起始部件一般是控制结构中最底层的组件。为了便于后续建立连接部件，通常需要在起始部件中建立一个或多个特定的引用集2.建立连接部件CreateLinkedPart连接部件是独立于控制结构装配的关联性部件，其中包含了起始部件中全部或部分细节几何对象，与起始部件保持相关性。在控制结构装配中不显示连接部件。3.产品装配由于连接部件的位置与起始部件位置相同，在使用绝对坐标（0，0，0）加入装配时通常不使用配对约束，可以保证位置的精确。连接弹头连接弹体连接鸵面连接发动机连接仪表舱弹头细节设计弹体细节设计鸵面细节设计发动机细节设计仪表舱细节设计火箭装配火箭总控结构起始弹头起始弹体起始鸵面起始发动机起始仪表舱起始部件连接部件控制结构为后续设计活动发布子系统的约束。一个连结部件（LinkedParts）从控制结构中的一个相应的起始部件(StartPart)建立，被用作产品装配中组件的细节设计时的起始设计环境控制结构定义子-系统约束产品装配概念设计进展到细节设计控制结构与产品装配:起始部件/连接部件控制结构起始部件含有”发布的”设计数据连接部件A连接部件B引用集A引用集B连接部件是细节几何体存在的地方。连接部件被捆系梆到起始部件。控制结构(“神经中枢”)可以为多于一个装配定义产品设计准则。改变管理∶控制结构可以由一分离的个人小组拥有与维护(负责定义顶级设计准则)更改概念∶设计工程师可以在一自顶向向形式评估作用控制结构的改变原因和影响关系(更改设计可以在产品开发周期任一阶段被分析与彼此比较)设计模板:控制结构通常是小的和自含有的，因而方便修改，方便管理与保护和方便克隆。为什么有一控制结构在一分离的装配中?五、如何将WAVE技术应用到设计实训齿轮设计(m,B)部件总体控制结构1.总的控制参数2.主要子系统划分3.顶级产品几何体的建立，即控制结构各子轴连接部件的建立初估轴的直径将连接部件分发给团队成员建立各轴的控制结构幻灯片36轴组件的设计（轴承、键和联轴器的选择及校核，非标准件的设计）轴的强度校核部件初级装配各成员把详细设计完成的各子轴发给负责人五、如何将WAVE技术应用到设计实训（续）箱体起始部件的建立及设计部件总体装配装配工程图、零件工作图（必须符合GB)运动仿真典型零件的结构分析整理设计资料，编写说明书箱体拨叉开合螺母轴1轴2轴3轴4轴5轴6溜板箱轴4开合螺母建立各部件子控制结构的建立及详细设计轴4伞齿轮垫片轴承端盖轴承齿轮轴套调整套轴承操作手柄轴箱体干涉检查用绝对定位加连接部件为组件建立产品装配