机车TOP-DOWN模块化协同设计定制培训V1

TOP-DOWN+模块化协同设计定制培训PTC全球技术服务部日程及目录¾现有设计状况回顾¾现有设计状况回顾¾现在的解决方案模块介¾TOP-DOWN+模块化设计介绍¾机车典型的研发设计流程¾机车总体的设计过程¾机车各系统的设计过程¾机车产品主要参数流动¾数据的传递及更新数据的传递及更新¾模型及特征命名规则©2006PTC原有设计状况-设计流程与阶段产品研发周期详细设计阶段试制生产阶段概念设计阶段方案布置阶段（施工设计）试制生产阶段零件1概念设计阶段（方案设计、技术设计）零件零件2零件3组件1出图设计任务书机体总布置图市场调查科技计划零件3零件4组件2出图科技计划AutoCAD/WF2AutoCADAutoCAD©2008PTC分系统设计师总体设计师原有设计状况-设计方法与工具¾原有设计状况：总体采用二维平面布置，空间信息不明确，不能把空间位置关系准确传递到分系统；分系统基本采用二维设计没有完整准确的三维数字化模型空间校验试分系统基本采用二维设计，没有完整、准确的三维数字化模型空间校验，试制过程问题多，周期长；部分系统或零件采用三维建模，模型较粗犷，仅能用于粗校验，不准确，不能用于分析出图等能用于分析出图等；三维模型主要采用BOTTOM-UP的方式装配起来，总体与分系统间，分系统与分系统之间没有骨架传递设计条件，总体没有控制力；组件装配随意性较大，不规范，在修改后经常容易出错，并且很难修复；采用二维出图，三维与二维不统一，试制过程问题多；高级的分析模块没有运用起来如运动分析高级的分析模块没有运用起来，如运动分析；解决思路¾在PDMLink8平台上采用TOP-DOWN+模块化的三维协同设计¾在PDMLink8平台上采用TOPDOWN+模块化的三维协同设计采用全三维数字化建模，建立完整准确的三维模型；总体与分系统，分系统与分系统间采用骨架作为设计条件传递的纽带；总体与分系统，分系统与分系统间采用骨架作为设计条件传递的纽带；对于三维产品，根据产品各个系统划分产品结构；在PDMLink8中根据划分文件夹及权限；规范总体各分系统间设计条件传递的内容及流向清晰传递规范总体、各分系统间设计条件传递的内容及流向，清晰传递；考虑分系统及部件的独立性及借用性，采用模块化设计；大部件内部采用TOP-DOWN设计增强控制性；以PDMlink8作为整个设计团队物理数据交流的平台。©2008PTC需要掌握的基本技能¾产品知识¾三维设计的能力；¾WF2和PDMLink集成的应用；¾WF2和PDMLink集成的应用；¾TOP-DOWN设计方法：TOP-DOWN+模块化设计基本概念TOPDOWN+模块化设计基本概念Layout的创建；骨架模型的创建；骨架模型的创建；发布几何的创建；复制几何的创建；收缩包络的创建；…………………©2008PTCTOP-DOWN+模块化简介什么是自顶向下设计TopP/EPDMLikTop-downdesign设计条总骨架Pro/E+PDMLinkpgPro/Adv-assemblyPro/Surface参条件分系统1骨架分系统2骨架分系统3骨架数¾集成一体化的设计流程，保Down分系统1骨架分系统2骨架分系统3骨架零部件设计零部件设计零部件设计证了设计的相关性、一致性¾确保项目组的协同设计、产品更新快工程图工程图工程图¾实现了从设计到出图的数据无缝连接¾提高产品次成功率试制及生产¾提高产品一次成功率试制及生产产品产品的自顶向下（TOP-DOWN）协同设计©2006PTC部件的自顶向下（TOP-DOWN）协同设计©2006PTC设计条件自总体到部件传递自顶向下设计的优点¾利用自顶向下协同设计的方法，有如下优点：准确、有效、快速的传递设计意图并行工程、协同设计方案可快速变形方案可快速变形降低零件难度、分解复杂产品的设计总体能随时查看项目进度总体能随时查看项目进度设计效率提高设计质量提高什么是模块化设计¾每个部分自成体系，比较独立，与装配的连接采用单坐标系的方式具有较好的模块化的能力用单一坐标系的方式具有较好的模块化的能力，能够简单的从一个机型上抽离并放置到另一个机型上，具有灵活和独立的特点。符合产品的实际设计流程方便产品的变更方便其他产品的借用车架1冷却装置1……方便其他产品的借用机车1车架2冷却装……置2机车2机车模块化的界定（初步）独立化的部件非独立化的部件独立化的部件部件特点非独立化的部件部件特点二级此判1，独立于整个机车设计或设计相对独立2，经常被替换变更或被借用1，与整个机车型号总体布置紧密相关2，极少被替换或被借用级装配以判别式确3，通常作为优先确定的设计条件，对外提供参考多3，待其它部件确定后再行确定，接受外部参考多以下组件确定设计典型部件转向架、牵引通风系统、车架、柴油机主发电机组装、典型部件机车电传动设备及电缆、机车空气制动及管路、柴油机支持系统、燃油系统、机油系统、冷件可按计方法架、柴油机主发电机组装、冷却装置、柴油机支持系统、燃油系统、机油系统、冷却水系统、辅助传动机构、空气滤清系统设计方法般采用内部独立骨架控制设计方法©2006PTC一般采用内部独立骨架控制，与上级约定安装坐标系；坐标系对齐安装直接复制外部骨架作为设计条件，细化骨架指导设计；坐标系对齐安装TOP-DOWN+模块化设计的流程、结构规划及详细设计程结构规划及详细设计一般设计过程整车主要参数大模块部件的确定方案初步的空间设计任务书整车主要参数及结构形式确定：柴油机，主发电机等方案初步的空间布置，接口确定总体各室内部主要模块确定：方案的详细空间布置，接口确定综合调整与分系统协调体设计空压机，通风机等确定分系统内部件系统协调分系统内部件的确定：各类阀，管接头等详细的空间布置完善分系统的详细三维设计分系统协调分系统三维转二维出图统设计©2008PTC三维转二维出图设计的典型流程TOP-DOWN设计的典型流程确定设计意图总体设计确定设计意图建立装配结构建立协调纽带设计阶段建立总骨架阶段建立分系统发布骨架建立分系统装配结构建立协调纽带分系统设计建立分系统装配结构建立分系统总骨架设计阶段分系统详细设计©2008PTC阶段Pro/E出工程图在中的设计流程模块化Pro/E在PDMlink8中的设计流程（TOP-DOWN+模块化）PDMlink8共享工作平台检出LAYOUT整机总布置建立主要的参数Sub-Assembly部件装配检入检出成熟而独立的模块创建装配检入检出部件装配部件接口条件定创建Top-AssemblyLibrary标准件库创建分系统布置（分系统总体）部件接口条件定义（发布）外部复制整机装配标准件库分系统布置（分系统总体）Top-Skeleton整机总骨架Sub-Skeleton部件骨架Pro/Detail零部件工程图整车总体布置（总体）部件骨架试制及生产集成一体化的设计流程，保证了相关性、一致性Part-design零部件工程图©2008PTC分系统详细设计（设计小组）确保了项目组的协同设计、产品更新快实现了从设计到出图的数据无缝连接，提高产品一次成功率零部件详细设计Layout确定设计意图¾使用Layout布局模块，建立全局参数控制参数校核参数主要配置及性能参数¾提炼本产品关键的参数及需总体协调控制的尺寸到相应的表格方便控制及查询的尺寸到相应的表格，方便控制及查询¾声明布局©2008PTC¾由总体列出主要及关键的参数Layout确定设计意图¾由总体列出主要及关键的参数¾注意点：产品的大致结构使用外部导入可在骨架产品的大致结构使用外部导入，可在骨架结束后，使用骨架投影；也可使用以前类似的二维图；参数内容是产品总体设计师在任务书中需参数内容是产品总体设计师在任务书中需确定的产品主要或关键的参数；可在图形上标注产生参数，也可直接新建参数参数；参数有控制参数及校核参数；分类制成多个表格，并将参数名、数值、分类制成多个表格，并将参数名、数值、说明置入参数表中；设定设计规范，添加其他注释。©2008PTC创建总装配结构¾首先建立机车总装配结构,所有文件的文件名称按照公司¾首先建立机车总装配结构,所有文件的文件名称按照公司相关规定，并检入到PDM8系统中¾建立机车总装配如图，主要按产品结构建立；¾创建机车总骨架且只把该骨架模型放在装配结构中¾创建机车总骨架，且只把该骨架模型放在装配结构中，指导各分系统的装配；¾创建各个分系统的空装配；©2008PTC¾检入到对应的文件中；¾分系统需在总体建立的分系统空装配基础上完成设计骨架模型的作用及优点骨架是一种语言，它的作用是通过点、线面等等系列信息把方案在三维¾骨架模型的优点：线、面等等一系列信息把方案在三维中表达清楚，传递信息。¾骨架的作用主要分为三大类：在视图中在明细栏中¾骨架的作用主要分为三大类：设计参照：1.设计方案的三维布置，控制整个设计结构；对于Wtpart设计方案维布控制个设计结构；2.对下级提供设计依据，从上级获取设计条件；3.产品修改的源头4.提供位置定义和控制关键界面安装定位：指分系统其零部件的装1.指导分系统及其零部件的装配视觉参照：1与新设计的模型实时对比1.与新设计的模型实时对比2.对设计的注意点的说明、注释骨架内容的表达¾数值型：可使用Layout布局、注释、曲线来表达¾几何型：相关基准—平面及轴安装依附面—曲面加强筋—曲面或中间位置的曲线表达加强筋曲面或中间位置的曲线表达孔位—曲线或曲面大附件3D占位空间—封闭曲面、收缩包络结合法兰—Flat平面关键外形—曲线¾参考型—注释¾位置型某模块位置—安装坐标系（精确定位）某模块位置—曲线、曲面（模糊定位）建立机车总骨架—注意事项¾注意事项：在装配下创建骨架模型，一定要使用骨架模型，而不用零件替代；特征用浅显易懂的名称命名命名要标准化特征用浅显易懂的名称命名，命名要标准化；尽量用简单的特征实现功能，如优先使用点、平面、轴和坐标系，其次使用曲线、再其次使用曲面不能使用实体用曲面、不能使用实体；注意特征尺寸标注的驱动关系，关键尺寸需与Layout参数关联非关键或不宜用图形表达部分用注释说明要约束平面和轴线的大小范围，使图形更加清晰易读晰易读©2006PTC成熟大模块骨架模型¾成熟大模块骨架模型的内容及要求：大模块要有昀大外形，关键外形，准确的接口，昀小数据量使用收缩包络把各大模块模型收缩进来使用收缩包络把各大模块模型收缩进来，使用坐标系对齐安装到总骨架中；在收缩完成以后，要创建准确的接口；创建各个分系统接口的发布几何；¾注意：除发布几何外，其他内容不能作为设计参照不能作为设计参照©2008PTC大模块的要求大模块的要求¾成熟大模块需项目前准备：¾成熟大模块模型要求：柴油机；主发电机；牵引电机昀大外形；关键外形；昀小数据量牵引电机；主硅整流柜；电阻制动装置；昀小数据量；正确的质心、重量等成熟大模块安装坐标系位置：安装结合平面与电阻制动装置；启动电机；交流辅助发电机；成熟大模块安装坐标系位置：安装结合平面与模块几何（或某轴）中心相交成熟大模块安装坐标系方向：安装结合平面法向模块内部为正Z机车纵向车头为正X；交流逆变柜；风扇电机；向模块内部为正Z，机车纵向车头为正X；通风机电机；空压机组；真空泵机组真空泵机组；蓄电池。©2008PTC大模块骨架模型之收缩包络¾“收缩包络”是把组件的某些几何元素以从外到内包络复制到另一个零件。用在骨架中附件包络占位空间；收缩过程中必需要有的面定要用“附加面收缩过程中必需要有的面一定要用“附加面”来选取必须要有的曲面；从属与独立的可选性，完成以后，设置为“独立”独立”；使用坐标系对齐，收缩质量为4-5级，去除小面2%；通过规则命名描述源头或内容，如：柴油机外形©2008PTC信息的传递------发布几何¾“发布几何”是把一系列的几何元素打包集合到一个特征面向“外部打包，集合到个特征，面向外部复制几何”创建：希望把数据信息传递给其他人需要建立发布几何几何；曲面、边、曲线、基准特征选择要对应；尽量不包括与本系统无关的信息；曲面或面组曲线或边尽量不包括与本系统无关的信息；骨架模型中昀后创建发布几何；发布几何在模型树的昀后，布