数字化设计与制造

1、数字化设计与制造数字化设计与制造Siemens PLM Software NX系列制造学院 概概 述述 Siemens PLM Software NX系列 是全球领先的产品生命周期管理（PLM）软件与服务提供商。通过企业协同合作，提供开放式解决方案，帮助企业把更多创意转化为成功产品。借助NX解决方案套件CAD、CAM、CAE、PDM功能，不但可以实现整个产品的开发流程的变革，而且能够提高组成此流程的各个步骤的效率。 应应 用用 领领 域域 主要分布于航空航天及国防、汽车交通与运输、工业机械、重型设备、造船及船舶等领域 。优优 势势l同步建模技术 是第一个能够借助新的决策推理引擎，同时进行几何图

2、形与规则同步设计建模的解决方案。快速捕捉设计意图快速进行设计变更 提高多数据重用率 多环境交互操作验证 优优 势势l基于知识的自动化l流程创新 l生命周期仿真 NX的历史变革的历史变革 2008年年2003年年1989年年1976年年被西门子公司收购被西门子公司收购支持支持PLM体系结构体系结构支持支持UNIX平台及开放的结构平台及开放的结构 收购了收购了United Computer公司公司 应应 用用 平平 台台 集成一体化的产品开发平台工业造型设计工业造型设计 l概念和风格样式设计 可以对传统工具集加以拓展的环境中，进行表面和连续性分析、高级渲染以及概念评估。通过使用最为适当的建模方法，

3、包括标准的参数化建模和自由曲面建模技术，随心所欲地开发产品的概念。 借助NX完善的建模和可视化工具，可以通过应用颜色、材料、质地和光照快速细化设计概念。可以利用NX的实时渲染功能生成如照片般逼真的高级图像，以供快速设计审查之用，同时还可将NX虚拟原型设计用于快速概念评估和迭代式的设计验证。 工业造型设计工业造型设计评估曲率评估曲率与连续性与连续性评估设计评估设计的美观性的美观性着色与可视化着色与可视化曲面分析曲面分析虚拟场景虚拟场景加快设计加快设计构思过程构思过程快速评估快速评估概念评估概念评估迭代验证迭代验证工业造型设计工业造型设计l逆向工程 利用逆向工程功能，设计人员可以在从设计到制造过程

4、中的每一阶段使用来自真实部件的输入。这种方法不仅可以准确表示设计和快速比较零件历史数据，而且还能连接真实零件环境与数字环境。创建几何表示所需时间只有传统CAD系统所需时间的几分之一。 利用Imageware，可以把没有CAD描述的零件导入任何CAD/CAM系统，用于后续设计和分析。通过Imageware的点处理功能，用户可以对关键特征和边进行清理、取样、过滤、合并、横截面截取、偏置、点集投影、点抽取以及尺寸计算处理。在处理从现在的光学扫描器收集的成千上万个甚至数百万个点时，这尤其重要。机械设计机械设计 NX提供的突破性技术 从把参数化与不依赖历史记录建模统一起来的创新“同步建模技术同步建模技术

5、”到用于多CAD装配设计的NX主动样机 为速度、性能和易用性设定了新标准。 机械设计机械设计l全面的高性能建模全面的高性能建模基于特征的参数化设计 （采用尺寸驱动进行变更）传统建模显式建模（提供完整体系）直接建模（不受模型来源或创建方法的约束）机械设计机械设计l知识驱动的设计知识驱动的设计 可以利用公司自身经验和行业最佳实践中获得的产品和流程知识。设计人员可以获取宏观产品结构、模板、常用设计特征、工程规则、公式和验证检查等形式的知识。知识驱动的设计有助于降低设计成本、缩短设计周期和提高设计质量。机械设计机械设计l主动数字样机和装配体设计主动数字样机和装配体设计 借助NX主动数字样机，设计人员可

6、以轻松浏览大型装配体，并为具体的子装配体和组件工作建立关联环境。设计团队使用NX的交互设计功能，以协同方式查看、修改和评估完整的数字化模型。 设计人员可以执行交互式间隙和干涉检查，以检测和消除配合问题，NX路径规划和运动包络可以优化产品的装配、分解、维护和服务。 机械设计机械设计机械仿真机械仿真 NX以仿真解决方案为基础，提供了易于使用的几何体，可以更方便地快速获得设计反馈。借助NX的同步建模技术，CAE可以快速修改几何体，以便进行早期的假定式分析。 .基于CAD的有限元仿真环境，可用于强度、振动和热力学分析； .嵌入式运动仿真工具； .用户除了使用内置向导之外，还能够创建自定义向导，以便在引

7、导 下进行仿真以及流程的自动化； .由NX nastran提供强大的支持；机械仿真机械仿真l高级工程设计高级工程设计 借助NX，CAE团队可以执行与多物理场耦合有关的高端分析。NX几何体编辑和有限元建模是目前速度最快、生产效率最高的模型准备工具。 . 丰富的有限元准备工具丰富的有限元准备工具 . .用于大型有限元装配体建模的独特技术用于大型有限元装配体建模的独特技术 . .丰富的分析解决方案，可用于线性和非线性分析、稳态和丰富的分析解决方案，可用于线性和非线性分析、稳态和瞬态流分析、传导瞬态流分析、传导/ /对流对流/ /辐射热传输分析、全方位的热流辐射热传输分析、全方位的热流耦合分析和热弹性

8、仿真、可控的多体动力学、响应仿真，耦合分析和热弹性仿真、可控的多体动力学、响应仿真，以及模态相关性分析。以及模态相关性分析。机械仿真机械仿真l基于基于NXNX的的CAECAE环境环境 提供一个统一的平台，用于将内部的CAE软件和流行的CAE解算器集成到一个基于NX的环境中。 Abaqus Nastran AnsysLs-Dyna 工装模具和夹具设计工装模具和夹具设计 在全球化竞争且高度复杂的市场中，生产工装模具的公司承受巨大的压力，需要缩短时间，尽量降低工装成本，即使在努力适应更为复杂的零件情况下，也要一次性生产时达到优良的质量。 通过把行业知识和最佳实践与过程自动化结合起来，NX简化了整个工

9、具开发过程：从零件设计到工具/夹具装配布局、工具/夹具设计和验证。工装模具和夹具设计工装模具和夹具设计l解决方案的功能解决方案的功能 借助这些解决方案的自动化功能，可以从零件设计快速转移到成品工装设计，所用的时间和出现的错误比传统CAD应用程序少得多。可实现注塑模、多工位级进模、冲模和夹具设计流程的自动化和优化可实现注塑模、多工位级进模、冲模和夹具设计流程的自动化和优化 利用利用CAM集成和电极设计功能对第一层解决方案进行扩展，使工装设集成和电极设计功能对第一层解决方案进行扩展，使工装设计人员可以与制造人员和计人员可以与制造人员和NC程序员实现紧密联系。程序员实现紧密联系。 利用工程流程管理功

10、能对第利用工程流程管理功能对第2层解决方案进行扩展，使工装设计师可以层解决方案进行扩展，使工装设计师可以在一个全面的零件制造环境中工作。在一个全面的零件制造环境中工作。 机械加工机械加工 在一个集成解决方案中提供广泛的机床编程功能，可以充分利用新的机床技术和制造流程。加工模块提供了完整的CAM功能来解决高速曲面加工、多功能铣车加工以及要求很高的五轴加工。 机械加工机械加工l高级功能高级功能高速加工策略在为有效的高速铣削提供便利的同时，还可以保持平稳的运动和稳定的刀片负荷。同步点分布功能生成的工装轨迹能够在车床上实现出色的加工效果。NX加工库为不同的工具钢提供了经过实践检验的现成解决方案。支持最新一代多功能组合机床，包括多通道铣削、钻孔和车削功能，可为5轴同时加工提供支持。 机械加工机械加工l编程自动化编程自动化借助NX基于特征的自动化加工策略，可将加工流程应用到零件模型中孔和表面特征。能使用CAM向导捕获和重复使用经过验证的加工流程，引导NC程序员按步骤完成加工序列。可利用NX三维模型中嵌入的产品信息（PMI）来推动