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UG NX:一体化CAD/CAE/CAM软件深度解析与应用
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更新于2024-06-27
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《十六种CAD、CAE、CAM软件介绍》文档详细探讨了美国UGS公司主导的Unigraphics软件,这款软件是集成了CAD、CAE和CAM功能的三维参数化设计工具。UG是工业设计领域中的高端软件,尤其适用于机械、汽车、航空航天、家电和化工等行业,其优点包括: 1. 集成性:UG将CAD、CAE和CAM三大系统无缝结合,设计师可以直接在设计过程中进行分析和模拟,如有限元分析、运动学分析和虚拟仿真,提高了设计效率和可靠性。 2. 灵活性:复合建模技术使得UG能够处理实体建模、曲面建模、线框建模等多种建模方式,且参数化设计方便修改,适应性强。 3. 高级曲面设计:基于非均匀有理B样条曲线,UG能够生成复杂的曲面设计,功能极其强大。 4. 二次开发环境:UG提供良好的开发平台,允许用户进行自定义扩展,满足特定行业和项目的需求。 5. 知识驱动自动化:KDA功能支持知识的积累和重用,提升了设计过程的效率和创新性。 UGNX作为UG的核心模块,主要包含四个部分: - GATEWAY模块:基础模块,负责文件管理、视图设置等基础操作,与其他软件通用。 - CAD模块:专注于三维建模,是UG的核心竞争力,特别适合生产型企业,包括SKETCH、CURVE、FORMFEATURE和FREEFORMFEATURE等子模块,覆盖了从草图绘制到三维模型构建的全过程。 通过学习UG,用户不仅可以掌握基础建模技巧,还能深入理解如何在实际工作中运用这些工具进行高效的产品设计和制造流程。Unigraphics是一款全面且强大的工具,对于提升制造业的设计和制造能力具有显著作用。
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General Dynamic Electric Boat 和 Newport News Shipbuilding 使用 CATIA 设计和建造美国海
军的新型弗吉尼亚级攻击潜艇。大量的系统从核反应堆、相关的安全设备到全部的生命支持
设备需要一个综合的,有效的产品数据管理系统(PDM)进行整个潜艇产品定义的管理,不
仅仅是一个材料单,而是所有三维数字化产品和焊接设备。ENOVIA 提供了强大的数据管理
能力。
Meyer Werft 关于 CAD 技术的应用在业内一直处于领先地位,从设计、零件、船载设
备到试车,涉及造船业的所有方面。在切下第一块钢板前,已经完成了全部产品的三维设计
和演示。
Delta Marin 在船舶的设计与制造过程中,依照船体设计舰桥、甲板和推进系统。船主利用
4D 漫游器进行浏览和检查。
中国广州的文冲船厂也对 CATIA 进行了成功地应用。使用 CATIA 进行三维设计,取代了传
统的二维设计。
厂房设计:
在丰富经验的基础上,IBM 和 Dassault - Systems 为造船业、发电厂、加工厂和工程建筑公
司开发了新一代的解决方案。包括管道、装备、结构和自动化文档。CCPlant 是这些行业中
的第一个面向对象的知识工程技术的系统。
CCPlant 已被成功应用于 Chrysler 及其扩展企业。使用 CCPlant 和 Deneb 仿真对正在建设中
的 Toledo 吉普工厂设计进行了修改。费用的节省已经很明显地体现出来。并且对将来企业
的运作有着深远的影响。
Haden International 的涂装生产线主要应用于汽车和宇航工业。 Haden International 应用
CATIA 设计其先进的涂装生产线, CCPlant 明显缩短了设计与安装的时间。
Shell 使用
CCPlant 在鹿特丹工厂开发新的生产流程,鹿特丹工厂拥有二千万吨原油的年处理能力,可
生产塑料、树脂、橡胶等多种复杂化工产品。
加工和装配:
一个产品仅有设计是不够的,还必须制造出来。CATIA 擅长为棱柱和工具零件作 2D/3D 关联,
分析和 NC ;CATIA 规程驱动的混合建模方案保证高速生产和组装精密产品,如机床,医疗
器械、胶印机钟表及工厂设备等均能作到一次成功。
在机床工业中,用户要求产品能够迅速地进行精确制造和装配。 Dassault System 产品的强
大功能使其应用于产品设计与制造的广泛领域。大的制造商像 Staubli 从 Dassault System 的
产品中受益非浅。Staubli 使用 CATIA 设计和制造纺织机械和机器人。Gidding &Lewis 使用
CATIA 设计和制造大型机床。
Dassault System 产品也同样应用于众多小型企业。象 Klipan 使用 CATIA 设计和生产电站的电
子终端和控制设备。Polynorm 使用 CATIA 设计和制造压力设备。Tweko 使用 CADAM 设计
焊接和切割工具。
消费品:
全球有各种规模的消费品公司信赖 CATIA,其中部分原因是 CATIA 设计的产品的风格新颖,
而且具有建模工具和高质量的渲染工具。CATIA 已用于设计和制造如下多种产品:餐具、计
算机、厨房设备、电视和收音机以及庭院设备。
另外,为了验证一种新的概念在美观和风格选择上达到一致,CATIA 可以从数字化定义的产
品,生成具有真实效果的渲染照片。在真实产品生成之前,即可促进产品的销售。
CATIA 也显示出了在非高科技行业的应用价值。例如:L'Oreal 使用 CATIA 设计洗发水的包
装瓶,这使得不光是包装设计人员,其他非技术人员,象销售人员、采购人员、管理人员都
可以快速地浏览大量产品照片。这一点在卫生用品制造业是非常重要的,因为在这个行业中
包装是唯一不同的产品。
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CATIA 应该说是最高档的 CAD/CAM 软件,由法国 Dassault 公司开发,后 Dassault 被美国的
IBM 公司收购。该软件原运行于 IBM 的工作站上,驱动系统为 VM/CMS,现已成*移植至个
人 PC,这又使这一*能强大的软件的使用者更加广泛。与 UG、EUCLID、PRO/E 等相比,该
软件在曲面造型方面具有独特的优势,应该说是任何一个 CAD 三维软件所不能比的,因而
广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等行业的复杂曲面造型设计中(据信现在国内几乎所有
的飞机设计研究院所都用 CATIA)。CATIA 软件的曲面造型技术为这些行业的产品设计提供了
先进、方便、快捷的手段,使设计更趋完美,周期越来越短,极大地提高了开发效率。通过
其丰富的产品线提供一个集成的产品开发环境。为了保证其最大的灵活性,CATIA 在提供了
面对复杂设计与仿真的 CATIA P2、P3 平台软件的同时,还配备了面对相对简单建模需求的
CATIA P1 平台。
CATIA 是 CAD/CAM 业界的领导者,其作为全球 CAD/CAM 市场的领袖,有 20 年以上丰
富的经验,拥有大大小小 9000 多家客户,IBM 的 CATIA 解决方案极大的提高了企业的竞争
能力。
1) 从概念设计到最终的产品,CATIA 广泛的集成解决方案加快了产品开发的全过程。CATIA
涵盖的范围是一个跨行业的解决方案,包括汽车、航空航天、消费品、制造与装配、工厂设
计、火车及重型机械等,比其它任何 CAD/CAM 的产品都广泛,它提供了一套全面的解决方
案,可以建设一个完善而无缝的产品开发环境;
2) CATIA 的解决方案是一个可信赖的、经过实践检验的、先进的解决方案,具有象IBM 等这
样几十家工业巨头将 CATIA 作为核心设计和制造系统,更重要的是 CATIA 可以根据不同规模、
不同应用的企业定制完全适合本企业的最佳解决方案;
3) CATIA 特有的并行工程能力,可使所有的设计者、制造厂及供应商等都能共享相同的数据
库,大幅度降低生产改变时及修改零部件所需的费用。
4) CATIA 已成为世界工业的事实标准,主流软件。近年来,应用于 CATIA 解决方案在商业应
用方面硕果累累,丰富的应用软件支持整个产品周期,从构想、设计直到制造维护。并且
CATIA 已成为工业界的事实标准,是欧洲、北美和亚洲顶尖制造商所用的核心系统。
5) CATIA 在造型风格、设计等方面具有独特长处,为各种产品的设计和制造提供了端对端
(end-to-end)的解决方案。CATIA 涉及生产、加工和人员三个关键领域。
CATIA 的可伸缩性和并行工程的能力可显著缩短产品上市时间。CATIA 软件已成为世界各地
设计师和工程师的设计最佳工具。
2.应用 CATIA 软件从事设计的技术人员前景:
由于 CATIA 软件的强大*能,其已为越来越多的行业带来巨大利润,因此从事设计的人员薪
水也极为可观(目前特别是外企或私企的汽车行业),对个人而言,其发展前景远远超过软
件业(众所周知,除极少数人外,大多从事软件业者很难逃脱其年龄瓶颈),是绝对金领。
这也是众多大专院校学生面对日益激烈的就业竞争,可以增强竞争实力,把握自己未来的发
展的一个强大工具。
3.学习 CATIA 现状:
由于 CATIA 大范围的普及使用,仅始于其成*移植至个人 PC 之后,时间并不长,纵观这个
CATIA 专业论坛,资料也显得很困乏,很多需要付金币才能下载的资料不是打不开,就是陈
旧的无法入目。很多开始时充满渴望、继而是期望,继而转为失望的言语充斥论坛。而且纵
观图书市场,UG、PRO/E 等满目皆是,而 CATIA 却少的可怜,除过 02 及 03 年大陆市场曾将
台湾的基于 V5R8 的繁体版本的教材翻过二本之外,国内市场只有清华大学出版社和北大出
版社先后出过 3 本和 1 本基于 V5R10 版本的教材。然而这些教材有的极为浅显,有的几乎
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