三维工艺解决方案PPT
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基本过程：产品精度建模、尺寸链生成、装配精度预测、装配精度
优化与选配。
核心业务功能
基于物理属性的物性仿真及运动学仿真
通过碰撞检测及响应、稳态分析及运动学分析等支撑技术的研究，
实现基于物理属性虚拟装配过程仿真与分析。
零部件物理属性的自动 计算与显示
• 在装配仿真过程中，基 于精确几何模型计算零 部件的重心和转动惯量， 通过剖切零部件的方法 为用户直观显示重心、 质心位置。
的浪费。
多次比较，实现装配工艺设计优化，节约工时、降低劳动强度。 正确快速地理解设计要求、完成装配设计，提高装配工艺设计效率。 提升装配精度，从而提升装配设计质量。 减少错装，提高装配的一次成功率，保证装配精度。
行业应用典型案例
该系统已经在我国航天产品、
兵器等企业的装配工艺规划中 得到了初步的应用，应用的功 能范围包括虚拟装配、线缆布 局、管路布局、运动仿真、物 性测量计算等，取得了良好的 效果。 某卫星制造企业利用线缆模块进行
几何、电气和其他工程信息的表达，
通过三维环境中的布局和装配仿真设
计获取装配工艺，
通过运动仿真预测活动线缆在产品运
行过程中的干涉、疲劳损伤等问题，
最终生成仿真和工艺数据包括线缆三
维模型、装配过程三维动画等，指导 线缆的下料、制作和安装实施。
核心业务功能
管路布局设计与安装过程仿真
在三维仿真环境下，实现管路快速布局，高效的管路及元件的统计和
天河 三维工艺解决方案
天河软件公司 2012.9
1
为了满足企业越来越高的产品装配精度、可靠性、 时效需要，解决手段落后、质量差、效率低等问题，天 河软件利用先进的计算机技术、日益成熟的三维底层技 术，结合航天、国防等企业合作项目的具体需要，以实 用集成为出发点，开发了天河——三维工艺解决方案。
CAD数据转换
计算。管路布局和装配的主要内容包括：
管路材料定义 管路通径/材料规则定义 管库布局 管路统计
核心业务功能
数据管理与网络协同平台
三维工艺解决方案通过天河T5-
PLM平台实现产品模型数据、 工艺数据、仿真数据等的集成 化管理，该平台可通过强大的 数据汇总处理能力和复杂报表 能力实现与企业ERP、PDM、 MES等信息系统的集成，并可 通过业务流程建模、用户权限 管理以及与其他系统的集成作 为驱动企业的协同设计制造的 网络平台。
技术体系架构
（一）人机交互层，实现设计者与系统的信息交流。 （二）应用层，实时干涉检测保证装配路径的有效性。 （三）核心服务层，主要为应用层提供底层支撑。 （四）数据层，保存系统装配相关数据信息和经过整理的规范表达的装配知识。
人机交互 层
三维鼠标
二维鼠标
用户图形界面 数据手套
命令解释器
位置跟踪器
前端：工艺数据展示
接口：企业数Байду номын сангаас集成
桌面：工艺创建与仿真
服务：数据管理与协 同设计制造平台
天河三维工艺解决方案概述
天河三维工艺解决方
案的核心业务流程包 括： 产品三维模型准备、 工艺规划与仿真、 工艺后处理与数据管理
等阶段。
核心支撑系统包括：
三维CAD模型转换接口， 装配工艺规划系统，
产品虚拟装配工 艺规划
装配工艺后处理 装配现场可视化
目录
1. 天河三维工艺解决方案概述 2. 核心业务功能 3. 技术体系架构 4. 对企业的价值 5. 行业应用典型案例
3
天河三维工艺解决方案概述
天河三维工艺解决方案为制造企业提供基于产品三维模型的工艺制 定、验证、描述、管理的平台。尤其针对高端装备产品装配环节中 面临的制造周期、产品质量、成本消耗等压力，提供基于产品三维 模型和数字样机的工艺规划和信息管理支撑工具。
提供一个交互式的仿真环境，通
过产品的装配过程仿真确定零部 件的装配顺序、路径、要求、特 殊装配操作技巧等信息。
以仿真结果为主干，将装配工艺
以装配动画、交互式静态三维结 果、动态三维装配动画等形式输 出。
核心业务功能
装配精度预分析
基于产品三维模型，实现了产品实际装配之前预测产品最终的装配
精度，并提前设计出合理可靠的装调方案。
了卫星电缆网数字取样应用验证， 实现了线缆建模、线缆布线与优化、 线缆装配工艺规划与敷设过程仿真、 线缆数据管理等功能，其数字取样 与实测长度之间的平均误差能控制 在±3.5cm内，能满足工程实际要求。
谢谢
18
核心业务功能
模型转换接口
数据转换接口模块将主流CAD系统（如Pro/E、NX、Solidworks等）
建立的三维模型转换为中性格式数据，为工艺规划和仿真提供数据 基础。
核心业务功能
三维装配工艺规划与仿真
三维装配工艺规划首先根据产品
CAD模型提取和构建零部件的几 何特征、管理属性信息和物理特 征信息等。
碰触响应——碰撞的定 义与响应处理
• 接近距离阈值和碰撞深 度阈值。
• 研究零件在运动过程中 发生碰撞后的运动情况。
• 零件的运动受碰撞及零 件的重力影响。
基于虚拟装配技术的机 构运动学分析
• 运动仿真准备：包括建 立装配模型、设置运动 副、设置机架、设置驱 动等。
• 仿真计算：包括运动仿 真运算和动力仿真运算。
数据管理与协同平台等。
产品模型 数据获取
三维CAD系统
中性 文件 中性格式CAD文件
工艺规划 与仿真
装配规划，精度预分析，运动学/动力学仿真，线缆/管路布局和仿真
工艺后处理 与数据管理
装配流程数据管理
交互式工艺编辑 工艺可视化与下发
天河三维工艺解决方案概述
该解决方案的特点：
实现传统工作模式向三维工艺的平滑升级。 先进的工艺规划、验证和仿真工具。 多样化工艺数据定制、展示和输出。 全面的工艺数据管理。 强大的协同化工作支撑平台。
• 仿真运行：以视频的方 式运行仿真、停止仿真、 复位仿真。
• 仿真输出: 以曲线的方 式显示仿真数据。
核心业务功能
基于物理属性的物性仿真及运动学仿真
通过碰撞检测及响应、稳态分析及运动学分析等支撑技术的研究，
实现基于物理属性虚拟装配过程仿真与分析。
核心业务功能
线缆建模、布局设计及仿真
通过线缆的建模实现复杂线缆拓扑、
声音设备
应用层
CAD数据 装配顺序 装配路径 装配知识 零部件选 装配工艺 装配信息 装配现场
接口
规划
规划
管理
择装配 后处理
管理 动画浏览
核心服务 层
碰CA撞接D数干口据涉检测
约束识别
知识辅助决策
场景管理
运动仿真
行为控制
数据层
产品装配模型、装配知识和规则 PLM集成平台
技术体系架构
对企业的价值
精确虚拟装配设计，发现装配工艺设计中的问题，避免材料、工时
优化与选配。
核心业务功能
基于物理属性的物性仿真及运动学仿真
通过碰撞检测及响应、稳态分析及运动学分析等支撑技术的研究，
实现基于物理属性虚拟装配过程仿真与分析。
零部件物理属性的自动 计算与显示
• 在装配仿真过程中，基 于精确几何模型计算零 部件的重心和转动惯量， 通过剖切零部件的方法 为用户直观显示重心、 质心位置。
的浪费。
多次比较，实现装配工艺设计优化，节约工时、降低劳动强度。 正确快速地理解设计要求、完成装配设计，提高装配工艺设计效率。 提升装配精度，从而提升装配设计质量。 减少错装，提高装配的一次成功率，保证装配精度。
行业应用典型案例
该系统已经在我国航天产品、
兵器等企业的装配工艺规划中 得到了初步的应用，应用的功 能范围包括虚拟装配、线缆布 局、管路布局、运动仿真、物 性测量计算等，取得了良好的 效果。 某卫星制造企业利用线缆模块进行
几何、电气和其他工程信息的表达，
通过三维环境中的布局和装配仿真设
计获取装配工艺，
通过运动仿真预测活动线缆在产品运
行过程中的干涉、疲劳损伤等问题，
最终生成仿真和工艺数据包括线缆三
维模型、装配过程三维动画等，指导 线缆的下料、制作和安装实施。
核心业务功能
管路布局设计与安装过程仿真
在三维仿真环境下，实现管路快速布局，高效的管路及元件的统计和
天河 三维工艺解决方案
天河软件公司 2012.9
1
为了满足企业越来越高的产品装配精度、可靠性、 时效需要，解决手段落后、质量差、效率低等问题，天 河软件利用先进的计算机技术、日益成熟的三维底层技 术，结合航天、国防等企业合作项目的具体需要，以实 用集成为出发点，开发了天河——三维工艺解决方案。
CAD数据转换
计算。管路布局和装配的主要内容包括：
管路材料定义 管路通径/材料规则定义 管库布局 管路统计
核心业务功能
数据管理与网络协同平台
三维工艺解决方案通过天河T5-
PLM平台实现产品模型数据、 工艺数据、仿真数据等的集成 化管理，该平台可通过强大的 数据汇总处理能力和复杂报表 能力实现与企业ERP、PDM、 MES等信息系统的集成，并可 通过业务流程建模、用户权限 管理以及与其他系统的集成作 为驱动企业的协同设计制造的 网络平台。
技术体系架构
（一）人机交互层，实现设计者与系统的信息交流。 （二）应用层，实时干涉检测保证装配路径的有效性。 （三）核心服务层，主要为应用层提供底层支撑。 （四）数据层，保存系统装配相关数据信息和经过整理的规范表达的装配知识。
人机交互 层
三维鼠标
二维鼠标
用户图形界面 数据手套
命令解释器
位置跟踪器
前端：工艺数据展示
接口：企业数Байду номын сангаас集成
桌面：工艺创建与仿真
服务：数据管理与协 同设计制造平台
天河三维工艺解决方案概述
天河三维工艺解决方
案的核心业务流程包 括： 产品三维模型准备、 工艺规划与仿真、 工艺后处理与数据管理
等阶段。
核心支撑系统包括：
三维CAD模型转换接口， 装配工艺规划系统，
产品虚拟装配工 艺规划
装配工艺后处理 装配现场可视化
目录
1. 天河三维工艺解决方案概述 2. 核心业务功能 3. 技术体系架构 4. 对企业的价值 5. 行业应用典型案例
3
天河三维工艺解决方案概述
天河三维工艺解决方案为制造企业提供基于产品三维模型的工艺制 定、验证、描述、管理的平台。尤其针对高端装备产品装配环节中 面临的制造周期、产品质量、成本消耗等压力，提供基于产品三维 模型和数字样机的工艺规划和信息管理支撑工具。
提供一个交互式的仿真环境，通
过产品的装配过程仿真确定零部 件的装配顺序、路径、要求、特 殊装配操作技巧等信息。
以仿真结果为主干，将装配工艺
以装配动画、交互式静态三维结 果、动态三维装配动画等形式输 出。
核心业务功能
装配精度预分析
基于产品三维模型，实现了产品实际装配之前预测产品最终的装配
精度，并提前设计出合理可靠的装调方案。
了卫星电缆网数字取样应用验证， 实现了线缆建模、线缆布线与优化、 线缆装配工艺规划与敷设过程仿真、 线缆数据管理等功能，其数字取样 与实测长度之间的平均误差能控制 在±3.5cm内，能满足工程实际要求。
谢谢
18
核心业务功能
模型转换接口
数据转换接口模块将主流CAD系统（如Pro/E、NX、Solidworks等）
建立的三维模型转换为中性格式数据，为工艺规划和仿真提供数据 基础。
核心业务功能
三维装配工艺规划与仿真
三维装配工艺规划首先根据产品
CAD模型提取和构建零部件的几 何特征、管理属性信息和物理特 征信息等。
碰触响应——碰撞的定 义与响应处理
• 接近距离阈值和碰撞深 度阈值。
• 研究零件在运动过程中 发生碰撞后的运动情况。
• 零件的运动受碰撞及零 件的重力影响。
基于虚拟装配技术的机 构运动学分析
• 运动仿真准备：包括建 立装配模型、设置运动 副、设置机架、设置驱 动等。
• 仿真计算：包括运动仿 真运算和动力仿真运算。
数据管理与协同平台等。
产品模型 数据获取
三维CAD系统
中性 文件 中性格式CAD文件
工艺规划 与仿真
装配规划，精度预分析，运动学/动力学仿真，线缆/管路布局和仿真
工艺后处理 与数据管理
装配流程数据管理
交互式工艺编辑 工艺可视化与下发
天河三维工艺解决方案概述
该解决方案的特点：
实现传统工作模式向三维工艺的平滑升级。 先进的工艺规划、验证和仿真工具。 多样化工艺数据定制、展示和输出。 全面的工艺数据管理。 强大的协同化工作支撑平台。
• 仿真运行：以视频的方 式运行仿真、停止仿真、 复位仿真。
• 仿真输出: 以曲线的方 式显示仿真数据。
核心业务功能
基于物理属性的物性仿真及运动学仿真
通过碰撞检测及响应、稳态分析及运动学分析等支撑技术的研究，
实现基于物理属性虚拟装配过程仿真与分析。
核心业务功能
线缆建模、布局设计及仿真
通过线缆的建模实现复杂线缆拓扑、
声音设备
应用层
CAD数据 装配顺序 装配路径 装配知识 零部件选 装配工艺 装配信息 装配现场
接口
规划
规划
管理
择装配 后处理
管理 动画浏览
核心服务 层
碰CA撞接D数干口据涉检测
约束识别
知识辅助决策
场景管理
运动仿真
行为控制
数据层
产品装配模型、装配知识和规则 PLM集成平台
技术体系架构
对企业的价值
精确虚拟装配设计，发现装配工艺设计中的问题，避免材料、工时