【正文】 滿足一定的結(jié)構(gòu)強度，定義縱梁兩側(cè)拉伸限制。檢查草 23 圖，輪廓線完成封閉，單擊“ ”命令，退出草圖模式。 24 圖 318 前橋最終實體 其余 57 個零件縮略圖 汽車底盤裝配件還有 57 個，同理，我應用 CATIA V5 對汽車底盤裝配零件進行三維數(shù)字建模，但詳細過程我就不 再詳述。圖 320所示為汽車底盤總裝圖。 26 圖 321 前橋子裝配圖 1. 新建裝配文件 單擊新建文件圖標，在新建文件類型時選擇 .CATProduct。 在組件 qianqiaogujia1中繪制骨架，進行三維設(shè)計，結(jié)果如圖 323所示。 圖 324 裝配結(jié)構(gòu)樹及組件 3. 添加裝配特征 如圖 324所示，零件已經(jīng)在裝配結(jié)構(gòu)樹上，但沒有添加裝配特征，進行裝配約束，限制其自由度和相互位置關(guān)系。完成后裝配結(jié)構(gòu)樹如圖 327所示。另外，汽車底盤的虛擬裝配系統(tǒng)可以比較準確地反映產(chǎn)品的物理性能，這樣，在汽車底盤開發(fā)的初期就為工程人員提供了用于分析生產(chǎn)、裝配和評價的虛擬樣機，這樣便能大大地提高設(shè)計質(zhì)量，避免設(shè)計缺陷，同時因代替了實物樣機又可節(jié)省很大的開銷。 圖 329 物料清單菜單 30 圖 330物料清單生成對話框 圖 331 生成的 EBOM表 底盤零件裝配干涉 可以利用 CATIA軟件的 Clash檢查功能來檢驗裝配件的選定部件之間是否存在干涉碰撞；也可以利用 Clearance 檢查功能來檢驗裝配件的選定部件之間間隙是否滿足最小間隙要求。 圖 332 檢查碰撞對話框 圖 332 碰撞檢查列表 圖 333 干涉效果預覽圖 距離和區(qū)域分析。上述任一環(huán)節(jié)在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)問題都將影響汽車的研制周期，造成費用的損失。發(fā)動機的制造質(zhì)量直接影響著汽車產(chǎn)品的性能水平和可靠性。 1) 識別底盤設(shè)計模型的加工特征，進行基于知識的工序選擇、工裝設(shè) 計和多軸方案規(guī)劃； 2) 自動生成加工過程的 NC 代碼，并提高 NC 程序的質(zhì)量和性能； 3) 確定機加工生產(chǎn)線，進行工序分配和生產(chǎn)線平衡。 底盤數(shù)字化工藝仿真的基 本需求是： 1. 建立發(fā)動機生產(chǎn)車間的仿真模型。 3. 通過仿真生成底盤車間量產(chǎn)后的物流分析 及物料配送計劃。 總裝車間數(shù)字工廠工藝流程分析 數(shù)字化工廠軟件具有自動線平衡的功能，自動線線平衡功能主要是根據(jù)之前對安裝零件的分析，利 用 pert圖搭接安裝的先后關(guān)系，將所有的操作平均分配到生產(chǎn)線，對于一些不涉及到裝配順序的零件，用來平衡時間關(guān)系，系統(tǒng)計算完成后，觀察每個工位的裝配工作，然后再將操作分配到人。在數(shù)字化工廠軟件中，并沒有對工藝卡片等進行集成，原因是考慮到每個主機廠的工藝卡片的內(nèi)容和排版形式都不同。使用這種方式代替原有的工藝文件打印后下發(fā)的模式，可以節(jié)約成本，而且更便于的管理。并且根據(jù)實際裝配工藝，在 DPE 中構(gòu)建詳細裝配工藝信息表，如圖43所示，同時將與該工藝有關(guān)的產(chǎn)品和資源加入到該工藝中。在 DPM 軟件中主要完成的主要內(nèi)容包括： 1） 裝配順序的仿真利用已有的裝配工藝流程信息（ Process）、產(chǎn)品信息（ Product），資源信息（ Resource）在定義好每個零件的裝配路徑的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品裝配過程和拆卸過程的三維動態(tài)仿真，從而發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計過程中裝配順序設(shè)計的錯 37 誤。 4） 人機工程仿真在產(chǎn)品與制造資源的仿真的基礎(chǔ)上，再將定義好的三維人體模型放入該環(huán)境中進行人體和其所制造、安裝、操作與維護的產(chǎn)品之間互動關(guān)系的動態(tài)仿真，以分析操作人員在該環(huán)境下工作的姿態(tài)、負荷等，進而修改和優(yōu)化工藝流程和制造資源，以高效裝配和以人為本的原則。為了保證裝配仿真一開始，裝配工人就開始同步工作，這里所有緩沖站都分別設(shè)置了一定數(shù)量的工件原始庫存 (Part 38 Initial Stock)，并給緩沖站配置了一定的緩沖容量 (Part Capaticy)，利于后續(xù)的裝配線平衡的調(diào)整。根據(jù)工藝規(guī)劃，我們選用了 ABB公司的 IRB_1400 型、 Faunc 公司的 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL、Faunc_GenV_rtu_1 YAMAHA 公司的 YAMAHA_II_DEFAULT、 COMAU 公司的 COMAU_SNAP 等工業(yè)機器人。 圖 53 選擇 IRB_1400型機器人 點擊繪圖區(qū)域中任意一點，機器人即顯示在繪圖區(qū)域中，如圖 54 所 示。 圖 55 YAMAHA 產(chǎn)品列表 41 圖 56 YAMAHA_II_DEFAULT 機器人 同理，我們進入 “ ROBOLLB” 庫，點擊 FAUNC，圖 57 所示對話框右側(cè)列表中會顯示 FAUNC 公司所有型號機器人，拖動滑塊，尋找 Faunc_GenV_rtu_17 型，雙擊Faunc_GenV_rtu_17，選擇放置位置，如圖 58所示，所選流水線就添加進來了。 1. 打開面板：開始→加工的數(shù)字流程→ DPM Assembly Process Simulation，打開如圖 61 所示的界面。如圖 62所示。 圖 63 Jog對話框 46 圖 64 添加一個 Move Joint Activity 4. 創(chuàng)建一個 Grab Activity。 6. Create a Move Activity。 47 圖 66 Create a Move Activity 界面 接受 Edit Shuttle 對話框中的默認值，則彈出一個 Recorder 工具條、 Track 對話框和播放器工具條。 48 圖 68 羅盤參數(shù)控制面板 所有 點記錄完成之后，即可點擊 Track 面板中的確定按鈕，完成運輸流水線的移動路徑定義。 圖 69 Process PERT Chart 在圖 610 中， Device Move Activity 和 Grab Activity 是并行的，如果希望這 49 兩個動作變?yōu)榇?，?Device Move Activity 處于 Grab Activity 前面，首先要刪去連接 Device Move Activity 和 Stop、 Start 和 Grab Activity 之間的箭頭，得到如圖 611 所示的狀態(tài)。 50 先在模型樹中選擇 Process，然后點擊圖標 ，打開如圖 613所示的界面。 在 Process 樹中，我們可以選擇將所有的 Process 逆序，也可以只選擇某個分支Process 進行逆序 ,此功能可以將一個 Process 的運行完全逆序。在 Process 中我們可以插入多個不同的 Viewpoint，然 后在 Process PERT 中修改他們的位置，這樣在整個 Process 中即可實現(xiàn)場景變換。人機工程學從人本身和系統(tǒng)的角度出發(fā)，研究人的特性以及人機關(guān)系，為產(chǎn)品虛擬設(shè)計提供相關(guān)的理論和方法。 工具產(chǎn)品摘果器的設(shè)計就要考慮產(chǎn)品的使用環(huán)境，人體的操作尺寸及心理尺度，使設(shè)計的產(chǎn)品符合使用環(huán)境和人的心理尺度。最優(yōu)化機器人的位置運動和周期時間。 53 DELMIA/Human提供了 5種、 50個 95百分位的男女人體模型，可以根據(jù)不同的人體模型輸入不同的參數(shù)，如性別、 體重和身高。 圖 71 進入人體建模路徑 點擊 圖標，出現(xiàn)如圖 72所示新建人體對話框。移動鼠標到繪 圖區(qū)域，單擊鼠標左鍵，選擇放置，如圖 74 所示，人體模型出現(xiàn)在繪圖區(qū)域。 點擊 Pasture Editor按鈕 ，出現(xiàn)如圖 74所示人體編輯對話框。如圖 77所示。 57 77 人體運動范圍 在仿真環(huán)境下，系統(tǒng)自動分析人力能夠包羅到的空間，如圖 78分析人體可以觸及的范圍和動作時間，系統(tǒng)支持 MTM工時定額評估標準，快速分析動作時間。設(shè)計人員可以根據(jù)此改進產(chǎn)品的人體工學設(shè)計，檢驗產(chǎn)品的可維護性和可裝配性。 75 人體姿態(tài)調(diào)整 如圖 76所示，人在該姿態(tài)下，極不舒服。系統(tǒng)可提供多種人體模型標準，可以詳細仿真工人在特定工作環(huán)境下的人機工程問題。觀致工作人員一般為中國人，男性居多，而且我們進行整體分析，所以建立整個模型。用戶可修改人體個部位的形體尺寸，以適應各種人群和特殊仿真需求。 可以在虛擬環(huán)境中快速建立人體運動原型，并對設(shè)計的作業(yè)進行人體工程分析。 機器人仿真驗證，用于機器人工作單元的設(shè)計、評估和離線編程。 52 1)尺寸合理性 應用人體測量學、人體力學、生理學、心理學等學科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、體重、體表面積、比重、重心，以及人體各部分在活動時相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的發(fā)力范圍、活動范圍、動作速度、頻率、重心變化以及動作時的習慣等人 體機能特征參數(shù)：分析人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及肢體感覺器官的機能特征，分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及對各種勞動負荷的適應能力，探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。 圖 615 流水線圖 7 DPM 工藝仿真 人機工程學是研究“人一機一環(huán)境 系統(tǒng)中人、機、環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決該系統(tǒng)中的效能、健康問題提供理論與方法的科學。 圖 614 Reverse 對話框 10. 視點修改。另外，通過改變甘特圖中各個時間條的位置，可以使動作提前活滯后發(fā)生。點擊圖標 ，然后先點擊 Device Move Activity，再點擊 Grab Activity，這樣就得到如圖 612所示的結(jié)果。 7. 修改 Process 中各個動作的串行與并行狀態(tài)。修改 Track 面板中的 Time 或者 Speed 的值，可以改變路徑中兩個點之間的運行時間和速度。然后選擇需要 Move 的模型，這里選擇“流水線”，在預覽界面中將出現(xiàn)流水線。 圖 65 Grab Activity 對話框 5. Create a Viewpoint Activity。 點擊圖標 ，然后左鍵點擊模型樹上的 Process List，再選擇“流水線”分支下的“零部件”，將彈出如圖 63所示的對話框。 插入→ Insert Product，這里將前面做好的零部件和生產(chǎn)線導入。 圖 59 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL 列表 43 圖 510 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL 同理，我們進入 “ ROBOLLB” 庫，點擊 COMAU，圖 511 所示對話框右側(cè)列表中會顯示 COMAU 公司所有型號機器人，拖動滑塊，尋找 COMAU_SNAP 型，雙擊COMAU_SNAP，選擇放置位置，如圖 512 所示，所 選流水線就添加進來了。點擊圖右側(cè)結(jié)構(gòu)樹上機器人名稱，即選中該機器人，會出現(xiàn)如圖綠色箭頭，拖動箭頭，機器人會沿該方向移動。 DELMIA，如圖 51所示，點擊“插入”菜單下→“ Catalog Browser”→出現(xiàn)如圖 52所示目錄瀏覽器對話框。特別是工人的行走路徑，因為有些模型元件同時設(shè)置了 2 個或 2個以上的工人站立點，而同一個模型元件又有多個工人參與工作，如傳送帶輸送過來的清潔零件就有 2個工人來負責卸料，而每個工人又將各自搬運的工件放置于不同的緩沖站，其中一個工人要同時負責 2 個緩沖站工件的上料工作，所以類似這樣較為復雜的任 務分配，工人的行走路徑就很可能重疊交叉，這樣就可能造成仿真過程中人員模型的重疊交叉，這是不符合現(xiàn)實要求的，所以，這里要特別注意工人路徑的布置與調(diào)整。 5 初步平衡 要對汽車底盤裝配線規(guī)劃仿真與仿真優(yōu)化實現(xiàn)過程進行了研究，實現(xiàn)一條汽車底盤虛擬裝配線的仿真運行，必須按照實際汽車底盤裝配線的裝配工藝來規(guī)劃裝配線布置和安排虛擬車間環(huán)境，首先要做的就是理順汽車裝配線的實際裝配工藝流程，嚴格按照或基本嚴格按照裝配線的裝配序列來規(guī)劃虛擬裝配線，上述過程我們已經(jīng)完成。當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)它們之間存在干涉情況時予 以報警，并示出干涉區(qū)域和干涉量，幫助工藝設(shè)計人員查找和分析干涉原因。該軟件可以各裝配工藝模型和裝配型架、夾具、工廠等制造資源三維模型，按照確定的裝配流程進行全面的工藝布局設(shè)計和三維數(shù)字化裝配工廠仿真，進行生產(chǎn)能力的平衡分析，并不斷對工藝布局和裝配流程進行調(diào)整、優(yōu)化。 圖 42 讀入的 EBOM 2．將 EBOM 導入工藝設(shè)計模板中 在 DPE 軟件中，將 EBOM 導入到針對西飛而特別定義的工藝設(shè)計模板中形成 DPE 中的產(chǎn)品信息表。要使軟件更好地應用到實際工作中，一些客戶化的定制是十分必要的。 分析安裝方法 在分析零件的安裝方法時，數(shù)字化工廠可對零件的安裝進行仿真，方法是給出零件的安裝路徑，然后 根據(jù)路徑進行仿真，仿真過程中使用干涉驗證的方法檢查裝配方法是否合理，最后會給出檢測的報告。 35 4) 通過仿真生成底盤車間生產(chǎn)、物流成本分析報告。 2. 通過仿真生成底盤生產(chǎn)線的工藝布局優(yōu)化方案并進行數(shù)據(jù)分析。整個裝配生產(chǎn)系統(tǒng)的完備性和先進性主要取決于裝配流水線中各關(guān)鍵工位 (控制點 )的控制，這些關(guān)鍵工位對于最終所生產(chǎn)出來的發(fā)動機的質(zhì)量是至關(guān)重要的。為了應對這些挑戰(zhàn)，除了采用先進的制造技術(shù)和制造設(shè)備以外，進行