1.1 NX简介
在产品研发过程中,设计阶段决定了产品成本的70%以上,所以先进的设计技术是先进的制造技术的核心。利用CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)软件可辅助完成产品或工程设计的建模、修改、分析和优化,使设计过程实现集成化、网络化,达到提高产品设计质量、降低产品成本和缩短设计周期的目的。现代CAD技术沿着“信息集成—过程集成—企业集成”的道路发展,先进的制造技术也经历了同样的发展历程。
NX软件作为西门子(SIMENS)公司提供的在产品全生命周期解决方案中面向产品开发领域的旗舰产品,为用户提供了一套集成的、全面的产品开发解决方案,用于产品设计、分析、制造,帮助用户实现创新产品、缩短产品上市时间、降低成本、提高质量的目的。
西门子公司是全球产品全生命周期管理(PLM)领域软件与服务的市场领导者,公司的产品主要有为机械制造企业提供从设计、分析到制造应用的NX CAD/CAM一体化软件、基于Windows的设计与制图产品SolidEdge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术ProductVision,以及被业界广泛使用的以高精度边界表示的实体建模核心Parasolid等。
NX软件的CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成。NX软件面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,该技术使产品的数据模型能够在设计制造全过程的各个环节保持相关,有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图生成等设计功能,而且可以通过有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。同时,NX软件可以使用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其处理程序支持多种类型的数控机床。另外,它所提供的二次开发语言NXOpen、GRIP、NXopen API等,简单易学,实现功能多,便于用户开发专用的CAD系统。具体来说,该软件具有以下特点:
(1)具有统一的数据库,真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间无数据交换的自由切换,方便实施并行工程。
(2)采用复合建模技术,可将实体建模、曲面建模、线框建模、显式几何建模与参数化建模融为一体。
(3)采用基于特征(如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等)的建模和编辑方法作为实体造型基础,形象直观,类似于工程师传统的设计办法,并可实现参数驱动。
(4)曲面设计采用非均匀有理B样条作为基础,可使用多种方法生成复杂的曲面,特别适合汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。
(5)制图功能强,可方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。它不仅能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明,还能直接对实体做旋转剖视图、阶梯剖视图和轴测图,增强了绘制工程图的实用性。
(6)以Parasolid为实体建模核心,实体造型功能处于领先地位。目前,CAD、CAE、CAM软件均以此作为实体造型基础。
(7)提供了界面良好的二次开发工具GRIP(Graphical Interactive Programing)和UFUNC(User Function),并能通过高级语言接口,使NX软件的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。
(8)具有良好的用户界面,绝大多数功能都可以通过图标实现,在进行对象操作时,具有自动推理功能。同时,在每个操作步骤中,都有相应的提示信息,便于用户做出正确的选择。