NX (datorstödd design)

NX (tidigare "Unigraphics") är ett CAD / CAM / CAE- system tillverkat av Siemens PLM Software [1] [2] (före 1 oktober 2007 kallades det UGS). Programmet använder den geometriska modelleringskärnan Parasolid .

NX stöder ett brett utbud av operativsystem , inklusive UNIX och Linux , Mac OS X , Windows med möjlighet att köra flera operativsystem samtidigt [3] .

Programmets främsta konkurrenter är Dassault Systèmes CATIA och PTC :s Creo Elements/Pro (ProEngineer) .

Skapande historia

Från början kallades systemet "Unigraphics" och utvecklades av det amerikanska företaget United Computing. 1976 förvärvade McDonnell Douglas (idag Boeing ) United Computing och McDonnell Douglas Automation Unigraphics Group bildades därefter. EDS förvärvade verksamheten 1991 . Efter förvärvet av EDS av Structural Dynamics Research Corporation 2001 slogs Unigraphics-produkten samman med SDRC :s I-DEAS CAD. Det gradvisa tillägget av I-DEAS-funktionalitet till Unigraphics kärnkod blev grunden för den befintliga NX-produktlinjen.

Ytterligare funktionalitet hos Imageware-produkten har integrerats i NX-systemet för att utveckla funktionaliteten för att bearbeta skannade data (punktmoln och data i STL-format) för att stödja reverse engineering -processer [4] .

NX Solutions

Design ( CAD )

Uppsättningen av applikationer som ingår i NX CAD-paketet låter dig lösa problemet med att utveckla en komplett elektronisk layout av hela produkten och dess komponenter för efterföljande användning i processerna för teknisk beredning av produktion.

Funktionaliteten i applikationerna gör att du kan automatisera stadierna av produktdesign och release av designdokumentation i olika former av presentation. Både "bottom-up" och "top-down" designtekniker stöds med möjligheten att bygga end-to-end utvecklingsprocesser från produktkrav till stadiet för att utfärda data för produktion.

Industriell design

Industriella designverktyg i NX är designade för att utveckla det yttre utseendet (eller interiören) av den designade produkten och analysera dess estetiska och visuella egenskaper. Denna funktion gör att du kan automatisera designutvecklingsprocessen från digitalisering eller skapa tvådimensionella skisser till analys av tekniska processer för tillverkning av externa utseendeelement och design av lämplig utrustning.

Designautomationsverktyg representeras av följande grupper av verktyg:

• Ytmodellering (Freeform Shape) är en verktygslåda för att skapa parametriska ytor av vilken komplexitet som helst, samt en uppsättning verktyg för att analysera kvaliteten på geometri.
• Fri modellering (Realize Shape) är en verktygslåda som låter dig skapa exakt geometri med hjälp av subdivisions-ytalgoritmen, där användaren ändrar geometrin genom att dra kontrollmarkeringspunkter. Denna metod låter dig skapa vilken form som helst utan att använda komplexa parametriska beroenden och samtidigt få en geometri som du sedan kan arbeta med i alla efterföljande steg utan konvertering.
• Dynamisk rendering (Dynamic & Photorealistic Rendering) - en uppsättning mekanismer som låter dig få en realistisk bild av produkten både i realtid och i sekventiellt läge. I realtid uppdaterar och regenererar systemet automatiskt den resulterande bilden med alla förändringar i geometrin. När en bild genereras tas hänsyn till ljuskällor, material, texturer, miljöparametrar, skuggöverlagring och andra parametrar som påverkar kvalitetsegenskaperna hos den resulterande bilden. Rendering kan utföras både i interaktivt läge och i bakgrunden, och vid behov kan en fjärråtergivningsmekanism på specialiserade servrar användas.

Utöver dessa verktygssatser tillhandahåller NX CAD funktionalitet för reverse engineering -uppgifter som kan inträffa under industriell designutveckling. Denna funktion gör att du snabbt kan bearbeta den skannade data som kommer i STL-format eller i form av ett punktmoln, och få en exakt geometri som kan användas vidare i utvecklingen.

Design av mekaniska system

NX CAD-systemet låter dig modellera delar och sammansättningar av produkten, utföra korsningsanalys och massberäkning, förbereda 2D-dokumentation - ritningar eller 3D-dokumentation med PMI (dimensioner och anteckningar tillämpas på 3D-modellen). Med hjälp av verktygslådan med delar och monteringsmodelleringsapplikationer kan användaren skapa en komplett digital analog av den utvecklade enheten eller enstaka delen, innehållande den exakta geometrin, beräknade massa-tröghetsegenskaperna, materialegenskaperna, såväl som alla de krav som krävs för tillverkning och kontrollera.

Systemets kapacitet tillåter modellering av produkter av vilken grad av komplexitet och dimension som helst - från hushållsapparater till produkter från fartygs- och flygindustrin. De elektroniska modellerna som skapas i NX CAD-applikationer används vidare i modulerna för ingenjörsanalys och processteknik.

Designa routingsystem

NX CAD-systemet tillhandahåller flera applikationer som täcker uppgifterna att designa el- och rörsystem för olika ändamål. Funktionaliteten hos dessa applikationer gör att du kan modellera system med hänsyn till fysiska begränsningar (sag, böjradier, raka sektioner, etc.), samt välja systemkomponenter enligt ett eller flera kriterier. Följande applikationer är tillgängliga i den aktuella versionen av NX:

• "Elektrisk design" - innehåller en komplett uppsättning verktyg för att skapa en elektrisk beskrivning av produkten som utvecklas, analysera tillverkningsbarhet och förbereda nödvändiga data och dokumentation för produktion. Denna applikation integreras med alla större ECAD-system som skapar en schematisk del av den elektriska beskrivningen av en produkt eller dess delar.
• Rörkonstruktion - Innehåller verktyg för att designa hydrauliska, pneumatiska, bränsle- och andra rörsystem som består av stela komponenter.
• "Logisk routing" - låter dig utveckla en schematisk beskrivning av en produkt för pipelinesystem och länka den till en 3D-layout för att säkerställa routing och kontroll av överensstämmelse med lagda rutter med ett diagram.

Mechatronics Concept Design (MCD)

MCD-applikationen är utformad för att simulera beteendet hos mekatroniska system i de tidiga designstadierna. Användaren förses med en virtuell simuleringsmiljö där han kan beskriva produkten som utvecklas med hjälp av de fysiska egenskaperna hos dess komponenter, ställa in gränsvillkor, verkande krafter och miljöparametrar. Vidare, genom att simulera systemets beteende i realtid, kan användaren analysera dess beteende med hjälp av virtuella sensorer och signaler.

Även i MCD-miljön implementeras funktionaliteten för virtuell driftsättning, vilket möjliggör simulering genom att kombinera de fysiska och virtuella komponenterna i produkten, i synnerhet genom att kombinera en riktig digital styrenhet med en virtuell digital modell av mekanismen [5] .

Engineering Analysis ( CAE )

Uppsättningen av tekniska analysverktyg i NX-systemet är en tillämpning av för- och efterbehandling (Pre/Post) och beräkningslösare kopplade till gränssnittet [6] . Både NX Nastran-paketet och mjukvarupaket från andra utvecklare kan fungera som lösare. Den tekniska analysmiljön kan arbeta både självständigt och i integration med Teamcenter PLM-systemet [7] . I det senare fallet lagras all beräknad data i PLM-systemet och hanteras vad gäller åtkomsträttigheter, revisioner, release- och godkännandeprocesser etc.

För-/efterbehandlingsapplikationen är byggd på den vanliga NX CAD-applikationsplattformen och drar full nytta av den geometriska kärnan Parasolid . De beräknade modellerna är kopplade till de ursprungliga 3D-modellerna, och om det behövs några ändringar eller förenklingar har användaren möjlighet att redigera den tillhörande geometrin utan att påverka den ursprungliga modellen, utan hålla reda på alla ändringar.

Funktionaliteten hos verktygen som ingår i NX-teknikanalyspaketet låter dig analysera den statiska belastningen av en struktur, söka efter naturliga frekvenser (dynamik), aerodynamisk och termisk analys och även lösa ett antal tillämpade specialiserade problem.

Den 14 juni 2016 introducerade Siemens PLM Software -företaget Simcenter, en omfattande produktportfölj för teknisk analys, som inkluderar verktyg för att utföra 1D- och 3D-beräkningar, fysisk testning, datahantering för ingenjörsanalys, förutsäga tekniska egenskaper och produktbeteende [8] .

Verktygsdesign

Förutom applikationer som ansvarar för designen av själva produkten, erbjuder NX CAD-systemet ett antal lösningar som ansvarar för designen av tillverkningsanläggningar:

• Mould Wizard är ett paket för att designa formelement för gjutna produkter.
• Progressive Die Wizard är ett progressivt formdesignpaket.
• Die Engineering and Die Design - Moduler för formkonstruktion och formstruktur.
• Enstegsformbarhet - En formbarhetsanalys i ett steg för att utvärdera genomförbarheten av kallformning av en plåtdel.
• Electrode Design är en EDM-verktygsdesignmodul.

Applikationer skapas med hänsyn till principen för mastermodellen och ger en associativ koppling både till produkten (CAD) och med verktygsprojektet i CAM.

CNC programmering ( CAM )

NX CAM  är en modul för att förbereda styrprogram för CNC-maskiner [9] .

Stöder olika typer av bearbetning: svarvning , fräsning på 3-5-axliga CNC-maskiner, svarvfräs, tråd EDM . NX CAM-systemet stöder avancerade typer av bearbetning och utrustning: höghastighetsfräsning, funktionsbaserad bearbetning, svarvfräs multifunktionsmaskiner. Innehåller en inbyggd verktygsmaskinsimuleringsmodul som körs i NC-koder (G-koder) som används för NC-analys och ger kollisionskontroll.

Den associativa relationen mellan den ursprungliga modellen och den genererade verktygsbanan säkerställer att data uppdateras automatiskt när ändringar görs.

Koordinera mätmaskinprogrammering och mätdataanalys

Modulen för programmering av koordinatmätmaskiner (CMM) tillhandahåller utarbetande av styrprogram för CMM och analys av mätdata, inklusive jämförelse av mätdata med en 3D-modell. Ett mätprogram kan skapas med hjälp av PMI-objekt - information om dimensionstoleranser och avvikelser hos former och ytor. I detta fall reduceras mängden manuell datainmatning, och kontrollprogrammet kan associeras med den ursprungliga modellen och följaktligen spåra ändringar. Simulering av CMM-mätningsprocessen baserad på NC-koden (vanligtvis DMIS [10] ) stöds.

Verktyg för att utöka systemets funktionalitet

NX-systemet tillhandahåller en uppsättning mekanismer som låter dig utöka standardfunktionaliteten och utveckla dina egna automationsverktyg baserade på NX-plattformen. För utveckling kan större programmeringsspråk som .NET , C++ , Python , Java användas . Systemet ger också möjlighet att använda det interna programmeringsspråket KBE (knowledge based engineering).

Synkronteknik

Den synkrona simuleringstekniken utvecklad av Siemens [11] [12] implementerades först i NX 6-utgåvan, som släpptes den 30 juni 2008. Denna teknik låter dig arbeta med en topologisk beskrivning av modellgeometrin utan att ta hänsyn till parametriska beroenden eller deras frånvaro. Traditionella parametriska modelleringsverktyg har ett antal kända begränsningar när man arbetar med icke-parametrisk geometri eller komplexa parametriska beroenden. Synkronteknologi gör det möjligt att arbeta med sådana modeller och redigera dem, automatiskt känna igen geometriska element och relationer mellan dem. NX används i stor utsträckning inom maskinteknik, särskilt i industrier som producerar produkter med hög packningstäthet och ett stort antal delar (kraftteknik, gasturbinmotorer, transportteknik, etc.) och/eller tillverkning av produkter med komplexa former (flyg, bilindustri) , etc.) .). I synnerhet används systemet av så stora företag som Daimler [13] [14] , Chrysler [15] , Boeing [16] , Bosch [17] , NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [18] [19] [20 ] , Land Rover BAR [21] , Red Bull Racing [22] , MMPP Salyut [23] , OKB im. Sukhoi " [24] ," MVZ dem. Mile " [25] , PJSC "KAMAZ" [26] , " GKNPTs im. Khrunichev " [27] , JSC "Aviadvigatel" [28] , JSC "Metrovagonmash" [29] , Design Bureau "Aerospace Systems" [30] , NPO "Saturn" [31] , PKO "Teploobmennik" [32] , LLC " All-Union research center for transport technology" (VNICTT) [33] , JSC "Kronstadt" Arkivexemplar av 28 januari 2021 på Wayback Machine och andra. NX används flitigt av företag som tillverkar konsumentvaror, medicinsk utrustning, elektronik [34 ] .

Anteckningar

1. ↑ Recension: Siemens PLM NX 11  // Develop3D. — 9 maj 2016.
2. ↑ Al Dean. Recension: Siemens PLM NX 11  // isicad.ru. — 10 november 2016.
3. ↑ Siemens NX blev tillgänglig för Mac OS X  // CADpoint.ru : Pressmeddelande. - 14 juni 2009.
4. ↑ Fördelar med integration med NX  // Digital Process LTD. Arkiverad 27 december 2016.
5. ↑ Siemens PLM Softwares nya maskindesignlösning för att förbättra utvecklingstid och kvalitet  // Design World Online. - 14 september 2010.
6. ↑ Goncharov P. S., Artamonov I. A., Khalitov T. F., Denisikhin S. V., Sotnik D. E. NX Advanced Simulation. Ingenjörsanalys . - M .: DMK Press .. - 2012. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
7. ↑ R. Bush. Grunderna för strukturell hållbarhet med NX  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - Nr 1 (37) . - S. 30-33 .
8. ↑ Siemens presenterar Simcenter-lösningen för att förutsäga de tekniska egenskaperna och det nödvändiga beteendet hos en produkt under dess utveckling  // isicad.ru. — 17 juni 2016.
9. ↑ Vynce Paradise. Vilket bearbetningssimuleringssystem använder du?  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - Nr 3 (39) . - S. 51-54 .
10. ↑ ISO 22093:2011 Industriella automationssystem och integration - Fysisk enhetskontroll - Dimensional Measuring Interface Standard (DMIS)  // ISO. — 2011.
11. ↑ Siemens PLM Software släpper CAD NX 6  : PC Week. Nyheter. - 11 augusti 2008.
12. ↑ Siemens PLM ger en ny ström till CAD  : PC Week. Nyheter. — 13 maj 2008.
13. ↑ Alexander Sukhanov. "Vår verksamhet i Ryssland är en ljus framgångssaga för Siemens PLM Software"  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2011. - Nr 1 (61) . - S. 10-20 .
14. ↑ “Siemens PLM Software-teknologier används av de flesta företag som presenterade nya modeller på North American Auto Show”  // Mechanical Engineering Portal. — 28 januari 2012.
15. ↑ "Chrysler överger CATIA till förmån för NX"  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2010. - Nr 4 (56) . - S. 24 .
16. ↑ "Boeing tecknade ett avtal med Siemens PLM Software för en period på 10 år"  // Air Transport Review. — 2012.
17. ↑ "Vinnare och förlorare: Industrijätten Bosch standardiserar CAD och PLM"  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2016. - Nr 3 (103) .
18. ↑ "Siemens "hade en hand" i starten av arbetet med Curiosity scientific laboratory"  // i-Mash.ru. — 15 augusti 2012.
19. ↑ Mark Clarkson. "På väg till Mars!"  // isicad.ru. — 30 ​​augusti 2012.
20. ↑ "Siemens lösningar för NASA rover"  // Kompaniya magazine. - augusti 2012. Arkiverad från originalet den 7 juli 2013.
21. ↑ Land Rover BAR-team använder Siemens PLM-programvarulösningar för att utveckla en kappsegelbåt för att delta i America's Cup 2017  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2016. - Nr 6 (106) .
22. ↑ Fortsättning följer . Siemens som en spegel av den nya industriella revolutionen  // Autopilot magazine. - 3 oktober 2016. - Nr 7 . - S. 54 .
23. ↑ Alexander Sukhanov. För byggande av flygmotorer är NX utanför konkurrens  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2007. - Nr 6 (36) .
24. ↑ Alexander Sukhanov. Spelet spelas som en vuxen. Intervju med E. I. Savchenko, chef för CAD-avdelningen på Sukhoi Design Bureau  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2006. - Nr 5 (29) . - S. 7-14 . Arkiverad från originalet den 27 december 2016.
25. ↑ Alexander Sukhanov. MVZ dem. M.L. Mil är redo att hjälpa andra anläggningar av de ryska helikoptrarna som håller i utvecklingen av PLM  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2013. - Nr 1 (77) .
26. ↑ Alexandra Sukhanov, Yuri Sukhanov. Genom att hylla investeringar, teknologier och partners i implementeringen av PLM insåg vi att huvudförutsättningen för framgång är passionen hos våra anställda  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2014. - Nr 1 (85) .
27. ↑ Statens rymdforsknings- och produktionscenter uppkallat efter M.V. Khrunicheva och Siemens PLM Software tillkännager den största implementeringen av PLM-system i Ryssland  // isicad.ru. — 26 oktober 2010.
28. ↑ Siemens PLM-programvarulösningar moderniserar produktionen av ryska flygmotorer  // CAD och grafik. - 2010. - Nr 3 .
29. ↑ Ideal PLM Technology Day Conference, St. Petersburg 2015  // cadroad.com.
30. ↑ Alexander Sukhanov. Vår designbyrå är ett av få specialiserade företag i världen som har kompetens att skapa ett flygplan eller helikopter BCS som uppfyller alla moderna krav  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2015. - Nr 1 (93) .
31. ↑ Pavel Chupin, Yuri Zelenkov, Yuri Shmotin. Virtuell designmiljö  // NPO Saturn. — 12 oktober 2010.
32. ↑ Rapport om konferensen "Informationsteknologier för produktlivscykelstöd"  // 2cio.ru.
33. ↑ En rad specialiserade tankbilar håller på att utvecklas . Hämtad 10 april 2017. Arkiverad från originalet 10 april 2017. (obestämd)
34. ↑ Dyson Innovation Network designar bästsäljande dammsugare   // Digitaleng.news . - 12 juni 2008.

Litteratur

• Vedmid P.A., Sulinov A.V. Programmeringsbearbetning i NX CAM. — M.: DMK Press, 2014. — S. 304. — ISBN 978-5-97060-143-3 .
• Vedmid P. A. Grunderna i NX CAM. — M.: DMK Press, 2012. — 216 s. — ISBN 978-5-94074-455-9 .
• Goncharov P. S., Artamonov I. A., Khalitov T. F. NX Advanced Simulation. Ingenjörsanalys. — M.: DMK Press, 2012. — 504 sid. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
• Goncharov P. S., Eltsov M. Yu., Korshikov S. B., Laptev I. V., Osiyuk V. A. NX för en maskiningenjör. — M.: ID DMK Press, 2010. — 504 sid. - ISBN 978-5-94074-590-7 .
• Danilov Yu., Artamonov I. Praktisk användning av NX. — M.: DMK Press, 2011. — 332 sid. — ISBN 978-5-94074-717-8 .
• Eltsov M. Yu., Kozlov A. A., Sedoykin A. V. Designar i NX under Teamcenter-kontroll. — M.: DMK Press, 2013. — 752 sid. - ISBN 978-5-94074-839-7 .
• Krasnov M., Chigishev Yu Unigrafik för proffs. - LORI, 2003. - 320 sid.
• Pochekuev E. N., Puteev P. A., Sheenberger P. N. Design av sekventiella stansar för arkstansning i NX-systemet. — M.: DMK Press, 2012. — 336 sid. - ISBN 978-5-94074-858-8 .
• Torop D. N., Terlikov V. V. Teamcenter. Början av arbetet. — M.: DMK Press, 2011. — S. 280. — ISBN 978-5-94074-783-3 .

Länkar

• NX på Siemens PLM Softwares officiella webbplats . Arkiverad från originalet den 16 januari 2013. (obestämd)
• Böcker om NX, Teamcenter och Solid Edge mjukvaruprodukter på ryska . Arkiverad från originalet den 16 januari 2013. (obestämd)