基于DELMIA二次开发的转向架三维装配仿真系统的开发.pdf

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1、基于DELMIA二次开发的转向架三维装配仿真系统的开发口谢莹莹口鲍凯口马晓光口陈亚丽口田威1．南车南京浦镇车辆有限公司南京2100312．南京航空航天大学机电学院南京210016摘要：转向架是轨道车辆走行部的关键部分，研究其装配工艺规划和验证方法具有重要意义。通过对转向架的装配工艺流程进行分析．针对DELMIA仿真软件中存在的模型装配置位量大等问题，以VB为开发工具、DELMIA软件为平台，开发了转向架三维仿真系统。该系统应用虚拟装配技术，能批量提取模型信息，一次性导入、配置仿真环境，通过对装配过程中的碰

2、撞干涉进行实时监测，最后输出三维工艺文件，极大地减轻了使用者的工作量和使用难度，对装配工艺验证优化和一线工人培训具有重要意义。关键词：工艺规划干涉监测三维仿真系统工艺验证优化中图分类号：TH162文献标识码：A文章编号：1000—4998(2015)04—0055—03DELMIA是数字化企业精益制造集成式解决方案1转向架装配工艺分析(DigitalEnterpriseLeanManufacturingInteractionApplication)的缩写。是法国DassaultSystems公司PLM以某

3、典型型号转向架为例．其详细装配流程如图(ProductLifeManagement)家族成员之一，是一个面向l所示。设计、制造、维护、人机过程的“数字化工厂”仿真平台，转向架结构可细分为定位转臂、牵引装置、扭杆装与CATIA软件互为补充，应用涵盖了航空、航天、汽车置、基础制动装置等，整个装配过程可分为子部件组和船舶等几乎所有机械产品的数字化制造]。装、挂件装配、落轮、试验工序4部分。其中子部件组装装配是转向架制造过程中一个非常重要的环包括构架衬套压装、扭杆预组、牵引节点预组、弹簧上节。然而，传统的手工装配

4、逐渐暴露出众多弊端，夹板组装、定位转臂节点压装：挂件装配包括定位转臂如效率低．不能预先发现和处理设计错误等[2-4]。组装、牵引装置组装、抗侧滚扭杆组装、基础制动组装、在转向架装配工艺规划中应用虚拟装配技术]，制动管路组装，然后转入落轮工序，最后进行制动试验可在产品实际装配之前及时发现产品设计和工艺和静载试验。设计中存在的问题．有效减少装配缺陷和产品的故2转向架三维仿真系统开发障率，降低产品的研制风险，保证产品装配的质量。但是仿真软件的应用存在模型装配位置工作量大、2．1系统结构使用难度较高的问题。本文通

5、过对DELMIA进行二三维工艺装配仿真系统结构如图2所示，系统包次开发，批量提取模型信息，一次性导人、配置仿真括3大部分：数据层、支撑层、功能层。环境，最后输出三维工艺文件，极大减少了转向架(1)数据层。总结企业生产资源，对仿真所需的资装配仿真路径规划的工作量，能提前发现工艺规划源进行分类描述，建立仿真资源数据库，作为装配仿真不合理引起的干涉问题，提高了转向架装配仿真的的数据来源。效率和质量。(2)支撑层。通过对模型信息的提取，自动导人和收稿日期：2014年10月▲图1转向架装配流程图机械制造53卷第60

6、8期2015／4J动态碰撞与lf装配时间ll生成三维工jj可装配性l』屏幕l开始对根节点遍历l干涉分析I1分析II艺指导文件II评估II录像IN功能层否装配▲Yl『模型信息批1l1l碰撞避让f1jI仿真环境1l1l装配模板1l0量堡塾堇ll垫II旦墼里ll重旦箜堕1+l支撑层提取一级子节点信递归调用t息存人数据库原始Jl产品层次If装配状『I工序、工l位置姿态参lJ约束与装I装配动素l提取父节点信息存}0M表ll结构表』l态表jl步表fl数矩阵表ll配关系表Ii属性表}人数据库数据层j-0▲图2三维工艺仿

7、真系统结构图置位各个组件，并研究装配模板的重用策略，实现新产Parent=Ro品装配仿真路径的快速规划。otParent?／L==(3)功能层。包括动态碰撞与干涉分析、装配时间分析、生成三维工艺指导文件、可装配性评估、屏幕录笙壅)像等多种功能。▲图3模型信息提取模块流程图2．2系统开发工具3．1模型信息批量提取模块DELMIA提供了多种二次开发的接口，其中包括在分析所有转向架结构的基础上。总结出4种典自动化对象编程(V5Automation)和开放的基于构件的型的转向架结构，基本涵盖各种型号的产品，每种结

8、构应用编程接口(CAA)。CAA(ComponentApplication都由相同的零部件组成。信息模型批量提取模块针对Architecture)是DELMIA的一套C++函数库，该函数库这4种结构的产品模型，对产品树、环境模型的任意层在DELMIA运行时加载．用户可通过快速应用研发环数节点信息．进行批量识别、提取并保存到数据表中，境RADE(RapidApplicationDevelopmentEnvironment)不仅能