銑刨機是一種高生產率的養護機械，可應用于公路、高等級公路舊瀝青路面等大型工程的翻修銑刨。該機型在國內起步較晚，且品種少、規格不全、技術水平低。隨著我國高等級公路的高速發展，養護機械的需求呈日益上升的趨勢。天津工程機械研究院作為國家工程機械行業的重點企業，開發具有自主知識產權的產品刻不容緩。LX2000銑刨機是鼎盛公司承擔的國家科技部重點項目，也是2003年公司重點新產品之一。系統共3個部件（傳動系統、銑刨總成、罩殼總成），共128個零件。

CAXA實體設計軟件在課題中按以下流程進行應用驗證及實施：

所有零部件的三維建模

項目組在零部件三維建模時著重采用CAXA實體設計智能圖素拖放及CAXA電子圖板二維草圖繪制輸入后經過拉伸、旋轉、掃描、放樣等三維工具生成三維模型。在采用拖放實體造型進行三維建模時，可以感受到系統在擁有自己新穎獨特的三維建模理念——完全可視化三維設計的優越性，它給設計者一個最直觀最全面即“所見即所得” 的視覺效果進行設計工作，從而簡化思維，為設計者提供一個廣闊的思維空間去進行更有意義的設計創新工作。

標準件庫的調用、企業通用件庫的建立和管理

項目組利用CAXA實體設計系統的建庫功能建立了LX2000銑刨總成零件庫，在整個設計驗證過程及后期調用時只需打開零件庫文件，所有零部件便一目了然，查看或修改方便快捷。系統提供的這種開放式圖庫建立及管理功能恰恰滿足了公司定制企業通用件的需求，非常有利于公司的產品數據積累并極大的提高系列產品的開發速度，為設計者節約更多寶貴的時間去進行更有意義的創新工作。

零部件裝配，機構干涉檢查及運動模擬

在對銑刨滾筒 、罩殼總成及傳動系統總成的裝配中，項目組充分運用了CAXA實體設計系統提供的三維球裝配、無約束裝配、約束裝配三種裝配方式。項目組成員一致認為三維球使用時的“得心應手，隨心所欲”及其裝配效率是目前其它三維軟件不可比擬的，同時也是CAXA實體設計系統靈魂之所在。除三維球外，利用無約束及約束裝配結合系統提供的裝配生成工具也是裝配過程中一個行之有效的裝配途徑。另外，傳統的三維設計軟件在裝配時往往約束重重，造成后期修改極為困難，修改后經常需要對各零部件進行重新造型或重新裝配，重復工作量大。這一點在CAXA實體設計XP系統中得到了很好的解決，在裝配過程和后期需要對裝配體進行修改時，利用系統的三種裝配方式可以非常靈活的對已經進行過的裝配進行調整，同時原有的約束關系仍然保留。這種裝配的靈活性對大型的裝配體特別重要，它將最為有效的減少裝配工作量并提高設計效率。

在系統中只需將需要進行干涉分析的零部件選定，利用干涉檢查工具就可得到干涉結果。利用這一工具項目組對整個總裝進行了干涉檢查，根據干涉結果修改了存在干涉的部件，有效的保證了技術圖紙輸出的正確性。

二維圖的生成，技術圖紙的打印輸出

在CAXA實體設計XP系統中，部件的三維模型可存為ParaSolid通用文件格式，在系統集成的CAXA電子圖板中直接讀入該格式，

根據鼎盛公司企業標準，首先可以利用電子圖板圖框定義工具對標題欄、附加欄、明細欄格式進行鼎盛化。操作過程非常簡便。按照各零件的具體要求，系統可選擇自動生成各視圖的二維圖，然后利用系統提供的一整套繪圖命令和功能，完成圖形編輯功能，快速、方便地繪制二維工程圖。系統自動生成的各視圖同三維模型能保持相關聯，在對模型進行修改后，二維圖能保持與三維模型的同步改變，省略了對二維圖重復修改的工作，并保證工程圖紙的準確性。電子圖板系統功能較豐富，各功能模塊直接面向機械設計行業，大量簡化圖紙的繪制步驟。系統支持目前行業中常用的CAD圖形格式，可以保證公司同其它企業間的數據交流，并解決企業在軟件升級過程中對以往的技術數據的轉換困難的難題。唯一不足的是在操作界面稍顯粗糙，這也是國產行業軟件相比于國外軟件較為薄弱的一個環節。

在二維圖板上可以對各個線型寬度加以設置，調整至最佳輸出效果即可打印輸出。大批量打印時，系統提供了打印排版工具，將所需打印的圖紙均加入至排版文件，系統根據輸出圖幅自動排列所有圖紙即可一次性全部打印。圖一為罩殼焊體部件二維工圖。

圖一、 符合國家標準的二維工程圖

零部件報表的生成

零部件報表（外協件表、外購件表、標準件表）在生產中起著指導生產、協調供應的關鍵性作用。它是整個課題項目的重要輸出技術文件。在CAXA 實體設計XP中零部件的報表可通過兩種方式生成：1）利用電子圖板的圖紙管理系統；2）在實體設計里利用自動BOM輸出成EXECL格式，然后根據鼎盛公司的企業標準編輯成要求格式。這樣在EXECL中就是一份完整的零部件報表，大大節約了項目組在設計后期的技術文件的制作時間，提高了整個設計過程的效率。

圖二、罩殼焊體的BOM表

零部件的渲染及工作過程動畫演示，及在產品說明書編制上的運用。

鼎盛公司以往的新產品方案審查，由于受軟件的限制，在方案說明時，均以工程二維圖為主，由于比較抽象，評審專家對方案內容的理解上存在障礙，設計者也難以準確的表達自己的設計意圖。在產品的廣告宣傳及說明書制作中，由于缺乏各部件的三維模型，只得以二維圖代替，這使得不經常同圖紙打交道的客戶接受起來比較困難。在CAXA 實體設計XP軟件中基于全真三維設計的開發環境，設計者可以具體全面的表達設計方案，

LX2000銑刨機為公司2003年重點開發的新機型，為了新產品的設計及銷售部門向客戶的模擬演示，項目組利用CAXA實體設計的渲染功能做成該部件的渲染圖及說明書素材，如圖三、四所示。

圖三

圖四

項目組在動畫的設計中主要運用了智能動畫編輯器分別對傳動裝置帶動銑刨總成進行工作和罩殼總成的后門用液壓油缸進行提升和旋轉的運動過程進行了動畫模擬運動。

報告總結

通過驗證的實施，項目組認為CAXA實體設計系統具有以下特點：

1、CAXA實體設計XP系統能夠做到“簡單事情簡單做”，把設計步驟減到最少，節約設計意圖的表達時間，讓設計者可以盡力于最重要的任務——設計，體現了產品創新的理念和方法。

2、基于拖放式操作的全真三維CAXA實體設計XP軟件系統內含豐富的三維工具模塊并集成符合國家標準的標準件庫，結合軟件易學易用的特點，比較貼合工程機械企業產品設計的要求，具有較高的運行速度和靈活的操作性，為設計者提供豐富的交互性能，能有效提高工作效率。

3、雙向式圖庫管理功能允許設計人員很方便地在任意CAXA實體設計XP的設計或部件中插入標準件項目。通過引用庫中的常用零件，設計人員可以確保設計的一致性，以遵循公司的標準，對于企業知識重用和工程經驗的繼承具有重要意義。

4、系統具備的渲染和動畫功能非常適合做公司的產品宣傳和產品演示，有利于銷售人員和客戶之間的溝通，增強客戶對公司產品的信心，使銷售成功的機率大大增加，提高公司產品的市場占有率。

5、CAXA三維實體設計XP軟件若用于公司新產品的設計上，利用現有的網絡環境，可以讓課題組的所有成員及時地進行圖紙及數據的及時溝通，適合多組設計人員同步運行的工程作業環境，支持產品研制過程中的流程并行和項目協同，有效地保證整個課題設計同步進行的正確性。這將從一定程度上加快新產品的開發速度，縮短產品的開發周期，使企業能夠快速響應不斷變化的市場需要，用盡可能短的時間以盡可能少的成本推出產品，為新產品的迅速推出并占領市場奠定基礎，產生更高的經濟效益。

根據設定的驗證項目，通過CAXA實體設計軟件在LX2000傳動及工作裝置系統整個設計過程中的使用，從方案設計到技術圖紙、技術文件的輸出，CAXA實體設計軟件完全滿足工程機械產品設計及標準化生產圖紙生成的要求，尤其是該軟件具有獨特的三維球實體操作工具、超越參數化設計的靈活性修改能力、創新的目錄式圖庫操作方式、基于網絡的設計工程環境等特點，其對于我國工程機械行業自主知識產權關鍵技術缺乏、產品創新能力低的狀況將有明顯改善，促進我國工程機械產品在國際化市場競爭中占有一席之地。