电”一个与我们生活息息相关,再密切不过的事物,从一开始人们对它的恐惧,到现在的息息相关密不可分。早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。我国在东汉时期的王充在《论衡》一书中提到“顿牟掇芥”等问题。从恐惧到逐渐认识,再到加以利用,经历了一个漫长的过程,“电”因此也改变了人类的命运。1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机,再到1821年英国物理学家法拉第发明了世界上第一台真正意义上的电动机。虽然装置简陋,但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先,开启了人类利用电能的新纪元。1879年爱迪生发明了世界上第一只实用的白炽灯泡,从此将光明带进人们的生活世界。
电的发明和利用使得人类社会进入到了一个崭新的世界,促进了人类制造技术的发展,而以制造业为基础的工业文明,将人类文明社会推向了一个新时代。伴随着人类文明的不断前行,人们始终没有停止对这种能源的开发与利用,应之而生的电器技术也为人们更好地加以利用这种能源提供了巨大的帮助,而同样不断发展的客观要求,也对我们的电器人提出了更多的要求与挑战,使得我们的设计需要更趋于人性化,产品由传统型向组合化、智能化、高灵敏度和高可靠性方向发展。
电器的设计工作过程往往比较复杂, 中间涉及电、磁、机械、材料、结构和安全性等方面的技术,因此在设计过程 当中需要做大量的分析、验证和结构处理等工作,产品经过反复电气特性与机械特性的验证、测试之后,才可以成为一款满足性能需要,可靠性达标的产品。因此,创新性的设计出合理的高性价比、高安全性的产品都成为摆在电器企业面前的一个挑战。
近几年来,我国的电器设计制造水平不断提高,电器的开发研制工作从传统的设计过程逐步向智能化技术方向发展,电器的技术理论和电器产品结构正处于不断的完善与全面提高的阶段,设计过程中大量引用计算机辅助设计技术,使产品开发设计速度大大提高,产品开发周期不断缩短,为我国电器行业的产品设计注入了强力剂。CAD/CAE/CAM技术的不断发展, 使得电器设计由传统的二维时代逐步向三维的设计阶段跨越,对应的优势也一步步凸显出来。由于电器产品的结构比较复杂,涉及的零部件比较多,部件之间的相互结构位置关系要求比较严格,空间布局复杂,因此在传统的二维设计环境里很难将产品的结构关系清楚表达出来,因此在装配制造过程当中经常会在最终组装产品时,出现配合关系错误,零组件之间出现互相干涉等等问题,公司往往需要经过多次修改变更才可以成型最终的产品。当设计者改为在三维的空间环境里进行实体的数据模型设计时,设计者可以非常清楚直 观地看到自己的设计思路,并在设计过程当中发现可能的设计问题,将错误在设计阶段就回避掉。借助于计算辅助分析加工制造等智能化集成系统,可以快速的进行结构设计、实体造型、特性分析、加工模型和成型可形性分析等工作,避免传统手工计算方式需要花费大量时间与人力的问题。计算机专家辅助分析模块,可以方便地根据电器的性能要求,来确定合理的结构形式,合理的安排激磁系统、反力系统,选择合理的触桥类型、灭弧装置等。为设计工程师提供有限的设计分析数据,为设计一款性能达标、高可靠性的产品提供技术保证。
SolidWorks产品作为一款出色的计算 机辅助设计、分析、制造系统,正在被越来越多的电器行业客户所应用,帮助越来越多的电器设计企业来提高产品设计的安全性,缩短设计周期,大大提高了设计效率,使企业更好得赢得市场。
SolidWorks作为视窗环境下发展而来 的3D实体模型设计分析系统,为达索旗下的子公司,专门负责研发与营销视窗形机械设计软件及分析系统。SolidWorks设计软件采用参变数相结合的设计方式,并以特征化的思想来进行结构模型的设计,结合至上而下及至下而上的灵活装配体设计思路,使设计者可以更加得心应手来将自己的设计意图表达于实际的设计模型数据上面。
对于电器元器件产品的设计,比如断路、接触器、继电器等产品,产品其整体结构复杂,其中涉及到的零部件产品也比较多,因此在设计过程当中需要花去大量的时间来进行结构的布局,零组件的设计。SolidWorks设计软件由于继承了视窗系统的使用特点,设计工程师可以在Windows的操作环境下灵活进行产品设计。SolidWorks所发展的突破性的智慧特征技术(SWIFT)帮助设计人员快速成为合格的3D设计工程师,另外软件特有的Instant3D动态修改技术,使工程师可以对多重关联特征进行整体性变更。
产品结构在设计的时候我们经常会碰到的一个问题是,如何定义产品构件的设计尺寸公差,如何定义一个合适的装配尺寸带?众所周知,我们在设计产品时往往是以理论值来进行模型或是图样数据的绘制,但工艺制造偏差是我们在制造时不得不去考虑的关键性问题。SolidWorks 在SWIFT系统当中提供了一个尺寸专家工具(DimXpert)及TolAnalyst公差分析工具,借助这两个工具我们可以用来研究公差各组合方法对于组合件两个特征之间的尺寸堆栈的影响,各项研究的结果是一个最小和最大的公差堆栈,一个最小和最大的平方根总和(RSS)公差堆栈以及一份有影响的特征和公差的清单。就使得我们在产品的设计前期定义合理的尺寸公差范围,使在满足性能,装配要求的前提下,合理调整公差范围,降低工艺制造难度,增加装配精度,以避免产生过高的产品不合格率。