一、行业CAD应用背景

    我国食品和包装机械行业是伴随改革开放政策成长，发展，壮大起来的。近几年来，无论产品品种还是技术性能都有了较大的增长和提高，但是与国外同行业比较起来还有一定的差距，主要原因是该行业科研开发投入少，开发手段落后。现在一些企业开展了“甩图板工程”，但真正使用三维CAD的还很少。与此同时，国外包装机械企业大多采用了CAD/CAM技术，数控加工中心和柔性制造系统的应用也比较广泛，发达国家包装机械企业的技术、生产、销售等管理工作已经基本实现了计算机化。

    北京大森长空包装机械有限公司（以下简称大森）是由日本大森机械工业株式会社、日本百思到包装株式会社和航空工业部北京长空机械公司三方合资的企业。大森生产了多个系列的全自动枕式包装机，自1995年8月向客户提供第一台包装机至今，已经向国内几家最大的方便面厂商提供了数百台包装机。

    大森公司在三维CAD应用方面尚处在尝试阶段。由于生产设备所用的图纸大多参考日本方面提供的整装图，看图并不能完全了解内部构造，又由于日本图纸的规范与国标相差很大，生产人员无法通过日方提供的图纸直接生产，进行产品的改型就更加困难了。

    二、方案实施

    该公司要用三维CAD对一款热缩炉进行改造设计，经过比较与考察，最终决定采用国内自主开发的Solid3000系统，因其易学性和易用性较好，国标化也做得很全面。

    1．装配环境下设计

    热缩炉中的大部分零件都是参考原有整装图在装配环境下设计的。应用新洲三维Solid3000，可以使用一个已生成零件的几何体来帮助定义另一个零件，可以在生成组装零件后才添加加工特征，还可以将布局草图作为设计的开端，定义固定的零件位置、基准面等，然后参考这些定义来设计零件。如果在后续的设计中发现前面的设计不太合理，还可以方便地在装配环境下或是零件环境下进行修改。无论哪种方式修改，相应之处都能自动更新。

图1  装配设计

    热缩炉中有些部件是对称安装的，这时软件的装配阵列、装配镜像功能就很实用了。

    2．自动生成BOM表

    新洲三维Solid3000软件的BOM表是笔者最喜欢的功能之一。BOM表在生产管理中非常重要，能让设计部门、采购部门和生产部门并行开展工作，提高生产效率，很好地控制成本。在零件和装配设计完后填写零部件信息，包括代号、材料、类型等工程属性，以及特殊的自定义属性，BOM表即可自动生成。而且不必生成工程图就能直接生成BOM表，之前在零件和装配中填入的信息将自动导入，整个过程非常方便。有了这个功能，在设计部门生成工程图的同时，采购部门就已经可以去联系需要购买的原材料及成件了。

    3．制作装配工艺规程

    所有需要加工的零件的工程图都完成时，生产部门已经开始加工了。考虑到后续装配部门可能还是会有困难，笔者综合利用在工程图里插入轴测图与爆炸视图等功能制作了装配工艺规程。先装什么后装什么，装配工人对此一目了然，自然提高了装配速度。

图2 自动生成的BOM表

    三、实施效果

    采用新洲三维Solid3000软件，从零部件设计、装配设计到出工程图、把BOM表提供给生产部门及采购部门，总共用了不到两个月的时间，较之以前使用二维软件时，效率有较大提高。这主要体现在零部件及尺寸关联驱动上：修改零件的某些尺寸后，装配和工程图等都自动更新，即使在出工程图时发现尺寸不合理，只要修改驱动尺寸，零件和装配就能自动更新。采用三维CAD软件设计还为今后的再次改型提供了良好的基础。

图3 装配工艺规程

    新洲三维Solid3000的应用不仅缩短了产品的设计周期，降低了成本，而且能保证更高的产品质量，还可以加快产品创新，从而进一步提升企业的竞争力。