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3DCS软件介绍

        当今的设计和制造业瞬息万变，如果要降低成本并先于竞争对手将产品投入市场，就需要在设计初期确保工程设计团队设计方案的正确性。在整个战略决策中，快速并准确的分析尺寸工程是迎接这一挑战的关键因素，基于这个原因，DCS将先进的公差分析和可视化技术整合到CATIA V5环境中。这样，在投入加工之前，设计人员和工程师就能够在V5数字环境中定义、测试及修改产品尺寸和工艺。

        DCS是为尺寸工程提供解决方案的领先科技产品，在所有的制造产品与工艺中，二维工程都是产品生命周期管理（ PLM ）中一项极为有效的组成部分。 DCS软件强调数字化装配的变化模拟和Web检测数据的数据管理。尺寸工程要求在实际部件和装配的基础上符合预先确定的相关尺寸，而DCS更能准确的确定和传达装配需求，简化产品验证工艺，降低制造成本。DCS在原有的公差分析模块上新增了3DCS FEA CM、3DCS AAO、3DCS Spec Study模块，为产品设计制造、尺寸控制、以及质量控制等方面提供了最优的解决方案，全面支持客户实现质量目标，不仅能够使新产品快速投入市场，还能够强化现有的制造产品。  

 Analyst

3DCS Variation Analyst--基于CATIA V5的图形化3维公差分析软件

 预测：采用虚拟样机预测生产的产品的装配偏差

措施：为设计优化提供了装配累计偏差的影响因素

控制：采用先期的3D公差分析控制成本和尺寸的有效性 

概述：当今的设计和制造界正在不断地发生变革。如果工程设计团队在设计时能够一次成功，对于降低成本并先于竞争对手将产品投入市场是至关重要的。而快速并准确的尺寸公差分析是迎接这一挑战的整个战略决策的关键因素。基于这个原因，DCS将其最先进的3DCS公差分析和可视化技术整合到CATIA V5环境中。使得在投入加工之前，设计人员和工程师能够在V5 数字环境中定义、测试及修改尺寸产品和工艺要求。充分使用3DCS 公差分析，能够降低快速投入市场的新产品的开发成本，并改善现有的制造产品的性能。

基于CATIA V5 的3DCS Variation Analyst偏差分析，特别为设计人员和工程师的需求提供解决方案。它简单易学，能够预测零部件及工艺偏差的变化量并识别其偏差源。3DCS Variation Analyst 拥有一套应用广泛的工具和特性，能够灵活地进行工程分析，甚至可以分析最复杂的系统。它是执行详细的公差仿真建模的理想工具。3DCS Variation Analyst 使制造商能够在投入生产之前快速评测GD&T、装配工具以及装配顺序，从而充分估计设计、制造及装配稳健性。

优化产品设计和工艺

预测：采用虚拟样机预测生产的产品的装配偏差

措施：为设计优化提供了装配累计偏差的影响因素

控制：采用先期的3D公差分析控制成本和尺寸的有效性

        设计制造周期中的设计错误发现的越迟，造成的损失越大。3DCS 解决方案使CATIA V5 用户能够预先评估设计和装配概念，从而在产品开发周期的早期识别和纠正问题。在控制最终装配的尺寸装配要求时，通过最大化零件公差来进行尺寸完整性优化，从而改进设计和工艺的稳健性。

        3DCS Variation Analyst的分析输入

        进行一次完整的3DCS公差分析需要输入的基本条件为：

       1.零件的基本数模

       2.零件的定位系统

       3.零件的公差信息

       4.零部件的装配系统

       5.分析目标

        3DCS Variation Analyst的分析输出

        1.3DCS分析模型，可以直观查看零件装配过程以及偏差变化状况；

        2.目标分析：分析零件的装配目标是否达到；

        3.贡献率分析：对影响设计目标的因素进行全面的分析。

        关键的产品特性：

     二种类型的分析输出——蒙特卡罗仿真模拟，高-低-平均（敏感度分析）。

     执行假设分析——在进行昂贵的设计改动之前了解其对最终装配的影响。

     应用生产制造数据——将真实的数据输入3DCS Variation Analyst进行根本原因分析从而改进现有的建造工艺。

     沟通结果——与整个产品开发团队快速同步地沟通结果。

     识别因素——识别造成产品偏差的偏差源。结合嵌入的CATIA V5 FTA 或CATIA V4

                                     FD&T并直观显示零件变化。与现有的CATIA V4 数据充分匹配。

     直观显示装配过程——如零件处于爆炸视图状态，将可以查看零件装配到最终位置的过程。

     直观显示偏差变化——用户可以直观观看零件的间隙以及干涉状况。

     快速建立分析模型——简单易用、易学的图形化用户界面都在一个单一的CATIAV5窗口中。

     创建没有几何图形的模型——在CAD几何图形存在以前用3DCS Variation Analyst进行公差分析。

     指定分布类型——从3DCS Variation Analyst的从网站的统计分布中选取，以代表不同的生产制造过程。

 Analyzer Optimizer

3DCSAdvancedAnalyzer/Optimizer--基于方程的公差分析工具

 

快速识别偏差源

 及时效果反馈

与3DCS无缝集成

         概述：3DCS Advanced Analyzer/Optimizer(3DCS高级分析及优化模块）是3DCS的一个附加模块，它采用并扩展了当前基于Geofactor产品的方程并结合从Geofactor或者DOF（设计经验）产生出来的系数来支持非线性模型。在使用模块之前，必须建立完整的3DCS模型才能正确运行。

        它包括两个核心功能：

          1.3DCS Analyzer（3DCS高级分析器）：基于方程的分析方法，能够精确识别装配体内的变化数量和变化源。

          2.3DCS Optimizer（3DCS优化器）：优化公差的工具，使得以最小成本保证质量或者以固定成本得到最佳质量。

         3DCS Advanced Analyzer（3DCS 高级分析器）

        3DCS Analyzer是一个基于分析结果而建立的方程式，它能够准确识别装配体中偏差量和偏差源。3DCS Analyzer为整个模型创建了方程式并且在图形交互矩阵中显示输入要素（贡献源/公差）和输出物（测量结果）以及它们之间的关系（影响因子）。3DCS 模型被转化成基于模型的方程，利用图形交互矩阵我们可以修改公差并且即时得到返回结果。分析结果可以以数据或者图形的方式查看，同时还利用不同颜色表示敏感系数来强调对测量影响较大的因素。

 

         3DCS Optimizer（3DCS 优化器）

        3DCS Optimizer包含两种优化方式（a）保证质量同时尽量减少成本和（b）以一定的预算取得最好的质量。用户输入公差成本以及计算出来的整个系统成本，优化模块将自动进行公差优化和验证其可行性。 第一种方式是基于最小的成本取得最好的质量，用户可以输入尽可能大的公差（大公差=小成本）同时质量仍然能达到要求。第二种方式是给予一定的预算优化质量，用户可以分配最大可能的公差来保证不会超出预算，但是这种情况下，质量可能达不到要求。

      

         

        3DCS Advanced Analyzer / Optimizer 在产品线中位置

        在使用3DCS Advanced Analyzer / Optimizer建立模型之前，必须采用Analyst建立刚性分析模型。

 FEA Compliant Modeler

3DCS FEA Compliant Modeler--柔性零件偏差模型

模拟变形零件的装配偏差

准确而真实地渲染

与3DCS无缝集成

 

        概述：传统的偏差分析是以零部件为“刚体”或“非变形体”为基础进行建立偏差分析模型的方法，这种方法意味着每个装配体内的零件在经历装配工艺过程中不会弯曲或扭曲，比如焊接、夹具夹持或松开夹具夹持。虽然在一些机械部件装配时可能会这样，不会发生变形。但是对于大部分的零部件如钣金、塑料、铝等则会严重地遭受制造工艺（制造和装配）的影响，从而改变零部件的尺寸完整性和形状。

        有限元分析（FEA）是用来确定机械对象和系统的应力和位移，它是预测分析领域向前推进的基础。

        3DCS FEA Compliant Modeler是3DCS软件解决方案的一个高级模块，使得在建立3D偏差分析模型时，利用有限元方法，精确模拟柔性零部件的尺寸偏差。 

        3DCS FEA Compliant Modeler 目的

        3DCS FEA Compliant Modeler用于解决可变形零部件的装配偏差方面的问题

       3DCS FEA Compliant Modeler增强了简单快速地为可变形零部件建模的功能。通过3DCS FEA Compliant Modeler，工程师能够更精确地模拟装配件内的尺寸变化。被装配的变形零件可以为钣金、塑料、复合材料、玻璃等。

        3DCS FEA Compliant Modeler可以模拟零件变形的尺寸变化，其中零件变形可能是由于回弹、重力或制造/装配生产操作（夹持，松开夹持，焊接，紧固，施力等）引起的。

        3DCS FEA Compliant Modeler为公差仿真功能开创了一个全新的天地。

     

       3DCS FEA Compliant Modeler 支持的分析工艺

 

       3DCS FEA Compliant Modeler 支持的FEA工具

        有限元分析前处理-FEA输入网格文件(.nas，.inp，.blk)

 CATIA V5 Advanced Meshing

HyperMesh

MSC Patran

Medina

有限元分析求解器 – Stiffness Matrix刚度矩阵文件(.bdf，.pch，.mtx)

ABAQUS For CATIA and Standard Suit

Nei Nastran

 NX Nastran

MSC Nastran

OptiStruct

        商业价值

        3DCS FEA Compliant Modeler提供了最准确的方法用于预测柔性零部件的装配偏差。偏差分析师、工程师和建模人员不需要再“猜测”柔性零部件在装配过程中如何变化，比如弯曲、焊接、夹持、回弹等。如今各种类型的产品设计采用了各种不同的材料及不同的装配工艺，3DCS能够准确地预测它们不同的影响。3DCS FEA Compliant Modeler能够快速显示零部件变形效果及预测结果，同时也为用户提供了创建“目标研究”的能力用于评估先进的设计概念。

      关键的产品特性

提供高质量的逼真的图形以显示零部件的变形；

支持为数众多的有限元分析前后处理器；

直观的用户图形界面，简单易学；

多工位偏差分析；

用于高级设计评估的目标模式。

        3DCS FEA Compliant Modeler 在产品线中的位置

       在采用3DCS FEA Compliant Modeler建立柔性体偏差模型之前，必须使用Analyst模块建立刚性体模型。