3D-konfiguraattorin suunnittelu ja toteutus Siemens NX-mallinnusohjelmistossa

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja kehittää 3D-konfiguraattori Siemens NX:n API-rajapintaa hyödyntäen ABB:n Pitäjänmäen induktiomoottoreiden suunnittelijoiden työn tueksi aiemman 3D-konfiguraattorin puuttuessa. 3D-konfiguraattorilla pystyttäisiin nopeuttamaan suunnittelijan työtä automatisoimalla kokoonpanojen luontia rajatuille moottorikonfiguraatioille.

Työssä rajattiin 3D-konfiguraattori sisältämään ainoastaan pikku-AMI:en eli 400, 450 ja 500 mm akselikorkeuden modulaariset induktiomoottorit. Akselikorkeuksien rajauksen lisäksi lisättiin 3D-konfiguraattoriin mukaan ainoastaan pikku-AMI:en käytetyimpien osien konfiguraatiot. Valmiiksi 3D-mallinnetuille osille luotiin osakirjasto, ja 3D-mallien puuttuessa mallinnettin ne 2D-valmistuskuvia apuna käyttäen. 3D-mallinnetut osat kasattiin alikokoonpanoiksi, joita 3D-konfiguraattori käyttäisi pääkokoonpanoa kasattaessa.

Suurimmilta osin 3D-konfiguraattori luotiin tallentamalla NX:n API-rajapinnan kautta koodia, jota muokattiin haluttuihin toimintoihin sopivaksi. Käyttöliittymä luotiin sen sijaan hyödyntämällä NX:n käyttäjäkohtaisten painikkeiden luomiseen ja muokkaamiseen tarkoitettua Customize-toimintoa. Tallennetut ja muokatut koodit liitettiin luotujen painikkeiden toiminnoiksi.

Työ saatiin toteutettua suurimmilta osin kuten suunniteltiin, mutta ajanpuutteen vuoksi tiettyjä rajauksen osia ei lisätty mukaan. Käyttöliittymästä saatiin toimiva ja yksinkertainen käyttää, mutta tietyt toiminnot vaativat jatkokehitystä käytön sujuvoittamiseksi.

Insinöörityön lopputuloksena saatiin 3D-konfiguraattori, joka pystyisi sekunneissa kasaamaan moottorin pääkokoonpanon suunnittelijan valintojen perusteella. Ilman 3D-konfiguraattoria täytyy suunnittelijan kerätä manuaalisesti 3D-mallinnetut osat, ja kasata kokoonpano, tai käyttää 2D-kuvia apunaan suunnitellessaan osia NX:n 3D- avaruudessa.

The goal of this thesis was to develop a 3D-configurator using the API-interface built in Siemens NX, to aid engineers at ABB Pitäjänmäki induction motors department where there was no 3D-configurator. A 3D-configurator would help engineers in their work, by automating the creation of assemblies within the confined motor configurations.

In the work, the 3D-configurator was confined to only include small-AMI induction motors with a shaft height of 400, 450 and 500 mm. In addition to the shaft height confinement, only the most used part configurations of small-AMI’s were included. The parts with a 3D-model available were added to a part library and parts lacking a 3D-model were modelled using the existing 2D-drawings as a reference. The 3D- modelled parts were assembled into sub-assemblies, which the 3D-configurator could use when assembling the main assembly.

The 3D-configurator was mainly created by recording code through an API-interface built in NX. These codes were edited depending on the task they had to perform. The user interface was created using a Customize tool built in NX that allows users to create and edit buttons. The recorded and edited codes were added as functions to the created buttons.

The work was carried out for the most part as planned, but due to the lack of time some parts included in the confinement were not added. The user interface was functional and intuitive to use, but some functions need further development to make the user experience smoother.

A result for this thesis project was a 3D-configurator that could assemble a 3D-model of a motor in seconds by user input. Without the 3D-configurator the engineer would have to manually search all parts and assemble the main assembly, or use existing 2D-drawings as reference when designing in 3D-space within NX.