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英国团队为欧洲首个火星周游者工作开发新一代空间科学仪器

关键工作机能
将硬件发射到太空时，每千克需破费超过 30,000 美元，并且在硬件脱离地球后，险些没有机遇建复问题。为了达到机能尺度，莱斯特大学空间钻研中心（也称为“空间钻研中心”，或者简称为“中心”）的科学家和工程师依附 NX? 软件和? Teamcenter? 软件凭据正确尺度进行设计、仿真和造作。

中心从事空间钻研已历时 50 年，与美国国度航空航天局 (NASA) 和欧洲航天局等合作同伴亲昵合作。中心开发传感器、望远镜、频谱仪及其他科学仪器，以及有关的机械结构、电子设备和发电系统。其项目组合蕴含钻研地球和太阳系内表的其他行星的工作，以及钻研宇宙中其他恒星和星系的工作。中心占有大量设施，蕴含测试尝试室和即时造作，它还从事跨学科钻研，涉及性命科学、仿造技术、艺术史和医药。员工和学生在使用来自 Siemens PLM Software 的 NX 和 Teamcenter 为项主张性命周期提供支持，例如打算在 2018 年执行的欧洲首个火星周游者工作。

“向太空运送设备涉及重大的开发打算，” 治理空间钻研中心的 John Pye 博士说路。“硬件不仅必要具备可经受考验的机能，并且必须拥有严格的可跟踪性和质量节造。所有这些都必要在严格的成本和功夫表限度内实现。”

15 年以前，机械设计和分析团队起头使用 NX I-deas，它是当前 NX 的早期版本。据空间钻研中心的推算机辅助设计(CAD) 治理员兼机械工程师 Piyal Samara-Ratna 所述，该团队重要使用三维建模工具开发单一配置，而后使用这些配置进行热力学和结构测试。“大无数具体设计在二维环境下实现，并使用第三方软件或手动工具进行造作，”他补充路。“这种步骤导致沉复处置一样信息，这增长了犯错风险，并且机能欠佳。”

转变从设计到出产的过程
实现从 I-deas 到 NX 的过渡并引入 Teamcenter 后，中心立即转变其工作流。“NX 建模工具使我们不再必要专一于复杂二维图纸的绘造。我们宽泛使用参数化建模技术和 WAVE 链接来创建几何体。当我们更改尺寸时，整个装配体将做出响应，这使我们能够急剧适应不休发展的需要。”

中心运行三个 4 轴铣削机床和一个使用 NX CAM 的推算机数控 (CNC) 车床。这些设备接受直接来自工程师并通过 Teamcenter 治理的模型�；褂幸桓鋈蛴』�，用于样机和演示主张。“我们更初使用样机工具作为参考模型，但我们此刻更多地将其用于设计活动，出格是在我们必要相识工具存取并且屏幕查看不够梦想的集成活动中。”

通过 Teamcenter 治理整个设计到出产周期，Teamcenter 用于网络通过造作流程天生的刀具轨迹等信息。员工成员能够指定要求日期和数量。造作团队增长其他数据，蕴含可跟踪性信息。签核团队增长造作后检测汇报，以具体注明验证过程。“状态”职能用于�；な莺妥芙崴玫牧鞒�，例如，在内部执行工作还是表包�Ｄ芄黄揪荼匾哉龉ぷ髁鹘猩蠛�。

从概想到发射场
“NX 极度壮大，”空间钻研中心水星成像 X 射线望远镜 (MIXS) 仪器的优质机械工程师 Ivor McDonnell 暗示。MIXS 打算于 2015 年在欧洲航天局的 Bepi Colombo 水星探测工作中发射。McDonnell 说路，“NX 为我们提供了在设计和造作的分歧阶段之间无缝移动的工具，并且将整个周期整合起来。我们积极参加了 MIXS 项主张所有方面，并且使用 NX 和 NX Nastran? 为所有重要测试活动提供支持，蕴含用于仿照发射载荷的振动测试。我们发现 NX 工具能够出格有效地为真实设计环境提供优异的有关性。”

从使用 NX 和 Teamcenter 中受益的另一个项目是詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)，打算于 2018 年取代哈勃望远镜。该太空望远镜上的主透镜面积是哈勃望远镜主透镜的六倍，并建设相当于网球场大幼的遮阳板，
用于�；ね妇�。在此大志勃勃的项目中，莱斯特大学辅导了国际结合机械工程团队，该团队开发位于透镜后方的四台科学仪器之一 — 中红表仪器 (MIRI)。“我们发现 NX 在查看仪器的所有机械方面和分配的包络（蕴含工具存�。┓矫婕扔行�，在设计用于将仪器运输到美国国度航空航天局的地面支持设备方面也很有效，”空间钻研中心的 MIRI 首席机械工程师 Jon Sykes 评论路。“这是一款创新的解决规划，其成本大大低于典型系统，我们通过将样机模型运送到美国国度航空航天局，成功地对其进行了测试。”

改进的协同缩短了周期
“使用 NX 和 Teamcenter 使我们能够获得更杰出的成就，”Samara-Ratna 说路。“它们共同打造了一个统一的环境，使各领域专家能够亲昵合作、互动和会商设计问题。Teamcenter 是单一信息源和节造源。例如，在 Teamcenter 中全面治理我们为火星探测车设计的仪器。我们获得了矫捷性和�；�。谬误不会在系统中传布，因而，不存在有人做出的更改会产生负面影响的风险。公海贵宾会员检测中心电子工程师可能将齐全的三维电路板导入到公海贵宾会员检测中心模型中，而电子和机械设计的集成提高了公海贵宾会员检测中心效能并缩短了沉新设计功夫。因而，从概想到更终产品的功夫大大缩短。

Samara-Ratna 持续介绍协同的益处： “我们与多个规模各别的机构协同，他们都使用自己的软件。NX 可能处置分歧的数据体式，而同步建模技术使我们险些能够像操作自己的设计那样操作模型。”

从研发到实现
Samara-Ratna 愉快地认可了中心供给商 TEAM Engineering 的贡献。他指出，“TEAM Engineering 的专家们不仅提供培训和软件，并且作为公海贵宾会员检测中心搭档，真正地援手我们充分利用工具，尤其是在技术教授方面。
因而，我们与英国遗产�；ぞ趾献饕陨� 14 世纪古墓中的汗青文物。我们还进行行业合作以援手在高机能工程利用中使用增材造作。”

Samara-Ratna 总结路： “NX 产品开发解决规划对于我们所做的工作绝对沉要，此刻也是我们运行的不成或缺的沉要环节。我们在为更多学生提供 NX 工具，将益处从工程环境扩大到项目治理。”

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