英国团队为欧洲首个火星漫游者任务开发新一代空间科学仪器 - 北京乐发lv平台四方科技股份有限公司

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英国团队为欧洲首个火星漫游者任务开发新一代空间科学仪器

关键任务性能
将硬件发射到太空时，每千克需花费超过 30,000 美元，并且在硬件离开地球后，几乎没有机会修复问题。为了达到性能标准，莱斯特大学空间研究中心（也称为“空间研究中心”，或者简称为“中心”）的科学家和工程师依靠 NX? 软件和? Teamcenter? 软件依据准确标准进行设计、仿真和制造。

中心从事空间研究已历时 50 年，与美国国家航空航天局 (NASA) 和欧洲航天局等合作伙伴密切合作。中心开发传感器、望远镜、频谱仪及其他科学仪器，以及相关的机械结构、电子设备和发电系统。其项目组合包括研究地球和太阳系内外的其他行星的任务，以及研究宇宙中其他恒星和星系的任务。中心拥有大量设施，包括测试实验室和即时制造，它还从事跨学科研究，涉及生命科学、仿造技术、艺术史和医药。员工和学生正在使用来自 Siemens PLM Software 的 NX 和 Teamcenter 为项目的生命周期提供支持，例如计划在 2018 年执行的欧洲首个火星漫游者任务。

“向太空运送设备涉及庞大的开发计划，” 管理空间研究中心的 John Pye 博士说道。“硬件不仅需要具备可经受考验的性能，而且必须具有严格的可跟踪性和质量控制。所有这些都需要在严格的成本和时间表限制内实现。”

15 年以前，机械设计和分析团队开始使用 NX I-deas，它是当前 NX 的早期版本。据空间研究中心的计算机辅助设计(CAD) 管理员兼机械工程师 Piyal Samara-Ratna 所述，该团队主要使用三维建模工具开发简单配置，然后使用这些配置进行热力学和结构测试。“大多数详细设计在二维环境下完成，并使用第三方软件或手动工具进行制造，”他补充道。“这种方法导致重复处理相同信息，这增加了出错风险，并且性能欠佳。”

转变从设计到生产的过程
完成从 I-deas 到 NX 的过渡并引入 Teamcenter 后，中心立即转变其工作流。“NX 建模工具使乐发lv-追求健康不再需要专注于复杂二维图纸的绘制。乐发lv-追求健康广泛使用参数化建模技术和 WAVE 链接来创建几何体。当乐发lv-追求健康更改尺寸时，整个装配体将做出响应，这使乐发lv-追求健康可以快速适应不断发展的需求。”

中心运行三个 4 轴铣削机床和一个使用 NX CAM 的计算机数控 (CNC) 车床。这些设备接受直接来自工程师并通过 Teamcenter 管理的模型。还有一个三维打印机，用于样机和演示目的。“乐发lv-追求健康更初使用样机工具作为参考模型，但乐发lv-追求健康现在更多地将其用于设计活动，特别是在乐发lv-追求健康需要了解工具存取并且屏幕查看不够理想的集成活动中。”

通过 Teamcenter 管理整个设计到生产周期，Teamcenter 用于收集通过制造流程生成的刀具轨迹等信息。员工成员可以指定请求日期和数量。制造团队添加其他数据，包括可跟踪性信息。签核团队添加制造后检测报告，以详细说明验证过程。“状态”功能用于保护数据和总结所应用的流程，例如，在内部执行工作还是外包。可以根据需要对整个工作流进行审核。

从概念到发射场
“NX 非常强大，”空间研究中心水星成像 X 射线望远镜 (MIXS) 仪器的优质机械工程师 Ivor McDonnell 表示。MIXS 计划于 2015 年在欧洲航天局的 Bepi Colombo 水星探测任务中发射。McDonnell 说道，“NX 为乐发lv-追求健康提供了在设计和制造的不同阶段之间无缝移动的工具，并且将整个周期整合起来。乐发lv-追求健康积极参与了 MIXS 项目的所有方面，并且使用 NX 和 NX Nastran? 为所有主要测试活动提供支持，包括用于模拟发射载荷的振动测试。乐发lv-追求健康发现 NX 工具可以特别有效地为真实设计环境提供优异的相关性。”

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)，计划于 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，并配备相当于网球场大小的遮阳板，
用于保护透镜。在此雄心勃勃的项目中，莱斯特大学领导了国际联合机械工程团队，该团队开发位于透镜后方的四台科学仪器之一 — 中红外仪器 (MIRI)。“乐发lv-追求健康发现 NX 在查看仪器的所有机械方面和分配的包络（包括工具存�。┓矫娣浅Ｓ杏茫谏杓朴糜诮瞧髟耸涞矫拦液娇蘸教炀值牡孛嬷С稚璞阜矫嬉埠苡杏茫笨占溲芯恐行牡� MIRI 首席机械工程师 Jon Sykes 评论道。“这是一款创新的解决方案，其成本大大低于典型系统，乐发lv-追求健康通过将样机模型运送到美国国家航空航天局，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 使乐发lv-追求健康可以取得更出色的成就，”Samara-Ratna 说道。“它们共同打造了一个统一的环境，使各领域专家可以密切合作、互动和讨论设计问题。Teamcenter 是单一信息源和控制源。例如，在 Teamcenter 中全面管理乐发lv-追求健康为火星探测车设计的仪器。乐发lv-追求健康获得了灵活性和保护。错误不会在系统中传播，因此，不存在有人做出的更改会产生负面影响的风险。乐发lv-追求健康的电子工程师能够将完整的三维电路板导入到乐发lv-追求健康的模型中，而电子和机械设计的集成提高了乐发lv-追求健康的效率并缩短了重新设计时间。因此，从概念到更终产品的时间大大缩短。

Samara-Ratna 继续介绍协同的好处： “乐发lv-追求健康与多个规模各异的机构协同，他们都使用自己的软件。NX 能够处理不同的数据格式，而同步建模技术使乐发lv-追求健康几乎可以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应商 TEAM Engineering 的贡献。他指出，“TEAM Engineering 的专家们不仅提供培训和软件，而且作为乐发lv-追求健康的搭档，真正地帮助乐发lv-追求健康充分利用工具，尤其是在技术传授方面。
因此，乐发lv-追求健康与英国遗产保护局合作以扫描 14 世纪古墓中的历史文物。乐发lv-追求健康还进行行业合作以帮助在高性能工程应用中使用增材制造。”

Samara-Ratna 总结道： “NX 产品开发解决方案对于乐发lv-追求健康所做的工作绝对重要，现在也是乐发lv-追求健康运转的不可或缺的重要环节。乐发lv-追求健康正在为更多学生提供 NX 工具，将好处从工程环境扩展到项目管理。”

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