三维CAD软件的选型
目前可供选择的三维CAD软件很多，如高端的Unigraphics、Pro/Engineer等，中端的Solid Edge[2]、Solidworks等。对于列车车身结构而言，其主要由各种型材构成，不涉及复杂的曲面和特殊结构，因此无需采用价格昂贵的Unigraphics、Pro/Engineer等软件，采用中端的三维CAD软件Solid Edge、Solidworks等即可。对于这两种软件而言，它们的共同点是：①基于在Windows平台的微机三维软件；②采用Parasolid内核；③采用基于特征的参数化实体造型技术；④强大的造型功能和支持大装配；⑤智能的装配技术；⑥专业的焊接设计模块；⑦较高的易用性；⑧良好的数据转换接口和特征识别功能。主要区别是：①Solid Edge的使用操作要更为简洁一些，易用性要更高一些。②Solid Edge主要操作是基于它的创新的Stream技术。Stream基于人机工程和职能决策，使操作既简单又清晰，而Solid.works相对罗嗦一点。③Solidworks的功能稍高于Solid Edge。④Solid Edge总体价格比Solidworks略低。Solid Edge的突出优势在于：①操作方便简洁，易用性高；②性能价格比高；③业界领先的专业板金模块；④数据转换接口良好[3]。通过以上分析，我们采用中端三维CAD软件Solid Edge作为UZ25B型邮政车车体钢结构的三维设计软件。
运用Solid Edge设计时应注意的问题
柳州机车车辆厂UZ25B型邮政车车体钢结构的设计特点是零件结构简单，但零件数量庞大。大多数零件采用角钢、槽钢等型材制成，本设计中一节列车的钢结构共涉及783类约6 000个零件。采用Solid Edge进行列车车身结构等大型机械产品三维设计时，应注意以下问题。
(1)保证足够的计算机软硬件配置。UGS公司推荐的计算机系统主要要求是：①操作系统用Windows 2000 Professional(Service Pack 1 or 2 or 3)或Windows XP Professional(Service Pack 1)或Windows NT(version 4.0 Service Pack 6)以及Internet Explorer 5.0以上；②硬件方面，CPU要在Intel PentiumⅡ以上，内存在512MB以上，以及1 024×768分辨率的显示器、支持65 536色图形显示卡等。根据我们的经验，对计算机系统应作如下调整：①加大计算机的内存，建议加大至1GB左右。②改进显示性能，显示卡上的显存要在64MB以上。③提高页面文件的大小。页面文件的大小一般至少是2×(物理内存+所用文件大小)，例如对于256MB内存的计算机一般应将页面文件大小设置为600MB以上。
④预留足够的磁盘空间。
(2)尽可能地采用最简单的拉伸、旋转、除料、圆角等基本特征来造型以加快建模速度，减少存储空间，提高装配速度，方便设计修改。对于列车车身结构设计而言，这些造型方法已经基本满足设计要求。
(3)机车车辆钢结构中含有大量的螺栓、螺母等标准件，在零件建模时应尽量采用阵列的方法构建螺栓孔。如果螺栓孔的位置较为零乱，也应该将其分组以便采用阵列的方法来实现，这样在装配时，大量的螺栓、螺母就可以利用零件建模时原有的阵列进行快速装配，而不需重新构建阵列。
(4)使用零件简化功能简化零件细节。为了能够顺畅地进行大型产品的装配，在装配前应将一些结构复杂的零件进行简化处理，将零件中一些不影响装配的细节部分简化，以减少零件所占内存空间。例如，包含许多圆角、倒角和孔的零件的处理速度比删除这些特征的零件慢。操作时采用Solid Edge的“简化”工具即可，它可以减少零件的复杂性，以便在零件用于装配件时处理得更快[4]。也可以控制在装、配件中显示零件的简化版本还是设计版本。
(5)隐藏和卸载零件。当设计或修改大型装配件时，在一段时间内通常只在有限的区域内工作，可以隐藏零件和子装配件，以便更容易看清楚工作的区域，更有效地工作，可以快速地查找和选择正确的零件。一旦隐藏了不需要的零件，就可以使用“工具”菜单上的“卸载隐藏零件”命令来将它们从物理内存中卸载出去，提高Solid Edge大型装配件的装配速度。
(6)停用零件。通过停用零件，无需隐藏零件也可以改进装配性能。使用“装配件命令”工具栏上的“停用”命令来停用零件时，它将卸载所有特征历史和零件数学定义，只留下零件的图形表示法，这可以显著地降低对计算机的要求。虽然仍然在显示这些零件，但是它们使用的物理内存很少，有利于提高装配速度。
(7)尽量不使用剖切视图。在装配设计中为了能够清楚地观察产品内部结构，通常采用剖切视图，但对于大型装配件而言，采用剖切视图将占用很多的物理内存，大大降低计算机的运行速度。对此，较好的办法是采用透明色。
采用Solid Edge设计的UZ25B型邮政车车体钢结构的设计效果如图1所示。
结束语
我们在三维CAD软件Solid Edge的平台上，完成了UZ25B型邮政车车体钢结构的三维设计，并取得了如下效果：①将原有的二维图纸转化为三维实体，并进行三维装配，实现了车身结构的可视化；②所有零件均采用参数化设计，便于以后修改设计[5]；③所有三维设计全部进入PDM系统，便于管理和可视化；④使得产品用户能够提前“看到”产品的三维结构，而不是面对大量、复杂的二维工程图；⑤提高了企业的信息化水平，促进了企业信息化的建设。
