在三维CAD技能考试中所创建的三维模型

在三维CAD技能考试中所创建的三维模型

企业使用三维进行设计能否快速提高设计效率&＃xff0c;很大程度体现在规范性上。企业在使用2D进行设计时&＃xff0c;只能关注设计结果&＃xff0c;设计过程并不能得到记录&＃xff0c;设计意图也不能体现。但3D设计不仅能详细记录我们的设计过程和意图&＃xff0c;在一定程度上可以展现工艺信息&＃xff0c;所以关注的不仅仅是设计结果&＃xff0c;同样还有设计过程。

那么如何进行三维设计的规范性&＃xff1f;如何提高零部件的可重复利用&＃xff1f;如何提高零部件的可修改性&＃xff1f;

在详细展开这个话题之前&＃xff0c;我们先看一个关于设计过程的研究&＃xff1a;研究通过随机抽取不同机械设计工程师在三维CAD技能考试中所创建的三维模型&＃xff0c;然后&＃xff1a;

研究不同工程师创建同一个零件所采用的不同建模手段&＃xff1b;

探究在给出明确建模规定的前提下&＃xff0c;工程师创建的模型是否还有差异&＃xff1f;

首先大家都利用SOLIDWORKS软件设计如下图所示的零部件&＃xff0c;并且对结果进行分析&＃xff0c;分析设计的第一个特征、特征的数量和尺寸、设计过程所需要的尺寸。

采集完整样本总共17个&＃xff0c;分析结果见下表&＃xff1a;

表1 第一特征的统计

表2 特征数量的统计&＃xff08;*为第一特征是拉伸&＃xff09;

表3 建模方法和特征数量的统计

针对在建模过程中的尺寸标注&＃xff0c;常用的有5中解决方案&＃xff1a;

&＃xff5b;DIM1&＃xff5d;&＃61;&＃xff5b;D1,D2,D3,H1,H2,H3,a1,r1,r2&＃xff5d;

&＃xff5b;DIM2&＃xff5d;&＃61;&＃xff5b;D1,D2,D3,H1,H2,H3,a1,r1&＃xff5d;

我们在解决问题时&＃xff0c;经常会提出“条条大道通罗马”&＃xff0c;尽管这些不同的设计方法都得到相同的结果&＃xff0c;但是研发设计的工作不是到达罗马的事情&＃xff0c;我们必须在最短的时间内创造更大的效益&＃xff0c;研发出更具有创新性的产品。

同样的问题&＃xff0c;我们再继续研究&＃xff1a;使用相同的软件&＃xff0c;要求工程师使用已经给出的尺寸和单位和单一旋转特征来创建模型&＃xff0c;如下图所示&＃xff1a;

按照尺寸要求用旋转创建模型

这个测试共收集到100个完整模型&＃xff0c;统计结果如下&＃xff1a;

表4 新测试的第一特征统计

这次特征的使用顺序竟然十分统一&＃xff0c;基本上都是采用旋转命令完成&＃xff0c;尺寸标注方案也基本上和要求一致。

表5 测试的特征数量统计

也仅仅是一个要求的差别&＃xff0c;得到的结果就有很大的差别&＃xff0c;通过这个研究我们可以总结出下面两点&＃xff1a;

1、缺乏纪律&＃xff1a;知道怎么做但不要求这样做&＃xff0c;或者他们是不要按照要求去做&＃xff1b;

2、缺乏技巧&＃xff1a;知道要做但是不知道怎么做&＃xff0c;他们没有足够的技巧去按照要求做&＃xff1b;

技巧&＃xff0c;可以通过专业的培训迅速掌握并且投入到生产中&＃xff0c;但是缺乏纪律&＃xff0c;就是一件刻不容缓的事情&＃xff0c;没有设计的标准、规范&＃xff0c;我们可以仅仅能使用三维设计软件建模我们的产品&＃xff0c;但是真的设计不好我们的产品。

我很想在这里和大家分享企业的设计规范&＃xff0c;但是这个设计规范建立在自己产品的基础上&＃xff0c;一个企业的研发设计规范&＃xff0c;也许对另外一个企业来说却有很多的不合理之处&＃xff0c;因此&＃xff0c;各种规范的制定一定要结合自己企业的基本情况进行。

设计过程必须严格遵守规范的要求&＃xff0c;若有其他合理要求必须更新规范后才能进行&＃xff1b;

对于板件或者规则形状可以使用拉伸特征的就必须使用拉伸建模&＃xff1b;

所有回转类零件必须使用旋转命令进行设计&＃xff1b;

建模过程中有草图的绘制&＃xff0c;凡是使用的尺寸标注的地方&＃xff0c;必须有完善的尺寸标注方案&＃xff0c;标准必须符合GB&＃xff1b;

建模过程遵循先基体特征&＃xff0c;后修饰特征的流程进行&＃xff0c;先添加实体&＃xff0c;后切除实体部分的步骤进行&＃xff1b;

GB标准件、通用件&＃xff0c;企业标准化件等资源&＃xff0c;必须使用公共网络上的设计库资源进行设计&＃xff1b;

不同的设计人员会采用不同的建模手段&＃xff0c;他们的多层次组合是千变万化的。因此&＃xff0c;不能单靠CAD模型的建模记录和装配约束关系作为捕捉设计意图的依据。

标准规范的设计更改包括两个方面的内容&＃xff1a;

①、模型零部件能进行修改&＃xff0c;所有的修改都有修改人的事件记录&＃xff1b;

②、修改后的模型不能影响变更前零部件的完整信息&＃xff0c;所有的修改都必须在产品模型中包含。传统的管理方式很容易混乱&＃xff0c;所以必须依靠专业的PDM平台&＃xff0c;

针对设计规范的执行&＃xff0c;最好有一个专业的管理平台PDM&＃xff0c;这个PDM最好有开放的软件平台&＃xff0c;同时有强大的3D CAD集成功能&＃xff0c;CAE数据处理功能等。