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怎样在软件中做设计

来源:-- 作者:-- 浏览:269

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摘要: 在三维CAD软件中,设计和建模是不同层次和规模的动作,建模是三维设计中必然要经过的过程。但是,认为“只要模型完成、看着挺像了,怎么建模并不要紧”,则是普遍存在的误区。笔者接触三维CAD已经许多年了,遗憾的是,存在这种认识误区的人至今仍大有人在。   在软件中建立模型,其目标是“虚拟制造、虚拟加工、虚拟装配”,甚至是“虚拟动作”

在三维CAD软件中,设计和建模是不同层次和规模的动作,建模是三维设计中必然要经过的过程。但是,认为“只要模型完成、看着挺像了,怎么建模并不要紧”,则是普遍存在的误区。笔者接触三维CAD已经许多年了,遗憾的是,存在这种认识误区的人至今仍大有人在。

  在软件中建立模型,其目标是“虚拟制造、虚拟加工、虚拟装配”,甚至是“虚拟动作”,进而尽量完整地表达设计构思,以提供后期继续设计的充要条件。所以,这一切几乎都是对实际产品从无到有的过程的尽可能模拟。在很大的程度上,这个过程的重大意义在于,能够准确地对所设计产品的几何参数进行具体“验证”,而不必等待试制过程。

所以笔者认为Autodesk所说的“数字样机”概念(即:没有真实的真实)是合适的。

为此,建模的总体流程甚至具体构成,都应与实际制造尽量一致,只有这样,才能切实有效地、尽量全面“真实”地完成对设计过程的辅助,而不是与实际设计思考和制造过程脱节,甚至可能是完全不同的“假设”。

基于以上原因,无论是参考书、软件应用培训、自己做练习,还是软件商对自己的产品做宣传,都必须明确某模型在机构中的作用、制造工艺过程、装配工艺过程和毛坯制备方法等,只有结合这一系列的背景条件,才能确实设计和评价该模型构建的流程,才是正确地完成设计辅助的过程。

通观Inventor或者别的一些三维CAD软件,都会发现一个共性的问题:许多工程需求,并没有提供直接相关的软件功能。例如:某形状铣刀沿某路径切削的结果特征、螺纹传动、孔轴滑动配合、按螺旋角创建螺旋特征……

笔者认为,这种现象将会长时间存在。

出现这种现象的原因,是软件系统的设计者并不熟知他的用户想要什么。换句话说,就是写软件的人不太清楚他们所研发的机制到底将会被用户怎样使用,而不一定是软件算法核心能力不强而无法完成。于是,软件的作者们,只好按照自己能搞明白的、多属于纯“几何学”的概念,而不是他们尚未完全理解的“工程设计”的概念,来策划和编制软件的表面功能。这就造成了以工程设计为基础知识和思维习惯的用户,在用软件时常常摸不着头脑。

如图,在一块钢板上,一把轴截面如图的锥形圆头铣刀,沿着图示的路径切削这块板,结果在我们头脑中很清楚,就是图右侧的样子。工程设计条件我们很清楚了,这是事情的第一步。

但是,在Inventor中,目前不能找到一个对应的直接功能来完成这件事。于是,进行第二步。

这个设计的几何模型,可以分解成曲线槽和槽尾的收尾。曲线槽子是以一个截面和一条曲线为基础;而收尾部分是刀具旋转切削自然产生的结果,是以截面和刀具轴线为基础的旋转结构。

第三步,因为我们熟悉Inventor,可以确认曲线槽用“扫掠”特征可完成,并完全符合扫掠的几何构成特性;而收尾部分可以用“旋转—切削”特征做出。这样,就形成了在Inventor中,创建表达具体设计“流程”。

以上的设计思路,第一步将考验设计师的专业设计能力;第二步将考查设计师初、高中几何学习效果;第三步将考验设计师掌握Inventor的程度……每一步都是Inventor在出题考试,只有通过了Inventor的这一系列考试,设计师才能顺利使用这个软件。这是使用任何CAD软件做设计的独特之处。如果第一步没通过,往下的工作就没有办法进行,这是根基之所在;如果第二步没通过,就没法向Inventor说明设计师要做的是什么,因为Inventor并不懂得“铣刀沿路径切削”是怎么回事,所以在往下的工作也不能继续;如果第三步没通过,倒是可以慢慢寻找。实在找不到解决问题的答案,当然也没办法,因为Inventor没有办法自动完成。

由此可见,一个结构模型能不能顺利完成,包括了三个关卡,其中两个是使用者自身的问题,与Inventor的功能关系并不大。所以,能否用好CAD技术的第一关键条件,不在软件,而在使用者。

所以确实用好CAD软件,设计师的设计能力、分析能力会因此而得到明确的整理和提高,这也许是CAD技术的副产品吧。所以设计师有可能要翻翻初中几何、机械制图和机原机零等早已学过的教科书,明确地将所学的知识串联起来。真正理解了Inventor功能的标志,是设计师已经确切地知道这个功能的“几何定义”,并且熟知其规则和潜规则。

最后,我们当然希望Inventor针对机械设计需求,能直接提供功能,这样可以省去第二步,也更为痛快。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67