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三维实体设计在新产品开发中的应用

发布于:2014-08-14 16:14来源:未知 作者:admin 点击:
1、 引言
产品设计的核心是构思。在传统的设计中人们要把自己的想法首先变成平面图,然后对其校核、修改,最后由生产者把平面图纸上的内容转化成三维的实物。整个开发过程中设计者需要将很大一部分精力用于把三维构想转化到平面图纸上,即使使用CAD辅助设计,这一过程简化的量仍然很小,只不过平面图的生成由图板变成了计算机屏幕,设计思路并没有根本的改变,许多问题只有在见到产品时才能发现,产品的设计周期长,带来成本高。三维实体设计则给我们了一个全新的设计过程,整个设计过程与人的思路一致:直接采用三维设计,设计过程中设计者对自己产品的每个细节了如指掌,经过三维装配,一部真实的设备便展现在设计者面前。这的确为现代人提供了一个省时高效的设计途径
2、 三维实体设计技术简介
三维实体设计技术目前已非常成熟,其主要设计思路是:设计与思维一致,即我们在构思一个产品的时候,这个产品以三维的形式出现在我们的头脑中,设计中也把它以三维的形式构造在计算机中。这样,整个造型的过程与产品过程非常想象,并且造型过程的学习与理解非常简单,设计效率要比CAD高得多;给人的感觉更加直观,修改更容易,如果形状不变的话,只要修改三维图上的尺寸即可。
三维实体设计可使设计中出现的问题容易被发现,产品开发的周期大大缩短,人们可以投入更多的精力用于创造性思维。同时三维实体设计与传统设计并不矛盾,它可以自动生成平面三视图,可对任意截面进行剖视,相关零件可加入关系,修改时一个尺寸改变,相关尺寸自动发生变化;修改三维视图尺寸时,平面视图尺寸也会自动发生变化。在零件图上标注各种形位公差、尺寸公差等也非常方便。
3、 产品开发使用三维实体设计技术的优点
传统的学习过程中如何把三维实物表示成平面图,这在学生机械制图教程中占有较大比重。产品开发过程也是如此,设计者需要花大量时间把平面图想象成三维实物,对原设计进行理解,或把新设计新思路首先生成平面图。这样,三维与平面的转化占用了设计者的大量时间,真正用于创造性思维的时间变少了。另外在产品开发过程中会不断出现新的想法和新的思路,在需要修改时三维设计更能显示出其特点。在以往的平面设计过程中,改图的一个重要方法是只修改尺寸,因为全部重画需要大量的时间,这样一来经过几次修改图纸上的尺寸已完全不成比例,将给读图造成不便,容易造成错误。而三维实体设计对不同的尺寸,可建立相互关系,比如一根轴的尺寸确定以后,与之相关的孔、套的尺寸可以同它建立一定的关系,当修改轴的尺寸时,与之相关的零件尺寸则自动变化。这将给设计者带来非常大的方便,效率大为提高。同时三维装配后的设备,可以整体任意旋转,各部件也可按设定好的自由度转动或移动,为看清楚某些零件可以隐藏部分零件,设计者在设计过程中就好象已见到实际产品一样。
由于是三维实体设计,零部件的加工工艺性很容易得到考虑,各个部件如何拆装、加工、装卡,各零件是否干涉等问题显得更加直观。许多传统设计中要等见到产品才能发现的问题,三维实体设计过程中就很容易被发现。设计周期大为缩短,产品中的问题大为减少,可以避免很多经济损失。在目前经济不断发展、市场状况瞬息万变、新技术不断出现的时代,三维实体设计技术用于新产品开发意义重大。
4、 使用三维实体设计技术的可能性
目前三维实体设计软件已非常普遍,常见的如Solideworks、Pro/E、UG等。

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