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使用3D CAD真能进行机械设计吗?

  • 2022.12.13 11:28:44
  • 米思米
  • 356

在机械设计和机构设计中,即使引入了 3D CAD,还是有很多设计人员仍在使用 2D CAD 进行构思设计。请利用能够发挥 3D CAD 真正价值的3D设计方法实现全面的 3D设计吧。

 

什么是机械设计中的构思设计?从零开始去构思满足设计规格的布局和机构。最大的特点是零件形状尚未确定,所以会用线条和简单的方块去勾勒研讨。

 

不用3D CAD进行构思设计的理由

 不能用于制作构思草图

● “机构构思图”等通常以2维方式研讨。
● 不能使用区块化等2D CAD功能。
● 3D CAD中需要创建组件(构思图)。

 无法创建组件

● 在尚未确定零件形状阶段,无法创建组件。
● 每次变更零件形状时,都会产生错误。
● 管理参照关系变得繁琐复杂。

 

目前的3D CAD支持构思设计

 解决了构思草图的问题

● 3D CAD草绘(Sketcher)除了可以绘制特征图外,还能够绘制出2维机构的构思图以供研讨。
*通过“几何约束引擎”能够以二维线条画对机构进行简单的模拟。
● 通过“草图块(Sketch block)”功能能够与 2D CAD一样来研讨布局。
● 通过“虚拟组件(Virtual assembly)”功能可以在 2D 布局后自动创建 3D 组件。

 解决了组件的问题

● 利用“布局零件(Layout parts) 法”、“骨架(skeleton)法”等,在尚未确定零件形状阶段,也能创建组件。
● 使用“布局零件法”、“骨架法”,每次变更零件形状时不会出现错误。
● 数据管理工具充足,能够轻松管理参照关系。

 

使用3D CAD进行的新一代机械设计

在2D CAD中,设计验证部分需要依赖试制进行确认。而在3D CAD中,可以使用多种设计验证工具,能够在试制前进行验证。

● 设计验证功能①    质量特性的体积、重量、重心位置、转动惯量等
● 设计验证功能② 组装验证、干扰确认、机构解析
● 设计验证功能③ 通过CAE对零件强度、振动、热量、疲劳、冲击等进行解析
● 设计验证功能④ 加工成本计算、加工工艺确认、3D审图

 

总结

很多设计人员仍在使用2D CAD。如果有足够的设计经验,也许能够确保某种程度的设计精度,能够进行产品开发。但是,在3D CAD中配备了2D CAD无法做到的设计验证等工具,能够使设计精度高于2D设计并缩短开发周期。


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