前沿拓展:
catia拔模
1、打开文件进CATIA软件,以长方体为例,进行拔模演示。单击“拔模”按钮,该按钮黄色高亮显示,会弹出“定义拔模”对话框。
2、然后选择“要拔模的面”,如图所示,依次选择箭头所指长方体四个面,接着选择“中性元素”,这里选择下图所示箭头所指长方体上表面。
3、接着设置拔模方向,图中红色箭头所指黑色箭头,指示拔模方向,点击黑色箭头,可以改变拔模方向。
4、然后接下来就是同样方式向下拔模。
5、最后,拔模根据需求完成之后,就可以完成如图所示的图形,这样就可以解决问题了。
甲取代乙这样的事情,有几层含义:
一是乙不在有价值了,比如LCD/LED面板取代显像管。
二是乙的价值或者远低于甲,换句话说甲的优势远远大于乙,比如自动挡逐步取代手动挡汽车。
三是随着时代发展,甲是乙的未来形态,比如智能手机取代功能机。
那我们来看看MBD和图纸是不是甲方和乙方。
知己知彼,百战不殆。首先要来看看传统的2D图纸主要功能是什么。简单来说,图纸的作用是用来完整表达工程师的设计意图,具体实现方式,有两点:
表达完整的设计几何。这个东西长什么样?规定测量尺寸,哪个尺寸需要被重点照顾呢?打蛇打七寸,擒贼先擒王。
如何表达完整的设计几何?
图纸依靠线条,尺寸,公差以及多种视图(主要是三视图,以及一些局部视图,详细视图等)来表达完整的设计几何,比如下图。
图纸示例
如何规定测量尺寸
图纸包含各种尺寸,来表达几何外形特征,但并不表示设计者关心所有尺寸,比如上面图纸的40 尺寸,工程师不关心凸台伸出高度,但是对于被选为基准的外形尺寸,比如200,100,以及对应的形位公差,可能涉及到和其他零部件装配以及检具选择。此时就需要设计者根据产品功能规定需要重点管控的尺寸,比如上面的QIP符号(CTQ/CTF,QIP叫法不同,同一个东西)。
综上可以看出,2D图纸全面,详实,信息量大,但正如硬币两面,缺点也显而易见,绘制时间长,另外对于复杂全面(比如大量曲面构成的产品,吹风机,电扇枫叶等)无法很好的表达。
既然图纸有这两大功能,MBD模型可以实现吗?一起来分析下。
因为3D模型已经完整的表述了设计的几何外形,因此不需要额外的外形尺寸。还是以上述模型为例,40这个尺寸表示凸台伸出高度,模型的凸台外形就是按照40拉伸,因此外形已经包含40这个信息,因此无需额外标注。
此为图纸功能一,可以很好满足,而且更直观易懂。
虽然模型无需额外的外形尺寸,但这不表示3D模型不需要任何尺寸,对于基准以及需要测量的尺寸,标注更易理解,也告诉下游制造以及检测部门中需要测量的关键尺寸以及公差。比如,基准A是模型的背面,同时要求此平面的平面度为0.5,这是设计者关心点之一。对下游的模具设计者,看到此符号就明白基准A表示这个面需要重点调整。而对于质量检测部门,他们更轻易的知道基准A的摆放位置。
此为图纸功能二,可以满足,同样简单直观。
难道说MBD可以实现图纸两个功能就可以说MBD可以取代图纸了吗?它符合篇首哪层含义呢?在回答这个问题之前,再来撸一下图纸和模型的发展历程。
二十世纪五六十年代之前,图纸完全手绘,手工制作
在电脑普及年代之前,那是一个纯真的年代,图纸完全体现了出道即巅峰的完满。银鞍照白马,飒沓如流星。那时的图纸就是用工程语言绘制的艺术品。工程师所思所想就通过一笔一线条,一页一图画体完全铺开,好比音乐家的五线谱,线条和符号都闪耀着着人类智慧的光芒。但是世间本无两全法,不负如来不负卿。艺术品的创作意味着大量的时间和精力开销。绘制如下的图纸需要很长很长很长的时间。
最著名的铁塔
二十世纪八十年代,CAD(Computer Aided Design)开始出现并迅速发展
CAD其可视化技术提高了工作效率,1982年横空出世的AutoCAD软件更是将CAD推到了另一个高度,伴随着电脑技术的提升迅速普及。
二十世纪九十年代各种3D软件开始普及使用
时代继续发展,电脑技术继续提升,这是出现了常见的3D建模软件,如Creo, Solid works, UG,CATIA 等。图纸的定位由完全主导变为了主要主导加上3D模型辅助。2D图纸不再需要表达所有信息,只是用来表达主要尺寸以及各种公差重要信息等。这点变化带来的好处显而易见,效率得到很大提升。另一个额外的益处是,制造部门可以用模型来设计模具,然后根据图纸公差,比如平面度来调整模具。事半功倍。
各种3D软件功能越来越强大,此时2D图纸功能继续被削弱,模型功能继续增强。2D图纸的地位已经由正房转为了侧室,它的作用是辅助3D模型表达产品信息,图纸只保留测量关键尺寸以及公差,其他一切信息标注在模型上,这是MBD的雏形。带来的好处便是效率继续增加。以及减少的工程变更(有错误,模型直接修改,不用再反应到图纸上)。
MBD开始出现,逐步发展
时代依然在发展,2D图纸完全消失,3D模型取代了2D图纸,产品所有信息全部标注在模型上。此外,PMI(Product Manufacturing Information)也标注在模型上。比如下面模型加亮面有拔模特征,其中浇口位置已经指定,此外合模线等信息也在模型上体现。这些信息都可以被下游的各种制造常用的软件读取,比如CAM等。
图纸和模型的发展历史简单概括如下图所示。
综上,再回到段首甲取代乙的几层含义。可以推断,2D图纸并不是没有价值或者远低于MBD,而是因为MBD是2D图纸的未来形态,鲜艳的花朵盛开之前一定有一个默默汲取营养的花骨朵。2D图纸就是花骨朵。2D图纸不是消亡,而是功成身退。虽然人不在江湖,但江湖依然有它的名号。江湖给你乔峰,我做我的扫地僧吧。
毕竟欲买桂花同载酒,终不似,少年游。少年已不是那个少年了。
拓展知识:
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