§ 12-3 基于三维实体建模的CAD软件
计算机辅助绘图只能在一定程度上提高设计效率,但它并不能从根本上提高设计效率,也不能提高设计的质量,因为CAD软件所涉及的工程图纸生成、工程设计计算、分析、异地协同设计等都是基于三维实体模型进行的.这个三维模型就是产品的数字化模型,它完整到记录了实体的几何拓扑信息和其他信息,便于同CAD下游的CAE/CAPP/CAM等系统集成一体化,是"无纸化设计制造"的信息载体.因此,要真正实现用CAD技术开发产品,首先要从三维实体建模开始.下面介绍两种国内常用的基于三维实体建模CAD软件.
一、Solid Works
Solid Works是基于特征的、参数化实体建模的CAD软件,运行于Windows9*/NT/2000平台.其主要特点如下:
1.功能强大
Solid Works是一个基于三维的设计软件,它集零件造型、装配设计和自动生成二维视图等功能于一体.
2.界面友好
Solid Works是一个基于Windows操作系统的设计软件,其界面友好,易学易用.
3.按工程设计思路进行设计
Solid Works可以支持自下而上和自上而下两种设计方法.Solid Works可以先设计零件.后进行装配;也可以先设计装配,再在装配结构中设计零件.设计人员可充分发挥自己的想象,按自己的设计思路进行设计.
Solid Works包括了三个主要功能模块:基于特征的参数化实体造型模块(PART)、基于约束的装配模块(ASSEMBLY)和工程图纸生成模块(DRAWING).
Solid Works是一个基于特征的CAD软件,用Solid Works进行实体造型的概念与Auto CAD绘图概念有所不同.特征是指可以用参数驱动的具有工程含义的几何实体,特征之间可以互相堆砌和互相剪切,所谓特征造型就是利用特征的组合来构造零件的.Solid Works常用的特征如表12-1所示,这些特征大致可以分成基体、凸台和切除三类,基体就是零件的第一个特征,凸台是使零件增加体积的特征,反之,使零件减少体积的特征叫切除.
基于约束的装配造型功能可以迅速地把设计好的零件按照指定的约束关系装配在一起.必要时还可以进行静态及动态装配干涉检查.
当一个零件或一个装配设计完成后,利用DRAWING模块可自动生成标准的工程图纸,包括各种基本视图、剖视图、辅助视图及轴测图.各视图和零件实体之间均保持完全一致的关联,修改任何一个视图的尺寸.其他视图及零件实体会自动修改;同样,修改了零件实体,图纸上的各视图及尺寸标注也会做自动修改.
Solid Works除上述三个基本模块外,还有一些其他第三放公司为其提供的许多不同用途、功能强大的插件,从而构成了一套完整的CAD/CAM/CAE系统.常用插件简介如下:
(1)机械设计(CAD)
Feature Works特征识别:Feature Works是与Solid Works完全集成的特征识别软件,是第一个为CAD用户设计的特征识别软件.它与其他CAD系统共享三维模型,充分应用原有的设计数据.
Photo Works 高级渲染:Photo Works是完全集成的高级渲染软件,能方便制造出真实质感和视觉效果的图片.
Animator 产品动画:Animator是与Solid Works是完全集成的动画制作软件.它能方便地演示下一代产品的外观和性能,能迅速地制作动画文件并通过电子邮件发送或在网上展示.
eDrawing: eDrawing是一个能通过电子邮件交流的工具,便于在网上交流与协同.
Piping 管路设计:Piping是与Solid Works集成的管路设计软件,能够高效地进行管道设计和管道装配.
Surface Works 曲面设计:用Surface Works可设计复杂曲面,以弥补Solid Works曲面设计的不足.
Mold Base 模具设计:Mold Base是与Solid Works集成的模具设计,能极大地提高模具设计的效率.
Gear Trax 齿轮设计:利用Gear Trax可方便地进行齿轮及其他传动件的设计.
Tool Box 三维零件库:Tool Box是与Solid Works完全集成的智能化标准零件库.Tool Box充分利用了Solid Works的智能零件技术而开动的应用软件,用户无需翻阅零件设计手册来查找标准件的尺寸和规格,可以直接生成标准件,且智能零件技术使得装配标准件更加容易.

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