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技術(shù)頻道

CAD選型中的一個錯誤傾向:重視三維造型,輕視二維繪圖

一些企業(yè)在選擇CAD系統(tǒng)時總是希望采用三維造型系統(tǒng),認(rèn)為既然零件是三維的,采用三維造型是理所當(dāng)然的,認(rèn)為二維繪圖已經(jīng)過時了;或者認(rèn)為三維形體生成后,可以生成二維視圖,所以不用再繪二維圖了。這種觀點帶有一定的普遍性,是不是三維造型系統(tǒng)就能夠替代二維繪圖呢?
  工程圖是工程技術(shù)人員反映其設(shè)計思想的語言,還包含著一些國標(biāo)規(guī)定的約定和簡化,通過選擇最合理的投影面、剖切位置、剖切方式來表達(dá)零件的幾何和加工信息,具有簡單、完整、準(zhǔn)確等特點,這種以投影原理為基礎(chǔ)的工程圖能夠表達(dá)的零件的復(fù)雜性幾乎是無限的,人類近二百年的使用充分證明了工程圖表征零件的合理性。
  三維造型系統(tǒng)必須存儲零件由基本體拼裝的過程和物體點、線、面、體的結(jié)構(gòu)關(guān)系,需要存儲的數(shù)據(jù)量是十分巨大的,通過有限的幾種造型方法所能表達(dá)的零件復(fù)雜程度是有限的,且這些三維造型系統(tǒng)要求的硬件平臺一般為圖形工作站,軟、硬件和培訓(xùn)的投資很大。一般的三維造型系統(tǒng)表達(dá)零件的幾何信息尚可,但表達(dá)零件的精度、粗糙度和各種加工特征就比較困難。實際上,隨著零件復(fù)雜程度的增加,用三維造型系統(tǒng)來表達(dá)零件的難度遠(yuǎn)比用二維圖形系統(tǒng)增加得快;另外,這些三維造型系統(tǒng)對用戶的知識和操作技巧要求較高,掌握起來比較困難。濟(jì)南第一機(jī)床廠在考察各種工作站軟件的造型能力時發(fā)現(xiàn),同時用幾個三維造型系統(tǒng)進(jìn)行車床主軸箱的造型,結(jié)果只有Uclid軟件經(jīng)過一個多星期造型成功,其它幾種出現(xiàn)了錯誤。據(jù)報道,在西方發(fā)達(dá)國家,大部分還是使用二維圖形系統(tǒng)在設(shè)計,如在西門子公司,80%的零件圖是用二維圖形系統(tǒng)繪制的。
  有人說,零件是三維的,而工程圖是二維的,用工程圖表達(dá)三維形體繞了一個圈子,要看懂復(fù)雜的工程圖,需要相當(dāng)?shù)目臻g想象力和實踐經(jīng)驗,而用三維造型系統(tǒng)表達(dá)零件很自然,要看懂三維造型系統(tǒng)繪制的軸側(cè)圖比較直觀。殊不知,在有一定實踐經(jīng)驗后,繪制和看懂工程圖是相對容易的。反過來,計算機(jī)屏幕是二維的,用二維的屏幕進(jìn)行三維造型,也繞了一個圈子,并不像手持模型那樣直觀,需要頻繁地輸入三維坐標(biāo)等信息,轉(zhuǎn)換空間坐標(biāo)系,需要的更高的空間想象力,特別是表達(dá)復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更困難,而且只是在最終造型完畢后才顯示真實效果。在造型過程中,一般顯示的是未消隱的線框模型,屏幕顯示比較雜亂,不易操作。現(xiàn)有的造型系統(tǒng)輸出的二維圖形不符合國家標(biāo)準(zhǔn),也不能提供螺紋、齒輪、花鍵等工藝特征的示意性的二維出圖功能。對許多常規(guī)零件的設(shè)計,也沒有必要使用三維造型。
  總而言之,三維造型系統(tǒng)在很長時間并不能取代二維繪圖系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場合,來選擇軟件,在一般的制造過程,選用二維繪圖系統(tǒng)就可以滿足要求,在汽車外形設(shè)計和一些需要表達(dá)復(fù)雜曲面的場合選用三維造型系統(tǒng),在甩圖板的工程中,大量需要的是優(yōu)秀的、利于普及的、符合工程設(shè)計原理的二維繪圖系統(tǒng),而不是三維造型系統(tǒng)。
  基于上述原因,多層次的CAD軟件長期共存是必然的。實際上,開目CAD軟件與三維造型軟件是互相配合、互為補(bǔ)充的關(guān)系。三維造型軟件在進(jìn)行造型后,通常也需要生成圖紙,這樣就可以通過DXF文件轉(zhuǎn)換到開目CAD中進(jìn)行編輯、標(biāo)注、輸出,輸出的圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn),還可進(jìn)行工藝編制。

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