从最初的讨论和概念阶段到产品的生产阶段,机器零件的3D建模可以帮助您优化设计,为制造过程的每个阶段带来速度、精度和增强的可视化。这增加了额外的好处,如缩短交货时间和制造成本。
采用计算机辅助设计(CAD),3D建模允许工程师和CAD服务,以建立产品的现实的计算机模型。从简单的单件式组件进行多方面的系统,如式1赛车,使用168博金宝使被带到生活在虚拟环境中的产品。从这里,许多“假设”情况下可以执行。您可以实现在飞行中的设计变更,并且可以在一个大大降低了成本相比,建立多个物理原型完成实时的设计改进。
实体模型是通过发展三维物体的数学表示来创建的。这种表示是一个虚拟的物理实体,它定义了它所代表的对象的体积。通常情况下,设计师确定制造部件的过程,并使用所使用的CAD软件应用正确的方法。
虽然市场上不同的CAD包之间有细微的差别,但每个包的过程都是相似的,并且涉及到设计师创建模型的主要、次要和第三功能。
机器部件的主要特征是该部件的主体。CAD建模师通常会使用以下方法创建3D主要组件:
除了创建主要功能,设计人员还可以去除的使用CAD软件,这些功能部件。例如,一个旋转的形状(也就是说,一个气缸)可以被用来创建一个通道中的主体(如将在典型的完成数控制造工艺).改变主体的形状和尺寸将需要重新计算构件上的载荷或应力因素,以确定其是否满足要求的安全因素;最先进的软件可以自动处理这项任务。
机器部件的次要特征是由一些元件组成的,这些元件通常有助于组件之间的相互装配。这些元素包括孔、线、插口等,设计师通常可以通过软件中的菜单获取这些元素。这些特性的修改可能会对组件的设计产生一些影响,但在分析过程中不会被认为是关键(在大多数情况下,它们在分析过程中被删除了有限元分析).
三级功能包括对设计没有实际影响的组件;从设计的角度来看,对上述组件的修改是微不足道的。一个例子是去除尖锐的角(倒角)或在零件表面雕刻零件编号。
如果了解了特定部件的制造过程,还有其他工具可以帮助设计师定义该部件。钣金或成形软件附加组件允许设计师创建特定的制造过程,如弯曲、冲孔和开槽,以及“压平”或开发组件的能力。与诸如形成或注射成型设计的能力,存在通过简单地使用布尔函数,例如“减”来创建在其逆状态所设计的部件的精确表示创建成形或冲压工具。
如果组件是使用3d打印工艺(如激光烧结)制造的,它被认为是行业最佳做法,在结构构件上创建网格以减少质量。这是一个复杂的过程,用常规方法是很难完成的。但最近有一项创新,叫做生成设计那设计师指定材料、载荷、约束条件、设计空间等参数;然后软件生成一个三维几何解。
对于更美观的机器部件,如模压盖,橡胶夹具,把手,或组成一个更自由形式或有机形状的组件的部分,一种方法称为曲面造型用来。曲面造型代表了一种被称为组件线框造型。
线框造型给人最初关于形状定义设计师更自由;然而,修改的基本概况的能力越到后来在设计过程复杂化。一旦线框完成后,该模型可以被关闭,以形成固体,将成为所述机器部件或组件的一个组成部分。它的情况并不少见,以在3D模型中利用固体和曲面建模。
组装建模允许将所有单独的组件组装为一个组件。机器零件的三维建模,在大多数情况下,只会形成装配的零件。通常由设计人员决定将使用什么方法来创建装配图——或者用一种方法op-down或bottom向上设计方法:
应用材料特性的模拟组件允许3D模型的建模软件中设计仿真和能够看到,如果设计符合现行有效的标准(如ANSI,DIN,ISO,AGMA等)。为了确保设计符合其产品寿命的参数,可以进行装配干涉的检查,以确保所有组件适合。
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本机设计过程是反复的。从概念审查和初步设计审查,关键设计评审,甚至达到满负荷生产,只有一个恒定的变化。
利用3D建模和设计的优点是可以缩短的过程原型设计服务。
即使在今天,设计的关键仍然是制造数据包,它由设计组件的2D表示、文档和装配说明组成。利用最新建模工具的速度和简单性,可以创建完整的参数化和关联数据包。一个3D模型如果定义了连接人脸、边缘或主要特征的“伙伴”,就会通过关联自动更新相应的组件。
同样,从相应的3D模型自动生成的2D图纸以及定义的属性,如材料类型、尺寸公差、几何尺寸和公差(GD&T)、表面处理、注释和特殊说明也会更新。因此,设计意图无需用户干预就能自动捕获,确保修订控制是无缝的。
这是制造公司利用由CAD设计器生成的通用3D模型的常见,尤其是在原型阶段,生成数控代码,以协助建立和制造的组件。利用正确的3D建模软件也能保证模型的变化和后续的CNC生成的代码或3D打印文件之间的关联性,减轻可能的修订不匹配。
作为一个额外的好处,三维CAD设计的逼真渲染传达设计意图向最终用户或客户在设计周期的更早。
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