浅析三维设计软件在企业中的应用
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２三维 设计 概念 剖 析 设计 人员在 正式设计前 ， 其实大 脑中 已经对所要 设计 的零件构 思出 了其 轮 廓模 型 ，它 是有 颜 色 、材 料 、硬 度 、 形 状 、 尺寸 、位 置 、相 关 零 件 以及 制造 工 艺等相关 概 念的实 体， 至是 带有 运动 关系 的实 体 。如果 能直 接 以三 甚 维概念 开始设 计， 这个 模型 至少有 可能 表达 出设计 构 思的全 部几 何参数 ， 个 整 设计过程 完全可 以在三维 模型上 讨论， 而且使 用统一 的数据 ， 在此 基础上 ， 以 可 作进 一 步 的 装 配 干涉 分析 、应 力 应 变 分 析 、 空 间运 动分 析 、可 加 工 性 分 析、二 维工 程 图生 成 、外观 色 彩和 造 型效 果 评价 、动画 生成 等 一系 列 的 需 求都 能充分满 足， 上所述 ， 综 可以看 出三 维设计 软件 是对 设计全 过程 的有 效 的 辅助 。 虽然三维 软件有 完整的 设计数据库 技术， 设计过程 也离不 开设计 人员 的 但 功劳和 智 慧。不 同于二 维设 计 的是， 设计 人员 在使 用三 维 软件进 行 设计 时需 要人 做 记忆和 分 析的 问题 会逐渐 减 少， 更多 的 、有规则 可 循的 事情 将逐 渐转 给 软件去 处理， 出来 的思维 空 间和时 间， 腾 可用 作其 它的 设计和 创造 。认知 心 理 学的研 究成 果指 出 ： 与设计 思维 密切相 关 的是工作 记忆 ， 工作记忆 空 间非常 有 限， 仅为 ７ 单位量 。如 此有 限的工 作记 忆空 间， 个 既要 承担 构建虚 拟 图像的 任务 ， 又要完 成设计 思考 ， 其工 作负荷 可想 而知 。采 用三 维软 件减轻 了大脑记 忆存储 三维模 型的 负担 ， 节省 出的工作 记忆空 间便于设 计人 员进行更 富创新 的 设计 思考 。 ３兰维 设计 软 件的 优势 ３ １ 参数 化设计 和特 征功 能 ． 三 维设 计软 件是采 用 参数化 设 计的 、基 于特 征的 实体 模型 化系统 ， 程 工 设计 人 员采用 基 于特 征 的功 能去 生成 模 型， 如腔 、壳 、倒 角及 圆 角， 以随 可 意勾 画草 图， 易 改变 模型 。立 体概 念 清 晰， 轻 表达 直 观， 少 了 出错机 率 。 减 ３ ２ 全相关 性 ． Ｐ ｏ Ｅ的所有 模块 都是 全相 关 的 。产 品开 发过 程 中某一 处进 行 的修 改， ｒ／ 能够扩 展到整 个设 计 中， 同时 自动 更 新所有 的工程 文档 ， 包括 装配体 、设计 图 纸， 以及制造 数 据。有效 的保证 了数 据的 统一 性和准 确 性 ； 为设计 人员 节省 了 大 量 的修 改 时 间 。 ３３ 装 配零件 更加 直观 在装配过程 中， 资源 查找器 中的装配路 径查 找器记录 了零件之 间的装 配关 系 。另外 ， 零件 还可 以隐藏 ， 隐藏 了外 部零 件 的时候 ， 在 可清 楚地 看 到 内部 的 装配 结 构 。并且 可 以方 便 的作 出爆 炸 图、立 体 图、 动画 ， 于 与用 户沟 通 、 便 宣传 等 。 ３ ４ 提高 了产品 的技 术含 量和质 量 建立 模型后 可 以通过 虚拟 的手段， 电脑上 模拟所 设计 的机 构， 达到在 在 来 虚 拟 的环境 中模 拟现 实机 构运 动的 目的 。利用 Ｐ ｏ ｅ中的机 构 设计模 块， ｒ／ 可 以对组件产 品零件 进行机 构运动 分析及仿 真， 以确 保组件在 进行 机构运动 时没 有 零件 干涉 的现象 ， 确认 零件 的运 动达到 预期 的效 果 。此外 ， 并 机构 设计 的模 块 并可 在机 构运 动时对 重力 ． 擦力 ． 摩 力矩 ． 簧等有 关 “ ”的元 素及 元件 弹 力 进 行运 动力 学的分 析 。这样 既 能够提 高产 品质量 ， 能减 少因 开发 时间 过长 有 和 实物 模 型 无效 而 造 成额 外 成 本 。 ３５ 协 同合作 ， 快产 品开 发进 度 加 Ｐ ｏＥ Ｉ ｔａ ｉｋ ｒ ／ ＋ ｎ ｒ Ｌ ｎ 实现 了 自顶 向下设计 ， 这是一 种全新 的设计 理念 和思维 方 式， 与二维 设计 恰好相 反 。在 产 品设计初 期， 由总设 计师定 义产 品初 步的 结 构并建 立骨架 模型确定 零部件 的空 间位置， 再通 过发 布几何 的方式将 设计信 息 发布 给下游 设计 人员 ， 大家 再通过 Ｉ ｔ ａ ｉ ｋ的设计 平台而 共 同完成 设计 任 ｎｒＬｎ 务 。最终 完成 的零 部 件模 型 因 继承 了骨架 模 型 的定位 而 实现 缺 省装 配 。通 过这 种设计 方式 现 了数 据及 时共 享及协 同分 工， 实 省去 了靠其 它途 径进 行查 看访 问数据 的 时间和等上 游数据 的 时间， 同时也减 少 了因数据不 统一而造 队合 作 的精 神 ， 快 了产 品开 发进 度 。 加 ３ ６ 产 品变 型更加 快捷 方便 ． 三维 Ｃ Ｄ 统具有 高度 变形 能力 ， Ａ系 能够通 过快 速重 构， 得到 一种全 新 的机 械产 品 总 布置 方案 的调整 可 以完整 再生模 型 ， 可得 到一个 新产 品 ： 便 零件 可 以自由替 换， 只要 定 位方式 一 致就 能够 得到 新 的设 计 。产 品 中的任 何 一个 零 件都只 和所属 装配 的骨架模 型有参 照关 系， 以实现任一 个零件 都可 以随意删 可 除而 对 其 他 模 型 没 有 影 响 。
工 业 技术
●Ｉ
浅析三 维设计软 件在企 业 中的应 用
王 慧侠
（ 西汉 德车桥 有 限公 司 陕西 陕 西安 ７ ０ ０） １ ２ ０
［ 摘 要］ 本文 结合 自己所在 公 司 Ｐ ｏ Ｅ三 维设 计软 件实 施后 的应 用情 况， 结阐述 了三维 Ｃ Ｄ软件 的优 势和其 对机 械 设计行 业 的影 响 。 ｒ／ 总 Ａ ［ 关键词 ］ｒ ／ 三维 设计 应 用 Ｐ ｏＥ 中 图分类号 ：２ ４ ３ Ｆ ２ —９ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９９ ４ ２ １） １ ０ ７０ １０ １Ｘ（０ ０３ ００ — １
１前言 现阶段市场竞 争激 烈， 品 日趋 复杂 ， 产 个性化要求 目益增 多， 计开发 的难 设 度越 来越 大 。企业 如何满 足 市场环 境 的要 求， 以更低 的成本 、更 快 的速度 推 出更 高质 量的产 品， 是每 个企 业面 临的 问题 。基 于这 种形 式， 司通过 充分 的 公 调研 和需求分 析后 正式 引进 了由美 国Ｐ Ｃ Ｔ 公司开 发的Ｐ ｏ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ ｉ ｄ ｉ ｅ ｒ／ Ｎ ＩＥ ＲＷ ｌｆｒ 野火 版３ ０ 为 公司 的设计 人员提 供 了一套 处于世 界领先 地位 的设 计开 发工 具 ．， 和平 台， 大大 提 高 了公 司的 新产 品设计 效 率和 质量 。
