分享SolidWorks设计过程的规范性

南京东岱软件

) B6 O# H' A2 U3 c2 F企业研发设计标准化和模块化可以给企业带来巨大的效益，因此获得众多企业的青睐。但是很多企业在设计标准和规范上还未能完善。企业使用SolidWorks能否快速提高效率，很大程度上体现在规范性上。企业在使用2D进行设计时，我们只能关注设计结果，设计过程并不能得到记录，设计意图也不能体现。但3D设计不仅能详细记录我们的设计过程和意图，在一定程度上可以展现工艺信息，所以关注的不仅仅是设计结果，同样还有设计过程。完善设计过程的规范性，对于很多企业来说，效率就不仅仅是100%的提高。如何进行设计的规范性？如何提高零部件的可重复利用？如何提高零部件的可修改性？
在详细展开这个话题之前，我们先看一个SolidWorks公司关于设计过程的研究：研究通过随机抽取不同机械设计工程师在三维CAD技能考试中所创建的三维模型，然后：
● 研究不同工程师创建同一个零件所采用的不同建模手段；
6 h% C$ k" ]$ \8 V● 探究在给出明确建模规定的前提下，工程师创建的模型是否还有差异？
4 ]. b6 i8 z# y+ y' p* W● 研究不同工程师创建同一个装配体所采用的不同装配手段。
& L8 v) b9 d4 k7 F' b首先大家都利用SolidWorks软件设计如图示1-1所示，并且对结果进行分析，分析设计的第一个特征、特征的数量和尺寸、设计过程所需要的尺寸。

图1-1 用SolidWorks建模的研究
采集完整样本总共17个，分析结果见下表：
/ [& N; d9 \3 K# ]

; H, Y& N7 K4 x) K$ i9 o

5 @* _$ A$ B# f  ?+ b针对在建模过程中的尺寸标注，常用的有5中解决方案：
｛DIM1｝=｛D1,D2,D3,H1,H2,H3,a1,r1,r2｝
｛DIM2｝=｛D1,D2,D3,H1,H2,H3,a1,r1｝
......
｛DIM5｝=｛R1,R2,R3,H1,H2,H3,a2,r1｝

图1-2 尺寸标注的名称及位置
我们在解决问题时，经常会提出“条条大道通罗马”，尽管这些不同的设计方法都得到相同的结果，但是研发设计的工作不是到达罗马的事情，我们必须在最短的时间内创造更大的效益，研发出更具有创新性的产品，因此我们必须找到最快的方法，最简洁的方法达到我们的要求。
同样的问题，我们再继续研究：使用相同的软件，要求工程师使用已经给出的尺寸和单位和单一旋转特征来创建模型，如下图1-3：
1 Q; R! q8 p7 Y  D: D. s

8 g' C0 ]/ r: X7 d2 j7 o3 q图1-3 按照尺寸要求用旋转创建模型

8 J+ ]% o" M2 e% L$ ]7 u这个测试共收集到100个完整模型，统计结果如下：
) @1 u, P' r3 E( E

表1-4 新测试的第一特征统计
8 a* b% I$ e1 [" V5 B7 v- Z这次特征的使用顺序竟然十分统一，基本上都是采用旋转命令完成，尺寸标注方案也基本上和要求一致，完成效率也有很大的提高。
6 {1 z3 x9 o2 t# R: w/ F

. F; J! K5 I; R3 A* G/ I* k表1-5 测试的特征数量统计
! \  \, a2 Y; J3 u8 A也仅仅是一个要求的差别，得到的结果就有很大的差别，通过这个研究我们可以总结出下面两点：
o        ● 缺乏纪律：知道怎么做但不要求这样做，或者他们是不要按照要求去做；
o        ● 缺乏技巧：知道要做但是不知道怎么做，他们没有足够的技巧去按照要求做；
( [) g/ V/ t( [% P: P技巧我们可以通过专业的培训迅速掌握并且投入到生产中，但是缺乏纪律，就是一件刻不容缓的事情，没有设计的标准、规范，我们可以仅仅能使用SolidWorks建模我们的产品，但是真的设计不好我们的产品。怎么进行这个规范的制定，这是每一个企业在3D实施应用的过程中，都必须考虑的事情。
0 q6 z: s8 k; L' R1 o9 U0 U我很想在这里和大家分享企业的设计规范，但是这个设计规范建立在自己产品的基础上，一个企业的研发设计规范，也许对另外一个企业来说却有很多的不合理之处，因此，各种规范的制定一定要结合自己企业的基本情况进行。这里我就将比较通用的几点设计规范总结如下：
" I3 y& \5 y2 L9 J* z( |•        ● 设计过程必须严格遵守规范的要求，若有其他合理要求必须更新规范后才能进行；
•        ● 对于板件或者规则形状可以使用拉伸特征的就必须使用拉伸建模；
•        ● 所有回转类零件必须使用旋转命令进行设计；
0 z4 X9 h$ ?* h! e' U5 D" k5 u•        ● 建模过程中有草图的绘制，凡是使用的尺寸标注的地方，必须有完善的尺寸标注方案，标准必须符合GB；
# o, n# ^5 H5 g8 _•        ● 建模过程遵循先基体特征，后修饰特征的流程进行，先添加实体，后切除实体部分的步骤进行；
•        ● 每一个零部件都有自己的文件属性及其模型属性，在设计结束之前，必须完成所有信息的填写；
9 P( P9 U1 w4 n% B/ U6 o•        ● GB标准件、通用件，企业标准化件等资源，必须使用公共网络上的设计库资源进行设计；
( T: S6 o2 S6 p6 v•        ● 关于文件设计过程中的参考资料及其修改，必须将信息在模型的设计活页夹中Word中完善而不是独立附件。
•        ● ......
不同的设计人员会采用不同的建模手段，他们的多层次组合是千变万化的。因此，不能单靠CAD模型的建模记录和装配约束关系作为捕捉设计意图的依据。要有效捕捉设计意图，除了规范性的使用三维CAD外，还要制定一套更一致和可靠的准则来捕捉和记录设计师的意图，一个真正符合企业流程的设计规范。
/ j5 Q+ J2 ?2 R" A# Z8 @同时，我们在设计过程中，大量对以前设计的产品零部件参考引用，或者在原来零部件的基础上进行更改，即进行设计的变更，标准规范的设计更改包括两个方面的内容：1、模型零部件能进行修改，所有的修改都有修改人的事件记录；2、修改后的模型不能影响变更前零部件的完整信息，所有的修改都必须在产品模型中包含。传统的管理方式很容易混乱，所以必须依靠专业的PDM平台，我们在管理的规范性篇章再详细说明。
针对设计规范的执行，我们最好有一个专业的管理平台PDM，这个PDM最好有开放的软件平台，同时有强大的三维CAD集成功能，CAE数据处理功能等。一些企业目前选择EDM——图文档数据管理，只能将设计数据纳入管理范畴，并不能管理设计规范，所以希望企业的投资也能一步到位，避免不必要的周折和损失。
1 h8 N) I" f# l6 z+ m

冉冉升起liu

早就想发表一下了，上次在论坛上发了一贴，后来没有时间做后续，被删帖了，刚好说一下我的观点：1.设计意图非常重要，好的设计意图可以提高效率，就像上文提到的那样，但是模型设计规范太笼统了，实际工作中个人觉得意义不大，为什么这么说呢，设备、零部件、零件是工程师自己设计的，将来模型怎么变动或者哪些尺寸需要修改只有工程师知道，可以肯定的讲，除了当时的工程师清楚，其他人根本不清楚，（到这里模型设计的规范化意义就不大了），所以说用拉伸还是用旋转是不能规定的、、、等等，用拉伸还是旋转要看设计意图，设计意图是当时工程师决定的，这要看工程师的水平和对产品的理解程度，（这是人才的竞争，跟培训不培训无关）好的工程师可以做到好的设计意图，、、、、、、，真正好的企业或重视的企业一般会搞二次开发，做成模块化，把几十个参数做进模型中，做成插件（不是用sw自带的模块化插件），工程图更高级，自动调整视图位置，自动调整序号间距、自动分割bom表等等、、、、、，
2.关于PDM，说白了就是产品数据管理，包含的面很多，但是PDM可不可以记录整个产品的生命周期？这时提出PLM。产品生命周期管理，也就是说从产品设计到最终产品结束（停产）的整个过程，这个要比PDM更出色，后者可以记录该产品中某个零件从设计到结束共有多少个版本，哪几个版本投入了生产，投入生产的版本中哪个版本生产的量最大，哪个版本性价比最高等等，你可以通过这数据进行分析，优化设计。精益生产，后期作为技术资料为后期产品开发提供支持或参考，这数据的积累最终是给企业带来效益的。
  ^9 ]  o) f- q$ E3.说一下怎么解决PDM（大公司或者已经上PDM的公司就不要看了），一般中小型企业不会上PDM（这个不一定，请大家不要深究，有的小公司照样上PDM，有钱没办法，我这里只是说一般），那么该怎么解决数据管理呢，说白点就是图纸该怎么归档、三维模型该怎么管理，什么工艺信息等等吧，我们中小公司没有资金上PDM，就不能解决了吗，其实是可以解决的，经过在实际工作中探索，方法还是有的，再给大家提出建议前（不是具体实施的方法），先给几点注意事项：1.每个公司产品不同，情况不同，管理的目的不同（有的公司做配件，有的公司做整机研发、、、等等），千万不要盲目套别人的方法，一定要结合自己实际工作情况，记住一点：只要能解决自己实际工作中的问题，就是好方法，2.最好配置一台好的电脑做服务器用（局域网），里面存放企业标准件、toolbox、设计库、等等、、、、
下面说建议：1.零件命名最好是图号+名称，保证所有名称是唯一的
4 h$ j7 [5 B- Y) K# j/ \* t3 _) r4 u2.要充分利用好EXCEL，bom表格可以导出到EXCEL中，在EXCEL中可以分析很多数据、、、
3.要利用好设计活页里面的word文档，不要保存在外部，要跟随模型，里面可以做链接，做零件更改说明等等、、、
4.根据实际需要设计一种文件夹层关系，我一般是：零部件文件夹，版本文件夹
; Q, Y+ r6 C2 }- U/ ~5.关联设计时不需要断开外部参考，但是在名字上面要做个替代符号（这一条有些网友可能看不懂）

565018280

感谢，非常有指导意义，谢谢。

chongmoon

冉冉升起liu 发表于 2015-12-13 09:50
早就想发表一下了，上次在论坛上发了一贴，后来没有时间做后续，被删帖了，刚好说一下我的观点：1.设计意图 ...

2 X  t! @) j3 u9 [! x$ [/ C请教一下，零件名称 图号+名称不需要加版本号吗？还有“设计活页里面的word文档”怎么弄，可能问的问题比较简单

冉冉升起liu

chongmoon 发表于 2015-12-14 14:01
0 @! @* V1 R& n  j' |0 |6 ~; d& d请教一下，零件名称 图号+名称不需要加版本号吗？还有“设计活页里面的word文档”怎么弄，可能问的问题比 ...

版本是要加进去的，注意：是指由设计变更的零件版本号才加名字里面的，当然相应的装配体也要加版本号，设计活页在特征树上面，一般是隐藏的，你设置显示就可以了

chongmoon

冉冉升起liu 发表于 2015-12-15 08:34
版本是要加进去的，注意：是指由设计变更的零件版本号才加名字里面的，当然相应的装配体也要加版本号，设 ...

零件在最开始设计的时候就应该有版本号吧（比如V1.0），设计更改之后就是版本升级了（V1.1），还有就是您发的第五条外部参考知道，但是替换是指的什么意思，如何替换，替换有什么意义。谢谢！

littletb

内容很精彩，非常感谢分享。。。

冉冉升起liu

chongmoon 发表于 2015-12-15 09:23
( c) U. y6 L& Z/ _5 t+ }零件在最开始设计的时候就应该有版本号吧（比如V1.0），设计更改之后就是版本升级了（V1.1），还有就是您 ...

这个不一定，这要看你想要什么效果了，比如：你设计一个零件，从最初设计方案A，可能要经过数次的修改，工艺审核等等吧，会得到零件B（零件B是在A的基础上经过数次更改后得到的），最终确定B零件，出工程图是以B为准，可能在以后的产品改进中（这个改进可能是客户提出的，可能是前期理论设计和现实有点不理想，需要改进等等吧），更改结果会产生C零件，这时工程图基本不用怎么改（C是在B基础上改进的，工程图跟过去就可以了），
上述过程：看你想达到什么效果了
) r- @% L1 n+ G2 Q* x1.假如A到B经历了10修改，而且你想要保留这10次修改的过程，（严格意义上是应该保留的），这时版本号要在每改一次升级一次，这是PLM，记录的是整个过程
: A) B2 P/ I8 b  u; p- `4 ~+ Y7 B2.假如A到B过程，你不想保留修改记录，那就以最终确定的B为零点，在B之后产生的更新版本要保存，B之前的就不再保存
8 E; V: m* X4 x1 T% i$ T/ q7 k" u2 u" `上面其实意在讲两点，就是零件在没有出加工图纸之前的改动怎么处理（这是设计阶段，可以有很多方案），在出加工图纸之后怎么处理（这个是后期改进阶段），还有就是没有必要再一开始就给零件一个版本号，可以给装配体版本号
你要想明白整个过程，第五条有空再回答吧，给你点提示：那主要讲的是你在装配体建立零件外部参考，如果装配体升级会涉及到有参考的零部件
$ E) c* r8 W" V: h# M/ Q0 [上述只是在理论上讲，具体实施还有某些地方的处理可以与我交流，还是那句话，一定要结合自己的实际工作，有些不需要的先不要考虑，其实这种方法也是在工作中摸索的，不一定适合你们的工作，有的焊件较多，有的钣金件较多，有的做矿山机械等等吧
: }! O3 C( r( Z' A& MQQ：1920425561

chongmoon

冉冉升起liu 发表于 2015-12-16 08:33
4 Q6 ], l9 y0 Q这个不一定，这要看你想要什么效果了，比如：你设计一个零件，从最初设计方案A，可能要经过数次的修改， ...

谢谢您的耐心讲解。

luoyixx

正在学习建模，先看看这个有助于以后学习

tcjshb

内容不错，谢谢楼主提供好资料

hzzpy

不错，值得学习

MrWorm

冉冉升起liu 发表于 2015-12-16 08:33
- q/ \6 |2 A& E, a0 l+ h' H这个不一定，这要看你想要什么效果了，比如：你设计一个零件，从最初设计方案A，可能要经过数次的修改， ...

4 l/ _4 q# W9 @1 q2 [ 大神有在做二次开发，对吧？你的很多观点我很赞同，其实很多时候企业要提高设计效率，规范设计方法还是要根据企业具体情况而定

楚戈沉沙

企业研发设计标准化和模块化可以给企业带来巨大的效益，因此获得众多企业的青睐

z1975064264

内容不错，谢谢楼主提供好资料

weisir1dds

结合企业的产品特点，制定标准化的设计流程很有必要

litao036

学习 一下  不错 很经典

伊豆2014

企业使用Solidworks能否快速提高效率，很大程度上体现在规范性上。

bz1016

学习了，建模很需要规范！

Szwf92618

内行的人看门道，的确，在企业里，设计规范很重要，尤其是到后期可能会有改动的时候，这个时候尤为重要

仙剑专家

企业研发设计标准化和模块化可以给企业带来巨大的效益，因此获得众多企业的青睐

miss_4Byouth

一直用sw以后会继续支持!

帅的很低调

可以给企业带来巨大的效益，因此获得众多企业的青睐
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