SW中的合理建模(欢迎讨论)

菜豆 · 发表于 2004-3-12 15:27:00

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原创：SW中的合理建模

首先声明以下内容为本人工作经验总结，无法保证对与错，仅供参考。我写这文章的目的是与大家一起讨论、研究和分享，希望大家积极讨论共同进步。转贴请说明出处!言归正传。

了解AutoCAD的人应该知道AutoCAD制图过程中并不主动记录设计人员操作数据。这样产生的结果是他人在观看文件(图纸)时无法了解设计人员在制作过程中的思路与想法，某些设计过程中的错误(有可能并不影响产品最终结果)也由此被隐藏了。

SolidWorks中的FeatureManager设计树完整记录了设计人员的操作过程，第三方可能很容易得到所有特征等相关信息，从而可以了解设计人员的制作过程，迅速地溶入到设计人员的思路与想法中去，更重要的是还能快速容易地个修改模型(零件、草图等)。因此，良好、合理、有效的建模习惯(或者说方法)是一个优秀设计人员的体现。

个人认为良好、合理、有效的建模习惯包括以下几点：

1．    草图尽量依靠原点建立，利用原点对草图进行定位与约束；

2．    除非有特殊要求，否则应进行完全定义草图；

3．    严格按照机械制图原则绘制草图，不要为图省事而少画或不画中心线；

4．    仔细分析零件，简单、合理、有效地建立相应草图；

5．    合理应用尺寸驱动、约束、几何关系，方便日后修改与零件产品系列化；

6．    绘制零件各部份特征时应合理有序，减少跳跃；

7．    合理创建基准面、基准轴等辅助特征；

8．    少绘制或不绘制不必要的特征，提高计算机运行速度；

9．    ………(还没想好，等你来加。)

下面就分别针对上述几点通过图解等方式进行解释说明，因时间与精力的关系，所有的例子均较为简单，主要是理解其含义，复杂的零件在此并无实际意义：

第一点：草图尽量依靠原点建立，利用原点对草图进行定位与约束；

第二点：除非有特殊要求，否则应进行完全定义草图；

第三点：严格按照机械制图原则绘制草图，不要为图省事而少画或不画中心线；

这几点有些类同，因此放至一块进行解释，见下图(图1)：

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152645373.jpg

利用原点对草图进行定位的作用是方便以后零件的定位与移动。很多人绘制草图时喜欢随心所欲，这样做对简单的零件来说并无太大的影响。对成形复杂的零件来说，原点其实是一个非常好的基准定位点，通过它可以很方便地对零件上的某个特征进行准确定位，等到需要时再去换算坐标就麻烦了。而且原点在零件的整体移动及装配时定位都起十分重要的作用。

对草图进行完全定义，表明设计人员十分清楚并了解零件的构成原理，对各线条、曲线等进行合理的约束。这样做也可以防止一些误操作。

增加中心线的目的是明确零件的设计理念，以上图(图1)为例，长方体中的中心线表明图中两个Φ10的圆是左右对称的。而且中心线在日后设计过程中对定位、约束等均可起到积极有效的作用。

第五点：合理应用尺寸驱动、约束、几何关系，方便日后修改与零件产品系列化；

这两点看似简单，但要做起来并不容易，需要丰富经验的累积!下面就以图1拉伸后的简单零件进行解释说明，见下图(图2)：

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431215272572.jpg

想问问大家看到这个零件时想对草图如何进行约束呢？下图(图3)是可能实现的几种草图约束(驱动)：

[ 本帖最后由艾飞于 2006-9-4 19:57 编辑 ]

菜豆 · 发表于 2004-3-12 15:30:00

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152739943.jpg

这四个方法中哪一个才是我想说的良好、合理、有效的建模呢？告诉大家，这四个都是，又都不是!为什么这么说呢？其实良好、合理、有效的建模中关键是了解零件的构成原理与用途!下面就根据图3的四种方法分析一下该零件在加工中的要求：

第一种：该草图的几何关系是两圆通过中心线对称，增加的尺寸驱动是其中一个圆至中心线的距离为20。也就是说该零件制造时的主要要求是圆相距长方体中心的距离是20和两圆对称(当然，这通过草图无法直接看出!)。

第二种：该草图与第一种相同处是两圆对称，但不同的是，该零件制造时主要要求两圆间保持40的距离。

第三种：该零件主要要求圆距长方体边距离为40。

第四种：该零件要求是圆距长方体边距离40，两圆间距离是40。

也许你会说，这还不都一样!

不，这不一样!别忘了，机械零件加工时是有误差的(简单举例，就不加公差了)，不同的尺寸标注所隐含的要求不同。

也许你会说，这不是AutoCAD的二维图纸，我会在SW中的工程图中给出正确的标注，零件图绘制中就不用要求那么严了!别忘了，你是设计人员，良好的设计思路对自己是有好处的。举例说明：

假设零件是要求圆至长方体边距离40的，也就是上述的第三种方法。而你却采用了第一种标注方法。

零件完成后你进行进行整体装配时发现距离40太大了，要小一点，只要距离35即可。这样：

如果你采取了第一种标注方法你还要进行换算，最后算出将距离20改为25。

如果你采取了第三种标注方法，你只要直接将该数值改为35即可。

哪种方便、直观、易于理解？

再次提醒一下，别忘了，我这里只是简单举例，如果零件复杂的话，你的换算过程可能要很长时间哦!!

同样的道理，如果零件的要求是第二种，即两圆间距离是40，当零批量化，系列化后，需要不同间距离，如果采取第二种标注方法的设计人员只需要一次直接更改40即可达到目的。而如果采取第四种标注方法，不但要改两圆间的40距离，还要改其中一个圆到长方体边的距离，要做两次修改和一次换算!哪种更有效率？

第四点：仔细分析零件，简单、合理、有效地建立相应草图；见下图(图4)

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431215280317.jpg

此零件可由三个不同的圆柱叠加而成，也可由一个旋转生成，明显使用旋转生成更为简单有效，能提高计算机运行速度，而且，只要剖面草图进行合理的尺寸驱动，也十分方便日后的设计修改!

第六点：绘制零件各部份特征时应合理有序，减少跳跃；这个好理解，就是绘制零件时按一定的顺序进行，不要东画一点，西加一点的。不具体说明了!

第七点：合理创建基准面、基准轴等辅助特征；

第八点：少绘制或不绘制不必要的特征，提高计算机运行速度；

这两点与上面几点有此类同，举个简单例子见下图(图5)：

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152815113.jpg

曾经在网上下载过某人设计的与此类似的零件(当然，网上下载的零件比这更复杂些)，该设计人员在制作长方体的头部时，增加一个基准面，再在该基准面上绘制长方体头部!这样做将带来两个坏处：1.零件复杂了，无效特征增多，加重计算机负担!2.给零件修改带来麻烦!看下图(图6)，如果将来零件要更改了，将圆柱长度改为40了，将出现什么情况？

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152835224.jpg

对，是长方体与圆柱离了，这样，要进行修改的话，还要再次改基准面的距离，又是一个没有效率的做法!

   其实在SolidWorks中，很多特征的表面是可以直接做为基准面的，见下图(图7)：

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431383029968.jpg

这样，在该平面后继续绘制长方体头部，其无形当中就增加了一个约束(几何关系)，那就是长方体的草图平面与圆柱上的该面重合。下次修改圆柱长度时，长方体头部仍将牢牢地“吸”在圆柱上。

   同样，看过很多人在做阵列时增加了基准轴等用于辅助，其实在SolidWorks的视图中，可以将某些特征打上勾，SolidWorks会自动增加该特征，做完阵列或其它功能后再将其关闭即可!见下图(图8)：

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/20043138311730.jpg

下图(图9)是勾选临时轴的截图，图中所有有轴均为SolidWorks自动显示，去掉临时轴后将完全消失!

http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431383114342.jpg

   时间有限，仅能表述这么多，本人表达能力欠佳，语无伦次之处还望大家见谅!

希望大家能将自身经验写下来，大家共同讨论进步!!

[此贴子已经被作者于2004-3-13 16:48:08编辑过]

xywbs · 发表于 2004-3-12 23:55:00

谢谢热心的菜豆

YZW177 · 发表于 2004-3-13 19:41:00

顶！我个人给他加100分！！！

有空我也来！！1

zgzzsn · 发表于 2004-3-13 16:20:00

谢谢！版主要给他加分！

chyx2 · 发表于 2004-3-15 21:22:00

刚去模具论坛看过这篇文章。这是一篇不错的文章。感谢楼主。

菜豆 · 发表于 2004-3-14 16:52:00

嘿嘿，只要大家多讨论，共同进步!!

菜豆 · 发表于 2004-3-17 14:36:00

大家也谈谈经验嘛

糊涂老爷 · 发表于 2004-3-21 10:51:00

坚决支持“菜豆”楼主，但我借此机会补充几句：

设计者在设计绘制机械图纸时，

1.必须考虑该工件在整个装配系统中所起的作用和功能；

2.尽可能的考虑结构简洁、加工简单方便；

3.首先找到该工件的参考工作基准面；

4.其次考虑将零件处于加工工艺的操作状态进行绘制；

wlkr · 发表于 2004-3-21 18:44:00

已加精，奖励金钱100及若干经验和魅力。

cy_sun · 发表于 2004-3-21 21:59:00

很好，讲的太好了

菜豆 · 发表于 2004-3-24 13:02:00

以下是引用糊涂老爷在2004-3-21 10:51:46的发言：坚决支持“菜豆”楼主，但我借此机会补充几句：

设计者在设计绘制机械图纸时，

1.必须考虑该工件在整个装配系统中所起的作用和功能；

2.尽可能的考虑结构简洁、加工简单方便；

3.首先找到该工件的参考工作基准面；

4.其次考虑将零件处于加工工艺的操作状态进行绘制；

不错，零件加工工艺也是设计时必须考虑到的!

demon18 · 发表于 2004-3-29 21:02:00

贴图怎么加上去请大家告之

beifangren · 发表于 2004-3-29 21:24:00

大家都是2维过来的，在CAD里的草图调入SW感觉效率提高60%。

hummer · 发表于 2004-3-29 20:51:00

谢谢楼主，看下来，受益颇多

wjpcowboy · 发表于 2004-4-2 11:57:00

谢谢！

zhchdong · 发表于 2004-4-3 10:25:00

非常感谢，又学了不少

demon18 · 发表于 2004-4-11 19:50:00

看来你是一位行家里手了，还望多指教。

菜豆 · 发表于 2004-5-25 11:21:00

沉下去了，希望大家多多讨论自己的相想法!

zhjinlan · 发表于 2004-5-25 20:17:00

实践经验太好了！好人！

qinshao · 发表于 2006-9-21 17:06:42

对我们新人来说真的是

极好的指导哦

爱热闹的猫 · 发表于 2006-10-2 10:31:04

经验之谈，受用无穷。多谢！！！

kuaidiaiqing · 发表于 2011-10-5 11:26:32

新手多看看，受益颇多啊

luanguangtao · 发表于 2011-10-5 20:59:09

谢谢！版主要给他加分

802210 · 发表于 2011-10-8 16:03:07

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