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江苏|苏州|无锡|常州|SolidWorks:2D迁移到3D设计指南
发布时间:2016-4-18 9:15:04    点击次数:

    我们都知道,对我们的生活做一些相对简单的改变,例如减掉10 体重、每天坚持锻炼或戒掉一两种不健康的恶习,坚持下去就可以获得极大的回报。我们都知道,长期坚持下去才会有最佳效果,但我们总是更多地关注短期的痛苦、不适以及饥饿,将其作为推迟这些改变的有力理由。

    将产品开发从2D 设计系统迁移到SolidWorks实体3D建模设计系统也类似于这种情形。虽然您可能会承认迁移最终是正确的方向,并且确信迁移所带来的主要竞争优势,但一想到该转换可能带来的直接问题,您还是可能会退缩。生产的停顿、数据转换问题、高昂的初始投入成本、旧制数据损失、硬件需求的增加以及重新培训人员的需要都只是冰山一角。

    在当今的制造业中,谁也没有时间去处理即便是其中的任何一个问题。当然也有一些设计工作仍保留在2D 环境中,例如AECGIS 和图解设计等等。但是,制造商进行的大多数设计将会因使用SolidWorks 设计工具获得极大的好处。

   

    SolidWorks主要优点

达索公司一直在宣扬SolidWorks 设计的优点,以及这些优点如何显著提高制造商的竞争力。这些被极力宣扬的优点包括缩短设计周期、简化制造过程、由于改善整个企业内产品设计信息及通信的流动而加快产品上市速度、降低设计费用、加速设计变更,从而最终提高产品质量。

尽管这些优点已被广为宣扬了若干年,但许多制造公司一直在有效地使用2D 设计工具进行工作,他们可能会质疑为何需要做此迁移。要回答这个问题以及其他一些问题,我们需要逐一审视这些提出的优点,然后分析为什么如此之多的公司决定迁移到SolidWorks 实体建模设计环境。

2D 环境中,在整个产品生命周期中需要不断修改和重新解释工程图,所有设计都要经历多个重复过程;而在SolidWorks 设计环境中,设计人员可以自动创建可用于生产的详细工程图,从而免去了创建、操作和维护工程图视图等非常耗时的工作。设计人员可以从多个角度展示他们的设计,而且,只需几次鼠标单击操作,就可以放大特定零部件的细节。

在开发周期中,每个新产品设计必定要经历多次更改。设计人员针对模型所做的每处更改都会在所有相关联的视图、图纸和工程图中精确地反映出来。所有工程图视图、尺寸和注解会自动更新,因此设计人员无须手工重新绘制剖面视图、局部视图或等轴测视图,从而极大地降低了发生错误的可能性。

一、加速产品设计

    要参与如今制造业的竞争, 公司面临着巨大的压力, 不仅要生产出超越竞争对手的新产品, 还要在上市速度上压制它们。谁也无法否认,一旦您熟练掌握了SolidWorks 技术之后,SolidWorks就能提供更快更有效的创建产品设计方法。

   创建SolidWorks模型时,能够使用在线零部件库,也可以节约大量的设计时间。这些零部件库包含原始的、基于特征的零部件,例如扣件、轴承和型钢,这些都是基于工业标准或基于制造商目录创建的。每个零件都有自定义的关联属性数据,例如零件名称、制造商名称、零件类型以及大小。可以通过各种资源在线使用上百万种零件,所有零件均可以进行编辑以满足用户的特殊要求。设计人员可以使用这些在线零件库将这些零部件添加到他们的设计中,而不必重新构建符合制造商规格的设计模型,从而大大地节省了时间。

二、快速更改设计

对零件的更改经常会影响到多个工程图视图,这需要工程师手工更新所有装配体模型、工程图、视图、局部视图和材料明细表(BOM),这个更新过程本身就很容易出错。

    2D 中进行设计更改通常还需要进行另一轮的工程图检查,这是个非常耗时且繁琐的过程。相反,对SolidWorks实体模型进行更改要简单快捷得多。SolidWorks提供双向关联性,它保证模型的所有元素都是相互关联的。更改SolidWorks模型时,所做的更改会自动在所有相关工程图和关联视图中反映出来。

    在基于参数化的实体建模中,模型的所有特征和尺寸都存储为设计参数,设计人员只需更改参数值即可快速更改设计。更改参数值后,模型也将自动更新为新值,此次更改影响到的所有其他模型特征和尺寸也将自动更新。提供双向关联性和参数化设计功能,不仅能加速设计的更改,而且极大地降低了发生错误的可能性。最大限度地利用SolidWorks产品数据的价值。

    模块化是制造业的另一种趋势,它也是得益于设计重用。随着消费者对于产品越来越挑剔,制造商已经采取开发系列产品作为应对,每种产品略有不同但各有其独特之处吸引不同的用户群体,其实它们仍然使用通用的零部件。这些模块化的产品在大小、重量、尺寸或功能上可能有所不同。对于制造商来说,共享产品系列中通用模块的产品对于设计和制造更为有效,更易于升级和维护,并可以重用产品数据,这些特点会降低新产品整个生命周期的成本。

    使用2D 几乎不可能有效地开发不同配置的产品、装配体或产品系列,这是因为每个装配体都必须从头开始绘制。SolidWorks提供配置管理工具,允许用户在单个文档中创建产品的多个变型。用户还可使用这些工具开发和管理具有不同尺寸、零部件、属性和其他参数的零件和模型系列。

   SolidWorks产品数据的另一特点是这些数据可以向下游传递给产品文档编制和装配。尽管2D 工程图可支持某些文档编制需要,但是通常这些功能需要自定义的装配体等轴测视图、爆炸视图等。通常,这需要在2D 系统中完成一些额外的工作以及特殊的技术插图。使用SolidWorks设计,可以轻松地从原始的实体模型中导出所有图形、工程图和装配体爆炸插图。此外,工程师可以将他们的SolidWorks模型发布到交互式在线目录。通过访问这些在线零件目录,客户可以配置、查看制造商的3D 产品模型,并将模型直接下载到他们的设计中。

三、万能模型

    一旦创建模型后,与产品设计有关的所有人均可访问该产品数据。无论相关人员是需要模具、工程图、草图、夹具、NC 程序、BOM 还是需要用于销售和市场营销工作的渲染图像,所有这些数据均包含在一个实体模型中,可以满足整个企业的需要。

    江苏苏州无锡常州南通SolidWorks代理商3D解决方案示意图.png

    使用2D 设计,我们必须通过想象来解释工程图三视图,并在头脑中组合成产品的等轴测表示,这对于有经验的工程师来说可能比较容易,但对于设计团队中的非技术成员来说可能非常困难。对2D 工程图的曲解可能导致丢失了工程师的原始设计意图,因此造成代价不菲的延误和返工。

    相反,3D 模型则不需要进行解释,这极大地简化了与设计团队的其他成员(机械师、销售和市场营销人员、物料资源计划人员、工艺工程师和客户以及供应链合作伙伴)之间有关设计意图的交流。

    如果一幅图片胜过千言万语,那么一个3D 模型就可以抵得上千百张2D 工程图。简而言之,实体模型远比表示相同设计的一组2D 静态工程图更易于解释。由于在SolidWorks中隐藏线和质量特性可以自动删除,因此工程师和非专业人员都可以很容易正确理解设计意图。

    使用产品零部件、子装配体接触面和工作封套的2D 工程图,工程师无法完全确定装配体零部件的配合、接触和功能。因此,这些方面的问题一直到设计周期的后期创建物理原型时才会浮出水面,然而此时想解决这些问题,所付出的代价和时间就会非常惊人。通过在SolidWorks中直观显示零件和装配体,早在制造零件之前,工程师就可在设计过程的初期评估套合和公差问题。

    此外,用户可以使用SolidWorks轻松地在设计周期的初期创建逼真渲染的产品模型。正是如此,市场人员可在新产品仍处于概念设计阶段时评估客户的有关意见。为了让产品可视化效果更加完善,SolidWorks还提供动画功能,以使产品数据活动起来(即使还没有实际的产品),从而帮助进行销售、市场营销和客户服务工作。

    改进的产品可视化功能也很大程度上使设计审批变得轻松,极大提高了设计审批的速度,这是因为可以更好地与管理人员、市场人员、客户和最终用户沟通设计问题。

江苏苏州无锡常州南通SolidWorks代理商3D解决方案示意图2.png

四、无需构建物理样机

   SolidWorks的另一个巨大优点是可以帮助制造商减轻对物理样机的依赖。构建和测试物理样机非常昂贵和耗时,是新产品开发过程中的一个瓶颈,它是制造商为降低总体设计成本和缩短产品上市时间而应该重点考虑的方面。

    使用2D 设计方法的产品开发团队必须为他们的设计创建物理样机以便测试装配体的性能,检查零件之间是否会发生碰撞,并保证零部件之间存在足够的间隙。通过在SolidWorks中直观显示装配体,工程师可以使用SolidWorks提供的内置干涉检查和碰撞检测功能快速评估和解决套合和公差问题,从而减少了创建物理样机的需要。

    模拟和分析工具也可以极大降低制造商对物理样机的需要。验证产品时常仍需对其进行物理测试,但模拟测试与物理测试相比成本更低并且可重复性更高。在计算机上对产品配置分析得越多,无需使用昂贵的样机,就能制造出更好的产品并降低测试的需求。

五、打开新技术之门

通过创建实体模型,设计人员或工程师可以使用大量其他集成软件工具,这些工具可以进一步帮助测试、管理和制造产品。这些集成解决方案不仅可以使用与SolidWorks相同的3D 数据,而且它们通常使用公共用户界面,这使其更易于学习。另外,某些附加解决方案的集成方式允许用户从SolidWorks中启动该软件。

模拟工具可以为制造商提供众多的竞争优势。根据信息技术市场调查咨询公司Daratech 的预测,随着竞争压力的增加,易于使用的软件和性能强大的计算机将进一步刺激制造商应用数字模拟工具。这些工具包括结构有限元分析(FEA)、计算流体动力学(CFD)、运动模拟、

碰撞模拟、过程集成和设计优化。SolidWorks恰恰将这些模拟工具融合到了一起SolidWorks除了可以提高生产效率外,还可以保证缩短产品的上市时间,降低保修成本,最重要的是可以制造出性能出众、运行良好、更安全以及故障率更低的产品。

SolidWorks EPDM除了方便在处理设计项目时进行实时协作以保证准确性之外,EPDM 系统还可以组织相关的所有信息。制造商的各个部门非常需要这样一个系统来跟踪和管理文件和文档。

目前,江苏SolidWorks的使用量已经非常庞大,其中尤以苏州SolidWorks、无锡SolidWorks、常州SolidWorks、南通SolidWorks普及率最高。在江苏SolidWorks代理商无锡天贝软件科技有限公司的专业服务的支持下,SolidWorks软件正在给广大用户带来越来越多的帮助。

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