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2013-05-26 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線
雖然大多數(shù)設(shè)計(jì)人員深知3D CAD 軟件功能強(qiáng)大,但這些用戶可能也已經(jīng)體會(huì)到,他們必須花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)研究該系統(tǒng)才能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)。有許多能讓所有SolidWorks用戶無(wú)需學(xué)習(xí)復(fù)雜技巧便可享受 3D CAD 優(yōu)點(diǎn)的技術(shù),SWIFT 就是其中之一。換句話說(shuō),SWIFT能夠減少您在 CAD 工具上耗費(fèi)的精力,讓您將更多精力用在設(shè)計(jì)上。
簡(jiǎn)介
眾所周知,3D CAD 為機(jī)械設(shè)計(jì)工程師們帶來(lái)了驚人的創(chuàng)造力。然而,這種能力的背后是它的復(fù)雜性,用戶必須成為專家才能充分利用這種設(shè)計(jì)潛能和能力。專家級(jí) CAD 用戶了解其 CAD 系統(tǒng)中內(nèi)含的許多秘密,通常也只有這些用戶才能夠充分利用 3D CAD 的威力。
在所有 CAD 系統(tǒng)中,SolidWorks 首創(chuàng)了“專家”軟件工具集,它不僅實(shí)現(xiàn)了基本功能和常見功能的自動(dòng)化,還能切實(shí)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題,就像是最有經(jīng)驗(yàn)的 CAD 專家所做到的那樣。這些工具統(tǒng)稱為 SWIFT(SolidWorks 智能特征技術(shù)),其目的是讓用戶不必去了解 3D CAD 軟件是如何工作的,使所有SolidWorks 用戶一入門就成為這方面的專家。正如自動(dòng)變速器為駕駛新手提供安全保障,GPS 為旅行者導(dǎo)航方向,SolidWorks SWIFT 也為 3D CAD 用戶提供了前所未有的便利。
從一開始,SolidWorks 就特別關(guān)注用戶的需求,設(shè)法讓他們有更多的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì),而較少擔(dān)心怎樣操作 CAD 系統(tǒng)。無(wú)論用戶的專業(yè)水平如何,進(jìn)行 3D 零件和裝配體建模時(shí)都多多少少需要一些幫助?；谶@一理念,SWIFT 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
3D 的功能及其溝通設(shè)計(jì)意圖的能力優(yōu)于 2D,這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。利用 3D,用戶可以對(duì)所有幾何體建模,而在 2D 中,有時(shí)可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)建模。盡管如此,當(dāng)涉及對(duì)零件特征排序時(shí),3D 也會(huì)遇到難題,而幾乎所有的 3D CAD 系統(tǒng)都存在這樣的問(wèn)題。為了幫助用戶,SolidWorks 獨(dú)家推出了專家級(jí)的 SWIFT功能,成功地處理了3D CAD 領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性的一些設(shè)計(jì)操作。
SWIFT 能夠使所有用戶,包括那些剛剛從 2D 轉(zhuǎn)向 3D 的新手,都能像專家那樣進(jìn)行設(shè)計(jì),而無(wú)需精通整個(gè)系統(tǒng)的全部功能。為了讓用戶將較少精力花費(fèi)在設(shè)計(jì)軟件上,而將更多精力用于創(chuàng)新設(shè)計(jì),SolidWorks 想出了諸多方法, SWIFT就是其中之一。
解決 3D CAD 的痼疾
我們所討論的問(wèn)題就是功能和復(fù)雜性之間的矛盾。3D 參數(shù)化實(shí)體建模的真正威力在于它能夠捕捉設(shè)計(jì)意圖 — 這是一種非常重要的功能,2D CAD 是做不到的。捕捉設(shè)計(jì)意圖有助于管理設(shè)計(jì)中不可避免的變更,確保正確設(shè)計(jì)單個(gè)零件以及裝配體零部件相互套合。而要利用此功能,用戶必須掌握各種各樣的 3D建模命令、細(xì)節(jié)和專門技巧,并且在所有其他方法失敗時(shí)還需掌握應(yīng)急方法。換句話說(shuō),用戶總是無(wú)奈地設(shè)法處理 CAD 系統(tǒng)自身內(nèi)在的復(fù)雜性。長(zhǎng)期以來(lái),這就像為了訪問(wèn)某個(gè)國(guó)家或地區(qū)而不得不學(xué)習(xí)那里所用語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則一樣。
SWIFT 技術(shù)的意圖和目的就是為了解決這種功能和復(fù)雜性之間的矛盾。軟件系統(tǒng)本身已經(jīng)開發(fā)得很完備,它已經(jīng)代所有用戶(無(wú)論是新手、有一定經(jīng)驗(yàn)的用戶還是專家)“掌握了”3D CAD 中大多數(shù)最艱難、最費(fèi)時(shí)的功能。使用SWIFT,用戶可以全神貫注于要完成的設(shè)計(jì)和要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)意圖,而不用將精力浪費(fèi)在 3D CAD 軟件的操作規(guī)則上。SWIFT 包含一系列專家工具(其中有幾項(xiàng)專利尚在申請(qǐng)中),用于診斷和處理特征順序、配合、草圖關(guān)系等問(wèn)題以及其他一些難題和操作。
SWIFT 包含六項(xiàng)功能,可以解決幾乎所有用戶都會(huì)遇到的復(fù)雜問(wèn)題,并可幫助用戶發(fā)掘 SolidWorks 的全部威力。
用戶失敗時(shí)的自動(dòng)修復(fù)功能
首先,我們談?wù)勌卣黜樞颉Ｔ诖蠖鄶?shù) 3D CAD 系統(tǒng)中,用戶是通過(guò)構(gòu)建一系列“特征”來(lái)構(gòu)造零件的。特征被看作是零件的構(gòu)建塊。它可以是位于零件邊線上的倒角或圓角,也可以是立方體(拉伸的正方形)或圓柱體(拉伸的圓)。以前,為了創(chuàng)建能夠反映其真實(shí)意圖的 3D 設(shè)計(jì),用戶必須小心處理創(chuàng)建零件特征(如拔?；驁A角)的順序。例如,如果一位設(shè)計(jì)人員制作了一個(gè)立方體,然后在所有邊線上生成圓角,他就不能再在立方體直壁上添加拔模角度了。他必須知道如何回退零件歷史,退回到生成圓角之前的情況,然后對(duì)壁進(jìn)行拔模。這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的示例。您可以想象一下這個(gè)問(wèn)題可能會(huì)變得多復(fù)雜。比方說(shuō),您需要向手機(jī)外殼壁添加拔模。傳統(tǒng)的 3D CAD 系統(tǒng)要求用戶必須了解專業(yè)技術(shù),比如回退零件模型的歷史和插入特征。通常,新用戶需要苦學(xué)數(shù)月才能掌握高效工作所需的所有專業(yè)技術(shù)。
SolidWorks 中的 SWIFT FeatureXpert 改變了這一切。如果用戶嘗試創(chuàng)建一個(gè)需要在零件設(shè)計(jì)過(guò)程早期插入的特征(如拔?；驁A角),FeatureXpert 會(huì)自動(dòng)判斷需執(zhí)行哪些操作并將特征重新排序到模型歷史的適當(dāng)位置。這樣,用戶就可以直接進(jìn)入下一設(shè)計(jì)任務(wù),而不必設(shè)法為 CAD 系統(tǒng)確定一個(gè)應(yīng)急方案。
FeatureXpert 對(duì)那些在生成圓角和拔模時(shí)遇到困難的用戶尤其有幫助。通常,對(duì)零件生成圓角和進(jìn)行拔模都是很繁重的工作。許多 CAD 產(chǎn)品都采用試錯(cuò)法來(lái)實(shí)現(xiàn)特征的正確分組和排序。但在 SolidWorks 中,如果用戶在圓角或拔模特征方面遇到困難,FeatureXpert 會(huì)自動(dòng)修復(fù)這個(gè)問(wèn)題。
FeatureXpert 自動(dòng)修復(fù)圓角
有時(shí),對(duì)零件生成圓角時(shí),用戶必須將圓角分解成不同的組。同樣,添加圓角的順序也非常重要。這對(duì)于新手和有經(jīng)驗(yàn)的用戶來(lái)說(shuō)都是很復(fù)雜的。FeatureXpert具有的 FilletXpert 功能可幫助您解決這些問(wèn)題。
移除了兩個(gè)圓角的零件
管理圓角和拔模
除了 FeatureXpert,FilletXpert 和 DraftXpert 也可以幫助用戶管理圓角和拔模。用戶可以同時(shí)選擇一個(gè)零件上的多個(gè)圓角或拔模,然后對(duì)其進(jìn)行更改或移除操作。選中后,圓角和拔模將添加到一個(gè)集合列表中,這樣,查看起來(lái)更直觀,管理起來(lái)也更方便。為了進(jìn)一步提供幫助,DraftXpert 還包括集成的拔模分析功能。
嘗試將拔模應(yīng)用到零件時(shí),由于相鄰特征(如圓角)的原因,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法創(chuàng)建拔模的情況。(左圖)在這種情況下,您可以激活 FeatureXpert,確定如何對(duì)拔模重新排序,從而可以在不移除其他特征的情況下創(chuàng)建拔模。(右圖)
最終拔模的零件,FeatureXpert 將拔模重新排序到圓角之前,該圓角特征限制了拔模特征的創(chuàng)建
繪制剖面時(shí)自動(dòng)解決尺寸沖突
SWIFT 處理草圖的方式與其處理特征的方式類似。在 2D 系統(tǒng)中,繪制的剖面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)定義或欠定義的情況。無(wú)論哪種情況都會(huì)在制造零件時(shí)導(dǎo)致錯(cuò)誤。參數(shù)化 3D 建模系統(tǒng)向在草圖中創(chuàng)建的直線、圓弧和 2D 形狀添加了重要的尺寸和幾何關(guān)系,以便捕捉設(shè)計(jì)意圖和傳播設(shè)計(jì)更改。有時(shí),由于用戶添加的尺寸多于定義草圖所需的尺寸,使得他們的草圖過(guò)標(biāo)注。以前,用戶必須停下來(lái),手動(dòng)解決這些問(wèn)題,然后才能繼續(xù)設(shè)計(jì)。該過(guò)程通常是一個(gè)試錯(cuò)過(guò)程,對(duì)于復(fù)雜的草圖有時(shí)需要花費(fèi)幾分鐘才能解決問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,時(shí)間往往就是這樣耗費(fèi)掉的。這些是 CAD 系統(tǒng)問(wèn)題,而不是設(shè)計(jì)工程問(wèn)題。
然而,使用 SWIFT SketchXpert,用戶就可以輕松、快捷地解決繪制草圖時(shí)遇到的所有沖突。如果某一草圖不能被求解,SketchXpert 會(huì)診斷問(wèn)題并向用戶提供一系列解決方案,用戶可以使用這些解決方案移除多余的尺寸和不必要的關(guān)系。使用 SketchXpert,用戶可以快速解決草圖問(wèn)題。
SketchXpert 不僅能夠顯示草圖尺寸和幾何關(guān)系中的沖突,還提供了用于處理和解決這些沖突的解決方案。對(duì) SolidWorks 的新用戶來(lái)說(shuō),SketchXpert 尤其有用,因?yàn)樗苁惯@些用戶在一系列可能的解決方案之間切換,然后他們只需選擇最喜歡的解決方案就可以了。而有經(jīng)驗(yàn)的用戶也會(huì)發(fā)現(xiàn) SketchXpert 非常有用,因?yàn)樗?jié)省了解決草圖沖突所耗費(fèi)的時(shí)間。
有經(jīng)驗(yàn)的用戶也會(huì)發(fā)現(xiàn) SketchXpert 非常有用,因?yàn)樗?jié)省了解決草圖沖突所耗費(fèi)的時(shí)間。
配合零部件時(shí)自動(dòng)解決裝配體沖突
SolidWorks 還使用 SWIFT 技術(shù)來(lái)解決配合難題,即,3D 設(shè)計(jì)中的各種零部件是如何在裝配體中組合的。配合不僅控制零部件的位置,還控制由零部件組成的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)方式 — 既包括單個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng),也包括整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)。配合在定位零部件時(shí),也會(huì)限制運(yùn)動(dòng)的自由度。添加零件后,用戶通常無(wú)法得知哪些零部件配合在一起以及配合的方式。在這種情況下,某一新零部件的新配合有時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法解決的沖突。
使用 SWIFT MateXpert,用戶可以輕松了解、解決和排除配合沖突情況。MateXpert 只關(guān)注配合沖突涉及的零部件,從而將這些問(wèn)題分離開。這樣,用戶就能沿著配合鏈來(lái)解決配合問(wèn)題,直至發(fā)現(xiàn)不需要的配合。使用 MateXpert,用戶可以從配合功能中獲益,而無(wú)需精通 CAD 系統(tǒng)是如何解決沖突的。
MateXpert 提供有問(wèn)題配合的直觀顯示——用戶可以在圖形窗口中直接修復(fù)問(wèn)題。
MateXpert 可幫助用戶了解配合錯(cuò)誤和警告,在清楚地指示有問(wèn)題配合的圖形窗口中,該工具以直觀的方式顯示紅色和黃色的標(biāo)識(shí)。在標(biāo)識(shí)附近會(huì)顯示用于解決或刪除配合的圖標(biāo),因此您一直看著屏幕就行了。
自動(dòng)、智能地為您的工程圖標(biāo)注尺寸
在任何 CAD 系統(tǒng)中,為制造過(guò)程應(yīng)用尺寸都是比較容易的。難點(diǎn)在于,如何確保這些尺寸正確并能提供制造零件所需的足夠信息。以前,CAD系統(tǒng)是根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)此功能的。這一任務(wù)通常由那些在尺寸的實(shí)際應(yīng)用方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師來(lái)完成。
但是,SWIFT 改變了這一切。SWIFT DimXpert 可以自動(dòng)將尺寸應(yīng)用到 2D 工程圖中的特征上,如通槽、圓角或陣列。用戶在工程圖中選擇幾何體后,DimXpert 會(huì)自動(dòng)將所選幾何體標(biāo)識(shí)為制造特征的一個(gè)特定類型(即,圓角、通槽、孔、陣列)并應(yīng)用正確的尺寸標(biāo)注方案。DimXpert 還處理尺寸的位置和間距,最大限度地減少了用戶的手動(dòng)清除操作。
DimXpert 使用 SolidWorks 中的特征識(shí)別功能來(lái)識(shí)別制造特征,如孔、通槽、圓角等。尺寸是根據(jù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)應(yīng)用的,從而可確保為特定類型的特征應(yīng)用正確的尺寸標(biāo)注方案。DimXpert 還可以識(shí)別特征的多個(gè)實(shí)例并對(duì)它們進(jìn)行智能分組以及將其標(biāo)注為陣列。
使用 DimXpert,您可以對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)尺寸標(biāo)注。DimXpert 自動(dòng)識(shí)別特征并自動(dòng)應(yīng)用預(yù)設(shè)的尺寸標(biāo)注方案。特征在零件模型中是如何創(chuàng)建的并不重要。事實(shí)上,零件模型可能并沒(méi)有什么特征,而 DimXpert 會(huì)自動(dòng)識(shí)別零件上的幾何體(如孔、孔陣列、通槽、倒角和圓角),并為其應(yīng)用適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注方案。
DimXpert 自動(dòng)識(shí)別特征并自動(dòng)應(yīng)用預(yù)設(shè)的尺寸標(biāo)注方案。DimXpert PropertyManager顯示了選擇基準(zhǔn)尺寸標(biāo)注選項(xiàng)。
DimXpert 自動(dòng)識(shí)別孔陣列(即使這些特征并不是作為陣列創(chuàng)建的)并根據(jù)所選的選項(xiàng)生成適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注方案。
SolidWorks 的一位用戶 Tom Cote 在位于 Worcester (MA) 的 Morgan Construction 公司擔(dān)任 CAD 經(jīng)理/設(shè)計(jì)工程師。該公司為軋鋼設(shè)備(需要大量圓角和拔模)制造大型鑄件。運(yùn)用 SWIFT 技術(shù)使 Tom 獲益匪淺。他說(shuō),通過(guò)在生成圓角和拔模時(shí)使用新的 FeatureXpert,他節(jié)省了大量時(shí)間,而且無(wú)需再像以前那樣采用試錯(cuò)法。圓角和拔模的順序和分組十分關(guān)鍵,通常也很難確定,即使對(duì)于像 Tom 這樣有經(jīng)驗(yàn)的用戶來(lái)說(shuō)也是如此。許多情況下,需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)確定圓角和拔模的適當(dāng)順序和組序列。使用 SWIFT 的自動(dòng)化FeatureXpert功能,這些工作對(duì)他來(lái)說(shuō)就容易多了。當(dāng)然,部門中的其他同事也倍感輕松,因?yàn)樗麄冊(cè)僖膊恍枰獙?duì)鑄造零件手動(dòng)生成圓角和拔模。
這只是 SolidWorks SWIFT 技術(shù)如何幫助用戶解決 3D CAD 功能和復(fù)雜性矛盾的示例之一。作為 3D 設(shè)計(jì)工程技術(shù)的一項(xiàng)真正突破,SWIFT 遠(yuǎn)不只是實(shí)現(xiàn)了常用操作自動(dòng)化那么簡(jiǎn)單。SWIFT 技術(shù)幫助設(shè)計(jì)工程師完成了一些最繁重、最費(fèi)時(shí)并且從某種角度來(lái)看無(wú)關(guān)緊要的工作。剩下的工作就是充分利用 3D CAD的強(qiáng)大功能,而無(wú)需進(jìn)行任何復(fù)雜的操作了。
雖然大多數(shù)設(shè)計(jì)人員深知 3D CAD 軟件功能強(qiáng)大,但這些用戶可能也已經(jīng)體會(huì)到,他們必須花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)研究該系統(tǒng)才能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)。在SolidWorks 中,有許多能讓所有 SolidWorks 用戶不必學(xué)習(xí)復(fù)雜技巧就能發(fā)掘3D CAD 優(yōu)點(diǎn)的技術(shù),SWIFT 正是其中之一。換句話說(shuō),SWIFT 能夠減少您在CAD 工具上耗費(fèi)的精力,讓您將更多精力用在設(shè)計(jì)上。
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