SW中的合理建模(欢迎讨论)

菜豆

原创：SW中的合理建模


       
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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。
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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。

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9 Z. D" T+ A) {' G) ASolidWorks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。
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& [, q& i4 N) S7 L* \个人认为良好、合理、有效的建模习惯包括以下几点：
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1 N: g7 ~9 E" r: f. B2 G
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；
- g! h# u1 g" v5 a

2．         除非有特殊要求，否则应进行完全定义草图；
+ [, w' ]+ m+ }3 R4 L/ ]3 S

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；
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4 `$ ^. W8 Q4 H  E3 S! U% i% q
7 P: m2 i% I* [: [# y& _0 q7 }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；
1 Y' H. g- O1 O. l% u7 E

6．         绘制零件各部份特征时应合理有序，减少跳跃；


8 p4 k# m' C. u* m7．         合理创建基准面、基准轴等辅助特征；

1 @: @# U4 P4 R! {* u
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。)
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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：
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4 T+ J- s8 }& Q" @" d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；
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% E& O$ r/ L! }2 Y0 Q! J. `
$ ]3 H: X- c- s! r! s第二点：除非有特殊要求，否则应进行完全定义草图；
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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；

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8 K3 E1 u* @( @/ J8 `/ b这几点有些类同，因此放至一块进行解释，见下图(图1)：
7 H. i% l' L; h, b' Y

7 P& E+ N3 x- l$ Q! @       


) U8 n( Z3 N- R( b8 X6 e  Ahttp://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152645373.jpg

2 s  l( m5 z- N3 Q$ [1 M
8 K/ o! ~0 ~5 s$ B% p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。


5 h: l! ]4 ]% |, S+ n0 z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。
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8 l  |* G  s3 H7 P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。
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6 I, n  N! [+ e  G9 `. e6 J) A
       


3 }& W8 V* D/ t" d, h4 m/ W3 h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；
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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)：
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* [- n/ Z4 u! o) u& S
( K' }$ n2 p- |8 I" n        http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431215272572.jpg
! D0 U5 `- s. z0 f! ~2 g5 }3 X
7 N, U$ c3 q4 i/ a6 L8 T0 ^- [
6 u+ ^# ^) @& q- O+ |  R+ y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)：
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' I2 J6 M, W1 g0 b0 U[ 本帖最后由 艾飞 于 2006-9-4 19:57 编辑 ]

菜豆

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

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$ y) N4 U$ i( |+ u7 D, v, U6 j

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：



( `! M* S/ P0 b/ g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!)。



+ g# d, @: [4 \( `4 X4 c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。


! Z: D  E& H  j/ }/ b4 Q0 W
第三种：该零件主要要求圆距长方体边距离为40。
9 x3 `' R6 ^+ ~7 i' r, V$ J
2 J. e/ z5 u+ r0 R" y

, s. c/ s9 G" U0 k  p5 W5 w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。
' m7 j$ g, f8 E& |* p* S

- Q! Y  }% ?( Y3 B& |
$ S. x0 j" E2 |4 b1 _也许你会说，这还不都一样!
* @8 g% o, Y- _( q


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。

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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：
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* T& e, N7 B: W
3 Q$ a! R7 L5 C% Y& M
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。


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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：
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7 {/ o7 M% p+ S7 u4 ?
+ C+ P7 R! W1 h" W* [) n% S
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。
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- D9 u) S: t! I' C. Y
- _% S1 D5 r: p" o. S/ X
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。
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" W" `9 t# q+ M* J0 i( R7 L# b
# J. j5 n- {( A% v& f哪种方便、直观、易于理解？
7 E: [, B( |' B' ]

* j, x0 h' D7 ]' `! r# s
" P1 Z/ Z  m) I3 B4 C8 i. q% T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!!
2 T( [7 h7 S4 I; J" _( D
6 t0 X9 U; j7 D% y2 y9 K

1 b# ]  P- i4 q& b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？
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4 F. A) y/ ?  p
4 f+ Z0 P& D+ K3 D
4 t/ H  Q9 i& n, O1 r       

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. l/ u4 R4 t- k* |; M
) K, o6 M# A# J. Z+ g. y- g1 e7 C
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)

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/ p, j/ \/ ~/ Q$ a- X0 v/ f
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! U5 M9 q) H( r: fhttp://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431215280317.jpg
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+ z. c5 u. Y8 d+ [" [

- v0 [2 [$ g7 y0 K- {. [4 H0 T" I6 Z        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!

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) R5 r4 I$ O" X+ d8 ?% J% }       
& P9 c, a& n+ B7 W' Y
$ d0 {! n) z3 ]* H+ U

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!
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4 q' a2 s) b) }1 A- u' \6 r
% m0 z( p$ t9 q  w' h/ R& P: I第七点：合理创建基准面、基准轴等辅助特征；


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% z, w* N  U7 v# g& C& K7 W3 G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；
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" B$ B% D0 L+ B7 u6 n
% @- z+ F( W, K' q; @) v, m$ O这两点与上面几点有此类同，举个简单例子见下图(图5)：



4 g6 R4 I& H/ ?6 E# f% Ehttp://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152815113.jpg



2 M$ Y! ]/ E. N) o5 |* i8 w+ B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？
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9 S7 d$ G- b9 p. H9 c4 N1 uhttp://www.3dportal.cn/attach/2004-3/2004312152835224.jpg
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* l9 W- s; o. ~& k7 D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!
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" g1 g" T  e' C( z" w

       
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* J2 W9 M7 c' o* }: @" l2 A

                         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)：


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7 B1 X. ~  Y$ F" R7 a: B        http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431383029968.jpg



$ R- T1 F' c3 |  p5 ?        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。
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( |& z) s* q3 [) x
       
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* m  P. }: F! i; n

                         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)：
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4 e) d5 Q7 Z7 e! [' l" n1 jhttp://www.3dportal.cn/attach/2004-3/20043138311730.jpg

- C# J) V$ R# }9 y

# J0 Y9 Q4 [1 D; G, H" m9 s- \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!
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3 q, M* J! i$ h5 }4 Q: k* D        http://www.3dportal.cn/attach/2004-3/200431383114342.jpg

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5 |  Y# _& u( X$ i
  T6 g$ f+ x# V: M                 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!

& l3 S! U0 g. D# l

希望大家能将自身经验写下来，大家共同讨论进步!!
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! h& i' |" w3 m( K2 m" W
9 j2 w% ]/ T# @$ A& k       
7 d8 A5 x( Z4 z  f5 B$ D0 t# P  ~

: l7 y6 T( h  z2 Z9 Q! h




+ x, S$ h4 z* B3 i  O
7 W! a) g: t9 X! ?7 l6 ]

[此贴子已经被作者于2004-3-13 16:48:08编辑过]

: M2 ~7 d  H6 z2 S( ~9 t! F' E3 I

xywbs

谢谢热心的菜豆

YZW177

顶！ 我个人给他加100分！！！
: ?2 Q0 g5 f+ h$ o1 {) r

有空我也来！！1

zgzzsn

谢谢！版主要给他加分！

chyx2

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

嘿嘿，只要大家多讨论，共同进步!!

菜豆

大家也谈谈经验嘛
% ~; t- o, h2 ?! T- j4 ^

糊涂老爷

坚决支持“菜豆”楼主，但我借此机会补充几句：

# t# T  b' \7 K5 D% D' e6 ~
设计者在设计绘制机械图纸时，
& [- \$ D# g5 ?. \! I

1.必须考虑该工件在整个装配系统中所起的作用和功能；
$ ^' l  \& R0 y; J

6 B1 M' r* H, O- z5 p% ]2.尽可能的考虑 结构简洁、加工简单方便；
2 S+ u+ j8 X* C) R! y

% L( I! ?0 a; g$ `3 ?- x3.首先找到该工件的参考工作基准面；
* i. Y, r7 {- P4 C4 r
; }- N+ ?. \% ^2 B9 w& l0 d
% S8 w$ b" l9 n% |! R" b4.其次考虑将零件处于加工工艺的操作状态进行绘制；

7 z! O8 E3 I* E5 K
       

2 g: o/ _) Z& r' @

wlkr

已加精，奖励金钱100及若干经验和魅力。

cy_sun

很好，讲的太好了
) {2 _& A% ]6 Q0 C" r
9 J4 O: {( A% ~

菜豆

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：


3 f' q  b0 W/ k9 }7 s
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；

" w, M1 L3 Z: O5 V* I8 {
2.尽可能的考虑 结构简洁、加工简单方便；

5 J" G  F( K7 H: M9 V! M. J
/ b8 i, _9 g$ I  y& A0 N( g3.首先找到该工件的参考工作基准面；

) S  G$ I: O2 A$ H1 i/ }9 U1 A2 _
4.其次考虑将零件处于加工工艺的操作状态进行绘制；

: s3 c1 X  D; k: ]/ n
) g% B. W( c: J/ M" a  Y
$ Y! E$ O1 L* R% j5 B3 p
! T* m6 e9 v7 T, I+ |* b" U
不错，零件加工工艺也是设计时必须考虑到的!

demon18

贴图怎么加上去请大家告之

beifangren

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

谢谢楼主，看下来，受益颇多

wjpcowboy

谢谢！

zhchdong

非常感谢，又学了不少

demon18

看来你是一位行家里手了，还望多指教。

菜豆

沉下去了，希望大家多多讨论自己的相想法!

zhjinlan

实践经验太好了！好人！

qinshao

对我们新人来说真的是

1 G- b/ B0 y) k9 R: R& T+ k7 ?4 b极好的指导哦

爱热闹的猫

经验之谈，受用无穷。多谢！！！

kuaidiaiqing

新手多看看，受益颇多啊

luanguangtao

谢谢！版主要给他加分