SolidWorks在工業設計的應用
時間:2022-11-09 10:37:59
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摘要:現階段我國高校工業設計專業所使用的計算機輔助工業設計軟件,已經逐步由早期的3DMAX逐步過渡到以犀牛(Rhino)為主。雖然犀牛軟件在建模、曲面表現方面存在一定的優勢,但是其在工程圖輸出、結構設計上仍然存在很大不足。本文擬通過分析常用工程軟件solidworks的優點,介紹SolidWorks在計算機輔助工業設計方面的應用,以期更多的院校將該軟件應用到日常教學中。
關鍵詞:SolidWorks;工業設計;產品設計
工業設計(IndustrialDesign)作為一門以現代工業產品為主要研究對象的學科,是科學技術與文化藝術相結合的產物。它通過將產品的三維外形分解為二維基本圖形,通過拉伸、旋轉、放樣等方式進行編輯再造。因此工業設計是一門著重研究產品的結構功能和藝術造型的學科。而這其中,產品的結構功能特征是第一要務,只有在結構正確的前提下,才能考慮產品的藝術造型效果。在我國高校工業設計專業中,計算機輔助工業設計課程承擔著通過三維設計軟件將想法轉變為現實的作用。近幾年隨著學科的發展和基礎設備的進步,計算機輔助工業設計所使用的軟件逐步由早期的3DMAX軟件逐步過渡到犀牛(Rhino)軟件上,通過犀牛(Rhino)進行三維建模,然后VRAY渲染,以達到逼真的產品展示效果。這樣做雖然能達到較好的效果,但同樣也存在著產品尺寸不真實、加工工藝無法滿足造型效果的問題。而SolidWorks作為一款優秀的三維工程設計軟件,其在表現產品造型、色彩光影效果、工程圖紙輸出等方面具有獨特的優勢。本文對其具體優勢進行介紹。
1、滿足工業設計要求的SolidWorks軟件
SolidWorks是一款易學易用的三維工程軟件。相對于3DMAX和犀牛軟件,它在CAD輸出、材料結構應用上功能更全面;而相對于Pro/E和UG等工程軟件,它在界面上采用常用的Windows圖形用戶界面,因此在學習、使用上更具優勢,對于零基礎的人可以很快的上手操作。SolidWorks的模型分為零件圖、裝配圖和工程圖三大類,基本涵蓋了工業產品設計的整個流程。用戶首先通過二維草圖繪制產品的基本形態,然后通過拉伸、旋轉、放樣等三維命令將二維圖形轉變為三維模型;當完成多個零件模型后,可通過相應的結構關系將它們虛擬裝配成一個完整的裝配體(總體產品);當完成整個產品的建模后,各零件還可以分別導出為CAD工程圖,方便加工生產。
2、嚴謹的工程草圖繪制
相對于3DMAX和犀牛軟件,SolidWorks作為一款工程軟件,在最初的二維草圖繪制上就體現了完善的CAD工程圖繪制功能。每一個線條都不是憑空繪制,而是要通過完備的尺寸、幾何關系來定義的。對于沒有完全限定的線條,使用藍色進行標注,而完全限定好的線條,通過黑色進行標注,從而從源頭保證了二維草圖的嚴謹性。
3、多樣的三維造型工具
SolidWorks提供了多種樣式的三維造型方式,除了基于工程應用的拉伸、旋轉、放樣等方式外,針對工業設計還提供了專業的曲面編輯方式,方便制作更多流線型造型的設計。相對于以NURBS建模為主的犀牛軟件,SolidWorks提供了完備的曲面——實體轉換功能,方便將沒有厚度的曲面轉變為可以生產的實體造型。
4、強大的工程圖輸出
CAD工程圖輸出一直是SolidWorks軟件的一大特色。設計者在完成零件的制作后,就能直接生成工程圖。除此以外,SolidWorks還提供方便的修改編輯功能,當CAD圖中出現尺寸偏差時,可以直接調出零件模型文件進行修改,整個過程相互聯動,任何修改結果都能在模型和CAD圖中同時展現出來,方便實用。5、結語工業設計不光只是產品外形的概念繪制,它的最終成果是設計出能生產銷售的產品,因此在設計階段要嚴格的遵循工業技術規范來進行。這就需要我們在教學階段,選擇合適的計算機輔助工業設計軟件,力求讓學生在日后的工作中能更好的遵循工業設計的規律。
作者:陳亮 賀戰文 單位:武漢輕工大學機械工程學院
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