然而,隨著工業技術的提高和經濟環境的增長,任何通用產品的功能需求都不再是在消費者高質量要求下贏得市場競爭力的唯壹條件。在現代高功能CAE軟件的推動下,“工業設計”(又稱“產品設計”)這壹新興領域越來越受到重視。任何產品不僅要求功能先進,還需要在其物體外觀上進行造型設計,以吸引消費者的註意。這種造型設計多是針對產品的美學外觀,在正向工程的過程中,傳統訓練下的機械工程師是無法勝任的。壹些有藝術背景的設計師可以利用CAE技術構思創新的美學外觀,然後手工制作模型,如木模、石膏模、粘土模、蠟模、工程塑料模、玻璃纖維模等。,然後通過三維測量建立自由曲面模型的CAD圖紙。這個程序有逆向工程的概念,但還是正向工程的壹部分,有面向對象的概念,公司還保留了設計圖紙的知識產權。這個正向工程中的建模設計過程如圖2-2所示。
因此,正向工程可以概括為面向功能、面向對象、規定模型、未來系統和遺留系統。
在計算機繪圖之前,工程圖大多是手工繪制的。此時,2D草圖是主要的施工圖,裝配部分描述了3D的三維結構。這個時候2D和3D是分開畫的,所以不能叫正向工程。計算機技術經過硬件和軟件的發展,用計算機繪圖代替了手工繪圖。在這個過程中,計算機繪制的2D圖形文件經過適當的排列,可以方便地繪制三維立體圖。這個過程可以說是壹種正向工程,在2D平面圖上表達概念和維度(大多數早期大師只能看懂2D平面圖),然後用2D像素和相關維度繪制3D立體圖。
2D草圖→三維立體圖
L 2D平面繪圖文件:壹般來說,AUTOCAD_XX是業界最常用的軟件,比如(FIG.1-1)。當然其他比較知名的軟件還有CADKEY,PRO_E,CATIA…等等。
l文件傳輸:如果用同壹個軟件在不同模塊之間繪制2D平面圖(2D繪圖模塊),繪制完成後再繼續構建3D立體圖,因為是在同壹個軟件操作平臺上,所以不存在文件傳輸問題。遺憾的是,沒有壹個軟件在所有專業應用中都有絕對強大的功能;比如在平面工程圖的繪制中,使用AUTOCAD,專業繪圖員都可以用的相當好。雖然AUTOCAD也可以繪制機械零件的規則三維圖,但是壹旦遇到復雜的曲面變化,這個時候使用專業的三維繪圖軟件可能效率更高,我們會遇到圖紙和文件之間的轉換問題。對於2D圖形,文件擴展名為DWG DXF...諸如此類,而3D空間更為常見。
DXF:不同軟件之間的2D圖形交換文件。
DWG:帶有此擴展名的圖形是AutoCad特有的圖形。
IGES:(初始圖形交換規範)在不同的軟件中。
2D和3D之間的圖形交換文件。
商用CAD/CAM軟件:壹般來說,我們可以分為參數化CAD/CAM軟件和非參數化CAD/CAM軟件;基於曲面結構和立體結構的CAD/CAM軟件
參數化CAD/CAM軟件:PRO_E,UG,CATIA…
非參數CAD/CAM軟件:EUCLID,STRIM100…
SRUFACE建築CAD/CAM軟件:EUCLID,STRIM100…如圖(FIG:1-2)。
實體建築CAD/CAM軟件:PRO_E,UG,CATIA…
創意設計(原創產品設計)
標準機械部件設計
外形設計(運動鞋的畫法)
什麽是逆向工程?
l原因
逆向工程通常以項目的方式進行模型的模擬工作。往往壹個要生產的產品沒有原始設計圖紙,而是由委托單位送來壹個樣品或模型,如木鞋模具、高爾夫球桿頭等,要求生產單位仿制。傳統的仿形方法是用三維雕刻機或液壓三維仿形銑床,制作出壹對壹的比例模具,如圖2-3所示,然後進行批量生產。這種方法被稱為模擬式復制,它不能創建工件尺寸圖形文件或進行任何形狀修改,已逐漸被壹種新的數字化逆向工程系統所取代。
目前所謂的逆向工程,就是針對壹個已有的工件(樣品或模型),用3D數字測量儀精確快速地測量輪廓基,然後構造曲面,編輯修改,然後傳輸到通用的CAD/CAM系統,再將CAM生成的刀殼數控加工路徑發送到CNC加工機制作所需的模具,或者發送到快速成型機制作樣品模型。這個過程被稱為逆向工程,如圖2所示。
因此,逆向工程可以概括為面向功能、描述模式、系統原樣和非遺留系統。