制造业三维CAD深化应用难点问题与对策解析

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1、制造业三维CAD深化应用难点问题与对策解析e-works刘谊萍PLM之神1制造业三维CAD应用现状随着三维建模技术rh曲面建模、实体建模到参数化建模、变量技术、同步技术的不断发展与融合，三维cad产品设计方面的优势越来越凸显，大部分制造企业也都已经从最初的二维CAD制图转向了CAD的三维应用。那么，三维CAD在企业的应用现状具体是怎样的呢？通过调查发现，目前，制造金业CAD的应用情况可以概扌舌为以下儿类：第一，单纯地使用二维CAD绘制图形。这类企业口前已经比较少了，他们所生产的产品一般都非常简单，基本上是三视图连想都不用想就

2、能够直接画出来，比如一些很简单的镀金件生产企业，不需要思考三视图就能直接画出飯金图纸，直接规则折弯，而如果用三维软件建模再转成二维还没有宜接使用二维效率高。这类企业往往规模比较小，基本不进行产品的创新设计，只是在原來的基础上做一些设计变更等简单的工作。第二，二维为主，三维作为建模工具辅助使用。这类企业依IF1比较重视二维CAD的应用，他们运用三维CAD基本上不是源于自身产品研发的需求，虽然在应用三维CAD,但是出发点却不太明确。一般是看着别的企业都在大肆地推进三维的应用，效果述不错，迫于竞争的压力，也上了三维；或是应上游企业

3、的要求，上游企业规定必须用某种三维软件进行产品设计以符合他们的要求；等等。这类金业的工程师在设计过程中，采用二三维CAD混用的模式，使用三维CAD进行产品功能结构设计，工程图还是在原来的二维CAD中进行，存档文件也是采用二维图档,指导后续的加工生产。在这些企业中，二维图纸依旧作为信息传输过程中的重要文件，他们认为传统的方式来指导生产已经够了，不太重视三维的推广和深入应用，这样右可能导致上了三维CAD后，设计效率反而降低。目前，制造业屮这种类型的企业占了大多数。第三，以三维模型文件为主，二维文件作为辅助工具使用。这类企业在运用

4、三维CADZ初，通过软件供应商、第三方咨询公司或者公司专业技术团队的分析，基本上对公司采用三维CAD的岀发点、公司所设计产品的开发过程以及产品开发的特点都比较清楚，对所需求三维CAD的功能特点、通过运用三维CAD想要达到的效果会有比较明确的需求，因此在应用上就会有的放矢，一步步推进。包括在三维推广初期对三维产品设计规范的制定，三维模型的建模要求，三维标准件库的建立，等等。处于这种应用状态的制造企业也占了相当一部分。第四，基于MBD的数字化设计制造，即基于模型的数字化定义技术，它将三维制造信息PMT与三维设计信息共同定义到产品

5、三维数字化模型中，使CAD和CAM等实现真正高度集成，使生产制造过程可不再使用二维图纸。这种方式在国外发达航空制造企业已经有成功的应用经验，H前国内航空制造领域的企业也在纷纷地借鉴这种模式。屮航工业成E公司结合数字化制造技术的发展方向，摒弃了传统的以数字量为主、模拟量为辅的协调工作法，开始采用全数字量传递的I办调工作法，并取得了一些阶段性成果。但是，在应用的过程中，他们的三维数模并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程屮，基于MBD(Model-BasedDesign)技术的产品定义工作尚处于探索阶段。在国内，以MBD为核心的数字

6、化工艺设计和产品制造模式尚不成熟，MBD的设计、制造和管理规范还有待完善，三维数字化设计制造一体化集成应用体系尚未贯通。第五，全三维应用。这是三维CAD应用最理想的状态，是制造企业深化三维CAD应用的方向。通俗来讲，全三维设计就是在建立三维模型时，不仅要包含精确的产品几何模型，还需要包含表示产品尺寸、公差、基准等非几何信息，以满足下游工艺设计和检验设计的要求，替代原二维图样，从而实现取消二维图纸的功能,是MBD技术成熟应用的表现。全三维应用首先体现在产品设计必须是三维，英次设计过程中的数据一定是独立的、稳定的、可管理的、可重

7、用的，模型中包含的数据信息能在工艺、制造环节有效传递，生产制造包括后续的过程都高度自动化,实现数字样机和物理样机中间各个环节的通路。但是，就目前来说，很少冇企业实现。一方面，实现全三维，企业需要投入的成木太高，再者，要求企业人员具备较高的素质。下图1为制造企业三维CAD应用层次。:维数字量为■上维数模为辅「巾纯血E用二维呷三维模型为主、二维表达为辅'［基于MBD的数字化设i

8、制造——

9、令二维应用图1制造企业三维CAD应用层次当然，仅仅通过企业三维CAD的应用层次來评判一个企业CAD应用情况的好坏是片而的，还需要结合企业所处的

10、行业以及所生产的产品的复杂程度来考虑。如果一个企业不需要将三维用的很深入，基本的应用就能够解决问题产品设计中的问题，我们认为，对于这个金业来说这种程度的三维CAD应用就够了。那么，对于大部分想要深化三维CAD应用的企业來说，存在着哪些难点问题呢？2制造企业三维CAD应用难点分析通过对企业三