人在使用
CAD軟件設(shè)計(jì)零件時(shí)的原始沖動(dòng)是三維的,是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等等關(guān)聯(lián)概念的三維實(shí)體,甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三維實(shí)體。
CAD是三維設(shè)計(jì)還是二維設(shè)計(jì)
只是由于以前的手段有限,人們不得不共同約定了在第一象限(美國(guó)是第三象限)平行正投影的二維視圖表達(dá)規(guī)則,用有限個(gè)相關(guān)聯(lián)的二維投影圖表達(dá)自己的三維設(shè)想。這種表達(dá)信息是極不完整的,而且繪圖、讀圖要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練人進(jìn)行,以便“糾正”人類(lèi)頭腦中原始的、關(guān)于幾何形體表達(dá)的“錯(cuò)誤”。如果能直接以三維概念開(kāi)始設(shè)計(jì),在現(xiàn)有的軟件支持下,這個(gè)模型至少有可能表達(dá)出設(shè)計(jì)構(gòu)思的全部幾何參數(shù),整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可以完全在三維模型上討論,對(duì)設(shè)計(jì)的輔助就很容易迅速擴(kuò)大的全過(guò)程,設(shè)計(jì)的全部流程都能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù),這是發(fā)達(dá)國(guó)家CAD的今天,也是我們明天的微機(jī)CAD。
從三維開(kāi)始的設(shè)計(jì),二維工程圖的表達(dá)仍然要遵守傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,因?yàn)榧庸?、裝配現(xiàn)場(chǎng)還不可能安裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這樣,支持軟件必須有從三維生成二維工作圖,并雙向關(guān)聯(lián)的能力;為了能在設(shè)計(jì)中配湊和修改尺寸形狀,支持軟件又必須有三維實(shí)體全面尺寸約束和特征修改能力。
這樣才有可能建立充分而完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù),并以此為基礎(chǔ),進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析、制件質(zhì)量屬性分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、裝配干涉分析、NC控制可加工性分析、高正確率的二維工程圖生成、外觀色彩和造型效果評(píng)價(jià)、商業(yè)廣告造型與動(dòng)畫(huà)生成等一系列的需求都能充分滿(mǎn)足,這才是對(duì)設(shè)計(jì)全過(guò)程的有效的輔助,這才是有明確技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益的CAD。如果做到了這一點(diǎn),傳統(tǒng)的以二維工作圖為主的設(shè)計(jì)資料管理將變成三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的保存和管理,而工科大學(xué)的
機(jī)械制圖課就可以大幅度刪砍,盡量保留學(xué)生的三維原始概念,二維工程圖的畫(huà)法也應(yīng)隨之大幅度簡(jiǎn)化。
在我國(guó),近期內(nèi)實(shí)現(xiàn)波音777那樣的全數(shù)字化設(shè)計(jì)還不可能,但是在機(jī)械系統(tǒng)實(shí)施從三維概念開(kāi)始的、基于微機(jī)的CAD是條件具備的,可以指望解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中前文所列的難點(diǎn)。這樣作肯定會(huì)明顯提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量,隨之而來(lái)的是提高
CAD軟件設(shè)計(jì)的速度。