SolidWorks在工业设计的应用
SolidWorks在工业设计的应用 摘要:现阶段我国高校工业设计专业所使用的计算机辅助工业设计软件,已经 逐步由早期的3DMAX逐步过渡到以犀牛(Rhino)为主。虽然犀牛软件在建模、 曲面表现方面存在一定的优势,但是其在工程图输出、结构设计上仍然存在很大 不足。本文拟通过分析常用工程软件SolidWorks的优点,介绍SolidWorks在计算 机辅助工业设计方面的应用,以期更多的院校将该软件应用到日常教学中。关键词:SolidWorks;工业设计;产品设计 工业设计(IndustrialDesign)作为一门以现代工业产品为主要研究对象的 学科,是科学技术与文化艺术相结合的产物。它通过将产品的三维外形分解为二 维基本图形,通过拉伸、旋转、放样等方式进行编辑再造。因此工业设计是一门 着重研究产品的结构功能和艺术造型的学科。而这其中,产品的结构功能特征是 第一要务,只有在结构正确的前提下,才能考虑产品的艺术造型效果。在我国高 校工业设计专业中,计算机辅助工业设计课程承担着通过三维设计软件将想法转 变为现实的作用。近几年随着学科的发展和基础设备的进步,计算机辅助工业设 计所使用的软件逐步由早期的3DMAX软件逐步过渡到犀牛(Rhino)软件上,通 过犀牛(Rhino)进行三维建模,然后VRAY渲染,以达到逼真的产品展示效果。
这样做虽然能达到较好的效果,但同样也存在着产品尺寸不真实、加工工艺无法 满足造型效果的问题。而SolidWorks作为一款优秀的三维工程设计软件,其在表 现产品造型、色彩光影效果、工程图纸输出等方面具有独特的优势。本文对其具 体优势进行介绍。
1、满足工业设计要求的SolidWorks软件 SolidWorks是一款易学易用的三维工程软件。相对于3DMAX和犀牛软件, 它在CAD输出、材料结构应用上功能更全面;
而相对于Pro/E和UG等工程软件, 它在界面上采用常用的Windows图形用户界面,因此在学习、使用上更具优势, 对于零基础的人可以很快的上手操作。SolidWorks的模型分为零件图、装配图和 工程图三大类,基本涵盖了工业产品设计的整个流程。用户首先通过二维草图绘 制产品的基本形态,然后通过拉伸、旋转、放样等三维命令将二维图形转变为三 维模型;
当完成多个零件模型后,可通过相应的结构关系将它们虚拟装配成一个 完整的装配体(总体产品);
当完成整个产品的建模后,各零件还可以分别导出 为CAD工程图,方便加工生产。2、严谨的工程草图绘制 相对于3DMAX和犀牛软件,SolidWorks作为一款工程软件,在最初的二 维草图绘制上就体现了完善的CAD工程图绘制功能。每一个线条都不是凭空绘制, 而是要通过完备的尺寸、几何关系来定义的。对于没有完全限定的线条,使用蓝 色进行标注,而完全限定好的线条,通过黑色进行标注,从而从源头保证了二维 草图的严谨性。
3、多样的三维造型工具 SolidWorks提供了多种样式的三维造型方式,除了基于工程应用的拉伸、 旋转、放样等方式外,针对工业设计还提供了专业的曲面编辑方式,方便制作更 多流线型造型的设计。相对于以NURBS建模为主的犀牛软件,SolidWorks提供了 完备的曲面――实体转换功能,方便将没有厚度的曲面转变为可以生产的实体造 型。
4、强大的工程图输出 CAD工程图输出一直是SolidWorks软件的一大特色。设计者在完成零件的 制作后,就能直接生成工程图。除此以外,SolidWorks还提供方便的修改编辑功 能,当CAD图中出现尺寸偏差时,可以直接调出零件模型文件进行修改,整个过 程相互联动,任何修改结果都能在模型和CAD图中同时展现出来,方便实用。5、 结语工业设计不光只是产品外形的概念绘制,它的最终成果是设计出能生产销售 的产品,因此在设计阶段要严格的遵循工业技术规范来进行。这就需要我们在教 学阶段,选择合适的计算机辅助工业设计软件,力求让学生在日后的工作中能更 好的遵循工业设计的规律。
作者:陈亮 贺战文 单位:武汉轻工大学机械工程学院