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作为一款三维CAD设计软件,中望3D拥有独特的混合建模技术,非常灵活自由的在实体曲面之间进行任意的操作,无论在鞋底还是鞋面的设计中,都能快速高效的完成设计工作。所以对我们设计者非常有用,下面就跟小编来了解一下吧!
图/三维CAD中望3D设计的鞋底和鞋面
图/中望3D混合建模
(1) 首先,中望3D可以通过导入工业设计师的草图图片,在草图环境通过动态拖拽的方式,设置长宽高及图片的透明度,展开主要造型线条的绘制,从而创建实体或曲面。
图/中望3D创建实体或曲面
(2)很多时候我们会通过接收客户的鞋楦模型开始设计。中望3D可以通过导入客户的鞋楦模型,也可以调用集成的鞋楦库,通过2D草绘或者3D曲线的方式,创建楦体上的投影线,进而根据设计要求生成不同的鞋面片体。
图/中望3D创建楦体投影线
(3)在塑胶类的鞋子中,大量的复杂细节特征,需要在鞋面中体现,而中望3D强大的折弯变形和缠绕功能能够快速的对简单的2D造型进行各种扭曲变形,生成最终的造型效果,最后能够通过不同的缠绕命令,根据设计要求,把造型贴合鞋面上。 这其中非常复杂的过程,在中望3D中均只需要简单的命令操作就能完成。
图/折弯变形
图/缠绕功能
图/缠绕功能
(4) 其中还有中望3D 的展开到面的功能,可以快速的为皮革类或布料类的鞋面进行分片展开,生成2D平面线条进行裁剪和下料。
图/展开到面
(5) 来到客户交互这一环节,三维数字模型完成后,提供客户逼真的渲染图片也非常重要,中望3D拥有集成的渲染模块,可以设置丰富颜色材质和贴图,创建灯光和场景。如果你对渲染效果有更高的要求,还可以借助中望3D集成的Keyshot接口,直接在模型设计空间就能跳转到Keyshot的渲染空间,无需导出其它中间格式,非常方便。 图/高效渲染 随着中望3D在制鞋行业的推广应用,越来越多的国外合作伙伴和客户基于中望3D的平台进行二次开发,其中包括鞋楦库、材质库、鞋带孔、缝线等等更细节的功能都已经在中望3D中体现,进一步提高了中望3D的设计效率。(如下图)
图/基于中望3D开发的制鞋插件
2、中望3D在制鞋行业制造端的应用
(1) 鞋子中存在大量的塑胶或者其它橡塑材料,必须使用模具来成型,中望3D专业版拥有全流程的塑胶模具设计模块,满足导入产品、多型腔布局、分型及插入模架标准件等设计要求。 其中在分型上中望3D提供分型线及颜色区域划分两种方法进行分模,根据产品的结构特点选择不同的方法,可以更灵活自由的拆分产品得到型腔和型芯的区域。
图/型腔和型芯区域
而且,在创建分型面上,中望3D有专业的设计工具,通过使用拉伸、扫掠、扩大面的方式生成高质量的分型曲面;同时对于复杂的模型,还可以借助平台丰富的曲面建模功能。
图/分型曲面
此外,中望3D除了提供标准的模架库进行全3D的模具开发,还提供其它一系列的标准零件库如导套导柱、螺钉、销钉等。在细节结构设计上,也提供滑块水路浇口流道等集成功能,大大提高模具设计的效率。为了满足不同企业的客制化需求,中望3D还允许用户进行模架、标准件的自定义,进一步拓展软件的能力边界。
图/标准零件库
(2)作为CAD/CAM一体化的解决方案,在后期的鞋模零件加工中,中望3D提供2轴、3轴以及4、5轴的加工策略,目前在中望3D中拥有超过40中的加工策略,包括高速精密铣削加工,3轴QuickMill加工,可以为编程工程师快速生成安全高效流畅的刀轨。
图/中望3D轴加工
鞋模零件中,部分细致的倒扣区域需要3轴加工无法完成,必须使用4、5轴加工,目前中望3D提供平面/侧刃流线铣削,驱动线及引导面铣削等等多种加工策略。同时实体仿真工具能够真实模拟刀路运行切削的轨迹,分析鞋模零件的加工残余量;通过仿真分析,中望3D能够实时检测到刀具的安全范围,避免刀具与毛坯、工作台、夹具等的干涉和碰撞,保证了机床运行的安全性。
图/实体仿真工具
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中望3D是国内知名CAD/CAM软件商中望公司的一款高端三维CAD/CAM软件,拥有强大的三维CAD实体造型、扳金、塑胶模具等功能模块。在中望公司近期推出的中望3D 2014正式版中,塑胶模具设计模块全面升级,增加和改进了许多实用功能,可为企业提供一套更高效、更完整的模具设计解决方案。接下来,本文将以汽车塑胶配件为例,为大家介绍中望3D塑胶模具功能在实际设计中的应用。
1. 导入模具项目,设置型腔数量,模具的缩水等细节的参数。
2.导入模具产品
3.通过定位,把模具产品摆正,以便于后续设计。
4.进行拔模检测和厚度分析。软件能进行智能计算分析,操作方便,计算精确。
5.定义型腔区和型芯区区域,软件可以智能分析计算型腔型芯区域,也可以手工定义型腔型芯区域。
6.模具智能补孔跟是中望3D的特点之一。中望3D能自动识别需要补的孔,快速提供方案选择,十分人性化。
7.快速分离型腔和型芯,提取分型线,分型面。
提取分型线中望3D有“从脱模方向提取”“从边缘生成”“介于两点之间”等几种方法的选择。一般模具的分型线都可以用脱模方向智能提取,有些特殊复杂的模具则可用从边缘生成,介于两点之间等几种方法的提取。中望3D也提供检查修复分型线是否连续的命令,方便设计过程中的检查。一般模具分型面都可以从分型线智能生成分型面,特殊复杂的模具可以通过手工扫掠、拉伸、裁剪平面也可通过驱动线放样等几种方法的操作,方便快捷。
8.定义模仁的大小厚度,为分型准备。
9.分模
10.经过几个步骤,模具就分开了。之后,用户还可以进行一些细节设计,如流道浇口,模架和标准件的调用等,操作同样简单。
通过以上实例介绍,相信大家可以基本掌握中望3D的塑胶模具设计流程。
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产品设计在正式发布前,都难免会经历多次设计变更。但通常来说,研发人员仅需要打开原来的3D图档,对文件局部参数进行修改。许多设计人员希望能在变更参数的同时,不影响其他有用的特征参数数据,以减少不必要的工作量。三维CAD中望3D2014版为了满足广大用户的需求,全新推出了特征冻结功能,对不变更的参数进行冻结,最大程度提升变更产品参数的效率。本文以节能灯具产品设计为例,为大家详细阐述三维CAD中望3D的参数冻结功能的操作步骤。
1、新建一个文档,打开要修改的Z3图档,如下图所示:
2、当发现产品局部不符合客户要求时,则需对此参数进行修改。只需修改局部时,便可冻结部分功能。如我们要变更拉伸参数,则可以用鼠标直接拖动特征冻结选项,拖到不需修改的特征数上。出现锁头图标,则表示此参数被冻结,如下图所示:
3、当我们变更拉伸参数时,则其他特征参数不受影响。如下图鼠标选中拉伸项,执行鼠标右键,选取下图红圈圈位置,进行特征重定义,如下图:
4、快速进入到特征参数编辑对话框,如下图,则可以进行快速修改参数、变更,如下图所示:
引用特征参数冻结功能”是中望3D 2014版的一大新增亮点,可广泛运用在产品设计中。它能在不影响其他特征参数的前提下,帮助设计者更快速的进行参数变更,提升设计者的工作效率与准确性。
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对于从事生产充电器行业的企业来说,整个产品生产过程中,往往除了对产品进行造型设计外,还需要对相应的塑料件做模具设计,甚至根据需要会进行相关的产品生产加工。从而企业希望能有一款CAD/CAM设计软件工具,可以完成这一产品流程。中望3D作为目前技术领先的CAD/CAM一体化的三维设计软件,能很好的满足充电器行业客户的设计与生产需求。下面我们详细展示,三维CAD软件中望3D如何助力充电器行业在从设计到加工CAD/CAM这方面的需求。
中望3D助力提速充电器企业产品设计
对比其他三维CAD设计软件,中望3D具有更加易学易用,友好的操作界面、简易的操作流程、强大混合建模的特性、完整的设计模块等优势亮点,能助力设计工程师快速将自己的构想转换为现实。无论是已经使用3D软件的企业,还是计划从2D设计转型为3D设计,中望3D都能很好的满足企业各种设计需求。
中望3D优异的草图模块,结合基本体设计以及完整的3D造型设计功能,轻松缩短充电器设计周期,提高企业设计效率。
中望3D建模设计充电器
充电器由各个模块装配组成
我们知道,电器器件均由不同的模块组成(见上图),充电器也是如此,由于篇幅有限,我们以充电器的顶盖设计为例,介绍中望3D的快捷建模能力:
1)选择基体命令中的“长方体”(见下图)
2)点击“圆角”命令,如下图示的两条边进行倒圆角
3)点击“倒角”命令,分两次对如下图所示的边进行倒直角
4)点击“抽壳”命令,对造型进行抽壳,并且将底面选择为开放面,结果如下图所示(已翻转)
5)绘制需要切除部分的外形,点击“插入草图”命令,选择草图放置平面,进行相关图形绘制,结果如下图所示
6)点击“拉伸”命令,选择前一步绘制的草图,切换为减运算,进行相关设计,如下图所示
7)点击“镜像”命令,将前一步的特征进行镜像,如下图所示
8)最后,对已经做好的顶盖进行渲染,效果如下图所示,充电器的顶盖设计已完成
中望3D为充电器企业提供强大的模具设计
充电器的器件中,往往有一些塑料件组成。作为整体设计、生产的企业来说,进行塑料件的模具设计也是必要的。中望3D模具设计模块,涵盖塑料模具所需要的型芯、型腔分型等工具,完善的模架、顶针等标准件库,以及冷却系统等的设计模块,能很好满足模具设计中的需要。
中望3D提供完善的企业生产CAM加工
我们知道,传统的生产加工,往往是设计结束后,生产样机,从而分析产品的不足,但这个过程中,却会消耗企业大量的人力、无力以及财力。在这一过程中,却也会因为刀具受损、工件磨损等方面因素,不但耗费企业大量的资金,也大大影响企业的生产周期。
中望3D的CAM模块,拥有非常强大的CAM功能,能支持2-5轴联动加工, 提供各种灵活的CAM加工多轴刀路,为客户提供优质的三维CAD/CAM软件平台,满足制造业企业的使用需求。为企业节约成本、缩短生产周期。
综上所述,中望3D作为一款从产品设计到模具设计,以及最终的加工生产的CAD/CAM一体化软件,加之其高性价比的特点,对于企业来说,一步到位,无需另外购买其他CAM加工软件,既能满足产品的设计及生产需求,又能为充电器企业节省成本。
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随着社会工业化发展日趋成熟,三维CAD设计在装备制造、汽车、模具加工、锁业电子等行业的应用已较为普及,锁业作为传统工业的锁具制造业,很多中小企业处于产品升级转型中,需要将大量的二维CAD图纸数据进行三维建模,去适合企业的生产化发展。如何能寻找快速处理此类问题的锁具行业整体解决方案,是大多数中小企业迫切的需求。
中望3D用车锁配件二维工程图转三维CAD建模
在锁业产品制造过程中,对于操作模式往往会有三种情况:1、客户提供一张图片,进行建模生产;2、给一个实物量着尺寸进行建模;3、提供一张二维图纸数据,照着线条进行建模。
无论那一种情况,在企业生产中都讲究效率,尤其是第三种情况,若能高效利用二维图纸,将减少在三维草图过程中的绘制,给我们企业建模生产带来巨大的方便与快速。其实在产品建模过程中,是可以有效运用三维CAD软件的优势发挥更大的效率,国内知名三维CAD软件中望3D,不仅建模功能强大,而且高度兼容其他三维CA的软件,下面我们来看看中望3D是如何实现快速将二维图纸数据转换三维CAD建模运用的。如下图,以车锁为例,客户提供的车锁配件产品二维图纸在建模过程中,则可以通过中望3D的图纸导入功能,进行导入操作。
车锁具二维工程制图
步骤一:在中望3D中新建建模图档,输入客户提供的DWG图,若想对导入进来的二维图纸,整洁、易于调取,则可以通过中望3D里的图层进行管理,如下图所示:需要时可把图层进行打开与冻结。
步骤二:对导入进来的锁具图纸,不但可以进行图层管理,还能进行视图的旋转摆放,便于建模过程中需要的轮廓的运用,如下图所示
步骤三:通过中望3D的拉伸功能,对需要的轮廓进行选取拉伸,并将三个视图拉伸出来的模型,进行布尔运算,将多余的部分,进行裁剪,最后得到我们所需要的锁具产品造型。如下成型图所示:
导入二维CAD图纸数据,在实际产品三维建模设计中,应用广泛。它能方便、智能、高效的帮助我们建模,从而解决在绘制草图过程中的繁琐与失真。中望3D相比其他三维CAD软件更加快速便捷,省却复杂的命令操作。另外不仅支持二维数据的导入建模表现尤为出色,而且能满足工程师们对于CAM加工、分析、装配,制造等环节而且能够实现数据交换,能解决由于零件修改造成模型生成失败的问题,并能兼容打开其他软件格式例如UG、Catia的图纸数据,中望3D为大量这类型的客户,提供了CAD/CAM一体化整体行业解决方案。
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小编将以中望3D为示例软件,通过分享电熨斗细节零部件的三维CAD设计过程,帮助正在学习3D设计的朋友们,能够更加全面地了解三维CAD软件基本功能应用。
1、在XZ面插入草图1,绘制半径为4的半圆,如图1,点击旋转——加运算,轮廓为草图1,轴为半圆的直径,起始和结束角度分别为0和360度,对相交边缘做圆角处理,如图2。
2、在XZ面插入草图2,绘制图3所示的曲线,点击杆状扫掠,曲线选择草图2,直径为4.2,注意,在“保留曲线”前打勾,如图4。点击组合——减运算,把扫掠后的圆柱减去,形成孔洞,再次点击杆状扫掠,曲线选择草图2,这次直径为4,将“保留曲线”前的勾取消,如图5。形成电线从孔里伸出的效果。
3、在YZ面插入草图3,绘制图6所示的3个矩形,退出草图,点击拉伸——减运算,两次拉伸草图3,参数如图,形成图7所示的效果,注意第一次拉伸时选择下方的“保留轮廓”。在YZ面插入草图4,绘制图8所示的2个矩形,退出草图,点击拉伸——减运算,拉伸草图4,效果如图9。这两个草图中的矩形只要位置大体差不多即可。
4、在YZ面插入草图5,绘制图10所示的曲线,可以随意一些,点击杆状扫掠对草图5扫掠,直径为3。效果如图11。
5、在YZ面插入草图6,绘制图12所示的两个曲线,分别拉伸草图6的两个曲线(可将属性过滤器置为曲线,这样可以分别选择曲线),如图13,点击分割,基体为下方造型,分割面为下方曲面,造型分割为两部分,同理,将把手也分割成两部分,这个步骤的作用是为后面的设色做准备。
6、在XY面插入草图7,绘制图15所示的圆,点击拉伸——加运算,拉伸草图7,如图16。点击拉伸,轮廓为图16的上圆面,拉伸距离为0.3,注意偏移选项为“收缩/扩张”偏距为-7。同理,再次拉伸,参数如图18,对边缘做圆角,如图19。
7、在YZ面插入草图8,绘制图20所示的图形,点拉伸——基体,拉伸类型选择对称,轮廓为草图8,结束点为0.15,对边缘做圆角处理,圆角半径为0.18,如图21,点击阵列——圆形,基体为图21的拉伸体,方向为圆柱的轴心方向,数目为30,角度为12,如图22。
8、在XZ面插入草图9,绘制图23所示的椭圆,参数如图23,点击曲面——面偏移,面选择图24所示的部分,偏移0.8,隐藏此偏移面。点击拉伸——减运算,轮廓为草图9,参数如图25,点击拉伸——基体,再次拉伸草图9,参数如图26,注意偏移和偏距的选择。
9、显示出步骤8中隐藏的偏移曲面,点击修剪,基体为步骤8中的拉伸体,修剪面为偏移曲面,如图27,注意白色箭头指向为要保留的部分。对主体和孔的边缘做圆角处理,如图28,点击面属性,对造型的各个部分设色,效果图如下。
至此,电熨斗各个零部件的三维CAD建模就完成了,结合电熨斗的外型主体曲面教程,3D设计初学者可以更快熟悉一个完整的三维CAD操作流程。
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曲面造型是产品设计中必不可少的高级工具,也是三维CAD设计师必须掌握的技能,但对于初学者来说,要找到容易入门的曲面建模实例并不简单。因此,11月的三维CAD速成教程,小编选择以更适合学习曲面建模的电熨斗外型为例,让更多刚接触三维CAD设计学员了解曲面建模的操作。那么此次小编仍以拥有独创混合建模优势的中望3D为示例软件,同时本教程还涉及到了许多基本三维CAD软件命令应用,能帮助学员提高三维CAD软件使用熟练程度。
1、在xy面插入草图1,按照图1的标识绘出5个点,点击通过点绘制曲线,依次连接各个点,如图2,点击镜像,将此曲线沿Y轴镜像复制后,将其封闭,如图3。
2、退出草图后点击拉伸,轮廓选择草图1,拉伸距离为2,如图4。再次点击拉伸,轮廓选择图4造型的上表面,拉伸距离为3,注意偏移选项选择“收缩/扩张”偏距为-1.8,如图5。
3、依次插入XY基准面1、2,偏移距离分别为4和30,分别在基准面1、2上插入草图2、3,绘制图6、7所示的图形,(注意:绘制图6的技巧,先把造型的最边缘设置成参考曲线,在曲线上右击选择“切换类型”,转成实体型,这样比较准确方便,再延长曲线底部即可;绘制图7的技巧,先把所示的部分设置成参考曲线,再点击偏移曲线,将参考线向内偏移一定的距离,再向下移动一下,修剪底部长出的部分,再封闭即可)。点击放样,轮廓依次选择草图2、3,如图8。
4、在YZ面插入草图4,绘制图9所示的图形,退出草图,点击拉伸——交运算,轮廓为草图4,参数如图10,在ZY面插入草图5,绘制图11所示的曲线,退出草图,点击线框——投影曲线,曲线为草图5,面为造型的上表面,如图12。
5、在XZ面插入草图6,参考曲线选择“曲线相交”,按照图13所示绘制线段,然后将此线段镜像到另一侧。退出草图,点击驱动线放样,驱动线选择投影后的曲线,轮廓为草图6,如图14(注意,两侧依次做放样,并非一次完成)。点击修剪,基体为主体造型,修剪面为驱动线放样曲线,依次修剪两侧,注意,在“延伸修剪面”前打勾,否则有可能无法完成修剪,另外注意白色箭头的指向,所指的方向为要保留的部分,如果方向不对需要在“保留相反侧”前打勾,如图15。点击抽壳,对造型抽壳,厚度为-1,开放面为底面,再对各个边做圆角处理,如图16。
6、在YZ面插入草图7,绘制图17所示的曲线,绘制方法可参考步骤3中的方法,退出草图后拉伸草图7,如图18,在XY面插入草图8,分别绘制图19、20所示的曲线。
7、点击投影曲线,曲线选择草图8,面选择步骤6中拉伸的曲面,如图21,投影后的曲线分别命名为曲线5、9,隐藏曲面。在YZ面插图草图9,参考曲线选择“曲线相交”,选中投影后的曲线,按图22所示绘制两条曲线,分别命名为曲线1、3,只要大致形状相似即可。
8、分别插入基准面3、4、5,依次偏移距离为-0.5、19.5、42,如图23,在基准面4上插入草图10,绘制图24所示的椭圆,注意参考曲线的选择(选择中心点时可右击鼠标选择两点之间,分别点击两个参考点,百分率为50%,长轴为22)。按照此方法在基准面3、5上插入草图,再绘制两个椭圆,长轴分别为15、18,如图25,将3条曲线分别命名为曲线6、7、8。点击线框——通过点绘制曲线,如图26所示位置依次点击连接成曲线(曲线的两个端点不必很精确,但必须在曲线上,中间经过椭圆的长轴顶点),将2条曲线分别命名为曲线2、4。
9、点击曲面——U/V曲面,U曲线依次选择曲线1、2、3、4,V曲线依次选择曲线5、6、7、8、9,如图27所示,点击反转曲面方向,将此曲面反转,点击FEM面,将曲面封闭,如图28。在YZ面插入草图11,绘制图29所示的图形,只要大致形状像即可,退出草图,点击拉伸——减运算,拉伸草图11,对边缘做圆角处理,如图30。
至此,电熨斗的外型主体部分制作完成。通过本次的曲面建模教程,学员们只要勤加练习,肯定可以尽快掌握三维CAD曲面建模的诀窍,结合中望3D更自由的曲面和实体交互的混合建模技术,初学者可以减少熟悉操作层面的时间,更多关注于设计本身。12月的三维CAD速成教程预告,小编将趁热打铁,为大家分享电熨斗的零部件设计!
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中望3D作为国内知名的三维CAD设计软件领导者,其产品和解决方案被广泛应用于制造业、工业设计方面。使用中望3D 可以解决实际设计需求,提高生产力效率。
在使用中望3D进行设计之前,我们主要使用二维CAD进行产品设计。在设计中,设计师通过不同的视角来设计各部件及组装。在二维环境中依靠设计师丰富的经验来避免设计失误及设计缺陷。随着企业的发展,公司规模的扩张,现有技术人员无法满足公司发展的需求,急需补充人员。然而市场上,经验丰富的工程师比较难找寻。所以公司另辟途径,从设计工具上寻找突破口。在通过不断的对比及测试后,依致美公司最后决定使用中望3D来解决上述问题。事实证明,依致美使用中望3D后,对工程师的经验要求也变得简单,其设计效率大大提升。下面让我们来看看中望3D是如何设计折叠桌子的,提速依致美的产品设计。
1.使用中望3D高效的拉伸及倒圆角功能可快速创建出下图所示的四个装配部件。
2.通过中望3D的装配模块将各部件依照实际装配关系进行组装。组装的过程与实际产品的组装过程相同。
3.通过装配中的拖动干涉检查功能,可以很轻松地得出此设计方案中产品的展开及收缩极限位置。从而可以快速检验设计方案是否符合设计要求。
4.如果在设计过程中,部件之间发生了零件干涉,在中望3D中可以通过干涉检查功能,快速检查出哪些地方有干涉,以及干涉的具体体积大小,为修改设计方案提供数据依据。
5.为了向客户展示或做市场推广工作,中望3D还可以将组装后的桌子进行动画处理,向客户展示其产品的动画特性,为企业提供展示素材。
通过以上实际案例演示可得知,依致美在使用中望3D软件进行设计后,不仅能快速完成折叠桌子的设计,而且在设计质量上都有了质的飞跃。值得注意的是,中望3D2013sp版,增强了简易便捷的数据转换、放样支持点轮廓、提高最小刀长的计算精度等,大大提升设计效率,敬请关注。
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随着计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)对医学领域的应用,使医学发生了前所未有的发展。为生产出安全可靠的医疗器械,工业设计师们用CAD/CAM软件进行制作前的三维实体建模,取得满意效果。本文以三维CAD软件中望3D为例,为大家展示如何实现进行医疗器械股骨柄的CAD三维实体建模。下面就跟小编来了解一下吧!
股骨柄的三维CAD设计,可通过中望3D创建草图轮廓、创建曲面、修剪实体、钻孔、旋转移除、倒角修饰等步骤完成。在这几个步骤上,对比其他三维CAD设计软件,中望3D的操作流程更加简便清晰:中望3D独有的混合建模可以在曲面建模和实体建模之间自由灵活选择,最后通过布尔加运算就可以完成主体建模,即可实现轻松完成股骨柄的快速实体建模过程:
第一步:创建草图轮廓
打开中望3D界面,插入草图绘轮廓,创建基准平面,绘制不同平面草图,完成草图绘制。
第二步:股骨柄创建
1.使用中望3D曲线列表功能绘制曲线列表, UV曲面功能创建曲面。
2.创建第2段曲面,并对其进行边境约束,得到曲面。
3.封闭曲面得到实体。
4.使用中望3D修剪命令,以YZ平面为修剪面修剪实体。钻孔命令完成定位孔并倒角。
第三步:股骨柄第二部分创建。
首先创建草图轮廓,拉伸轮廓创建辅助面便于后续边境约束,通过UV曲面功能创建曲面利用边境约束约束其相切,使用镜像功能通过XY平面镜像曲面,再使用FEM面封闭曲面,利用草图轮廓进行拉伸(注意拔模角度)。
第四步:旋转切除水滴槽。
草图命令绘制水滴槽利用中望3D旋转命令减运算切除3个特征
第五步:细节处理。
使用中望3D 组合命令合并实体,用倒角功能倒0.2的角,对锐边进行处理。 至此,经过几个步骤的绘制,股骨柄效果图完工(如下图)。
中望3D的曲面、实体建模能轻松、快速完成医疗器械股骨柄的三维实体,能够满足制造业企业的使用需求。同时,随着3D打印的精准度和定制化发展,开始成为医疗行业关注的热点。
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圆柱螺旋齿轮能够传递两交错轴之间的回转运动,适用于高速、重载、低噪音的场合。螺旋圆柱齿轮常采用滚齿或插齿进行加工,适合批量化大规模生产。但对一些非标、单件或小批量的产品生产,特别是非金属材质例如望远镜、数码相机零部件的小齿轮加工,在缺少相应设备的情况下采用传统加工方式就不合适。在先进制造技术风行的背景下,我们可以借助中望3D软件这样的CAD/CAM一体化解决方案绘制相应的三维CAD造型并编制数控程序,通过多轴加工机床采用数控加工的方法进行生产,解决以上存在的问题。本文以是以中望3D为例,向大家展示如何解决圆柱螺旋齿轮绘制及编制数控程序问题:
1.圆柱螺旋齿轮三维造型
为了得到满足CAD设计要求、外形精确的望远镜、数码相机圆柱螺旋齿轮,我们首先利用中望3D的CAD模块绘制相应的三维造型,如下图:
2.圆柱螺旋齿轮的数控编程
传统的手工编程方式无法对螺旋齿面这样复杂的曲面进行数控编程,因此要借用例如中望3D这样的CAD/CAM软件来生成精准的刀轨。中望3D的CAM模块基于三维造型自动生成加工所需的刀路,完成数控编程过程,缩短产品的开发周期,并能够与CAD模块实现数据的无缝衔接,因此在中望3D中可以完成圆柱螺旋齿轮的三维造型后直接进入CAM模块进行数控编程。
在确定加工坐标系及安全高度后,我们首先使用中望3D里面的5轴驱动线切削工序进行开粗,鉴于该齿轮的特点,在刀轴控制我们选用4轴刀尖控制的方式。生成开粗刀路如下:
接着我们使用中望3D里面的引导面等值线切削工序进行精加工,根据齿面UV线分布规律,这里等值线方向我们选择V索线方向。
生产精加工刀路如下,并附上刀路放大图:
圆柱螺旋齿轮上的齿面都是均匀分布的,其它齿面的刀轨我们通过阵列得到,然后使用中望3D里面的实体仿真功能,得到最终效果如下:
后处理方面,可能会有用户考虑到软件与机床的兼容性,目前中望3D支持市面上绝大部分多轴机床的类型,可以轻松完成最后的加工步骤:
通过以上案例分析望远镜、数码相机行业的螺旋齿面零部件用中望3D绘制并编制数控程序,解决了传统的手工编程方式在缺少设备情况下的缺陷。中望3D不仅提供强大的三维CAD造型功能,且能提供各种灵活的CAM加工多轴刀路,为客户提供优质的三维CAD/CAM软件平台,满足制造业企业的使用需求。
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对于三维CAD设计师来说,设计师们在进行CAD设计过程时常需要各种管理器的配合,以提升设计速度,管理图档。国产知名三维CAD/CAM软件中望3D包含了设计过程中常有的管理器,如工业CAD设计建模过程中常用的历史管理器、装配管理器、视图管理器、视觉管理器等,通过管理器的功能,能够对模型进行必要的更改、变更,操作步骤地抑制、重生;方便三维CAD设计师们灵活的管理图档。
1、历史管理器——主要用于设计中的历史特征管理,可以对历史特征进行回放、编辑、删除等操作。
图1,中望3D历史管理器界面
2、装配管理器——主要用于装配文件中的组件管理,可以对组件进行编辑、删除、显示/隐藏等操作。
图2,中望3D装配管理器界面
3、视觉管理——中望3D支持将当前非标准定位的视图保存,以备后续使用。
a、单击视图管理器中的“新视图”按钮
,系统弹出“保存视图”对话框,如图1-43所示。
b、输入一个视图名称,单击“确定”按钮,即完成新视图的创建。
c、双击“视图管理器”中的视图名称,即可激活或定位到该视图。
图3,中望3D支持将当前非标准定位的视图保存
4、视觉管理——可以通过设置光源、阴影等来改变零件的显示效果。
图4,中望3D视觉管理器界面
中望3D是一款国产高端CADCAM一体化软件,管理器的设置及应用,更能够符合国内CAD设计师的应用习惯,通过管理器的应用,能够节约CAD设计师的时间,加快产品的设计速度,迅速将CAD设计师的想法创意完美展现。
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作为生产塑料制品主要工具的注塑模具,如何进行合理而高效的设计对于企业而言非常重要,中望3D作为一款CAD/CAM一体化的三维软件,拥有智能的全流程注塑模具CAD设计功能。本次注塑模具三维CAD设计实例分享,主要跟大家展示如何通过中望3D,高效灵活地完成一次完整的注塑模具设计。通过这个模具CAD设计实例和中望3D易学易用的特点,初学者可以快速了解一个完整的模具设计流程是什么样的。下面就跟小编来了解一下吧!
以图1的切割机外壳为例,该产品形状较复杂,包含很多筋骨和靠破区域,分型面不在同一个平面。接下来,将为大家讲述该产品在中望3D中快速地自动创建所有分型线、分型面,自动分型及模架、标准件设计的过程。
图1 切割机外壳
(1)产品导入、分析及数据修复
中望3D兼容主流三维软件的文件格式,可以直接打开其他三维软件创建的文件而无需进行格式转换。对于软件间文件的数据丢失,中望3D可以非常直观地查找到开放边,并提供了专门的修补工具,可以快速修复产品。
图2 快速开放边查找
中望3D提供精确的质量计算功能,不但支持封闭实体的计算,同时也支持开放造型计算。此功能可以帮助用户在获得客户数据后,无需进行产品修复,就可以直接进行质量和体积计算,并作为报价参考,从而缩短设计流程(图3)。
拔模角在模具设计中至关重要,直接影响着产品能否顺利脱模。中望3D提供了直观易用的产品分析功能,通过该功能可以快速获取产品的拔模信息,从而进行产品的修正(图4)。
(2)建立模具项目
中望3D模具模块提供了建立模具项目的功能。该项目是一个包含有模具各部分组件节点的装配树,但不是设计流程必须操作的步骤,用户可以根据自己的需要选择建立或不建立。若不建立模具项目,用户依然可以自由地进行不含模具装配树的设计,所有模具设计功能均不受限制。
图5 模具项目树
(3)产品的定位、布局与收缩率
中望3D模具模块提供了产品的自动位置调整功能,可以快速将产品原点定位到模具中心或自己想要的位置。同时,可以根据实际需求,设置自己的模腔数量,系统分别提供了平衡、线性和圆形三种布局样式。另外,在收缩率的设置中,可以设置均匀缩放,或者分别在X、Y、Z方向设置不同的缩放比例(图6)。
(4)产品区域设置
中望3D模具提供了通过颜色划分产品区域的功能。只要进行了区域设置,系统便可以根据设定的区域快速创建分型线、分型面及分型。但是,区域划分不是必须的,用户可以不设置区域,而直接创建分型线、分型面,并进行分型(图7)。
(5)分型线创建
中望3D模具提供了很多创建分型线的功能,对于进行了区域设置的产品,可以在分割区域时直接创建出分型线。而对于未做区域设置的产品,可以通过“自动创建分型线”功能自动创建所有分型线(含靠破区域)。
(6)分型面创建
中望3D模具提供非常智能而快速的分型面创建功能。只要创建出分型线、外包围线,一个步骤便可以自动创建出所有分型面(含靠破面)。另外,在中望3D的分型中还支持除“分型面”功能以外通过其它功能创建的曲面作为分型面。因此,在面对非常复杂的产品分型时,用户可以借助中望3D强大的设计功能来完成分型面设计(图10)。
(7)分型
完成分型面后,创建一个模具坯料,便可以分割出型芯和型腔。在中望3D中,除了支持实体分模,同时还支持片体分模。因此,只要当前分型产品的误差不影响实际产品精度的情况下,用户无需修复产品,可以直接使用是开放造型的产品进行分模(图11)。
(8)模架
中望3D模具提供了国内外常用的标准模架,包括LKM、HASCO、DME、FUTABA等。通过模架库可以直接将标准模架调入到当前设计中,极大地提高了设计效率(图12)。
(9)其他标准件
中望3D具有非常丰富的模具标准件库,包括顶出系统、浇注系统和冷却系统设计等。通过标准件库直接调用,不但能保证极高的模具设计效率,还能满足企业的设计标准(图13)。
至此,一个完整的注塑模具CAD设计流程就完成了。通过中望3D强大而灵活的分型功能、完善的模架库和标准件库,可以非常高效的完成全流程的注塑模具CAD设计。中望3D对用户的三维CAD操作及设计流程的限制少,并且提供的开放造型质量计算功能,可以帮助用户提前报价,缩短整个模具设计流程。
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众所周知,芯片是电子产品的关键核心部分,但产品外壳也是非常重要的。因此,这就要求设计师在产品的设计过程中,基于芯片电路板,使用三维CAD软件设计出一个既能起到保护作用,又美观的产品外壳。那么在外壳的设计过程中,如何做到上述的“保护”、“美观”这两点要求,同时还要确保快捷高效呢?
对于设计师而言,就需要其充分发挥概念设计的创意,通过3D(即“三维CAD”)快速建模,对曲面设计灵活、准确的应用,将创意转化成完整的产品;对于设计工具而言,就要求设计软件能支持历史数据重复利用,以便设计师通过变形设计的操作,快速便捷地将原有数据转化成产品所需的设计效果,帮助设计师能真正做到知识重用,确保高效无误。
在本次实例教程中,我们将以“GPS产品外壳”为例,为大家展示如何利用三维CAD软件中望3D进行快速建模,将设计创意进行完美呈现。
首先我们来看看产品设计前与设计后的效果对比,如图1所示,这是一个完整的导航仪,以及导航仪内部的三维电器和结构部分,包含电路板、操控按钮和显示屏等。本实例的任务,就是要基于这些现成的内部电路板、操控按钮、显示屏等,设计出整个GPS的外壳。
图1 GPS产品外壳设计效果
下面我们来正式开始设计操作,首先是对上盖表面进行设计:
第一步:使用造型模块中的“拉伸”命令,以“XY平面”为草图基准面绘制草图,使用草图环境中的“点绘制曲线”命令绘制图2中的样条曲线。
图2 绘制样条曲线
第二步:要把“创建开发曲线”的复选框拿掉,同时打开“显示曲率”复选框,如图3所示,以方便观察样条曲线的光顺程度。
图3 参数设置
第三步:退出草图后,设置相关参数,如图4所示。
图4 设置相关参数
完成设置后,确认后的曲面如图5所示。
图5 确认后的曲面
第四步:在“曲面”页面下使用“圆顶”命令,拾取拉伸曲面的上边缘,具体高度以正好把按钮露出合适位置为要求自行定义,确认生成一个圆顶曲面。(图6)
图6 生成圆顶曲面
第五步:使用“拉伸”命令,右键进入“插入曲线列表”。切换到“线框显示”,拾取图7初始文件的四个边缘。
图7 拾取四个边缘
第六步:在拉伸命令设置中,选择布尔“减运算”,布尔运算相关的对象是我们创建的上盖曲面(图8)。
图8 进行布尔减运算
第七步:设置拔模角度为“3”,确认后如下图9所示,设计师也可以根据演示需要自行修改模型颜色。
图9 确认后的效果图
第八步:通过“隐藏“按钮,隐藏以上所做的上盖曲面(图10),以电路板的上表面作为草图基准面绘制草图。
图10 隐藏上盖曲面
第九步:使用“偏移“命令,对图11中的两个边缘进行偏移,偏移距离为向外“0.5”获得草图。
图11 需偏移的图
第十步:退出草图后进行“拉伸”,从“2-10mm”进行拉伸,拔模角度为“3”度(图12)。
图12 拉伸效果
第十一步:在拉伸命令设置中,选择布尔“减运算”,布尔运算相关的对象是我们创建的上盖曲面。确认后如图13所示,两个按钮的位置被切出来了。
图13 按钮位置被切出
第十二步:对上盖曲面进行“抽壳”,厚度为“-2”。使用“查询”模块下的“剖面视图”,观察抽壳后的上盖,如果按钮位置有红色干涉区域,说明有干涉,需要重新定义“抽壳”命令(图14)。
图14 上盖抽壳后效果
第十三步:隐藏电路底板和按钮,重定义“抽壳”命令,把下图的两个按钮底面设为开放面。
图15 针对两个按钮地面重定义抽壳
第十四步:再次使用“查询”模块下的“剖面视图”,观察抽壳后的上盖,按钮位置有红色干涉区域的问题已被解决(图16)。
图16 按钮位置干涉区域问题已解决
第十五步:使用“圆角”命令,对上盖的三个切口进行倒“1mm”的圆角,效果如图17所示。
图17 三个切口倒圆角
第十六步:在右键菜单下进入“2D工程图”,在工程图环境下,放置顶视图,如图18所示。
图18 2D工程图
第十七步:在布局页码使用“全剖视图”命令,对圆形按钮处进行剖切(图19)。
图19 剖切圆形按钮
第十八步:使用“局部”视图命令,对圆形按钮侧视图处做局部视图,放大2倍,如图20所示。
图20 按钮侧视图处局部视图放大效果图
第十九步:使用“标准”视图命令,创建等轴侧视图(图21),创建完后,选择等轴侧视图,从右键菜单里进入“编辑零件“模式。
图21 等轴侧视图
第二十步:在“造型“模块下使用“由指定曲线开始变形“命令,选择上盖作为变形几何体,下图的边缘作为指定曲线,”-Z“为变形方向,下沉”2mm“,变形效果如图22所示。
图22 变形效果
再次使用“查询“模块下的”剖面视图“,观察变形区域的效果(图23)。
图23 变形区域效果图
第二十一步:自动更新工程图。在邮件菜单下进入“2D工程图“,由于上盖模型已经修改,所以会弹出警告,确认重生成工程图,此时点击”是“进行确认即可。进入2D工程图后,观察变形区域的变化(图24)。
图24 变形后的工程图
操作至此,GPS外壳的上盖就基本上已经完成设计了,其下盖以及美观部分的处理,我们将在【实例教程】用中望3D进行GPS外壳设计(下篇)中为大家进行介绍。
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在上篇的实例教程文章中,我们向大家介绍了使用三维CAD软件中望3D进行GPS外壳上盖的设计操作,当中涉及到不少曲面的建模设计操作,经过了上篇的学习,相信大家对曲面的综合运用更加熟练了。接下来在教程的下篇中,我们将继续为大家介绍针对GPS外壳的下盖设计以及美观方面处理的相关三维CAD设计操作。
需要强调的是,在下盖的设计过程中,设计师可以使用中望3D通过变形设计的操作,利用历史数据,快速达到相应的设计效果,有效提高工作效率,并且实现“知识重用”的效果。
下图1是我们在上篇中设计的最终效果图,但还未对其美观度进行处理。
图1 未处理美观度的效果图
接下来,我们将先对其表面进行设计处理,然后再对应的完成余下的上盖底部及下盖的设计操作。
第一步:使用“视觉样式”模式下的“铬”命令,点击后进入文件选择窗口,如图2所示。
图2 选择文件“Vangogh.jpg”
点击确认后,你所选择的贴图样式便上到了上盖中,效果如图3所示。
图3 贴图样式处理后的上盖效果
第二步:完善上盖底部设计。开启“直接编辑”,拾取底面,增加“5mm”厚度,效果如图4所示。
图4 完善上盖底部设计
第三步:底盖设计。
在“数据交换”模块下使用“输入”命令,输入文件“Bottom_Cover_No._Shell.igs”(图5)。
图5 输入文件
第四步:输入完文件后,使用“移动”命令,往下拉开距离,效果如图6所示。
图6 下拉开距离效果图
第五步:翻转模型,如图7所示,拾取输入模型的底部曲面,使用“Delete”键删除。
图7 翻转模型
第六步:使用造型模块下的“变形为另一曲线”命令,导入对象的边缘为“原始曲线”,上盖的外边缘为“目标曲线”。
然后在“设置”的“移动”页面,把“刚性”调整到“60”(见图8)。
图8 刚性调整为60
变形后的效果如图9所示。
图9 变形后的效果
第七步:使用“曲面”模块下的“N边形面”命令,把底盖的底面补起来,效果如图10所示。
图10 底盖底面补充效果图
第八步:对底盖进行“抽壳”,厚度为“-2”。使用“视觉样式”模块下的“铬”命令,对底盖也进行和上盖一样的表面处理。最后隐藏“工作平面”和“坐标系”,打开“阴影”。
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数控曲线磨床广泛应用于液压马达定子和其它高精密机械的齿轮、轴承、凸轮的磨削加工,精准度要求非常高。数控曲线磨床的CAM编程以前都使用国外软件或手工编程,但手工编程效率低下容易出错,而且国外软件不但价格昂贵,操作复杂,很难上手。下面以液压马达定子(图1)内壁为例,介绍一下中望3D CAM在数控曲线磨床上的高效应用。
图1:用三维CAD中望3D进行数控曲线磨床的CAM加工
1,首先用中望3D打开液压马达定子图档,快速进入中望3D的加工方案(图2)。
2,然后插入工序类型,选择轮廓切削(图3)。
3,添加加工特征,选择轮廓(图4)。
4,在刀具类型中,输入数控曲线磨床砂轮的直径(图5),也可把常用砂轮的直径输入库中,方便以后调用,可以大大提高设计师的工作效率。
5,设置轮廓切削的主要参数(图6),刀轨公差设置为0.005,一般根据加工的需求精度确定侧面余量数值,切削数(加工几次),下切步距等,操作简单。
6,设置轮廓切削的限制参数(图7),刀具与边界相切,加工Z值的数值,检查面。
7,设置轮廓切削的刀轨参数(图8),切削方向是顺铣,切削顺序是逐层优先,轮廓边是左边,清边方式无,凸形转角凹形转角是圆角。
8,设置轮廓切削的链接和进退刀参数(图9),进退刀模式设为智能,进退刀设为圆弧进退刀,进刀重叠2.5MM,重叠距离0.5MM,所有参数设置后,计算刀轨即可,灵活方便。
9,进行刀轨仿真,确认加工进行效果(图10),提高后期CAM加工的精确度。
10,在设备管理器,轻松选择专用的数控曲线磨床进行后处理(图11),保证工程师的工作质量。
11,快速输出NC程序(图12),节省工程师时间的同时又提高了工作的准确性。
通过以上操作步骤,我们可以发现,中望3D三维CAD在使用上简便易用,设计师可以快速掌握液压马达定子准确加工技巧,提高CAM加工的精确度。中望3D 不仅能高效完成数控曲线磨床的CAM编程加工,而且拥有从数控车到2-5轴的CNC加工功能,为精密机械、电子、模具、日用品等行业提供完整而高效的CAM加工解决方案。
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