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三维建模较二维建模的区别

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三维建模较二维建模的区别

发布日期:2019-02-27 作者: 点击:

要讲的主题“三维建模的意义”?,下面的一些描述不少是我从网上看到的,解答了我的一些疑问,我也愿意总结出来分享给大家,和大家一块讨论。请原谅我在讲三维建模的之前选择性的避过“二维图纸”的发展历史,这儿我要从二维图纸发展发展存在问题开始说起。


一、二维图纸存在的问题


  二维工程图是200多年前由法国人加斯帕尔·蒙日( Gaspard Monge)发明的(数据来源:Gaspard Monge,GéométrieDescriptive,1800年),200多年后,已经成为了通用的工程语言。它行之有效、广为使用。但是也具有局限性,逐渐成为生产中的瓶颈。


  (1)创建和更新费时费力,容易与三维设计脱节。根据国外国防部和若干国内外制造企业反馈,一个产品生命周期中,从概念到设计、到生产制造、到销售客服、到升级换代、到衰退淘汰,大约有高达30%的经费要花销在二维工程图。而即使如此昂贵,还是有多达60%的二维工程图与三维模型不匹配,带来巨大的生产风险。二维工程图不准确,那么下游生产和采购的零件、部件、总装、乃至产品都可能不合格。


  (2)使用复杂。二维表达作为三维物体的投影抽象,不够直观,不符合人类认知习惯。创建二维图,需要把三维设计投影到二维平面。计算机软件可以在这个步骤提供帮助;进而解读二维图,又需要将二维投影在头脑中重构到三维。这个步骤绝大多数需要依靠读图者的空间想象能力,要求较高,易于出错。这个过程事实上走了弯路:从三维到二维,再重新回到三维。如果一直保持三维设计和定义,那么会很有效的避免上述问题。


  (3)图纸数量巨大。一个版本的产品设计可能派生出成百上千的计算机二维图,而这些图纸由于设计流程和工具的限制,很多时候是与三维设计关联并不紧密。接着它们被打印、拷贝、重新制作出成千上万的纸质白图、蓝图、硫酸图,与三维设计就更加缺乏数字化的关联。另外非设计部门,比如工艺、铸造、工装夹具、冲剪、加工、装配、市场和销售、技术服务,经常要根据自己职责重新创建和维护一套独立的二维图,由此积累了大量图纸。而这还只是一个版本,如果牵扯到设计变更,那么图纸量就成倍增加了。例如英国BAE系统公司制造了一款战地装甲车交付国外国防部,随之提交的还包括所有用来定义说明该型号装甲车的纸质技术文档,其中主要是二维工程图纸。结果发现这些技术文档的重量比一辆坦克本身还要重。而且这还只是交付客户使用的文档,并没有包括制造流程当中产生的大量内部数据。


  (4)与制造业信息化应用脱节。现代制造业已经发展出多种 自动的信息化应用,比如计算机仿真,可以在三维模型上面直接施加载荷和边界条件,从而预言出应力、振动、热传导、疲劳一系列结果;或者计算机辅助制造,可以根据三维模型自动生成数控代码,直接指导加工中心,自动完成工序。而二维工程图作为三维产品的片面投影,损失了大量信息。无法像三维模型那样直接仿真,或者自动生成数控代码,所以丧失了信息化应用方面的巨大潜力。另外由于二维工程图跟三维信息化应用脱节,产品数据在沟通协作当中需要多次重新创建。40%的制造企业经常被迫根据客户提供的二维图纸重建三维模型,并且手工重新录入数据。费时费力,滋生了错误和延误。

三维建模的意义


二、三维模型定义的意义在哪里?

  一家世界知名的制造企业提出来一个发人深思的问题:“在过去的二十多年里面,我们所有在CAD软件方面的投资,无论是二维还是三维,结果都只是为了生成更快的二维工程图。难道这就够了吗?难道没有办法吗?”


  这一思考启发着制造业的一场重要升级。其意义不亚于从手工绘图到计算机绘图的革新。


  (1)画法几何发明之后的200多年来,二维工程图逐渐广为使用,成为了“工程师的语言”。而三维模型定义则是在挑战二维工程图的地位,提供一种更迅速、经济、准确和自动化的工程交流方式。而且其已经被世界知名公司和机构实证。接着这些公司和机构带动了大规范的涟漪效应,促使大量下游供应商、中小型企业也开始接受甚至实施三维模型定义。在中国,虽然三维模型定义工作开展时间不长,但是发展势头迅猛,在许多的行业和企业中已经提出了“三维图样下车间”的口号。


  (2)三维模型定义与每天的工程项目息息相关。有研究报告表明,设计工程师和加工工人每周大概分别花费多达四分之三和三分之一的工作时间在二维工程图相关的任务上面。比如创建、维护、更新图纸,澄清二维工程图表达的设计意图等。尽管如此巨大的时间和人力投入,二维工程图还是存在很多问题。三维模型定义则可以避免二维工程图,把关键制造信息直接定义在三维模型上面,提高了工程项目效率。


  (3)三维模型定义易于操作和理解,所有的工程人员都可以掌握。随着三维CAD软件的逐渐普及,大部分工程人员已经非常熟练于三维建模。三维模型定义只需要在三维建模的基础上前进一步:直接在模型上标注三维关键制造信息,比如基准面、尺寸、公差、表面粗糙度、焊接符号等。不必再受一些传统二维技术的约束,比如投影方向及角度、视图比例、图纸区域等。这样的易用性有助于提高三维模型定义的参与程度。2009年,陆军对455家供应商问卷调查显示,69%供应商表示乐意成为三维模型定义企业流程的一个有机组成部分Development)。2012年,陆军对46家供应商的调查显示,89%认为三维模型定义比二维工程图更有效的表达设计意图。维模型定义的意义在哪里?

三维模型定义易于操作

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相关标签:三维建模的意义,二维建模的缺点,无锡三维建模

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