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正确理解Solid Edge的同步建模技术  

2012-03-16 08:03:10|  分类: 技术共享 |  标签: |举报 |字号 订阅

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          内嵌于Solid Edge的同步建模自2008年推出以后,至今走过了六个年头,版本也更新到ST7,但在与大家的交谈过程中,大家虽然都对西门子创造出来的同步建模表现出极大的热情和兴趣,认为是CAD今后的发展方向,这是无可置疑的。但同时我也发现,对同步建模还存在一定的偏解和模糊认识,所以有必要帮助大家正解一下。

          1)同步建模是无参数的设计?

          这是最普遍的认识。大家在看了同步建模的演示后,认为方向盘的作用实在太神奇。通过方向盘的变化,就能将3D模型玩弄于股掌中,不用参数,就可以随心所欲地进行设计。其实这是一个误解。同步建模仍然是一个具有参数的设计模式,只是这种参数方式是隐藏在你的所有操作中。所以第一点,同步建模还是参数化的设计。

          以下图操作为例,我们用方向盘在拖动绿面向右移动的时候,你可以通过捕获零件的边界来让系统自动确认移动的距离,此时大家就误以为是无参数。其实这个时候,系统会检测你所选的零件边界到他原始位置之间的距离,然后自动算出当前需要移动的距离,这些是由Solid Edge在后台完成,所以说同步建模仍然是带参数的设计过程。

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center

         同时,同步建模环境的参数控制比顺序建模更加方便,你可以控制参数变化的方向,这比在顺序建模里面必须依赖约束关系来控制参数变化方向更加直观。以下图为例,我需要将30mm的间距修改一下,那么你可以选择是通过移动筋板,还是控制整个箱子的外形来实现,而这一切,你只需要简单用鼠标点击两个方向箭头即可实现。

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center 

          2)同步建模可以随心所欲、没有规律可循?
          这也是大家在看了同步建模操作后,看到这么方便的设计所发出的自然感受。方向盘拖动到哪里,零件就会发生相应变化,好像就可以随心所欲了。其实不然,我们在拖动方向盘的时候,Solid Edge系统时刻在检测你的动作,同时系统所隐含的设计规则一直在保障模型的变化,只有符合所设定的设计规则的模型图素才会发生变化,在Solid Edge中我们称之为实时规则,这在传统的顺序建模是没有的。这才是同步建模的魅力所在!

           下图中所显示的符号,都对应了一种实时规则,如同心、相切、对称、尽可能保持相等等等。而且不用的颜色所代表的作用也不一样,如绿色表示当前这些规则已经启用,并且有模型符合,而红色则表示有模型符合同心的规则,但你并没有启用这个规则。而现在这些规则就直接加载在3D模型上,直接辅助你控制3D模型的变化。

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center

          3)同步建模可以不要特征树?

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center
          在同步建模的有些操作后,不会发生特征树的变化,比如拖动方向盘、旋转方向盘,大家就认为同步建模可以不要特征树,其实这是一种偏解。
        同步建模是采纳传统顺序建模基于特征的优势,并没有抛弃特征。在传统顺序建模里,特征具有严格的时间历史顺序,这样对设计者就提出要求,在设计之前必须要预先规划我的设计过程,否则就会产生意想不到的结果,而且改了特征树前面的特征后,后续的所有特征都要重新计算,导致系统产生大量的等待时间。但特征树的好处则在于他会清晰记录你的所有操作步骤,可以很方便地找到特征,然后进行修改。

         同步建模则采纳了特征的这些优势,保留下来,但摈弃了他的缺点,就是去除了历史概念,所有的特征都在同一层。你在修改其中某一特征时,所有与之相关的特征一起发生了变化,而不相关的特征则保持不变,这样就极大地提高了效率。

        在左图的同步特征树下,你可以通过按名称排序,还是类型排序,模型都不会发生任何变化。我们在拖动方向盘的时候,只不过是对其中某些特征的修改,所以也就不会再产生新的特征树。

        因此同步建模的特征更加符合设计的特点。 

     4)同步建模的特征不能修改参数

        看多了同步建模方向盘的操作,就认为任何修改都可以用方向盘来实现,而不去修改特征参数。其实这也是一种偏解。在同步建模环境中,我们既可以用方向盘的拖拽、旋转、定向来实现对模型的修改,也可以直接编辑特征的参数,来达到相同的目标,这又比顺序建模多了一条快捷通道。

        这些特征我们统称为过程特征,如螺旋拉伸/除料、阵列、孔、螺旋、钣金中的凹坑、加强筋、...。       

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center

          修改上图中的阵列,我们只需要选择这个特征,系统就会自动弹出这个特征的所有参数,如阵列类型、个数、填充方式等,是不是很方便呢!

          5)同步建模的几何约束只能在3D下有效
          大家习惯将几何约束添加在2D草图,现在几何约束也能添加在同步建模的3D环境下,大家在欢呼这个新概念的同时,有时也就会产生一种误解,是不是同步建模只有3D的几何约束,而没有2D的几何约束。

         这也是一种片面的看法。同步建模的几何约束,既存在于2D的平面环境,也存在于3D的立体环境,各负其责。

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center

          这是加在3D环境下的几何约束。通过同心、对称、偏移、共面、相切等等约束关系,直接加载在3D模型的面,所以说3D约束是控制模型的面。

同步建模技术的正解 - Solid Edge Center - Solid Edge Center

           这是加在2D绘图环境下的几何约束。虽然名称一样,也是平行、同心、对称、相切,但他们只能加载在2D图形上,也就是点和线,所以说2D约束是控制2D的点和线,不能控制到面。

         两者相比,3D约束更加直观、直接地控制模型变化,这也是同步建模在CAD建模技术上的一大突破。顺序建模环境下,只能添加2D的几何约束,而同步建模环境,既可以添加2D几何约束,还能添加3D几何约束。

                                                                                                                               黄 胜

                                                                                                                          2015.02.05

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