e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  MCAD

Solid Edge有奖体验:Solid Edge初体验

2012/5/11    来源:e-works    特约撰稿人:汪海平      
关键字:三维建模  工程图  有限元分析  
在现代机械制造业中,三维设计方法已逐步替代二维绘图,成为工程技术领域的主要手段和依据。目前实现三维设计的软件种类繁多,本文通过对SolidEdge ST4版本软件的使用,对几个零部件的例子,包括建模、装配、工程图设计、透明的数据管理模式以及嵌入式有限元分析工具等方面应用的体会,讲述了Solid Edge ST4软件在产品开发设计过程中的应用。

1 前言

    作为机械行业的工程师,躬耕于图板和二维CAD软件之间已十年有余,一直想找寻一个适合自己的三维设计软件,在应用过Pro/engineer野火4.0后感到工程图的处理是三维设计应用中比较棘手的问题,在国内很多机械制造行业,除了产品造型或数控加工,很多三维设计成果都要转化为二维的工程图,提供给工艺或制造等部门。因此,一个三维设计软件不仅要有强大的三维造型功能,同时需要具备便捷的工程图处理功能。

    本文主要是对Solid Edge ST4新版软件的使用体验,通过几个例子讲述了以下内容Solid Edge ST4在零部件建模、装配、工程图、及内嵌的有限元和数据管理模式等新功能的应用。

    本文是作者对Solid Edge ST4初次使用的感受,由于时间仓促,加之水平有限,还未将Solid Edge ST4的精髓表达出来,疏漏之处,恳求读者批评指正。

2 Solid Edge ST4新功能

    Solid Edge ST4是行业内比较领先的中端三维设计软件,可以帮助工程师们更快地开发产品。借助这款最新版Solid Edge,工程师能够使用同步技术改善设计、与供应商和客户更有效地协同、更快地验证设计,并且通过它比较强的制图功能降低文档编制成本。

    2.1 灵活的建模、逼真的设计

    一打开Solid Edge ST4,就可以看到丰富的显示内容。Solid Edge清晰简洁的界面,包含了科学的文件管理和入门学习工具,设计简洁明了,程序更简单易用,命令更容易找到。

Solid Edge ST4开始界面

    图1 Solid Edge ST4开始界面

    图形界面增强了照片级渲染功能而且现在还支持反射以及带有投射阴影的虚拟镜像底面。模型边缘显示更加精细,呈现出的外观更加逼真。新增的锐化选项使我们能够方便地指定质量控件,使之在从低(实现高性能)到高(实现绝佳质量)的范围内调整,从而简化了边缘质量控制。

    在模型操作方面,提高了旋转特征建模速度(降低轴设计难度)轴是机械和设备中的常用零件。新增的同步建模技术功能有助于加快旋转特征的创建和编辑。旋转命令的一般工作流程得到了简化,这样,使用者就可以使用控制轮从任何方便的轴拖动旋转。方便易用的选项让使用者可以轻松实现有限角度、对称或整个360°的旋转。为了进行准确的即时编辑,系统会自动创建动态截面,将二维设计中定义的尺寸转换到三维模型中的可编辑动态截面。

Solid Edge ST4的照片级渲染功能

    图2 Solid Edge ST4的照片级渲染功能

 

分页

    2.2 快捷的操作、高效的编辑

    2.2.1 改进圆柱上孔的放置

    在轴上放置孔现在变得轻而易举。借助Hole命令,设计师能够在圆柱表面动态地拖动孔,类似于动态地创建切线。关键点捕捉或尺寸可用于精确控制放置。

改进圆柱上孔的放置

    图3 改进圆柱上孔的放置

    2.2.2 智能判断设计意图,便捷设计,快速修改

    利用更多三维零件关系更好地 定义设计意图借助与在二维设计中类似的三维关系,使用者能够更快、更灵活地捕捉和管理已完成或导入模型的设计意图。

    三维偏移关系借助此关系可以方便地创建与维护各个面之间的间隙,例如键槽、引导线或间隙切口。使用者不必刻意计划设计步骤,因为他们能够在保留偏移的情况下对面进行编辑。二维轮廓创建期间定义的任何偏移都将转换到三维模型。

    三维水平与垂直关系这些三维模型关系可用于创建和保持各个面之间的水平与垂直条件,或用于对齐关键点。此关系还可用于“中心”面。二维草图所应用的水平或垂直关系可转换到三维模型之中。 

三维水平与垂直关系

    图4 三维水平与垂直关系

    2.3 强大的装配设计和管理

    2.3.1 智能判断装配体意图

    Solid Edge ST4还包括新的装配体关系,可帮助使用者更快地构建装配体,并在编辑或动画过程中保留设计意图。

    2.3.1.1 控制轮增强功能

    在移动零件或子装配体时,控制轮内的新功能提供了一系列选项,可用于在复制/移动或复制/旋转操作期间在新创建的零件上自动创建装配体关系。

自动创建装配体关系

    图5 自动创建装配体关系

 

分页

    2.3.1.2 中心面关系

    在对相邻零件进行编辑、移动或制作动画时,此关系可在保持此中心位置的同时简化中心零件。使用者可以通过使用关键点、面、边缘、轴或平面定义如何保持零件的中心位置。

零件进行编辑、移动或制作动画

    图6 零件进行编辑、移动或制作动画

    2.3.1.3 装配层将圆角的圆角设置

    另一项很有用的增强功能可让设计师在装配层将圆角和倒角同时应用到多个零件。类似于通过钻出穿透多个零件的孔来确保准确配合和定位的情形,这项新功能让使用者能够在边缘生成圆角或倒角,从而确保零件间的精确匹配。

圆角设置

    图7 圆角设置

    2.3.2 大装配管理

    工程师设计的产品有时由上万的零件装配而成。如此庞大的装配要设计和编辑,所使用的工具必须要有最优的性能。很多类似的软件实际只提供打开和显示大型装配的功能,速度也很不理想,这不能满足实际需求,Solid Edge率先引入了“简化装配”这一概念,可以使性能最大化并且不会限制用户交互。通过创新性的功能选项,可以先导航整个装配树结构,然后排除干扰,将暂时不需关心的零部件“隐形”从而将注意力放在工作零部件上。

大装配设计和编辑

    图8 大装配设计和编辑

 

分页

    2.4 卓越的二维制图功能

    Solid Edge提供了强大的二维制图功能,包括卓越的制图设计、详细设计、图表注释和尺寸控制能力,它们都会根据使用者选定的机械制图标准自动处理。

    Solid Edge可根据三维模型自动创建和更新图纸,迅速创建标准视图和辅助视图,包括截面视图、局部放大视图、断面视图、ISO视图等。设计者能够选择多种不同的显示方式,诸如阴影方式,尽可能地表达设计意图,使交流沟通异常方便。当零件或装配件发生改动时,相关图纸会自动更新。

    Solid Edge提供全面的标注和注释工具,能够快速地进行全部细节的描述。实用的、智能的尺寸标注和注释说明工具意味着设计者能够在几秒钟内创建视图的尺寸。对于每一个图形元素,设计者可以设置其对应的标准(如企业标准、国际标准等)。

二维制图功能

    图9 二维制图功能

    2.5 内置有限元分析软件

    Solid Edge内置了有限元分析软件Femap Express,使设计师可以快速、准确地分析和验证零件的设计,使设计成本有效降低,并确保了产品质量,避免产品质量问题导致的损失。Femap Express采用与其他Solid Edge插件相同的基于过程的界面。通过易于使用的Solid Edge智能向导工作流技术,在单一的Solid Edge窗口中实现有限元分析的输入输出。分析设置和结果都存储于零件中,一旦零件发生改变,也无需重新输入载荷和约束条件就能重新计算结果。根据分析条件,Femap Express能提供详细的HTML文档来汇报分析结果,其中还包括应力分析的图片。

有限元分析

    图10 有限元分析

    2.6 内置的文档管理

    Solid Edge ST4的嵌入式客户端、结构编辑器和Insight Connect内的文档管理功能已增强。Solid Edge内置工作组级别的产品数据管理软件Insight,它把数据管理功能和基于网络的协同功能无缝集成在单一工具中,方便用户使用和统一管理。Insight是Siemens PLM Software开发的一种突破性的先进技术,它使得Solid Edge成为唯一能将设计管理能力与设计师们每日使用得CAD工具融为一体的主流CAD系统,为工作组提供了成功管理设计数据的能力。

3 结论

    通过应用体验,总的来说,感到Solid Edge ST4具有两大特点

    1.简单易用 

    界面更加人性化,使初学者易于接受和深入学习,使普及和推广变得更加容易。

    2.整合完善   

    将设计仿真,有限元分析整合,使得加快产品成熟速度,降低设计成本和优化设计,一流的制图功能可持续降低工程成本。

    相比而言,比Pro/engineer等三维软件更容易掌握和应用,并在工程图的功能方面尤为突出,能快速的将三维转化为工程图,加上附带的国标标准库使设计更加便捷,只用点击几下鼠标,各种符合国标的视图、标注以及机械专业零部件(如各种齿轮等)都出现在面前,特有的二、三维的关联技术,使工程师们不再担心数据的不唯一性。

    Solid Edge ST4的开发充分考虑了设计工程师需求,处处体现了为产品设计而开发的。从零部件的单件设计到总装配的整体规划,以及最终完成符合企业标准的工程蓝图,Solid Edge在同时推出独特的二维转三维技术,让以前习惯于二维画图的工程师能平滑过度到三维产品设计,同时又最大限度地保护了企业的投资。

    总之,您所需要的,Solid Edge都提供了,Solid Edge更加强大的功能需要我们继续深入学习和发掘。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐