Als eine große Hilfe fürs Design hat die CAD Software seit Jahrzehnten die Effizienz der Designer gesteigert. 2D-CAD, das zuerst herausgekommen war, ist weit in verschiedenen Industrien verwendet worden. In den letzten zehn Jahren entstand jedoch eine fortschrittliche Technologie, 3D-CAD, die immer ausgereifter wird. Sie spielt eine zunehmend wichtigere Rolle in dem Designprozess und der nahtlosen Zusammenarbeit mit 2D-CAD, um die Effizienz zu verbessern.
3D-CAD ermöglicht das Design und die Analyse, intuitiver und effizienter zu sein, während 2D-CAD hauptsächlich bei der Zeichnung hilft, dabei werden die geometrischen- und Herstellungsinformationen einfach, komplett, standardisiert und exakt gezeigt. Diebeiden gelten für unterschiedliche Stadien und Bedürfnisse den Benutzern.
In diesem Artikel werde ich Ihnen zeigen, wie 3D-CAD zur Steigerung der Produktivität beitragen kann, und wie 2D- und 3D-CAD für das beste Konstruktionserlebnis kombiniert werden und sich ergänzen können.
Abb.1 2D-Zeichnungen
Abb.2 3D-Modelle
Schauen mit Leichtigkeit VS. Vorstellen mit Schwierigkeiten
Wie wir alle wissen, ist das mechanische Teil in der abschließenden Produktion ein 3D-Objekt. Deshalb ist es ganz schwierig, sich die Form des Produkts nur anhand der 2D-Zeichnung in Ihrem Gehirn vorzustellen, wenn Sie sie in 2D-CAD konstruieren. Es wird noch schlimmer, dass einige Details leicht übersehen werden können, was Ihnen eine unerwünschte "Überraschung" ist, bevor das reale Produkt hergestellt wird.
Abb. 3 Das Endprodukt anhand einer 2D-Zeichnung sich vorstellen
In 3D-CAD wird aber alles intuitiv. Der mechanische Teil wird im Programm simuliert und gerendert, sodass Sie sich es einfach anschauen und Modifikationen vornehmen können, die direkt und sofort angezeigt werden können. Kurz gesagt, was Sie sehen, ist das, was Sie erhalten während des Designprozesses, und Sie können die Endprodukte im 3D-CAD im Voraus „vorhersehen“.
Abb. 4 3D-Modelle direkt anschauen
Parametrische Modellierung VS. Manuelles Modifizierung
Während des Designprozesses gibt es immer unzählige Modifikationen. Wenn Sie beim Zeichnen die Parameter eines Teiles ändern, wie z. B. den Radius einer Bohrung, müssen Sie auch die Parameter vieler anderen damit verbundenen Objekte ändern, da sie in 2D-CAD nicht parametrisch sind. Mit anderen Worten sind die Elemente voneinander „getrennt“, deshalb wenn Sie eines davon ändern, bleiben die anderen noch gleich und müssen Sie sie manuell ändern.
Im Gegenteil, alles in 3D-CAD parametrisch ist. Beim Skizzieren können Sie den Objekten geometrische und dimensionale Abhängigkeiten hinzufügen, dann können sie als Ganzes verbunden werden. Oder Sie können sogar eine Variable wie X definieren, und sie als Länge des Teils in die dimensionale Abhängigkeit einfügen, die dann einfach durch Modifikationen des X-Werts geändert werden kann.
Abb. 5 Parametrische Skizze & kontrollierbare Variable
Außerdem gibt es in ZW3D einen History-Manager, der fast alle Ihre Modellierungsvorgänge protokolliert. Die Operationen und Features, die zu modifizieren sind, werden im History-Manager oder basierend auf dem Modell leicht gefunden, dann können Sie sie neu definieren, aktualisieren und die neuen Ergebnisse erhalten. Ein importiertes Modell ohne Modellierungshistorie kann sogar auch direkt mithilfe der Direct-Edit-Technologie bearbeitet werden.
Abb. 6 History Manager in 3D-CAD
Management von Teilefamilie: Alles auf einmal VS. Immer hintereinander
Manchmal leiden Sie beim Managen der Teilefamilie. Beispielsweise gibt es viele Teile in unterschiedlichen Konfigurationen in der Konstruktion. Sie sehen normalerweise ähnlich aus aber nur haben verschiedene Abmessungen, oder im Gegenteil, sind sie gleich in der Größer aber unterschiedlich im Aussehen. Wenn Sie 2D-CAD benutzten, müssen Sie für jeden ähnlichen Teil eine spezielle Zeichnung erstellen, was zeitaufwändig ist.
Aber im 3D-CAD können Sie mit der Teiletabelle einfach ein Basismodell erstellen, die Parameter des Teiles modifizieren und dann die anderen Teile in der Teiletabelle finden. Damit können Sie leicht eine Reihe von Teilen auf der Basis des Basisteils erhalten, was bequemer und effizienter als im 2D-CAD ist.
Abb. 7 Teiletabelle
Abb. 8 Eine Teilgruppe
Gedruckte 2D-Zeichnungen VS. PMI-Anmerkung
Nach dem Zeichnen in 2D-CAD müssen Sie immer den Teilen zahlreiche Dimensionen hinzufügen und die Zeichnungen auf dem Papier ausdrucken. Manchmal können die Zeichnungen wegen einiger Probleme beim Drucken verschwommen sein, wodurch sind die Anmerkungen während der Produktion schwer zu überprüfen.
In 3D-CAD gibt es kein solches Problem, weil alle Dimensionen im Modell gespeichert werden. In dem PMI-Modell können Sie Anmerkungen direkt zu den Modellen hinzufügen, was intuitiver und übersichtlicher ist, und sie mit den Herstellern teilen, ohne die Zeichnungen auszudrucken.
Abb. 9 Modelle mit Anmerkungen im PMI-Modell von 3D-CAD
Kombinieren Sie 3D mit 2D, um Ihr Design zu beschleunigen
Welches Werkzeug Sie auch immer benutzten, 3D- oder 2D-CAD, haben ihre einzigartige Vorteile: 3D-CAD bietet Ihnen eine direktere Sicht auf Ihren Modellierungsprozess, während 2D-CAD ermöglicht, Dimensionen und Anmerkungen hinzuzufügen, die entsprechend Ihren praktischen Bedürfnissen und Standards angepasst werden können.
Daher würde ich Ihnen empfehlen, 3D- zusammen mit 2D- CAD zu verwenden, um ihre Vorteile zu kombinieren. Wenn die beiden von dem gleichen Anbieter sind, wäre es besser. Wie ZWCAD, das .dwg-kompatible 2D-CAD und ZW3D, das All-in-One CAD/CAM von ZWSOFT- zunächst können Sie mit der Modellierung in ZW3D beginnen und dabei die Vorteile wie die leistungsfähige, parametrische Technologie und die direkte Sicht nutzen. Dann können Sie die Zeichnungen den Teilen in ZWCAD exportieren, Anmerkungen hinzufügen und ihre Stile nach Bedarf individualisieren.
Abb. 10 Modellierung in 3D-CAD
Abb. 11 Anmerkungen in 2D-CAD
Mit der Zeit gehen
3D-Modellierung ist der zukünftige Trend des mechanischen Designs. Zu ihren Vorteilen gehören die direkte Sicht, parametrische Modellierung, einfaches Management von Teilgruppe mit Teiletabelle, PMI-Modul usw., und dazu noch leistungsstarken Modulen wie CAM\Mold\Assembly\Sheet Metal in ZW3D, das 2D-CAD gut ergänzt und die allgemeine Effizienz der Konstruktion auf ein neues Niveau erhöht.
von Ryan Huang, Architect and Designer
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