三维软件的应用课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《三维软件的应用课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三维 软件 应用 课件
- 资源描述:
-
1、课程主要内容 基础知识 草图绘制 建立特征 高级建模技术 工程图设计 装配设计课程安排及考核 课堂讲授:16学时 上机操作:24学时,安排有专人辅导,并记录每次上机操作成绩,作为平时成绩 考核形式:多种形式 学习方法:大量的操作实践 交流1.概念设计:根据市场需求,机械设计工程师与美学工程师一道勾画出未来产品的大致外形,规划产品的功能-空间布局。这个阶段需要快速成型、模型修改方便的设计工具2.机构设计:确定详细的产品结构并确定精确的尺寸。在结构设计中需要按照产品零件之间的装配关系设定各个零件的结构尺寸,保证其符合产品整体的装配约束要求,从而消除零件之间的设计冲突3.分析验证:通过计算机仿真,模
2、拟产品的运动过程,考察产品的运动合理性。分析产品零件的受力状况及热学性能等。分析验证中发生的问题将反馈到上游设计部门,指导其调整产品设计参数,从而获得优化设计结果现代设计的几个阶段4.工艺设计:绘制工程图纸,标注各种工艺符号,设定产品零件的尺寸和几何公差要求,添加零件加工和部件装配的技术说明,按照企业制造资源状况规划产品加工-装配的作业流程5.设计展示:提供产品渲染图片及产品演示动画,通过产品发布会或者公众媒体展示,从而吸引销售商和最终用户。推动产品的销售推广工作6.加工:针对加工需求设计产品模具和工装夹具。产品设计模型直接导入NC处理软件,从而驱动数控机床加工出复杂的产品曲面7.系列化:根据
3、用户群的细分状况,裁减产品的结构构成。按照企业产品情况,设定零件规格化规范,从而将企业的产品设计和加工带入系统化的轨道8.更新和重用:按照用户要求和市场趋势,迅速更新现有设计,从而形成新一代的改进型产品9.网络协作:产品开发过程中的协同技术十分重要,在设计开发工具中引入网络技术是实现设计协同的重要手段二维二维CAD系统对企业最需要的设计质量并有多大系统对企业最需要的设计质量并有多大的提高的提高三维三维CAD系统可以方便地设计出所见即系统可以方便地设计出所见即所得的三维实体模型所得的三维实体模型 可以进行装配和干涉检查;可以进行装配和干涉检查;可以进行模拟仿真;可以进行模拟仿真;可以对重要零部件
4、进行有限元分析与优化设计;可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计;可以进行数控加工;可以进行数控加工;可以进行快速成型;可以进行快速成型;可以由三维模型直接自动生成二维工程图;可以由三维模型直接自动生成二维工程图;可以进行产品数据共享与集成等可以进行产品数据共享与集成等数字数字BOEING美国美国B777的应用效果的应用效果开发周期:开发周期:9年年4.5年年成本降低:成本降低:25100整机数字化设计整机数字化设计世界垄断与霸主地位世界垄断与霸主地位制造业发生的深刻变革数字化飞机全机外形前机身理论数据驾 驶 舱驾驶员座椅安装中央操纵台机械系统 登机门机构壁板长桁和接头壁板连接件 前起落架支
5、撑梁前机身结构登机门来源:中国航空工业第一集团公司来源:中国航空工业第一集团公司新支线飞机虚拟样机数字化定义数字化设计制造数字化设计制造虚拟样机虚拟样机通用公司应用状况通用公司应用状况开发周期(开发周期(48月月24月月 12月)月)碰撞试验(碰撞试验(100次次 50次)次)个性化定单个性化定单 3小时小时产品概念设计产品概念设计产品详细设计产品详细设计制造业发生的深刻变革数字化轿车铁路机车车辆虚拟样机系统2022-9-1813沪东造船厂以自行开发产品“中国沪东型”74500吨散货轮作为主要应用对象,设计效率提高40%以上,生产准备周期缩短了131天。年增加新产品舯舰12艘(每艘船价平均为1
6、.7亿)深海载人潜器示意图 深海载人潜器的工作原理和效果图CAD技术发展历程技术发展历程 国内外流行的软件介绍国内外流行的软件介绍Solidworks基础基础l二十一世纪的一个重大变革是全球市场的统二十一世纪的一个重大变革是全球市场的统一,它使市场竞争更加激烈,产品更新更快。一,它使市场竞争更加激烈,产品更新更快。在这种背景下,在这种背景下,CAD(计算机辅助设计计算机辅助设计)技术技术得到迅速普及和极大发展得到迅速普及和极大发展l海湾战争结束当年,美国评出的最具影响的海湾战争结束当年,美国评出的最具影响的十大技术中,十大技术中,CAD便榜上有名便榜上有名lCAD技术起步于技术起步于50年代后
7、期年代后期 Computer Aided Drawing(or Drafting)早期应用较为广泛的是早期应用较为广泛的是CADAM软件软件 近几十年来占据绘图市场主导地位近几十年来占据绘图市场主导地位 Autodesk公司的公司的AutoCAD软件软件 60年代出现的三维年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框系统只是极为简单的线框式式系统。这种初期的线框造型系统只系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息,的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息,CAM及及CAE均无法实现均无法实现
8、第一次第一次CAD技术革命技术革命“贵族化贵族化”的的系统系统 第二次第二次CAD技术革命技术革命生不逢时的生不逢时的技术技术 第三次第三次CAD技术革命技术革命 一鸣惊人的参数化技术一鸣惊人的参数化技术 第四次第四次CAD技术革命技术革命更上一层楼的变量化技术更上一层楼的变量化技术 产品设计产品设计-制造环节及其工具软件制造环节及其工具软件CATIAUgSOLID EDGE IDeas Pro/EngineerMDT/inventorSolidWorksCimatronCaxa 三维电子图板 三维实体设计Rhino Alias Surfcam Master CAM 高华CAD GSCAD 金
9、银花系统 开目CAD等功能强大、易学易用和技术创新是功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三的三大特点。大特点。Solidworks现在全球使用许可超过百万,现在全球使用许可超过百万,涉及航空航天、汽车、食品、机械、国防、交通、涉及航空航天、汽车、食品、机械、国防、交通、模具、电子技术、医疗器械、日用品、消费品等分模具、电子技术、医疗器械、日用品、消费品等分布于全球布于全球100多个国家的企业,每年来自全球多个国家的企业,每年来自全球4300所所教育机构的近教育机构的近15万学生通过万学生通过SolidWorks的培训课程的培训课程在美国包括麻省理工学院、斯坦福大学等在内的著在
10、美国包括麻省理工学院、斯坦福大学等在内的著名大学已经把名大学已经把SolidWorks列为制造专业的必修课程,列为制造专业的必修课程,国内的一些大学如清华大学、北京航空航天大学、国内的一些大学如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学也在应用北京理工大学也在应用SolidWorks进行教学进行教学国外大多数制造公司招聘时要求使用国外大多数制造公司招聘时要求使用SolidWorks的的能力,国内越来越多的企业也开始使用能力,国内越来越多的企业也开始使用SolidWorks软件软件SolidWorks成立于成立于1993年,由年,由PTC公司的技术副总裁公司的技术副总裁和和CV公司的高级副总裁发起
11、,希望每一个工程师的桌公司的高级副总裁发起,希望每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统1995年推出第一套三维机械设计软件,世界上第一个年推出第一套三维机械设计软件,世界上第一个基于基于Windows开发的三维开发的三维CAD软件,由于技术创新符软件,由于技术创新符合合CAD技术的发展潮流和趋势,公司在两年内成为技术的发展潮流和趋势,公司在两年内成为CAD/CAM产业中获利最高的公司,公司每年都有数产业中获利最高的公司,公司每年都有数十乃至数百项的技术创新。十乃至数百项的技术创新。1995-1999年获得全球微机年获得全球微机平台平台C
12、AD系统评比第一名,从系统评比第一名,从1999年起连续四年,美年起连续四年,美国最权威的国最权威的CAD专业杂志授予专业杂志授予“最佳编辑奖最佳编辑奖”,以表,以表彰它的创新、活力和简明彰它的创新、活力和简明出色技术和市场表现,不仅成为行业的一颗耀眼明星,出色技术和市场表现,不仅成为行业的一颗耀眼明星,也成为华尔街青睐的对象。也成为华尔街青睐的对象。1997年达索公司以年达索公司以3.亿美亿美元的高额市值将其全资并购。公司原有投资商和股东元的高额市值将其全资并购。公司原有投资商和股东以以1300万美元的风险投资获得了高额的回报,创造了万美元的风险投资获得了高额的回报,创造了CAD行业的世界记
13、录行业的世界记录并购后的公司以原来的品牌和技术管理队伍继续独立并购后的公司以原来的品牌和技术管理队伍继续独立运作,运作,S SolidWorks三维设计软件成为达索企业中最具三维设计软件成为达索企业中最具竞争力的产品竞争力的产品如果你熟悉微软的如果你熟悉微软的Windows系统,那你基本上就可以系统,那你基本上就可以用用S SolidWorks 来搞设计了。来搞设计了。在在 工工 作作 站站 时时 代,代,UG、Pro/Engineer 是是 工工 作作 站站 平平 台台 三三 维维CAD/CAM 软软 件件 的的 佼佼 佼佼 者,者,而而 在在 当当 今今 微微 机机 时时 代,代,Soli
14、dWorks 在在Windows NT 平平 台台 的的 三三 维维CAD/CAM 软软 件件 中中 处处 于于 领领 先先 地地 位。位。在目前市场上所见到的三维在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中,设计过解决方案中,设计过程最简便、最方便的莫过于程最简便、最方便的莫过于SolidWorks了。就象美国了。就象美国著名咨询公司著名咨询公司Daratech所评论的那样:所评论的那样:“在基于在基于Windows平台的三维平台的三维CAD软件中,软件中,SolidWorks是最著是最著名的品牌,是市场快速增长的领导者。名的品牌,是市场快速增长的领导者。”SolidWorks 的主要特点3D实
15、体模型(实体模型(Solid model)参数式设计(参数式设计(Parametric design)单一资料库(单一资料库(Single database)特征式设计(特征式设计(Featurebased design)solidworks实体建模的层次草图草图特征特征实体实体零件零件产品产品构建参数构建参数特征关系特征关系布尔关系布尔关系装配关系装配关系时序关系时序关系父子关系父子关系建立建立2D几何图形几何图形标注尺寸标注尺寸建立建立2D草图草图标注尺寸标注尺寸将草图成长为将草图成长为3D模型模型solidworks基本界面基本界面 菜单栏菜单栏FeatureManagerPropert
16、yManager工作区域工作区域状态栏状态栏工具条工具条solidworks工具栏的个性化定制工具栏的个性化定制 工具栏显示/隐藏工具栏的移动工具栏内容的增减Solidworks 系统设置系统设置 在我们还没有打开或新建任何文件之前,我们可以根据自己的使用习惯或自己国家的标准进行必要的设置系统选项作用于所有的文件 保存在注册表中,影响当前和将来的所有文件文件属性只作用于当前文件,而且只有当文件打开时文件属性标签才可见。文件属性常用于建立文件模板 70年代,正值飞机和汽车工业的蓬勃发展时年代,正值飞机和汽车工业的蓬勃发展时期,飞机及汽车制造中遇到了大量的自由曲期,飞机及汽车制造中遇到了大量的自由
17、曲面问题面问题 采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面达所设计的自由曲面 由于三视图方法表达的不完整性,经常发生由于三视图方法表达的不完整性,经常发生设计完成后,制作出来的样品与设计者所想设计完成后,制作出来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况象的有很大差异甚至完全不同的情况 设计者对自己设计的曲面形状能否满足要求设计者对自己设计的曲面形状能否满足要求也无法保证,所以还经常按比例制作也无法保证,所以还经常按比例制作油泥模油泥模型型,作为设计评审或方案比较的依据,作为设计评审或方案比较的依据 既慢且繁的制作过程大大拖延产了产品
18、的研既慢且繁的制作过程大大拖延产了产品的研发时间,要求更新设计手段的呼声越来越高发时间,要求更新设计手段的呼声越来越高 法国人提出了贝赛尔算法,使得人们在法国人提出了贝赛尔算法,使得人们在用计算机处理曲线及曲面问题时变得可用计算机处理曲线及曲面问题时变得可以操作以操作 法国的达索飞机制造公司的开发者们,法国的达索飞机制造公司的开发者们,在二维绘图系统在二维绘图系统CADAM的基础上,开的基础上,开发出以表面模型为特点的自由曲面建模发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法,推出了方法,推出了三维曲面造型系统三维曲面造型系统CATIA 标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿标志着计算机辅助设计技术从单纯
19、模仿工程图纸的三视图模式中解放出来,首工程图纸的三视图模式中解放出来,首次实现以计算机完整描述产品零件的主次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得要信息,同时也使得CAM技术的开发有技术的开发有了现实的基础了现实的基础 价格极其昂贵价格极其昂贵 软件商品化程度低,开发者本身就是软件商品化程度低,开发者本身就是CAD大用户,大用户,彼此之间技术保密彼此之间技术保密 CADAM:美国洛克希德:美国洛克希德(Lochheed)公司支持公司支持 CALMA:美国通用电气美国通用电气(GE)公司开发公司开发 CV:美国波音美国波音(Boeing)公司支持公司支持 I-DEAS:由美国国家航空
20、及宇航局:由美国国家航空及宇航局(NASA)支持支持 UG:美国麦道:美国麦道(MD)公司开发公司开发 CATIA:法国达索:法国达索(Dassault)公司开发公司开发 这时的这时的CAD技术主要应用在军用工业。但受此项技术主要应用在军用工业。但受此项技术的吸引,一些民用主干工业,如汽车业的巨技术的吸引,一些民用主干工业,如汽车业的巨人也开始摸索开发一些曲面系统为自己服务人也开始摸索开发一些曲面系统为自己服务 如:如:大众汽车公司大众汽车公司 SURF、福特汽车公司、福特汽车公司 PDGS、雷诺、雷诺汽车公司汽车公司 EUCLID,另外还有丰田、通用汽车公司等都,另外还有丰田、通用汽车公司等
21、都开发了自己的开发了自己的CAD系统系统 80年代初,年代初,CAD系统价格依然令一般企业望而却步,这使系统价格依然令一般企业望而却步,这使得得CAD技术无法拥有更广阔的市场。为使自己的产品更具技术无法拥有更广阔的市场。为使自己的产品更具特色,在有限的市场中获得更大的市场份额,以特色,在有限的市场中获得更大的市场份额,以CV、SDRC、UG为代表的系统开始朝各自的发展方向前进为代表的系统开始朝各自的发展方向前进 有了表面模型,有了表面模型,CAM的问题可以基本解决。但由于表面模的问题可以基本解决。但由于表面模型技术只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其型技术只能表达形体的表面信息,难以准
22、确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性矩等,对它特性,如质量、重心、惯性矩等,对CAE十分不利,最十分不利,最大的问题在于分析的前处理特别困难大的问题在于分析的前处理特别困难 基于对于基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索,一体化技术发展的探索,SDRC公司于公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件软件I-DEAS 实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达,给设计带来了惊的模型表达,给设计带来了惊人
23、的方便性。它代表着未来人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向技术的发展方向 实体造型技术既带来了算法的改进和未来发展的希望,也实体造型技术既带来了算法的改进和未来发展的希望,也带来了数据计算量的极度膨胀。在当时的硬件条件下,实带来了数据计算量的极度膨胀。在当时的硬件条件下,实体造型的计算及显示速度很慢,在实际应用中做设计显得体造型的计算及显示速度很慢,在实际应用中做设计显得比较勉强比较勉强 以实体模型为前提的以实体模型为前提的CAE本来就属于较高层次技术,普及本来就属于较高层次技术,普及面较窄,反映还不强烈面较窄,反映还不强烈 在算法和系统效率的矛盾面前,许多赞成实体造型技术的在算法和系
24、统效率的矛盾面前,许多赞成实体造型技术的公司并没有下大力量去开发它,而是转去攻克相对容易实公司并没有下大力量去开发它,而是转去攻克相对容易实现的表面模型技术。各公司的技术取向再度分道扬镳。实现的表面模型技术。各公司的技术取向再度分道扬镳。实体造型技术也就此没能迅速在整个行业全面推广开体造型技术也就此没能迅速在整个行业全面推广开 在以后的在以后的10年里,随着硬件性能的提高,实体造型技术又年里,随着硬件性能的提高,实体造型技术又逐渐为众多逐渐为众多CAD系统所采用系统所采用 CV公司最先在曲面算法上取得突破,计算速度提高较公司最先在曲面算法上取得突破,计算速度提高较大。大。由于由于CV提出了集成
25、各种软件,为企业提供全方位解提出了集成各种软件,为企业提供全方位解决方案的思路,并采取了将软件的运行平台向价格较低的决方案的思路,并采取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移等有利措施,一跃成为小型机转移等有利措施,一跃成为CAD领域的领导者,市领域的领导者,市场份额上升到第场份额上升到第1位,兼并了位,兼并了CALMA公司,实力迅速膨胀公司,实力迅速膨胀 在此之前的造型技术都属于无约束自由造型,进入在此之前的造型技术都属于无约束自由造型,进入80年代年代中期,中期,CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颍、更好的算法比无
展开阅读全文