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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 智能斷路器

CAD選型中的一個錯誤傾向：重視三維造型，輕視二維繪圖

發布日期：2022-04-27 點擊率：130

一些企業在選擇CAD系統時總是希望采用三維造型系統，認為既然零件是三維的，采用三維造型是理所當然的，認為二維繪圖已經過時了；或者認為三維形體生成后，可以生成二維視圖，所以不用再繪二維圖了。這種觀點帶有一定的普遍性，是不是三維造型系統就能夠替代二維繪圖呢？
　　工程圖是工程技術人員反映其設計思想的語言，還包含著一些國標規定的約定和簡化，通過選擇最合理的投影面、剖切位置、剖切方式來表達零件的幾何和加工信息，具有簡單、完整、準確等特點，這種以投影原理為基礎的工程圖能夠表達的零件的復雜性幾乎是無限的，人類近二百年的使用充分證明了工程圖表征零件的合理性。
　　三維造型系統必須存儲零件由基本體拼裝的過程和物體點、線、面、體的結構關系，需要存儲的數據量是十分巨大的，通過有限的幾種造型方法所能表達的零件復雜程度是有限的，且這些三維造型系統要求的硬件平臺一般為圖形工作站，軟、硬件和培訓的投資很大。一般的三維造型系統表達零件的幾何信息尚可，但表達零件的精度、粗糙度和各種加工特征就比較困難。實際上，隨著零件復雜程度的增加，用三維造型系統來表達零件的難度遠比用二維圖形系統增加得快；另外，這些三維造型系統對用戶的知識和操作技巧要求較高，掌握起來比較困難。濟南第一機床廠在考察各種工作站軟件的造型能力時發現，同時用幾個三維造型系統進行車床主軸箱的造型，結果只有Uclid軟件經過一個多星期造型成功，其它幾種出現了錯誤。據報道，在西方發達國家，大部分還是使用二維圖形系統在設計，如在西門子公司，80％的零件圖是用二維圖形系統繪制的。
　　有人說，零件是三維的，而工程圖是二維的，用工程圖表達三維形體繞了一個圈子，要看懂復雜的工程圖，需要相當的空間想象力和實踐經驗，而用三維造型系統表達零件很自然，要看懂三維造型系統繪制的軸側圖比較直觀。殊不知，在有一定實踐經驗后，繪制和看懂工程圖是相對容易的。反過來，計算機屏幕是二維的，用二維的屏幕進行三維造型，也繞了一個圈子，并不像手持模型那樣直觀，需要頻繁地輸入三維坐標等信息，轉換空間坐標系，需要的更高的空間想象力，特別是表達復雜的內部結構更困難，而且只是在最終造型完畢后才顯示真實效果。在造型過程中，一般顯示的是未消隱的線框模型，屏幕顯示比較雜亂，不易操作。現有的造型系統輸出的二維圖形不符合國家標準，也不能提供螺紋、齒輪、花鍵等工藝特征的示意性的二維出圖功能。對許多常規零件的設計，也沒有必要使用三維造型。
　　總而言之，三維造型系統在很長時間并不能取代二維繪圖系統，應根據具體的應用場合，來選擇軟件，在一般的制造過程，選用二維繪圖系統就可以滿足要求，在汽車外形設計和一些需要表達復雜曲面的場合選用三維造型系統，在甩圖板的工程中，大量需要的是優秀的、利于普及的、符合工程設計原理的二維繪圖系統，而不是三維造型系統。
　　基于上述原因，多層次的CAD軟件長期共存是必然的。實際上，開目CAD軟件與三維造型軟件是互相配合、互為補充的關系。三維造型軟件在進行造型后，通常也需要生成圖紙，這樣就可以通過DXF文件轉換到開目CAD中進行編輯、標注、輸出，輸出的圖紙符合國家標準，還可進行工藝編制。

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