论文部分内容阅读
摘要：机械产品设计生产的传统工艺不断升级转型，结合现代科学技术的运用，很大程度上提升了我国在工业机械产品设计生产上的壁垒，解放人力、物力的同时，所涉及的产品设计、制造质量等方面有了质的飞跃。本文通过对三维建模技术的运用、分析等进行简单介绍，向读者说明三维建模技术应用于我国机械设计生产方面所表现出的强大技术。
Abstract： The traditional process of mechanical product design and production， combined with the application of modern science and technology， has greatly enhanced the barriers to the design and production of industrial machinery products， liberated manpower and material resources， and made a qualitative leap in product design and manufacturing quality.This paper introduces the application and analysis of 3D modeling technology， and explains the powerful technology of 3D modeling technology in mechanical design and production.
关键词：三维建模;机械产品设计;内燃机;技术应用
Key words： 3D modeling;mechanical product design;internal combustion engine;technology application
中图分类号：TB47 文獻标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0216-03
0 引言
随着近几年我国科学技术水平的不断进步，以及在工业机械制造与设计领域方面技术的革新，不断改变原始笨拙的传统设计，使更多创新性的想法与理念融入到现代机械设计的过程中去。借助三维CAD、CAM、CAE、Pro/E等辅助建模软件技术的运用，大大提高了内燃机等众多产品设计的效率以及合格率，很大程度上降低了产品设计失败的概率，避免了企业生产原料的浪费。同时提高了我国机械制造能力的水平，为我国机械制造行业的发展，发挥不可替代的重要作用。
1 常用的三维建模技术方式
1.1 多边形建模（Polygon Modeling）
利用多边形建模（Polygon Modeling）方式进行建模，通常是将点与点之间连成边，边与边之间构成面，面与面之间再构成一个多边形，而多个多边形则会构成一个实体。
1.2 曲面建模（NURBS Modeling）
曲面建模（NURBS Modeling）是针对曲面物体所进行造型建模的一种方法。由于此种方法在建模过程中是由点创造曲线，曲线进一步创建成曲面，最后通过渲染软件进行材质、背景、环境的设计，实现最终的建模效果图。
1.3 参数化建模（Parametric Modeling）
进行参数化建模（Parametric Modeling），可以精准捕捉所要进行建模对象的所有特征，且在建模过程中可对设计图进行相应更改，并自动保存更改后的设计图内容。
1.4 逆向建模（Reverse Modeling）
逆向建模（Reverse Modeling）包括点云逆向建模、照片逆向建模、三维扫描逆向建模等技术，它主要针对现实存在的人和物进行雷达扫描或照片环拍的方式进行建模生成。
2 三维CAD技术在机械产品设计中的应用价值
2.1 技术运算，轻松实现实体建模
作为被广泛使用的活塞式内燃机，因其具有高效率、质量体积轻巧、功率大等优势，成为发挥汽车动力不可或缺的元件之一。通过对活塞顶部进行载荷试验，得出关于内燃机整体的安全系数图和应力图，并进行相应的数据、图形建模研究，来实现更高安全系数、更高质量的工作能力。接下来通过拉伸、旋转等不同方式进一步得到更丰富的产品结构，使设计人员更为直观、清晰的了解所涉及产品的各项有关内容。
2.2 零部件检查功能，实现更多匹配产品
三维CAD技术可以在装配产品零部件时，及时捕捉各个零部件特征，进行新的设计;还能够针对相邻位置的零件做出匹配判断，设计出更贴合需求的新零件。其中系统中的资源查找器具备过程回放功能，必要时通过此功能进行相应检查，有效避免设计出不合格、不匹配的产品零部件。通过此项技术，可以更加突显三维建模技术与人工设计过程所展现的思维方式、设计能力的相辅相成，使设计的产品内容更加符合自身需求。
Abstract： The traditional process of mechanical product design and production， combined with the application of modern science and technology， has greatly enhanced the barriers to the design and production of industrial machinery products， liberated manpower and material resources， and made a qualitative leap in product design and manufacturing quality.This paper introduces the application and analysis of 3D modeling technology， and explains the powerful technology of 3D modeling technology in mechanical design and production.
关键词：三维建模;机械产品设计;内燃机;技术应用
Key words： 3D modeling;mechanical product design;internal combustion engine;technology application
中图分类号：TB47 文獻标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0216-03
0 引言
随着近几年我国科学技术水平的不断进步，以及在工业机械制造与设计领域方面技术的革新，不断改变原始笨拙的传统设计，使更多创新性的想法与理念融入到现代机械设计的过程中去。借助三维CAD、CAM、CAE、Pro/E等辅助建模软件技术的运用，大大提高了内燃机等众多产品设计的效率以及合格率，很大程度上降低了产品设计失败的概率，避免了企业生产原料的浪费。同时提高了我国机械制造能力的水平，为我国机械制造行业的发展，发挥不可替代的重要作用。
1 常用的三维建模技术方式
1.1 多边形建模（Polygon Modeling）
利用多边形建模（Polygon Modeling）方式进行建模，通常是将点与点之间连成边，边与边之间构成面，面与面之间再构成一个多边形，而多个多边形则会构成一个实体。
1.2 曲面建模（NURBS Modeling）
曲面建模（NURBS Modeling）是针对曲面物体所进行造型建模的一种方法。由于此种方法在建模过程中是由点创造曲线，曲线进一步创建成曲面，最后通过渲染软件进行材质、背景、环境的设计，实现最终的建模效果图。
1.3 参数化建模（Parametric Modeling）
进行参数化建模（Parametric Modeling），可以精准捕捉所要进行建模对象的所有特征，且在建模过程中可对设计图进行相应更改，并自动保存更改后的设计图内容。
1.4 逆向建模（Reverse Modeling）
逆向建模（Reverse Modeling）包括点云逆向建模、照片逆向建模、三维扫描逆向建模等技术，它主要针对现实存在的人和物进行雷达扫描或照片环拍的方式进行建模生成。
2 三维CAD技术在机械产品设计中的应用价值
2.1 技术运算，轻松实现实体建模
作为被广泛使用的活塞式内燃机，因其具有高效率、质量体积轻巧、功率大等优势，成为发挥汽车动力不可或缺的元件之一。通过对活塞顶部进行载荷试验，得出关于内燃机整体的安全系数图和应力图，并进行相应的数据、图形建模研究，来实现更高安全系数、更高质量的工作能力。接下来通过拉伸、旋转等不同方式进一步得到更丰富的产品结构，使设计人员更为直观、清晰的了解所涉及产品的各项有关内容。
2.2 零部件检查功能，实现更多匹配产品
三维CAD技术可以在装配产品零部件时，及时捕捉各个零部件特征，进行新的设计;还能够针对相邻位置的零件做出匹配判断，设计出更贴合需求的新零件。其中系统中的资源查找器具备过程回放功能，必要时通过此功能进行相应检查，有效避免设计出不合格、不匹配的产品零部件。通过此项技术，可以更加突显三维建模技术与人工设计过程所展现的思维方式、设计能力的相辅相成，使设计的产品内容更加符合自身需求。