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参数化设计到底是什么?中小企业值得做吗?
时间:2022-02-24 信息来源:暂无

【一句话结论】参数化设计,说人话就是让模型“能算”——你把关键尺寸设成变量,改一个数,整个模型、图纸、BOM跟着自动变。适合“同一类型、不同规格”的产品,比如不同尺寸的机架、柜体、管道。中小企业只要产品有系列化特征,就值得做。(本文按此思路展开,并给出可照做的步骤与常见疑问。)

【本文要点】

  • 就是让模型“能算”
  • 产品有系列化特征的都适合——同一类东西反复出不同规格
  • 基础参数化用SOLIDWORKS自带功能+配置就能做,不用写
  • 这取决于产品重复度

【直接答案】参数化设计,说人话就是让模型“能算”——你把关键尺寸设成变量,改一个数,整个模型、图纸、BOM 跟着自动变。适合“同一类型、不同规格”的产品,比如不同尺寸的机架、柜体、管道。中小企业只要产品有系列化特征,就值得做。

【常见问题】

Q:参数化设计,说人话是什么?
A:就是让模型“能算”。你把关键尺寸设成变量,改一个数,整个模型、图纸、BOM 跟着自动变。适合“同一类型、不同规格”的产品,比如不同尺寸的机架、柜体、管道。

Q:什么样的企业适合做参数化?
A:产品有系列化特征的都适合——同一类东西反复出不同规格。如果你们的产品每次都是全新设计、没有重复结构,那投入产出比就不高。

Q:做参数化是不是很难,要专门养程序员?
A:基础参数化用 SOLIDWORKS 自带功能 + 配置就能做,不用写代码。要做到深度自动出图、自动出 BOM,才需要二次开发。

Q:大概能省多少时间?
A:这取决于产品重复度。系列化程度高的产品,过去要几天的设计,参数化后可能几小时。具体能省多少,一般要看了实际产品才能给判断。


一、什么是参数化?


参数化是一种思想。简单地说,就是用最少的元素,控制最多的内容。


从一个物体中抽取一个或几个要素,作为参数;其他的要素,尺寸也好,阵列个数也好,作为从动要素;通过公式对参数的计算,得到所有从动要素的值。从而生成符合要求的整个物体。 
这个物体你可以理解为一个零件,也可以是包含多个零件的装配体。建立起从动要素和参数的关联的这个过程,称之为参数化。这里的公式呢是静态的,参数是动态的,可以在它的取值范围内随意改变。



二、参数化设计

对于机械设计而言,参数化设计就是提取产品中主要的参数,在建模过程中考虑这些参数对其它参数或尺寸的影响,进而实现修改这几个主要参数,就能完成类似产品的变化,提高模型的复用率,从而提高设计效率。

【参数化设计目标】
TOP-DOWN DESIGN【自上而下的设计】
√ 高效推动自顶向下设计
√ 定义以及掌握工程知识
√ 重复使用以前完成的设计工作
√ 管理系统的互动
√ 弹性的维护整个设计
√ 定义设计的源头是唯一的

【参数化设计方法】
1.直接关联:插入零件,存储实体,插入实体到新零件,零件的数学关系式获取其他零件的参数(方程式)
2.通过装配图关联:点/线/面,导出草图,嵌合、模塑和凹陷,装配体特征映射到零件,布局,偏移曲面,装配体的关系式传递参数给零件
3.间接关联:动态草图块,输入几何,设计表格连接外部文档,特征库


三、参数化建模


参数化的思路一般分为两种:

1.使用程序,从草图开始绘制一个完整的新模型;
2. 先通过参数化思路手画个一个模型,作为库模型。使用程序调用这个库模型,通过修改尺寸,得到新模型。
调取库模型(主要适用于多零件、或装配体的批量生成、或企业使用的二次开发)

参数化建模就是基于参数化思路的建模。只要是通过参数,通过计算驱动整个模型的建模方式,例如前面提到的两种参数化方式,都属于参数化建模。

要实现参数化设计,参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。




四、参数化的实现方式


参数化的手段有哪些呢?

Solidworks的方程式、VB6,VBA,VB.NET,C++,C#,Driveworks,甚至直接用草图驱动等等,这些都是参数化的手段。






五、对企业而言,参数化有什么意义


对于企业使用的二次开发来说,一套完整好用的二次开发程序固然是必需的。同样需要的是便于维护、便于推广、便于容纳后续的设计。


设计人员可以在早期的开发阶段运用三维参数化技术快速模拟零件的三维草图,再通过数值输入对其形状及大小进行约束,绘制精确的零件图,并将零件放入零件库中,方便以后的使用及修改工作。从而大大减少了重复性绘图的时间,提高了工作效率。

√ 更简捷准确地完成零件设计
√ 以可视化的形式将零件之间的装配关系清晰的展示给设计人员和用户
√ 降低设计生产成本,缩短设计周期,提高企业设计成产效率


【要实现参数化建模,企业应建立哪些基础】

1、对企业产品的设计思路要清晰,有规范的参数化建模软件的应用基础。
2、建立产品模型建模规范,在实现参数化过程中,能避免因建模方式引起的返工问题。
3、判断企业产品是否便于实现参数化,如果整体产品不便于做参数化,可考虑对产品部件或者零件做参数化。
4、系列产品便于做参数化,外形结构变化不大,大部分是模型尺寸变化时,适合做参数化。因为参数化建模时,一般需要有底图作参考,新的模型是在底图的基础上进行变化,因此,新模型建模规则是依据底图的建模规则。
5、梳理出设计模型变化时,尺寸之间的变化规则与规范。

6、对于装配体参数化来说,需要注意的是:相互配合的零部件之间的联动关系。



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