我是一名機械專業(yè)的高校學生，在學校學的是UG、Pro/e，一次偶然機會發(fā)現(xiàn)身邊同學在用中望3D這款三維CAD軟件參加全國3D工業(yè)設計大賽，于是我抱著嘗試的心態(tài)開始學習并使用中望3D參賽。那時離比賽投稿結(jié)束時間只剩下不到一個月了，沒想到最后我不僅按時交了稿還獲得學生組的優(yōu)勝獎。中望3D雖然是國產(chǎn)三維CAD軟件，但是絲毫不比國外三維CAD軟件遜色：不僅功能強大，而且易學易用。尤其是中望3D的參數(shù)化設計、裝配設計和混合建模方面的出色表現(xiàn)，讓我在保證質(zhì)量的同時又有如此高的效率。這次參賽除了感謝身邊老師和同學的幫助，也非常感謝中望3D“線上互動培訓”的技術專家奉老師在軟件的學習和使用上給我提供了大量指導。希望通過這次作品的設計經(jīng)歷分享給更多的人，互相學習，也希望收到更多的指導建議。

       由于一直對汽車結(jié)構非常感興趣，而且我本身學習的是機械設計，這次的作品主題就定位在我本人較感興趣的汽車剎車系統(tǒng)領域。目前主流的汽車剎車系統(tǒng)的制動器主要有：鼓式制動器和盤式制動器兩種。鼓式制動器發(fā)展最早，現(xiàn)在已經(jīng)逐步減少應用，中高端的汽車都是用盤式制動器，但是盤式制動器一些問題：在連續(xù)高速制動時，制動盤會產(chǎn)生相當高的溫度，傳統(tǒng)的制動盤是有金屬材料制造的，耐熱性較差。而這個陶瓷盤式制動器則是為了解決這個問題的，除了傳統(tǒng)的機構外，這個制動器的制動盤是使用碳纖維材料制造，代替了傳統(tǒng)的金屬材料，大大提高耐熱性與耐磨性。
 
 
       在整個三維建模當中，都是使用中望3D設計的，其中除了單個零部件的參數(shù)化設計，還使用了自下而上和自上而下的兩種混合裝配建模，這確保了主體零件之間保持了很好的參數(shù)化關聯(lián)驅(qū)動，而像螺栓、油嘴等標準零件則是從標準件庫直接插入進行裝配。

      下面分享一下使用中望3D設計過程中的關鍵要點：

      1. 輪胎的快速設計。輪胎的設計其實是這個制動器中還不是最關鍵的要素，不過為了呈現(xiàn)作品的完整性，方便制動器機構的展示，最后還是決定把輪胎畫了上去。
      其中在畫輪胎花紋的時候，主要使用了中望3D的陣列和替換面的功能，簡單幾步就在旋轉(zhuǎn)主體上面做好了復雜的花紋，這是令我覺得很好的地方，整個輪胎的設計在中望3D特征樹不超過15步，讓我節(jié)省了很多時間，使得后面能重點關注在制動器機構的設計。


 
      2. 輪轂的設計通過表達式控制尺寸，實現(xiàn)參數(shù)化設計。中望3D方便快捷的表達式驅(qū)動在整個輪轂設計中發(fā)揮了很大的作用，因為這個輪轂分別有13 inch和14 inch，而在這個作品中，只要建立相關的表達式，通過簡單的數(shù)值輸入就能快速生成兩種尺寸的輪轂。而更關鍵的是其它剎車鉗、聯(lián)接軸等模型全部關聯(lián)到此參數(shù)，只要輕松的修改，整個制動器的機構尺寸大小都會一起發(fā)生變化。


 
      3. 制動盤的設計還是主要使用了大量的草圖進行旋轉(zhuǎn)。而不得不提的是中望3D里面的預制草圖功能，里面有一些現(xiàn)成的常用的草繪線框，無需從頭繪制，只需直接調(diào)用標注尺寸即可，這也大大節(jié)省了我的設計時間。


      4. 剎車鉗的設計花了不少時間，一方面是剎車鉗的工程要求較高，對強度剛性有要求；另一方方面自己對曲面建模不是很熟悉。但是設計下來發(fā)覺中望3D的曲面還是相當不錯的：首先單個零件支持多實體設計，其次實體和曲面的混合建模，顯得更靈活自由，也確保能夠獲得想要的造型。最后中望3D在一些細節(jié)特征的設計上如倒圓角、孔等也表現(xiàn)出色，很好的在復雜的邊緣倒圓角成功并且創(chuàng)建出符合GB的各種螺紋孔。


 

     5. 加力泵的設計大量參考了來自剎車鉗的面和邊緣，進行創(chuàng)建，這有賴于中望3D在裝配環(huán)境下不同部件的參考引用，能夠快速復制來自外部部件的圖素進行部件間建模，而且能夠很好的保證兩個部件之間的關聯(lián)關系，只要剎車鉗已修改，加力泵也隨之更新。

 
      6. 裝配設計對于主零件的設計運用的是自頂而下的設計方式，中望3D在這一塊我認為表現(xiàn)非常優(yōu)秀，特別是提供了不同的部件間建模的命令，能夠快速切換不同工作零件，并且互相建立關聯(lián)參考。而對于螺釘、油嘴、軸承這樣的標準件在中望3D中可以直接從Partsolution的標準件庫里面進行導入，無需從頭建模，這也節(jié)省了我大部分的時間。

      同時中望3D的裝配約束和裝配管理器符合主流軟件的設計思想，這讓使用NX的我很快就掌握了裝配的使用，為整個設計添加完整的裝配約束，并且創(chuàng)建相應的爆炸視圖。

 

     7. 最后是渲染：這一次渲染的工作直接在中望3D中完成，包括添加材質(zhì)燈光等。 

       結(jié)語： 經(jīng)過這次三維CAD設計經(jīng)歷，我個人覺得再好的想法和原理，要制造樣機，也必須借助專業(yè)三維CAD設計工具。在參加大賽之前，我曾經(jīng)猶豫過選擇中望3D還是其它CAXA或者山大華天等三維CAD軟件，但是安裝試用之后，還是覺得中望3D在操作習慣、參數(shù)化建模、特征樹裝配樹管理上面，更接近我以前學習的其它NX，Pro/E軟件，更容易實現(xiàn)我的想法。中望3D果然沒讓我失望！通過兩個星期的邊學習邊設計，我最終完成了個陶瓷盤式制動器的設計，并且獲得了學生組的優(yōu)勝獎。真心希望中望3D能夠發(fā)展得更好更快，盡快走入校園，造福更多理工類專業(yè)的學生！
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