由于一直對汽車結(jié)構(gòu)非常感興趣,而且我本身學(xué)習(xí)的是機械設(shè)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(lǐng)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(yīng)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(dāng)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(gòu)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(dāng)中,都是使用中望3D設(shè)計的,其中除了單個零部件的參數(shù)化設(shè)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(guān)聯(lián)驅(qū)動,而像螺栓、油嘴等標(biāo)準(zhǔn)零件則是從標(biāo)準(zhǔn)件庫直接插入進行裝配。
下面分享一下使用中望3D設(shè)計過程中的關(guān)鍵要點:
1. 輪胎的快速設(shè)計。輪胎的設(shè)計其實是這個制動器中還不是最關(guān)鍵的要素,不過為了呈現(xiàn)作品的完整性,方便制動器機構(gòu)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(fù)雜的花紋,這是令我覺得很好的地方,整個輪胎的設(shè)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(guān)注在制動器機構(gòu)的設(shè)計。
4. 剎車鉗的設(shè)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(shè)計下來發(fā)覺中望3D的曲面還是相當(dāng)不錯的:首先單個零件支持多實體設(shè)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(xì)節(jié)特征的設(shè)計上如倒圓角、孔等也表現(xiàn)出色,很好的在復(fù)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(shè)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(fù)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(guān)聯(lián)關(guān)系,只要剎車鉗已修改,加力泵也隨之更新。
6. 裝配設(shè)計對于主零件的設(shè)計運用的是自頂而下的設(shè)計方式,中望3D在這一塊我認(rèn)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(guān)聯(lián)參考。而對于螺釘、油嘴、軸承這樣的標(biāo)準(zhǔn)件在中望3D中可以直接從Partsolution的標(biāo)準(zhǔn)件庫里面進行導(dǎo)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(shè)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(shè)計添加完整的裝配約束,并且創(chuàng)建相應(yīng)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(shè)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(shè)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(xí)慣、參數(shù)化建模、特征樹裝配樹管理上面,更接近我以前學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)邊設(shè)計,我最終完成了個陶瓷盤式制動器的設(shè)計,并且獲得了學(xué)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(xué)生!
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