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哪些是3DCAD無法建模的零件形狀?

發布日期: 2023-09-12

3DCAD的性能有了大幅提升,據說沒有不能建模的形狀。作為設計工具其實是存在3D CAD無法建模的形狀的,設計師也會為此苦惱

 

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無法為簡單的零件建模
? ? ? 在機械設計中,圖所示的夾子是一個常見的簡單零件,但它不能用3DCAD建模。

左圖所示的夾子是一個常見的簡單零件,但它不能用3DCAD建模。作為夾子零件的式樣,頂端是借助彈力緊貼在一起,但該式樣無法建模。

像這樣簡單的零件無法使用3DCAD建模的情況很多,但可以想辦法來創建。

? ? ? ? ? 在機械設計中,在該零件的情況下,如圖所示,制作微小的間隙使頂端不緊貼,則可以使用3DCAD進行建模。 在該零件的情況下,如左圖所示,制作微小的間隙使頂端不緊貼,則可以使用3DCAD進行建模。也就是說,建模時最好避免圓柱面正切。

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非流形是導致無法建模的原因

無法建模的原因是“非流形(Non-Manifold)”。這是一個比較陌生的術語,與3DCAD的建模功能有關,是指3DCAD在定義實體形狀時無法建模的狀態。設計人員在建模時偶爾會遇到無法理解的錯誤信息而讓工作停止,但在了解了非流形的概念后,就能夠在相當程度上避免錯誤的發生。

何謂非流形:

通常在實體模型的邊緣連接有兩個面,而連接三個以上的面的狀態就是非流形。通常的零件形狀很少會變成非流形,但在某些情況下會變成非流形。

 

? ? ? ? ? 在機械設計中,圖的例子是在箭頭所示的邊緣連接了四個面,這就是非流形。 左圖的例子是在箭頭所示的邊緣連接了四個面,這就是非流形。
? ? ? ? ? 在機械設計中,圖的例子是創建與零件邊緣正切的孔的情況。

左圖的例子是創建與零件邊緣正切的孔的情況。由于正切部分變為線接觸并能夠形成正切邊緣,因此形成了四個面連接的非流形。

在這種情況下,即使進行實際的零件加工,也無法重現該構造。

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因非流形導致的錯誤消息

由于非流形而無法建模時,3DCAD會給出錯誤消息,但是不易理解。接下來,我舉幾個例子。

  • 錯誤1

嘗試創建一個厚度為零的形狀。

(這意味著創建了一個非流形。)

  • 錯誤2

無法加工此形狀。

(有時是指由于能夠形成非流形,因此無法處理。)

  • 錯誤3

復制失敗。

(有時是指復制結果變成了非流形,無法處理。)其他零件變成了裝配體(有兩個以上的零件)。

(有時為了避免成為非流形而分割零件。)

 

避免非流形的方法

通過消除線接觸和點接觸可以避免成為非流形。具體來說,可以通過使形狀咬合或將其分開來避免。

 

? ? ? ? ? ?通過消除線接觸和點接觸可以避免成為非流形。 具體來說,可以通過使形狀咬合或將其分開來避免。

如果無論如何都需要成為非流形的形狀,則請創建一個小間隙等來予以避免。使用3DCAD,只要有1微米的間隙就能避免非流形。

 

避免非流形的方法

有些形狀由于非流形而無法通過3DCAD建模,而它們同時也是實際機加工中無法制作的形狀。設計人員在建模一個難以加工的形狀時,可以通過報錯知道錯誤的存在,因此能夠像檢圖那樣使用。

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