SolidWorks SWIFT技术(上)

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　　简介
　　众所周知，3D CAD为机械设计工程师们带来了惊人的创造力。然而，这种能力的背后是它的复杂性，用户必须成为专家才能充分利用这种设计潜能和能力。专家级CAD用户了解其CAD系统中内含的许多秘密，通常也只有这些用户才能够充分利用3D CAD的威力。
　　在所有CAD系统中，SolidWorks首创了“专家”软件工具集，它不仅实现了基本功能和常见功能的自动化，还能切实解决设计问题，就像是最有经验的CAD专家所做到的那样。这些工具统称为SWIFT(SolidWorks智能特征技术)，其目的是让用户不必去了解3D CAD软件是如何工作的，使所有SolidWorks用户一入门就成为这方面的专家。正如自动变速器为驾驶新手提供安全保障，GPS为旅行者导航方向，SolidWorks SWIFT也为3D CAD用户提供了前所未有的便利。
　　从一开始，SolidWorks就特别关注用户的需求，设法让他们有更多的时间进行设计，而较少担心怎样操作CAD系统。无论用户的专业水平如何，进行3D零件和装配体建模时都多多少少需要一些帮助。基于这一理念，SWIFT技术应运而生。
) U6 B' B- S# |2 U: x4 ^( C9 G0 J　　3D的功能及其沟通设计意图的能力优于2D，这是一个不争的事实。利用3D，用户可以对所有几何体建模，而在2D中，有时可能无法实现建模。尽管如此，当涉及对零件特征排序时，3D也会遇到难题，而几乎所有的3D CAD系统都存在这样的问题。为了帮助用户，SolidWorks独家推出了专家级的SWIFT功能，成功地处理了3D CAD领域中最具挑战性的一些设计操作。
" d+ k% R8 j2 q" @8 {! H　　SWIFT能够使所有用户，包括那些刚刚从2D转向3D的新手，都能像专家那样进行设计，而无需精通整个系统的全部功能。为了让用户将较少精力花费在设计软件上，而将更多精力用于创新设计，SolidWorks想出了诸多方法，SWIFT就是其中之一。
　　解决3D CAD的痼疾
& _" m! O2 ^3 z5 _' n8 y　　我们所讨论的问题就是功能和复杂性之间的矛盾。3D参数化实体建模的真正威力在于它能够捕捉设计意图—这是一种非常重要的功能，2D CAD是做不到的。捕捉设计意图有助于管理设计中不可避免的变更，确保正确设计单个零件以及装配体零部件相互套合。而要利用此功能，用户必须掌握各种各样的3D建模命令、细节和专门技巧，并且在所有其他方法失败时还需掌握应急方法。换句话说，用户总是无奈地设法处理CAD系统自身内在的复杂性。长期以来，这就像为了访问某个国家或地区而不得不学习那里所用语言的语法规则一样。
$ l$ }( W0 }' _% L　　SWIFT技术的意图和目的就是为了解决这种功能和复杂性之间的矛盾。软件系统本身已经开发得很完备，它已经代所有用户(无论是新手、有一定经验的用户还是专家)“掌握了”3D CAD中大多数最艰难、最费时的功能。使用SWIFT，用户可以全神贯注于要完成的设计和要实现的设计意图，而不用将精力浪费在3D CAD软件的操作规则上。SWIFT包含一系列专家工具(其中有几项专利尚在申请中)，用于诊断和处理特征顺序、配合、草图关系等问题以及其他一些难题和操作。
  k+ v* q' k2 z( m　　SWIFT包含六项功能，可以解决几乎所有用户都会遇到的复杂问题，并可帮助用户发掘SolidWorks的全部威力。
　　用户失败时的自动修复功能
　　首先，我们谈谈特征顺序。在大多数3D CAD系统中，用户是通过构建一系列“特征”来构造零件的。特征被看作是零件的构建块。它可以是位于零件边线上的倒角或圆角，也可以是立方体(拉伸的正方形)或圆柱体(拉伸的圆)。以前，为了创建能够反映其真实意图的3D设计，用户必须小心处理创建零件特征(如拔模或圆角)的顺序。例如，如果一位设计人员制作了一个立方体，然后在所有边线上生成圆角，他就不能再在立方体直壁上添加拔模角度了。他必须知道如何回退零件历史，退回到生成圆角之前的情况，然后对壁进行拔模。这是一个非常简单的示例。您可以想象一下这个问题可能会变得多复杂。比方说，您需要向手机外壳壁添加拔模。传统的3D CAD系统要求用户必须了解专业技术，比如回退零件模型的历史和插入特征。通常，新用户需要苦学数月才能掌握高效工作所需的所有专业技术。
: I0 d( c' z& z' d  z% U* H: d3 J/ |/ ~　　SolidWorks中的SWIFT FeatureXpert改变了这一切。如果用户尝试创建一个需要在零件设计过程早期插入的特征(如拔模或圆角)，FeatureXpert会自动判断需执行哪些操作并将特征重新排序到模型历史的适当位置。这样，用户就可以直接进入下一设计任务，而不必设法为CAD系统确定一个应急方案。
+ N- ]% k1 K+ Q& ^. Y　　FeatureXpert对那些在生成圆角和拔模时遇到困难的用户尤其有帮助。通常，对零件生成圆角和进行拔模都是很繁重的工作。许多CAD产品都采用试错法来实现特征的正确分组和排序。但在SolidWorks中，如果用户在圆角或拔模特征方面遇到困难，FeatureXpert会自动修复这个问题。

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FeatureXpert自动修复圆角
7 [3 X9 x1 i, ^5 N  c　　有时，对零件生成圆角时，用户必须将圆角分解成不同的组。同样，添加圆角的顺序也非常重要。这对于新手和有经验的用户来说都是很复杂的。FeatureXpert具有的FilletXpert功能可帮助您解决这些问题。
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　　移除了两个圆角的零件
- F# |1 i6 U: I- }) x9 s　　管理圆角和拔模
8 B5 ^. z4 Z  ~/ `: V8 F% {/ F9 u' o　　除了FeatureXpert，FilletXpert和DraftXpert也可以帮助用户管理圆角和拔模。用户可以同时选择一个零件上的多个圆角或拔模，然后对其进行更改或移除操作。选中后，圆角和拔模将添加到一个集合列表中，这样，查看起来更直观，管理起来也更方便。为了进一步提供帮助，DraftXpert还包括集成的拔模分析功能。

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0 i2 d- E, X2 e0 c6 t: D　　尝试将拔模应用到零件时，由于相邻特征(如圆角)的原因，有时会出现无法创建拔模的情况。在这种情况下，您可以激活FeatureXpert，确定如何对拔模重新排序，从而可以在不移除其他特征的情况下创建拔模。

　　最终拔模的零件，FeatureXpert将拔模重新排序到圆角之前，该圆角特征限制了拔模特征的创建。
　　绘制剖面时自动解决尺寸冲突
　　SWIFT处理草图的方式与其处理特征的方式类似。在2D系统中，绘制的剖面经常会出现过定义或欠定义的情况。无论哪种情况都会在制造零件时导致错误。参数化3D建模系统向在草图中创建的直线、圆弧和2D形状添加了重要的尺寸和几何关系，以便捕捉设计意图和传播设计更改。有时，由于用户添加的尺寸多于定义草图所需的尺寸，使得他们的草图过标注。以前，用户必须停下来，手动解决这些问题，然后才能继续设计。该过程通常是一个试错过程，对于复杂的草图有时需要花费几分钟才能解决问题。在设计过程中，时间往往就是这样耗费掉的。这些是CAD系统问题，而不是设计工程问题。
文章关键词： SolidWorks   CAD   机械设计