前面几篇文章介绍了mbd的概念,以及图纸和模型标注的发展历史,分析了下为什么mbd会取代2d图纸,无论需要多长时间,趋势不可逆。下面来看看一个mbd模型包含哪些东西。它是如何表达图纸信息的。

文中模型以creo 4.0 建立,其他3d软件也有类似操作。不能说大厨只会做酸菜鱼,他也应该会做小葱跑蛋。万变不离其宗,工具是为设计服务。

  • 理解建立mbd的流程

首先明白mbd标注基本要求是其功能等效于图纸,下游制造部门和检测部门看到模型就等于看到了图纸,不会有任何的因设计表达不清而引起的困惑。

2d图纸,所有信息都写在图纸页面上。无论尺寸,基准,注释,图框在一个平面展开。见下图一个实例,所有信息都在一张纸上表达。

传统2d图纸

相对图纸平面标注,mbd的标注则是立体的。

它由各种组合视图(combined view)组成,每个视图代表不同的标注类别。如下图所示,各种设计要素或者注解属性等信息,各自有独立的视图表达。比如0_模型仅仅展示几何模型,不显示标注。gd&t公差用一个视图。下图显示建议的视图种类,基本是可以概括设计所需要的各种类别,当然对于复杂的设计几何,可以根据需要增加不同的视图表达。

建议的组合视图

下图展示了在creo 4.0里的视图管理器新建视图的过程。

  • 理解导航视图

导航视图本质是链接集合,视图中设置了很多链接,每个链接指向对应的视图或者指向关心的特诊,好比一本书的目录部分,告诉读者每一章在多少页。举例来说如果关心5–基准信息,点进去得到下图。

点击基准链接后得到下图。

在导航视图中,其实不光有各个视图的链接,也会根据设计意图插入一些主要特征的链接,比如下图,建立的7a定位孔,7b大圆柱,7c小圆柱,7d方孔特征,7e倒角特征,可以点击相应的链接进入各自特征尺寸等信息。

假如我是质量工程师,我需要测量这个产品的尺寸。当我看到导航视图,我关心7a所指四个定位孔的信息,我点进去得到下图。

如果是制造工程师呢?制造部门关系材料,次料比例,允许的浇口,顶针位置等pmi信息。可以进入属性栏,可以查询相关信息。比如模型这页视图告诉拔模角度0.5°, 合模线,浇口位置,以及其他一些比如顶真位置等。

也可以单独新建一个视图专门存放pmi信息,在后续的文章中,我可以选取自己设计的比较复杂的产品举例说明。

  • mbd额外的益处。

既然尺寸和公差都标注在了模型上,那公差分析岂不是简单直观?是的,这是mbd带来的非常重要的好处之一。公差分析也是一个很重要的类别,后续会单独开文说明。这里简单说明。

传统的平面公差分析使用rss(root sum of square,均方根),基于标准正太分布来计算,此外还有极值法(worst case等),但无论rss或者极值法都有缺点。rss要求测量尺寸必须符合标准正太分布。极值法只适合2-3个尺寸,互换性很差,而且加工成本高昂。

但两者共同的缺点是无法把形位公差(gd&t)考虑在内。比如位置度,轮廓度等。

传统公差分析表格示例

现在有了mbd,可以直接进行模型互耦,那其中标注的尺寸公差都可以参与分析。有一款专门的分析软件3dcs就是其中翘楚。后续开文介绍。

两个mbd模型各自耦合,读取其中公差信息。

计算得到结果,

至此对mbd的结构有了大致的了解。正如前面几篇文章所述,mbd只是图纸迭代的未来形式,它是表达设计意图的工具之一,工具能否发挥价值要看使用工具的人。屠龙刀在张无忌手中是王牌,在其他人手中都是累赘(太重了)。同样的道理,想要事半功倍,掌握各种设计能力是基础,材料,公差,结构设计,仿真分析等。这些才是根基。关于这些内容,以后会持续分享。