2D и 3D чертежи: Что лучше для механического проектирования?

В последнее время я заметил, что многие коллеги спорят о том, следует ли изучать программы для 2D-черчения или 3D-моделирования, чтобы сделать карьеру в области механического дизайна. Этот вопрос следует рассматривать с учетом конкретных отраслей в области механического дизайна.

Прежде всего, следует признать, что и 2D, и 3D-программы невероятно полезны, иначе компании не стали бы вкладывать значительные средства в их разработку. Создание таких продуктов обусловлено спросом на рынке.

Поэтому, размышляя над тем, какое программное обеспечение выбрать - 2D или 3D, - лучше учитывать конкретные требования различных отраслей, а не делать обобщения.

Многие учебные заведения сегодня уделяют особое внимание обучению студентов Программное обеспечение для 3D-моделированияПри этом часто пренебрегают программным обеспечением для 2D-черчения.

Одна из причин такого предубеждения может заключаться в том, что изучение 3D-программ по своей сути является более сложным и, как кажется, приносит ощутимые образовательные результаты. Кроме того, оно кажется более сложным и без труда привлекает тех, кому не хватает независимого критического мышления.

Напротив, изучение 2D-программ относительно проще, и ни преподаватели, ни студенты не хотят "тратить" на него много сил и времени. К сожалению, это отражает ошибочное представление о нашем высшем образовании, оторванное от практических реалий.

Давайте рассмотрим пригодность программного обеспечения для черчения в различных областях:

(1) 3D программное обеспечение

Среди известных 3D-программ - Pro/E, UG, Solidworks и Catia, которые преимущественно используются в таких областях, как производство пресс-форм, автомобильный и аэрокосмический дизайн.

Возможности 3D-дизайна, такие как моделирование поверхностей, эстетическое формообразование и параметрическое движение, значительно изменили привычки и мыслительные процессы профессионалов, тесно связав этап проектирования с конечным продуктом.

Это не только значительно повышает скорость проектирования, но и качество продукции. Кроме того, такие функции 3D-программ, как моделирование сборки, проверка на вмешательство и расчет веса, обеспечивают целостность и согласованность конструкций.

Характерные производственные процессы этих отраслей, в которых детали изготавливаются в основном методом штамповки и литья под давлением, диктуют доминирование 3D-программ. В этих отраслях мы не столько проектируем деталь, сколько создаем полость пресс-формы.

Для обеспечения качества деталей не требуется четкого отображения в 3D-модели; зачастую достаточно устного и письменного общения с производителями пресс-форм.

Таким образом, полагаясь только на 3D-программное обеспечение, можно управлять процессом проектирования в этих отраслях, поскольку ответственность за обеспечение качества деталей перекладывается на производителей пресс-форм.

Однако многие студенты колледжей не знают об этих процессах и ошибочно полагают, что простое владение 3D-программами равносильно грамотному дизайну.

Даже если человек может умело пользоваться программами для 3D-моделирования, он всего лишь техник-чертежник без способности к настоящему дизайнерскому мышлению. Настоящее дизайнерское мастерство проявляется в создании рыночных продуктов, а не в том, чтобы просто нарисовать что-то и повернуть в программе для демонстрации.

Истинная способность к проектированию заключается в понимании процесса производства каждой детали, обеспечении высочайшего качества при минимальных затратах и высокой скорости, и, в конечном счете, в сборке этих деталей в ценный, востребованный на рынке продукт.

Хотя 3D-программы отлично справляются с отображением внешнего вида и дизайна поверхности, они не могут предоставить исчерпывающую информацию о механической обработке, например геометрические допускиПрипуски и спецификации термической обработки.

Обсуждать чертежи без этой информации о механической обработке просто бессмысленно. В этом и заключается мое недоумение по поводу нынешнего университетского образования - учат ли преподаватели студентов обозначать и объяснять эти допуски, припуски и требования к термообработке.

На многих студенческих чертежах, которые я просмотрел, указаны только основные размеры, а все остальные характеристики отсутствуют, некоторые даже не имеют заголовков и границ. Можно ли вообще называть это чертежами?

И при этом они имеют наглость отправлять их на производство. Одно дело - быть бесстыдным, но совсем другое - быть вопиюще безответственным.

(2) 2D программное обеспечение

Среди двумерного (2D) программного обеспечения CAD, несомненно, является самым знакомым для нас. В своих предыдущих статьях я уже рекомендовал CAXA, 2D-программу, которой мне очень нравится пользоваться.

Давайте обсудим преимущества и недостатки 2D-программ: главное преимущество - возможность четко и эффективно выразить на одном чертеже размеры детали, геометрические допуски, требования к шероховатости, спецификации термообработки и другие технические требования.

Инженеры-технологи и операторы могут легко понять все производственные требования и информацию для детали из одного чертежа, что позволяет им завершить производственный процесс наиболее эффективно. Это преимущество, которое трудно заменить 3D-чертежами.

Кроме того, 2D-программы имеют значительные преимущества на этапе разработки проекта, который часто включает в себя непрерывный цикл модификаций - фундаментальный аспект работы инженера-проектировщика, который является неописуемо и вечно "болезненным".

Изменять 2D-рисунок гораздо удобнее и быстрее, чем 3D-модель (это мое личное мнение, так что недоброжелатели, молчите).

Поэтому программное обеспечение для 2D-чертежей незаменимо в процессе проектирования механических конструкций.

Если кто-то утверждает, что может изготовить конструктивное изделие, используя только 3D-программу (без создания 2D-чертежей), он лукавит, поскольку производственные чертежи должны содержать примечания к внешним размерам, геометрическим допускам, требованиям к шероховатости, спецификациям термообработки и другим техническим деталям - то, чего не могут обеспечить чистые 3D-модели. Например, взгляните на чертеж ниже:

Из этого чертежа мы можем четко понять внешние размеры детали, геометрические допуски, требования к шероховатости, спецификации термообработки и другие технические требования. Однако что можно понять из 3D-модели в правом нижнем углу?

Кроме трехмерного изображения, вы больше ничего не видите - вы не знаете, какая поверхность нуждается в обработке или какое отверстие требуется. бурениеВы также не понимаете, каких уровней шероховатости должны достичь эти поверхности и отверстия, каковы их геометрические допуски или какой термообработке должна подвергнуться деталь перед началом обработки.

Эти детали имеют решающее значение для изготовления детали, и они представляют собой истинные возможности инженера-конструктора. Способность эффективно, экономично и качественно определить эти размеры, допуски, шероховатость и спецификации термообработки - это вершина мастерства инженера-конструктора и то, что отличает его от чертежника.

Итак, каковы же недостатки программ для рисования 2D? Чтобы узнать это, обратитесь к преимуществам программ для 3D-рисования. Достоинства программ для 3D-рисования заключаются именно в том, что 2D-рисование не работает.

Поэтому компетентный инженер-проектировщик должен владеть навыками использования обоих типов программного обеспечения для поддержки своей проектной работы и профессионального развития.

Заключение

Таким образом, полезны как программы для 3D-, так и для 2D-рисования, причем каждая из них ориентирована на разные области и отрасли. Навыки работы с программным обеспечением должны соответствовать особенностям отрасли, в которой вы собираетесь работать в будущем.

Но будущее далеко, и кто знает, чем вы в итоге займетесь?

Мой совет: учитесь всему понемногу - будьте в меру осведомлены во всех областях, чтобы не оказаться в прискорбной ситуации, когда вы слишком поздно осознаете ценность знаний.