三维CAD建模技能

目的

三维CAD建模技能提供参数化三维CAD模型开发的专家能力，具备正确的设计意图、配置管理以及模型质量和可重用性的最佳实践。

能力

SolidWorks、CATIA、NX、Creo工作流程自动化
参数化特征建模最佳实践
装配体设计和约束管理
设计表和配置创建
自顶向下和自底向上装配策略
零件族和库组件创建
模型验证和质量检查
CAD数据交换和转换

使用指南

零件建模

设计意图捕捉

草图最佳实践
- 完全约束所有草图
- 使用构造几何
- 应用有意义的尺寸
- 参考设计特征，而非边线

特征规划

特征顺序:
1. 主要形状（基础特征）
2. 次要形状
3. 定位特征
4. 细节特征（圆角、倒角）
5. 参考几何

参数化关系
- 链接相关尺寸
- 对复杂关系使用方程式
- 为关键参数创建全局变量
- 记录设计方程式

特征最佳实践

特征类型	最佳实践
拉伸	对称时使用中间平面
旋转	360度或对称角度
扫描	保持轮廓垂直于路径
放样	匹配轮廓顶点数量
圆角	在特征树中后期应用
阵列	对规则阵列使用线性/圆周

模型质量

几何检查
- 无自相交几何体
- 保持最小壁厚
- 注塑件拔模分析
- 检测倒扣
文件管理
- 有意义的零件名称
- 填充自定义属性
- 维护修订历史
- 记录链接的参考文件

装配体建模

装配策略

自底向上装配
- 组件独立建模
- 使用配合/约束进行装配
- 适用于：标准组件、可重用零件
自顶向下装配
- 布局草图定义关系
- 零件参考装配体几何
- 适用于：高度集成的系统
混合方法
- 根据需要组合策略
- 对关键接口使用骨架/布局
- 对标准零件进行独立建模

配合/约束最佳实践

约束类型

类型使用场景

重合面与面接触

同心轴/孔对齐

距离偏移定位

角度角度关系

相切曲面接触
自由度
- 完全约束或记录剩余自由度
- 对运动范围使用限制配合
- 考虑机构仿真需求

大型装配体管理

性能优化
- 使用轻化/简化表示
- 为装配状态创建配置
- 抑制未使用的组件
- 对空间占用使用包络几何
参考管理
- 最小化外部参考
- 记录所有上下文关系
- 尽可能使用发布几何

配置管理

零件配置
- 变体：尺寸、材料、特征
- 对多个配置使用设计表
- 显示状态用于可视化
装配体配置
- 物料清单变体
- 爆炸视图
- 抑制组件状态

流程集成

ME-003: 三维CAD模型开发

输入模式

{
  "零件类型": "组件|装配体|工程图",
  "设计要求": {
    "功能": "字符串",
    "包络": {
      "长度": "数字 (毫米)",
      "宽度": "数字 (毫米)",
      "高度": "数字 (毫米)"
    },
    "接口": "接口定义数组",
    "材料": "字符串"
  },
  "参考几何": "文件路径或描述",
  "所需配置": "配置名称数组",
  "制造方法": "机加工|铸造|注塑|钣金|增材制造"
}

输出模式

{
  "模型信息": {
    "文件路径": "字符串",
    "文件格式": "原生|STEP|IGES",
    "修订版本": "字符串"
  },
  "几何摘要": {
    "边界框": "对象",
    "体积": "数字 (立方毫米)",
    "表面积": "数字 (平方毫米)",
    "质量": "数字 (千克)"
  },
  "质量检查": {
    "完全约束": "布尔值",
    "无错误": "布尔值",
    "重建时间": "数字 (秒)"
  },
  "配置": "配置名称数组",
  "自定义属性": "对象"
}

最佳实践

建模前规划特征顺序
设计对称时使用对称特征
尽可能避免外部参考
创建可重用的零件模板
在模型注释中记录设计意图
发布前验证几何

集成点

与需求分解连接以获取设计输入
为文档编制提供GD&T工程图
支持FEA结构分析
与DFM可制造性评审集成

类型	使用场景
重合	面与面接触
同心	轴/孔对齐
距离	偏移定位
角度	角度关系
相切	曲面接触