3D CAD建模将于2019年迎来50岁生日;它确实走了很长一段路。但是CAD不仅仅只是设计和绘图:它使真正的产品工程成为可能。

让我们来看看3D CAD建模对当今机械工程师的一些好处。

工程计算

数学决定了设计和工程的不同。我们现在可以在模型中写方程，这样维度就可以由其他维度和参数驱动。如果模型发生变化，这些关系将自动更新，确保产品始终满足我们的设计意图。

我们的CAD模型可以将尺寸和参数发送到CAD软件中包含的工程计算软件中，然后CAD软件对这些值执行功能、程序和求解操作。然后工程计算软件将这些值发送回CAD以驱动模型几何。我们正在将真正的工程知识构建到模型中。

可制造性设计

我第一次设计工业部件时，老板让我坐下。“Dave，这部分符合所有的功能要求，你提出了一个有趣的解决方案。问题是，我们不能制造这个。”这是一个令人大跌眼镜的时刻。

幸运的是，CAD软件现在提供了制造选项。设计工程师可以建立加工模型，看看他们的设计是否需要太多的设置，是否使用了不正确的工具，包括不必要的操作，或以其他方式阻止零件的制造。

CAD软件还可以检查模型的线性和几何公差，以确定这些值将如何影响成品率。我们可以确定部件满足检验要求的百分比，并了解公差的变化如何影响质量。

优化

当你的产品针对其功能进行优化，并且表现得比竞争对手更好时，你就获得了竞争优势。人类非常擅长找到满足需求的解决方案，但是计算机可以快速迭代以找到最佳的设计方案。这里有几个例子:

行为建模使我们能够创建执行度量的特性。然后，我们可以在我们的模型中创建研究，通过修改模型维度以及最大化或最小化目标来将这些度量值驱动到所需的值。模型几何的变化自动重新计算我们的测量和研究，确保我们的设计同时满足要求和优化。

仿真分析可以验证和优化我们的设计。对于给定的载荷和约束，我们可以描述以计算出这些负载情况下模型尺寸的最佳值。

例如，Creo仿真被构建到Creo参数平台中，消除了导出模型的需要。Creo实时仿真直接集成到建模环境中，允许在设计的同时进行分析。

生成式设计技术，包括拓扑优化，使用最少的材料，找到满足其操作环境特定要求的几何形状。它们非常适合3D打印应用，但也可以为传统制造的部件提供最巧妙的设计。

在行为建模、仿真分析和生成式设计之间，今天的工程师有多种工具来创建可能的最佳产品。

增强现实

如今的工程师可以快速将设计发布到增强现实(AR)服务器上，并在几分钟内通过平板电脑和耳机查看覆盖在现实世界上的模型。这种在潜在的操作环境中可视化产品的能力提供了前所未有的洞察客户将如何响应和与他们交互的能力。

AR还可以用于在构建期间进行设计评审、计划制造和支持技术人员。这种具有真实世界叠加和补充信息的产品洞察力以前从未用于生产，我们只是刚刚开始了解其潜力。

结论

CAD软件不再只是简单地取代昨天的画板。这些进步使3D CAD从简单地定义几何图形发展到创建智能模型。CAD软件与工程师合作完成更多、更深层次的设计任务，否则他们无法完成这些任务。

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