1 前言

　　機(jī)械零件的二維三視圖是工程界共同的技術(shù)語言，它在表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想，編制工藝流程與技術(shù)交流等方面發(fā)揮著重要的作用。面向工程圖的三維重建是圖形理解的一個(gè)重要分支，工程圖理解的主要任務(wù)是從二維視圖表達(dá)中提取產(chǎn)品模型的三維信息，由二維工程圖轉(zhuǎn)化為三維模型是計(jì)算機(jī)三維造型的一種重要手段。

　　Solid Edge提供了特有的二維/三維混合設(shè)計(jì)方法，使用用戶熟悉的二維概念，先在裝配環(huán)境中創(chuàng)建布局(如同零件中的布局)，再按常規(guī)設(shè)計(jì)流程(可以按需要使用二維/三維混合、匹配方式)生成三維模型。在Solid Edge ST版本中，針對使用二維圖形生成三維模型可能產(chǎn)生的問題，進(jìn)行了較大的設(shè)計(jì)改進(jìn)，同時(shí)加入了Siemens PLM公司最新推出的同步建模技術(shù)。用戶能夠使用二維圖形快速地定位三維模型，而模型的改動(dòng)將會驅(qū)動(dòng)二維布局中的幾何圖形。

　　2 Solid Edge二維/三維混合設(shè)計(jì)

　　Solid Edge是一個(gè)基于三維造型的設(shè)計(jì)軟件，它的設(shè)計(jì)思路是：實(shí)體造型→虛擬裝配→二維圖紙。你可以畫出3D效果的零件圖，而不是二維的圖紙，可以用這些3D零件生成二維的圖紙和三維的裝配圖。

　　2.1 “Zero D ”設(shè)計(jì)方法

　　許多設(shè)計(jì)遵循以下工作流程：先建立基礎(chǔ)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，利用新的或者已有的二維布局表達(dá)產(chǎn)品概念，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候生成三維模型。Solid Edge 推出獨(dú)特的設(shè)計(jì)能力能夠壓縮這種工作流程。“Zero D ”設(shè)計(jì)方法允許設(shè)計(jì)者在正式設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前，定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主要元素，并定義出主要零件和子裝配件的結(jié)構(gòu)關(guān)系。從這些“虛擬零件”，設(shè)計(jì)者能夠在建立裝配件三維模型之前，初步生成材料明細(xì)表(BOM—— Bill of Materials )和匯總報(bào)告，例如：成本預(yù)算。設(shè)計(jì)者能夠很容易地制定下一步合理的操作：將二維布局分配到虛擬零件中，或者在二維布局中定位三維零件模型。一旦完成了概念化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備詳細(xì)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，使用一個(gè)簡單的命令，就能創(chuàng)建出真實(shí)的零件和子裝配文件，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)出詳細(xì)的三維模型。

　　隨著需要設(shè)計(jì)的復(fù)雜產(chǎn)品越來越多，許多仍然使用二維設(shè)計(jì)方法的用戶越發(fā)覺得已是力不從心，但是二維設(shè)計(jì)依舊是設(shè)計(jì)過程中必不可少的步驟。三維設(shè)計(jì)的高手充分認(rèn)可模型的前期設(shè)計(jì)合理的“Zero D”設(shè)計(jì)方案允許設(shè)計(jì)者先定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，再設(shè)計(jì)具體的相關(guān)模型。在獨(dú)特的“二維/三維混合設(shè)計(jì)”工作流程中，新的二維草圖，或者已有的二維元素、三維零件都可以與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。

　　以特征作為設(shè)計(jì)的單元，利用特征造型來建立零件的模型。SolidEdge是一個(gè)以特征為主的實(shí)體模型系統(tǒng)，對于數(shù)據(jù)的存取也是以特征作為最小單元，所有的參數(shù)建立都是以完成一個(gè)特征為目的，因此每一零件都由一連串的特征組成。每一個(gè)特征改變零件的外形，并加入某些設(shè)計(jì)信息到零件的實(shí)體模型。在設(shè)計(jì)過程中，可隨時(shí)更改特征的形狀及其所含的設(shè)計(jì)信息。

　　3 基于SolidEdge平臺下二維三維混合建模實(shí)例

　　3.1 SolidEdge讀取二維圖形

　　Solid Edge創(chuàng)新的特征識別技術(shù)使它可讀取其它CAD系統(tǒng)的幾何模型，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，Solid Edge可以很容易地將市場上幾乎所有的機(jī)械CAD軟件集成到其設(shè)計(jì)環(huán)境中來，其支持的數(shù)據(jù)類型有：IGES、DXF、DWG、SAT(ACSI)、STEP、STL、VDAFS(VDA)、VRML、Parasolid等。問題是讀取的AutoCAD的DWG文件是二維的圖形，如何對其進(jìn)行編輯，改為三維模型。

　　在Solid Edge的設(shè)計(jì)環(huán)境下，根據(jù)已有的二維圖檔進(jìn)行導(dǎo)入，并可以讓一些不需要顯示出來的線條。在這里導(dǎo)入的是一個(gè)二維CAD圖檔。Solid Edge中最大的優(yōu)勢就是可以保留二維CAD文件中的尺寸信息，并且這些尺寸信息還可以在三維設(shè)計(jì)中作為驅(qū)動(dòng)尺寸來使用。

　　在二維圖形導(dǎo)入完成后，可以直接讀取其中的尺寸信息，利用Solid Edge的同步建模技術(shù)，利用控制柄快速的對已有的二維截面進(jìn)行拖動(dòng)，并進(jìn)行參數(shù)化建模。

　　在Solid Edge的建模環(huán)境中，可以根據(jù)需要調(diào)整約束關(guān)系，便利的對模型進(jìn)行一系列快速而有效的修改工作。對于一些重要尺寸部分，還可以將其進(jìn)行鎖定/釋放，達(dá)到參數(shù)化的精確建模效果。

　　另外，還能夠利用Solid Edge建立局部或者完整的裝配件結(jié)構(gòu)，而并不需要?jiǎng)?chuàng)建真實(shí)的文件。整個(gè)過程中已有的二維或三維設(shè)計(jì)都可以有效利用，或完全來自新的設(shè)計(jì)，以創(chuàng)建出虛擬的二維零件和子裝配件結(jié)構(gòu)。

　　最后，根據(jù)實(shí)際的工程需求，對模型進(jìn)行局部的修改，快速完成二維轉(zhuǎn)三維的建模過程，節(jié)省了建模時(shí)間，Solid Edge的二維轉(zhuǎn)三維以及同步建模技術(shù)的相互搭配，給設(shè)計(jì)工作帶來了極大的便利性。

　　4 總結(jié)

　　在Solid Edge一個(gè)二維/三維混合設(shè)計(jì)環(huán)境，通過二維環(huán)境下勾畫產(chǎn)品草圖或已有的二維圖紙，可以無縫地切換到三維環(huán)境，并在草圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)體模型創(chuàng)建，同時(shí)可以充分利用Solid Edge中的同步建模技術(shù)快速的進(jìn)行三維模型構(gòu)建，極大提升了設(shè)計(jì)效率。