多年来,我使用过各种功能强大的CAD工具,从Rhino 3D和Shapr3D到Fusion 360和SOLIDWORKS Onshape来完成一个更复杂的工程项目,我很高兴地说,它的表现超出了我的预期。
对于参数化 3D CAD 软件的新手来说,这些工具可以帮助他们创建精确的 3D 模型和零件及组件的详细工程图纸,这对于几乎所有行业的制造都至关重要。.
我用过好几种CAD工具, Onshape 很快就让我眼前一亮。它基于云端,易于访问,界面简洁明了,如果你用过 SOLIDWORKS 或Fusion 360,会觉得非常熟悉。我最欣赏的是它的基础版完全免费,但功能却足以胜任实际的工程工作。所有功能都井然有序,易于查找,工作区干净整洁,没有不必要的杂乱元素。.
Onshape 真正令人愉悦之处在于它流畅的设计操作。你可以在一个窗口中处理零件和装配体,轻松切换标签页,并且每次更改都会立即更新。这使得工作流程快速而直观。我尤其喜欢每个新零件都会自动获得专属颜色——这让整个模型一目了然。.
Onshape 免费版的典型界面首先是用户帐户界面,您可以在这里看到一个带有“创建”字样的蓝色按钮,以及其他一些功能,例如最近项目列表(如有)、右上角的个人资料图标等等。点击“创建”按钮后,会出现一个下拉菜单,您可以通过该菜单创建新文档,或导入文件以开始新的 3D CAD 建模项目。.
创建新文档后,您将进入典型的 Onshape 零件界面,零件文件位于窗口界面底部的选项卡中,选项卡名称为“零件工作室 (x)”,其中 (x) 代表零件文件编号。要添加更多零件文件选项卡,您需要单击零件文件选项卡旁边的加号图标,而装配选项卡会自动出现在零件工作室选项卡旁边。请参见下图。.
图 2. 典型的部分工作室界面
图3. 典型装配接口
我使用 Onshape 已经有一段时间了,但这个简单的喷气发动机模型是我在 Onshape 上创建的第一个复杂的工程模型。下面这个简单的、我自己构思的喷气发动机模型(之所以说是“我自己的”,是因为它并非基于任何现有模型,而是完全由我自主设计,从工程草图到 DFM 3D 模型)就是用 Onshape建模的。虽然喷气发动机通常是复杂的工程奇迹,但我还是决定按照自己的理解和工程尺寸来建模一个简化版本,尽管 Onshape 可以处理更复杂的工程项目。这个项目采用零件组装的方式,我创建了多个零件模型,最后将它们组装起来。以下是具体步骤和流程。.
项目伊始,首先制作的是喷气发动机的主体金属外壳,也是最终装配体的主要基础。该部分采用曲面建模方法进行建模。使用的工具包括草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具、拉伸工具、圆形阵列工具、布尔运算工具等等。.
图 4. 喷气发动机主框架部分模型。.
接下来,我继续对滚珠轴承进行建模,使用了草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具、拉伸工具、圆形阵列工具和布尔运算工具。.
图 5. 喷气发动机部件模型中的滚珠轴承。.
接下来是压缩机和涡轮机,为了便于组装,它们被建模到一个单独的零件文件中。使用的工具包括:草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具、偏移工具、分割工具、拉伸工具、圆形阵列工具和布尔运算工具。.
图 6. 压缩机和涡轮机部件模型。.
由于这是一台开放式喷气发动机,这意味着我可以通过简单地移除进气风扇,轻松地将其从涡轮喷气发动机改装成涡扇发动机。该模型使用了草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具、拉伸工具、放样工具、圆形阵列工具和布尔运算工具进行建模。.
图7.喷气发动机进气风扇
我建模了一个螺栓和螺母,然后使用草图工具、拉伸工具、布尔运算工具和圆形阵列工具将它们排列成圆形阵列。.
图 8. 喷气发动机螺栓和螺母呈圆形排列
接下来,我创建了燃烧室。我使用了草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具、拉伸工具、圆形阵列工具和布尔运算工具。.
图9. 喷气发动机燃烧室
接下来,我使用草图工具、放样(曲面)工具、加厚工具、拉伸工具、圆形阵列工具和布尔运算工具对喷气发动机喷射器进行了建模。.
图 10. 喷气发动机燃油喷射器模块
下一步是使用草图工具、放样工具、加厚工具和抽壳工具对电压源进行建模。航空火花塞是从外部资源导入的。.
图 10. 喷气发动机高压模块
下一步是为承载压缩机和涡轮机的轴制作端锥模型。我使用了草图工具、旋转(曲面)工具、加厚工具和布尔运算工具来创建它们。.
图12.喷气发动机端锥
下一步也是最后一步,是将所有不同的部件组装到装配界面中。.
图13.喷气发动机部件的完整装配图
总而言之,我目前使用 Onshape 体验非常棒。它操作直观,尤其适合有 3D CAD 软件使用经验的用户。就功能而言,它是 SOLIDWORKS 的有力替代品,并且能够与 SOLIDWORKS 无缝协作。我尤其欣赏零件文件和装配体在同一窗口中实时更新的功能,这使得工作流程快速流畅。.
如前所述, Onshape 融合了 SOLIDWORKS 和 Fusion 360 的优势。如果您喜欢使用这两款工具中的任何一款,那么您很可能也会喜欢 Onshape 。我强烈推荐它给经验丰富的用户以及想要探索 3D CAD 设计的初学者。.