Kiezen tussen 2D en 3D tekensoftware is cruciaal voor mechanisch ontwerp, maar welke is beter? Dit artikel onderzoekt de sterke en zwakke punten van beide, rekening houdend met de specifieke behoeften van de industrie. Lezers leren over de praktische toepassingen van elk type, de vaardigheden die nodig zijn om ze te beheersen en hoe ze het ontwerp- en productieproces beïnvloeden. Maak je klaar om te begrijpen hoe je softwarekeuze de efficiëntie en kwaliteit van je mechanische ontwerpprojecten aanzienlijk kan beïnvloeden.
De laatste tijd zie ik dat veel collega's debatteren over de vraag of je 2D tekenprogramma's of 3D modelleersoftware moet leren om een carrière in mechanisch ontwerpen na te streven. Deze kwestie moet worden behandeld met aandacht voor specifieke sectoren binnen het veld van mechanisch ontwerp.
Eerst en vooral moeten we erkennen dat zowel 2D- als 3D-software ongelooflijk nuttig zijn; anders zouden softwarebedrijven niet zwaar investeren in de ontwikkeling ervan. De creatie van dergelijke producten wordt gedreven door de marktvraag.
Als je overweegt om 2D- of 3D-software te gaan gebruiken, is het daarom belangrijker om de specifieke vereisten van verschillende industrieën in overweging te nemen dan om generalisaties te maken.
Veel onderwijsinstellingen leggen nu de nadruk op het trainen van studenten in 3D-modelleringssoftwarewaarbij 2D-tekensoftware vaak wordt verwaarloosd.
Een reden voor deze vooringenomenheid zou kunnen zijn dat het leren van 3D-software inherent uitdagender is en tastbare onderwijsresultaten lijkt op te leveren. Het lijkt ook geavanceerder en trekt moeiteloos mensen aan die geen onafhankelijk kritisch denken hebben.
Daarentegen is het leren van 2D software relatief eenvoudiger en willen docenten noch studenten er te veel moeite en tijd aan "verspillen". Helaas weerspiegelt dit een misvatting in ons hoger onderwijs, die losstaat van de praktische realiteit.
Laten we eens kijken naar de geschiktheid van tekensoftware voor verschillende domeinen:
Bekende 3D-software is Pro/E, UG, Solidworks en Catia, die voornamelijk wordt gebruikt in gebieden zoals matrijzenbouw, auto-industrie en ruimtevaart.
De mogelijkheden van 3D-ontwerp, zoals oppervlaktemodellering, esthetische vormgeving en parametrisch rijden, hebben de ontwerpgewoonten en denkprocessen van professionals aanzienlijk veranderd, waardoor de ontwerpfase nauw verbonden is met het eindproduct.
Dit verhoogt niet alleen de ontwerpsnelheid, maar ook de kwaliteit van de producten. Bovendien zorgen 3D-softwarefuncties zoals assemblagesimulatie, interferentiecontroles en gewichtsberekeningen voor de integriteit en consistentie van ontwerpen.
De karakteristieke fabricageprocessen van deze industrieën, die voornamelijk onderdelen produceren door middel van stansen en spuitgieten, dicteren de dominantie van 3D-software. In deze sectoren ontwerpen we niet zozeer een onderdeel als wel de holte van een matrijs.
Om de kwaliteit van een onderdeel te garanderen is geen duidelijke weergave in een 3D-model nodig; vaak volstaat mondelinge en schriftelijke communicatie met matrijsfabrikanten.
Vertrouwen op 3D-software alleen kan het ontwerpproces in deze industrieën dus niet aan, omdat de verantwoordelijkheid voor de kwaliteitsborging van onderdelen wordt verschoven naar de matrijsfabrikanten.
Veel studenten zijn zich echter niet bewust van deze processen en denken ten onrechte dat het beheersen van 3D-software gelijk staat aan bekwaam ontwerpen.
Zelfs als iemand 3D-modelleringssoftware goed kan gebruiken, is hij of zij slechts een tekenaar zonder echt ontwerpvermogen. Echte ontwerpvaardigheden worden aangetoond door het creëren van verkoopbare producten, niet door gewoon iets te tekenen en het voor de show in de software te draaien.
Echte ontwerpvaardigheden liggen in het begrijpen van het productieproces van elk onderdeel, het garanderen van de hoogste kwaliteit tegen de laagste kosten en de hoogste snelheid, en uiteindelijk het samenvoegen van deze onderdelen tot een waardevol, verkoopbaar product.
Hoewel 3D-software uitblinkt in het weergeven van het uiterlijk en het ontwerp van oppervlakken, schiet het tekort in het leveren van uitgebreide bewerkingsinformatie zoals geometrische tolerantiestoleranties en specificaties voor warmtebehandeling.
Het bespreken van tekeningen zonder deze bewerkingsinformatie is onzinnig. Dit is mijn punt van verwarring met het huidige universitaire onderwijs - of instructeurs studenten leren hoe ze deze toleranties, toleranties en warmtebehandelingsvereisten moeten aangeven en uitleggen.
De tekeningen van veel studenten die ik heb bekeken, bevatten alleen de basisafmetingen en alle andere specificaties zijn opvallend afwezig. Kunnen dit eigenlijk wel tekeningen genoemd worden?
En toch hebben ze het lef om ze op te sturen voor productie. Het is één ding om schaamteloos te zijn, maar iets heel anders om schaamteloos onverantwoordelijk te zijn.
Van de tweedimensionale (2D) software is CAD ongetwijfeld de meest bekende voor ons. In mijn vorige artikelen heb ik CAXA aanbevolen, een 2D software die ik met veel plezier gebruik.
Laten we de voor- en nadelen van 2D software bespreken: het belangrijkste voordeel is de mogelijkheid om onderdeelafmetingen, geometrische toleranties, ruwheidseisen, specificaties voor warmtebehandeling en andere technische eisen duidelijk en effectief in één tekening uit te drukken.
Procesingenieurs en operators kunnen gemakkelijk alle productievereisten en informatie voor een onderdeel uit één tekening halen, waardoor ze het productieproces zo efficiënt mogelijk kunnen voltooien. Dit is een voordeel dat moeilijk te vervangen is door 3D-tekeningen.
Bovendien heeft 2D software aanzienlijke voordelen tijdens de ontwerpfase van een project, die vaak een onophoudelijke cyclus van wijzigingen met zich meebrengt - een fundamenteel aspect van het werk van een ontwerpingenieur dat onbeschrijfelijk en eeuwig "pijnlijk" is.
Het wijzigen van een 2D-tekening is veel handiger en sneller dan het wijzigen van een 3D-model (dit is mijn persoonlijke mening, dus nee-zeggers, zwijg).
Daarom is 2D tekensoftware onmisbaar in het mechanische structurele ontwerpproces.
Als iemand beweert dat hij een structureel product kan maken met alleen 3D-software (zonder 2D-tekeningen te maken), is hij niet eerlijk, want productietekeningen moeten annotaties bevatten voor externe afmetingen, geometrische toleranties, ruwheidseisen, specificaties voor warmtebehandeling en andere technische details, iets wat pure 3D-modellen niet kunnen bieden. Kijk bijvoorbeeld eens naar de tekening hieronder:
Uit deze tekening kunnen we duidelijk de buitenafmetingen, geometrische toleranties, ruwheidseisen, specificaties voor warmtebehandeling en andere technische vereisten van het onderdeel afleiden. Maar wat kun je onderscheiden van het 3D-model in de rechterbenedenhoek?
Afgezien van een driedimensionale weergave kun je verder niets zien-je weet niet welk oppervlak moet worden bewerkt of welk gat moet worden gemaakt. borenU begrijpt ook niet welke ruwheidsniveaus deze oppervlakken en gaten moeten bereiken, wat hun geometrische toleranties zijn of welk type warmtebehandeling het onderdeel moet ondergaan voordat de bewerking kan beginnen.
Deze details zijn cruciaal voor het maken van het onderdeel en ze vertegenwoordigen de ware capaciteiten van een mechanische ontwerpingenieur. Het vermogen om deze afmetingen, toleranties, ruwheid en warmtebehandelingsspecificaties effectief, kostenefficiënt en met hoge kwaliteit te definiëren, is het toppunt van de vaardigheden van een ontwerpingenieur en onderscheidt hem van een tekenaar.
Wat zijn dan de nadelen van 2D tekensoftware? Kijk naar de voordelen van 3D tekensoftware om daar achter te komen. De sterke punten van 3D tekensoftware zijn precies waar 2D tekensoftware tekortschiet.
Daarom moet een competente ontwerpingenieur vaardig zijn in het gebruik van beide soorten software om zijn ontwerpwerk en professionele ontwikkeling te ondersteunen.
Zowel 3D- als 2D-tekensoftware is dus nuttig, elk gericht op verschillende domeinen en industrieën. Je moet je softwarevaardigheden trainen op basis van de kenmerken van de sector waarin je in de toekomst terecht hoopt te komen.
Maar de toekomst is ver weg en wie weet wat je uiteindelijk gaat doen?
Mijn advies is om van alles een beetje te leren - om te voorkomen dat je in de betreurenswaardige situatie terechtkomt dat je de waarde van kennis te laat inziet.