2D迁移到3D用户指南连载五：利用3D 改进产品开发的所有方面

3.计算机辅助制造
　　完全集成的CAM 软件可帮助公司缩短设计周期，降低生产成本，并避免出现代价高昂的错误，这些错误通常在准备切削零件时才会露出马脚，而此时修复这些错误会产生极高的成本，并且非常耗时。另一方面，集成CAM 软件可使公司利用在设计阶段中创建的实体模型直接转向制造，从而消除了可在车间中导致错误的任何数据转换问题。
　　与MCAD 软件完全集成的CAM 软件共享一个公共界面，因为完全认证软件的CAM 供应商可访问CAD 软件的API。通过API，CAM 开发人员可使用相同的实体建模环境，因此用户可从他们的实体建模工具中无缝激活复杂的CAM 功能。
　　但用户要谨慎操作。尽管有些公司可能宣称它们的软件与CAD系统完全集成，但这可能仅意味着该软件可将原始CAD 文件读入他们的独立式系统中，从而可能限制了实体建模功能。这最终会导致丢失经证明可用于制造的数据。通常在这些类型的系统中，必须将MCAD 数据和CAM 数据分别保存在单独的文件中。
　　完全集成的CAM 无需转换3DCAD 数据；因此制造部门可使用所有数据来确定最合适的机械加工流程。当处理来自其他MCAD系统的文件格式时，可将数据导入实体建模工具中并在必要时进行修复，然后生成机械加工数据。此外，CAM 数据与CAD 数据均保存在同一文件中。
　　由于设计更改不可避免，因此拥有完全集成的CAM 解决方案是非常重要的。在设计过程的这一阶段，更改几乎总是会对生产最终期限产生影响。当进行设计更改时，这些程序会自动更新CAM 文件，以反映此更改，或通知用户需要进行额外更改。独立CAM 程序可提供有限的关联性，或者在导入修改后的模型时需要重新开始，从而增加了出现错误及延误的可能性。

4.模具设计
　　对于进行模具设计的2D 用户而言，迁移到3D 设计有许多极具吸引力的原因。在2D 中制作复杂3D 零件的模具需要较长的研制周期。在时间就是金钱的模具制造企业中，停留在2D 设计环境中最终将失去业务。而且，返工是企业效益的最大威胁，因此一开始就必须正确，这一点至关重要。
　　通过利用CFD 软件分析汽车歧管，工程师可更好地了解有多少气体流经歧管的每个出口，从而对设计方案进行相应地修改，以达到特定的设计标准。
　　某些3D MCAD 系统提供了一些模具设计专用工具，例如拔模和底切分析以及高级拔模功能。对于复杂的模具设计，诸如自动型心和型腔特征、边侧型心和抽心机构的生成、分型线以及缩放控制等工具均可帮助模具设计人员正确完成工作。曲面可用于帮助设计模具中的型心和型腔。
　　通过消除在模具设计的传统创建方法中所需的猜测，附加软件产品可进一步优化模具设计。这些应用程序有助于工程师构造及分析所有类型的直浇口、横浇口和浇口系统；自动平衡流道系统，以平衡多腔模和父子模中的流动；确定最佳的浇口位置以及最佳的组合或处理参数；估算锁模力、压射体积和循环时间要求；以及进行详细的零件成本估计。

5.快速原型制造
　　尽管在当今的3D CAD 系统中可创建美丽、逼真的渲染效果，但在设计中存在众多无法通过数字表现形式准确表现出来的无形因素。能够将提出的设计实际拿在手中可回答诸如以下类型的问题：各个部分如何装配在一起？此设计将如何使用？它是否按照预计的方式工作？它是否具有恰当的外观感觉？
　　快速原型(RP) 还有助于进行协作，尤其是与设计团队的非技术人员之间的协作，例如销售和市场营销人员，在设计过程的早期阶段，他们的参与不可或缺。这类团队成员中有很多人很难发现计算机上的零件等轴测视图的细微之处。此外，真实零件能够最好地表现零件或产品的实际物理大小。
　　使用快速原型制造还有助于彻底避免制造错误。有些问题很难在屏幕上检测出来，但当您检查物理零件时会非常容易发现它们。实体建模系统能够生成几乎任何形状及大小的产品；但这些产品可能无法制造或成本太高。RP 零件迫使工程师和设计人员透彻地分析制造步骤，并能够最终做出一些可使最终零件更易于构建且成本更低的设计更改。

　　Graphics Systems Corporation 的Setzer 说，对于某些行业而言，物理原型尤其重要。“对于本着人体工程学原理为宗旨设计项目的所有人而言，快速原型制造，有时也称为3D 打印，是必不可少的，”Setzer 说，“无论模型在屏幕上看起来有多么逼真，您都无法知道它在某些人的眼里会有什么样的感觉，除非构建一个物理模型。利用当今的3D 打印技术，可在几小时的时间内打印出经久耐用的ABS 塑料模型。当在设计审核会议上传看了此模型后，可以对此实体模型加以更改，并在3D 打印机上打印另一个物理零件。”
　　构建快速原型的两个最常用的技术为激光快速成型(SLA)和熔融沉积建模(FDM)。制造商可购买RP 设备以便在内部使用，或者可使用众多外部服务机构中的一个。目前有几种在线服务，可以使工程师在几分钟内在线获得快速原型的报价，并在几天内获得所需的零件。工程师只需上载3D CAD 几何体并定义项目的规范；服务机构会评估了此零件几何体、所需的材料、研制周期及数量，然后为用户提供了生产此请求零件的报价。
　　尽管RP 服务机构在不断的发展，但3D CAD 系统增值经销商3DVision Technologies Corporation 的总裁ToddMajeski 说，该公司看到越来越多的公司购买他们自己的内部RP 设备。“我们看到了在快速原型制造设备方面的巨大需求，尤其在消费产品及医疗设计行业中，”Majeski 说，“这些公司过去一直进行外包，但现在由于设备成本已下降，他们正在购买自己的设备。购置和运行设备的成本要比使用服务机构的成本低。”