郑州铁路局洛阳机务段 张建军
摘要：本文通过对三维零件库的比较和详细的阐述，提出了一种创建三维图库的方法和技巧，介绍了冲压模具三维图库的特点与应用，并对常见的疑问进行了回答，对企业自创零件库有一定的参考价值。 关键词： 三维图库; 3D PDF ；冲压模具
一、前言
如果你还没听说过3D打印，那你就“out”了，因为它已经悄然成为全球最热门的科技名词，而国内3D打印技术已能打印出无人驾驶小型飞机、文物、小零件、食物、自行车、小建筑等。而3D打印的雏形则依赖于三维软件，目前，主流的三维软件有Pro/E、UG、 CATIA、SolidWorks、Inventor 、SolidEdge 、CAXA、中望3D、PowerMill等，用户从三维设计开始，到装配以及工程图都是基于三维数据制作出来的，而且工程师只有使用三维软件才能最大程度发挥自己的创造性。 随着Web技术的发展和制造业的全球化，零件供应商、设计者对数据交换和共享的要求日益强烈。最近的调查表明，80%的美国工程师希望零件供应商可以通过网络提供现成的3D CAD模型，60%的受调查者承认他们倾向于选择提供了此类服务的零件供应商。在被下载的三维模型中，大约80-90%的模型被加 入到顾客的设计方案中并且被购买。
目前，国外已有多家极具规模的网络零件库，如TraceParts（web2CAD）、Inpart、3D ContentCentral、CADclick和PartsXL等。国内比较著名的有杭州新迪数字工程系统有限公司开发的三维标准件库，模型数量极其庞大，并提供了目前所有主流CAD系统的数据格式，满足了各种不同用户的需求。
二、三维零件库比较
目前，常见的零件库有三种形式：
1、基于Web的三维零件库。如TraceParts（web2CAD）、Inpart、3D ContentCentral、杭州新迪、三维模具网、米思米公司、Hasco公司做的Web零件库等。
图1 TraceParts在线浏览零件的界面
图2 Inpart在线浏览零件的界面
图3 三维模具网在线浏览零件的界面成都钢钒有限公司
2、基于三维软件的三维零件库。多数三维软件如Pro/E、UG、 CATIA、SolidWorks、Inventor 等都提供了数量庞大的零件库，用户可以在软件中直接调用或编辑。如图4，是三维软件Inventor浏览零件的界面，其提供了750,000多个零件，涵盖18种国际标准。
图4 Inventor浏览零件的界面
3、三维图库软件版。此种形式多为零件供应商自己开发的，如冲压模具三维图库软件版(R2.0)、米思米FA工厂自动化零件和SMC二维三维系统等（见图5-图7）。
图5 冲压模具三维图库软件版(R2.0)
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图6 米思米FA工厂自动化零件选煤论坛
图7 SMC二维三维系统
比较：
1）建立基于 Web的零件库有两项关键技术，一是三维模型的动态显示和格式选择，二是模型参数的
数据库处理技术。目前常见的3D零件库网站一般都开发了专业的三维模型的在线动态浏览软件，并拥有专业的开发软件团队，而采用的三维数据的格式更是五花八门，各不相同。因此，开发难度大，成本高，复杂的数据库技术令很多人望而却步。
2）目前的Web零件库提供平台多为综合性零件库，如TraceParts提供了6种语言的支持（英、德、意、日、法、葡），有超过90多家世界主要的零件制造商加盟（如BOSCH、SIEMENS等），提供了4000多万个机械零件CAD模型供用户免费下载，号称世界第一大零件库。而现实是，多数零件供应商的产品相对专业、单一，因此Web零件库则显
得多而不精，粗而不细，如提供了大量零件模型，而部件模型却比较少见，且提供的部件模型也多为单实体模型，用户无法对其中的零件进行分离或编辑。
3）而三维软件提供的三维零件库，均有自己的文件格式，如Pro/E采用prt 和asm 格式，UG 采用PART格式，Inventor采用ipt、iam格式，等等。即便很多三维软件内部有格式转换器，可以进行三维格式的转换，但依然不方便。
同时，一般需求的用户即使查看或浏览这些模型数据，也必须安装空间庞大的软件平台，使这些用户不胜其烦。
另外，三维软件提供的资源多为连接件、法兰、管件、轴用零件等常规标准件，有些还提供了注塑模具模块等，但零件供应商众多，需求各不相同，企业标准更是五花八门，三维软件提供商不太可能为每个零件供应商量身定做零件库，如冲压模具、压铸模具、液压零件等。
4）三维图库软件版则弥补了前两种形式的不足，其优势明显：
提供的模型超越软件平台，几乎所有的主流三维软件均可使用；
可以进行三维预览、缩放、平移、隐藏等功能；
可以进行版本更新，发布行业信息等；
为企业量身定做，充分展示了每个零部件的参数、组成；
开发成本低，零件供应商容易实现。
因此，多数零件供应商一直把建立自己的零件库作为产品推介和市场渗透的重要手段，三维图库软件版必将是零件供应商的首选。胶南开发区
本人参与了冲压模具三维图库软件版的开发，现将创建三维图库的过程分享，供大家参考。
三、冲压模具三维图库开发简介
1、用户界面的设计
可以采用的编译软件有很多，冲压模具三维图库的用户界面（见图5）使用易语言编写，根据用户需求添加有展示、动画、资料、信息、菜单、帮助、更新等板块。
2、三维模型的产生方法
可以使用proe、ug、solidworks或inventor等三维软件，采用参数化设计的方法，批量产生三维模型，同时使用VBA实现与软件的可视化通讯和衔接。
3、三维模型浏览器的比较与选择
三维模型由于具有真实、直观的特点，能够加快企业内设计、工艺、制造人员之间的沟通理解，也能加快企业之间的沟通。通过三维模型，甚至也能方便地与企业领导、市场人员、客户等非技术部门的人员进行交流。随着三维CAD的不断普及，三维数据交流日益频繁，对三维浏览器的要求也越来越高，该类浏览器彻底颠覆传统的平面网页浏览方式，旨在提升用户的体验，方便用户对三维模型的在线浏览与选型。
水银蒸发令目前，很多公司开发有自己的客户端浏览软件，用户在使用时下载即可。这些浏览软件多数采用的是VRML技术，开发这样的软件需要专业的团队支撑和维护，成本高，难度大。VRML是虚拟现实建模语言(Virtual Reality Modeling Language)的简称，描述网上
三维物体和三维世界的一种标准文件格式，它定义了集成3D图形和多媒体的交换标准。利用VRML可以在网上创建充满真实感的三维虚拟世界，可以在其中漫游，并可以通过网络共享这些虚拟世界。它的出现解决了在网页中实现三维动画效果以及基于三维对象的用户交互问题。
建湖县森达小学由于受资金、人员方面的制约，多数企业开发这样的软件确实有点勉为其难，而冲压模具三维图库采用的是PDF 3D技术，为大家提供了另外一种方案。
Adobe Acrobat 3D（见图8）是一套应用于诠释、测量与跨行业领域的工具，能够满足专业人士的需求，并节省双方往来沟通的成本。使用者无需额外安装看图软件，只要通过免费的Adobe Reader，即可阅读3D图档、自由旋转浏览，进一步达到视觉沟通，对硬件设计人员来说，更可藉此了解产品的设计构造。由于Adobe PDF格式档案可以在不依赖操作系统的语言、字体和显示设备的情况下，将文件内容忠实呈现给每一位读者，再加上Adobe Reader的免费应用，使得PDF文件无论在商用或传播市场上的流通，都占有极高的比例，愈来愈多的电子书、产品手册、媒体文宣、网络信息、等，皆采用此一格式，因而逐渐成为电子档案发行与数字讯息传播的标准。 Adobe Acrobat 3D的主要功能，
是在PDF智能型文件中，发布、共享、检阅及标示3D设计，该产品本身并不具备制作3D设计的功能，而是采取从传统CAD软件中导入模块的方式，并可支持动画，比传统Acrobat软件多了3D对象控制的字段。
图8 Acrobat 3D比传统的Acrobat软件多了1列3D对象控制字段
Adobe Acrobat 3D优势比较明显：1）Adobe Reader完全免费；2）支持Web Based协同设计环境；3）使用者可在Adobe PDF文件当中编辑对象的明暗度，对导入的3D设计进行灯光和渲染效果，例如以日光、白光、蓝光等方式照射，或是选择使用线框图或其它方式渲染，并且全方位的旋转观看产品设计；4）Acrobat 3D也提供了度量功能，同时可更改纹路和素材、创作动画影像的组合与解体，有效强化使用者与3D图像的互动性与文件的流通性。
4、三维模型数据格式的选择
冲压模具三维图库采用的是STEP格式。
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