柜類家具數字化設計建模思維

王琛?于嘉浩?吳越?王希鈺

摘 要：建模思維是建模軟件應用的關鍵，合理的建模思維可以讓建模過程更加快捷高效。柜類家具的建模在家具數字化設計中占有很大的比例，利用Topsolid軟件建立柜類家具模型可以提高建模效率。本文總結了Topsolid軟件設計柜類家具時的建模思維，以期為柜類家具數字化建模效率的提高提供一些幫助。

關鍵詞：柜類家具;數字化;建模思維

TopSolid軟件是全3D的參數化設計軟件，可以快速、精確地進行模型參數控制，包括產品的復雜造型、所有的尺寸，并可以無限制地創建參數方案（參數包括：長度、面積、體積、質量等）。通過參數化的關聯設計模式，可以快速修改設計，迅速響應客戶訂單，輕松實現家具產品設計的模塊化與系列化。柜類家具的設計在家具數字化設計中占有很大比重。Topsolid軟件在柜類家具的建模中具有強大的優勢，體現為簡單高效、系統化、靈活多樣的建模方式。相對于其他的建模軟件，Topsolid軟件有獨特的特色，由此產生柜類家具的建模思維，總結如下：

1 產品分析

開始繪圖之前，需要對繪制的產品進行分析。首先分析產品的結構，柜類家具的零部件主要包含側板、頂底板、背板、門板、橫隔板、裝飾線條、踢腳線及五金連接件等;其次分析各部件的連接方式，如榫卯連接、五金件連接。

2 約束塊和驅動塊的應用

約束塊是快速生成柜類家具零件的命令，是設計柜類家具極為簡單便捷的工具。在柜類家具的建模過程中，約束塊通常是設定的一定透明度的矩形塊，其作用是確定后續建模中零部件的位置和大小。驅動塊是一個被定義了各項參數的透明塊，驅動的元素是數值，可以實現調用組件時的自適應匹配，與驅動塊有關聯的零件都隨驅動塊的變化而變化。

原則上，零部件都可以通過驅動塊的建模方式進行模型的建立，但是在實際的應用過程中，這種建模方式比較適用于全標準產品或者小非標的板式柜類家具產品。相對于定制柜類家具，約束塊的建模方式更靈活，在調出裝配體時可以更快速地對產品擺放的位置進行約束定位。而相對于裝配體中的零部件，例如橫隔板、層板、豎隔板及門板或其他零部件，產品內部的零部件更適合使用驅動塊的方式進行建模。

3 零部件建模方式的劃分

零部件建模方式的劃分，體現為約束塊和驅動塊的選擇。柜類家具建模的第一步，是對外框的定位和外框的大小進行確定。外框由于是限定模型的大小和位置，通過約束塊建立，并在建立好的約束塊中直接建立側板、頂底板、背板、橫隔板、豎隔板、門板、裝飾線條及內部零部件和組件屬于柜體內部的零部件，柜體內就是屬于有約束面的，在這種情況下，使用驅動塊創建橫隔板就比較適用。

4 設計工具和木工工具的應用

Topsolid軟件有Design和Wood兩個模塊。TopSolid Wood除了具有TopSolid Design模塊的全部功能外，還定做了木工專業工具包括了鋸切、仿形銑、榫頭榫眼、鉆組、封邊貼皮、自動組裝螺釘、榫釘、燕尾榫等多種標準部件，以及槽型結構、半邊槽、鋸、凸榫等多種類型鉆孔，并模塊化裝配層壓板鑲邊、層壓板、多層板等結構。因此，在Design中建立的實體模型，可以增加Wood里的特色功能，快速建立模型的結構。例如，對背板開槽，可以快速選擇Wood模塊里的開槽特征，編輯特征參數，完成特征建模。Wood模塊作為一個單獨的存在，是Topsolid軟件獨有的特色，是其區別于其他三維設計軟件而立足于家具行業的核心，使木工工程師更加輕松準確地完成設計項目。

5 保存標準模板

Topsolid軟件中，對于設計好的組件，需要將其保存成標準模板，即產品組件庫。在電腦的任意盤里建立一個文件夾，取名為“柜子”，將此文件夾添加到自定義組件庫里面，方便后期重復調用。組件庫建立的好壞直接關乎后期建模效率的高低，是柜類家具數字化設計的關鍵。因此，對于經常調用的組件，在進行常規零件設計的基礎上，賦予其定位規則和參數驅動，保存到組件庫中，使設計開發過程更加高效。

6 結語

TopSolid是一款強大的造型軟件，模擬和生產CAD/CAM解決方案，以其簡單高效、系統化、靈活多樣的建模方式，在柜類家具的建模中體現出了強大的優勢。本文總結了Topsolid軟件設計柜類家具時的建模思維，使柜類家具建模過程更加快捷高效，以期為柜類家具數字化建模效率的提高提供一些幫助。

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作者簡介：王琛，男，南京林業大學家居與工業設計學院實驗師，主要研究方向：工業設計工程。