柜类家具数字化设计建模思维
王琛?于嘉浩?吴越?王希钰
摘 要：建模思维是建模软件应用的关键，合理的建模思维可以让建模过程更加快捷高效。柜类家具的建模在家具数字化设计中占有很大的比例，利用Topsolid软件建立柜类家具模型可以提高建模效率。本文总结了Topsolid软件设计柜类家具时的建模思维，以期为柜类家具数字化建模效率的提高提供一些帮助。
关键词：柜类家具;数字化;建模思维
TopSolid软件是全3D的参数化设计软件，可以快速、精确地进行模型参数控制，包括产品的复杂造型、所有的尺寸，并可以无限制地创建参数方案（参数包括：长度、面积、体积、质量等）。通过参数化的关联设计模式，可以快速修改设计，迅速响应客户订单，轻松实现家具产品设计的模块化与系列化。柜类家具的设计在家具数字化设计中占有很大比重。Topsolid软件在柜类家具的建模中具有强大的优势，体现为简单高效、系统化、灵活多样的建模方式。相对于其他的建模软件，Topsolid软件有独特的特色，由此产生柜类家具的建模思维，总结如下：
1 产品分析
开始绘图之前，需要对绘制的产品进行分析。首先分析产品的结构，柜类家具的零部件主要包含侧板、顶底板、背板、门板、横隔板、装饰线条、踢脚线及五金连接件等;其次分析各部件的连接方式，如榫卯连接、五金件连接。
2 约束块和驱动块的应用
约束块是快速生成柜类家具零件的命令，是设计柜类家具极为简单便捷的工具。在柜类家具的建模过程中，约束块通常是设定的一定透明度的矩形块，其作用是确定后续建模中零部件的位置和大小。驱动块是一个被定义了各项参数的透明块，驱动的元素是数值，可以实现调用组件时的自适应匹配，与驱动块有关联的零件都随驱动块的变化而变化。
原则上，零部件都可以通过驱动块的建模方式进行模型的建立，但是在实际的应用过程中，这种建模方式比较适用于全标准产品或者小非标的板式柜类家具产品。相对于定制柜类家具，约束块的建模方式更灵活，在调出装配体时可以更快速地对产品摆放的位置进行约束定位。而相对于装配体中的零部件，例如横隔板、层板、竖隔板及门板或其他零部件，产品内部的零部件更适合使用驱动块的方式进行建模。
3 零部件建模方式的划分
零部件建模方式的划分，体现为约束块和驱动块的选择。柜类家具建模的第一步，是对外框的定位和外框的大小进行确定。外框由于是限定模型的大小和位置，通过约束块建立，并在建立好的约束块中直接建立侧板、顶底板、背板、横隔板、竖隔板、门板、装饰线条及内部零部件和组件属于柜体内部的零部件，柜体内就是属于有约束面的，在这种情况下，使用驱动块创建横隔板就比较适用。
4 设计工具和木工工具的应用
Topsolid软件有Design和Wood两个模块。TopSolid Wood除了具有TopSolid Design模块的全部功能外，还定做了木工专业工具包括了锯切、仿形铣、榫头榫眼、钻组、封边贴皮、自动组装螺钉、榫钉、燕尾榫等多种标准部件，以及槽型结构、半边槽、锯、凸榫等多种类型钻孔，并模块化装配层压板镶边、层压板、多层板等结构。因此，在Design中建立的实体模型，可以增加Wood里的特色功能，快速建立模型的结构。例如，对背板开槽，可以快速选择Wood模块里的开槽特征，编辑特征参数，完成特征建模。Wood模块作为一个单独的存在，是Topsolid软件独有的特色，是其区别于其他三维设计软件而立足于家具行业的核心，使木工工程师更加轻松准确地完成设计项目。
5 保存标准模板
Topsolid软件中，对于设计好的组件，需要将其保存成标准模板，即产品组件库。在电脑的任意盘里建立一个文件夹，取名为“柜子”，将此文件夹添加到自定义组件库里面，方便后期重复调用。组件库建立的好坏直接关乎后期建模效率的高低，是柜类家具数字化设计的关键。因此，对于经常调用的组件，在进行常规零件设计的基础上，赋予其定位规则和参数驱动，保存到组件库中，使设计开发过程更加高效。
6 结语
TopSolid是一款强大的造型软件，模拟和生产CAD/CAM解决方案，以其简单高效、系统化、灵活多样的建模方式，在柜类家具的建模中体现出了强大的优势。本文总结了Topsolid软件设计柜类家具时的建模思维，使柜类家具建模过程更加快捷高效，以期为柜类家具数字化建模效率的提高提供一些帮助。
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作者简介：王琛，男，南京林业大学家居与工业设计学院实验师，主要研究方向：工业设计工程。
