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數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)機械；數(shù)字化設(shè)計；制造；技術(shù)

1數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵和特點

對于數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)來說，它有著多個方面的特點。首先，數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)有著統(tǒng)一化的產(chǎn)品定義模型，因此在各個行業(yè)當(dāng)中它的應(yīng)用比較廣闊；其次，對于數(shù)字化設(shè)計技術(shù)來說，它可以開展并行設(shè)計。同一個項目可以有多個小組來進行聯(lián)合的操作，在這樣的情況下，不僅使得工作的效率得到提高，也能夠使得它的質(zhì)量得到保障；最后，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)對于實物模型的依賴程度比較低，特別是在開展計算機技術(shù)仿真處理的時候，和傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)比起來，它的工作效率非常高，同時也能夠有效地降低設(shè)計成本[1]。

2農(nóng)業(yè)機械設(shè)計領(lǐng)域的特點

2.1結(jié)構(gòu)類型多、型號多。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計領(lǐng)域當(dāng)中，農(nóng)業(yè)機械的結(jié)構(gòu)類型和型號比較多，例如，在對播種機進行設(shè)計的時候，需要根據(jù)所播種的農(nóng)產(chǎn)品物種和農(nóng)業(yè)的特點來進行劃分，常見的機械類型有條播機、穴播機和精密播種機等。如果從這些機械的作業(yè)寬度和配套的動力角度出發(fā)，又可以分為單體、2行、4行等播種機[2]。2.2功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，復(fù)雜程度低。對農(nóng)業(yè)機械來說，它們的功能結(jié)構(gòu)一般都比較穩(wěn)定，同時整體的復(fù)雜程度都不高。以播種機為例，在組成上，它一般都會有機架、地輪和傳動系統(tǒng)等。此外，不同型號的播種機，它們本身所使用的部件的類型和它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)也會有著一定的差異性，但是它們最終的產(chǎn)品功能都是相同的。2.3農(nóng)業(yè)機械試驗受季節(jié)影響性大。對于農(nóng)業(yè)的機械來說，它們在設(shè)計之后需要開展相關(guān)的試驗工作，但是在試驗工作開展的時候會受到季節(jié)性的影響，因此對于農(nóng)業(yè)機械進行研發(fā)所需要的周期比較長。

3農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中數(shù)字化設(shè)計記住和制造技術(shù)的應(yīng)用

3.1在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中引入虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)是一種可以創(chuàng)建并且真實體現(xiàn)虛擬環(huán)境的一個計算機仿真系統(tǒng)，對于虛擬技術(shù)來說，它對多種技術(shù)進行了綜合，例如：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機仿真技術(shù)和三維圖像技術(shù)等。隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，在市場競爭日益激烈的背景之下，用戶的需求會越來越趨向于個性化和特色化。在這樣的背景下，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計中發(fā)揮作用，可以使得產(chǎn)品的設(shè)計和后續(xù)的制造成本得到有效的降低，并且也使得產(chǎn)品在設(shè)計和研發(fā)的周期上得到剪短，在最大程度上滿足了用戶對高質(zhì)量低成本產(chǎn)品的需求。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中引入虛擬技術(shù)已經(jīng)成為了一種大勢所趨，其主要在虛擬設(shè)計環(huán)節(jié)上發(fā)揮出作用。虛擬設(shè)計本身就是使用虛擬技術(shù)在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計中進行運用和輔助，簡單來說，就是設(shè)計人員首先設(shè)計出一個虛擬的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品，然后利用系統(tǒng)和各種各樣的技術(shù)手段，對這一個虛擬所得到的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行各方面的研究、檢查和分析工作。通過這樣的方式可以幫助人們對產(chǎn)品是否滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)計的需求來進行檢驗，同時也可以及時的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問題和缺陷，開展各方面的修改工作。對于在機械設(shè)計中應(yīng)用的虛擬設(shè)計系統(tǒng)來說，它主要有兩個部分，一個部分就是虛擬設(shè)計系統(tǒng)的主體，這個主體，它是由虛擬環(huán)境生存下來構(gòu)成的。另外一個部分則是一個的設(shè)備，這個的設(shè)備是非常多樣化的有數(shù)據(jù)的傳輸裝置，也有信號的控制裝置，更有人機進行交互的各種各樣的工具等等。在這些部件和系統(tǒng)的幫助之下，可以大大節(jié)省機械設(shè)計的周期，提升效果。3.2實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計和制造協(xié)同。對于農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造來說，它是一個聯(lián)動的過程，在傳統(tǒng)的設(shè)計方式當(dāng)中，設(shè)計和制造環(huán)節(jié)的脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴重，從而使得一些比較好的設(shè)計概念沒有辦法在現(xiàn)實中得到實現(xiàn)，并且最終發(fā)揮作用，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進行。基于這樣的弊端，在未來的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中，會更多的對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造階段的協(xié)同化進行實現(xiàn)。在二者的協(xié)同之后可以使得機械設(shè)計能夠得到優(yōu)化，并且這樣的優(yōu)化是比較及時的有效的，使得需要花費的費用得到降低，縮短整個設(shè)計和制造的周期。對機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造環(huán)節(jié)進行兼顧的協(xié)同化設(shè)計，是數(shù)字化技術(shù)的一種集成式應(yīng)用，也是推動設(shè)計效果能夠得到最優(yōu)化直觀呈現(xiàn)的有效措施，將會成為未來農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造的主要發(fā)展方向。3.3加強設(shè)計的創(chuàng)新。對于農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造來說，創(chuàng)新是一個永遠都不變的真理，也是技術(shù)生存的根本，特別是在數(shù)字化設(shè)計技術(shù)當(dāng)中，創(chuàng)新是非常關(guān)鍵的一個生命力所在。對于數(shù)字化設(shè)計技術(shù)來說，它在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用會伴隨著時間的流逝出現(xiàn)一定的變化和調(diào)整，并且在這變換和調(diào)整的過程中會出現(xiàn)一些新的問題，在這樣的情況下，這就要對本身的技術(shù)進行創(chuàng)新，從而才能夠使得農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的科學(xué)性和前沿性得到呈現(xiàn)[2]。此外，對于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計來說，它會朝著越來越高的標準進行發(fā)展，因此也需要數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)對自身的標準進行不斷的提升。對新技術(shù)的應(yīng)用，在整個應(yīng)用的過程當(dāng)中，要加強理念和技術(shù)的創(chuàng)新，同時以新的理念來實現(xiàn)技術(shù)的探究和改革，最終提升整體介紹發(fā)展的前景，也推動農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的水平得到有效的提高。

4結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)是未來機械設(shè)計的一個最主要應(yīng)用技術(shù)，它在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的使用可以使得設(shè)計水平得到有效的提升。根據(jù)未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求以及數(shù)字化設(shè)計技術(shù)本身的發(fā)展需要，今后在開展農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的時候會加強虛擬技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計和制造協(xié)同和技術(shù)創(chuàng)新等方面的發(fā)展，從而使得數(shù)字化設(shè)計技術(shù)可以更好地在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中進行應(yīng)用。

作者:方更新 單位:福建漳浦縣赤湖鎮(zhèn)政

參考文獻

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：機械專業(yè)；數(shù)字化設(shè)計；數(shù)字化制造

計算機技術(shù)已全面滲透到機械領(lǐng)域，學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)已成為其必備的基本技能，企業(yè)在招聘中也將這項能力作為重要考核指標之一。為適應(yīng)這種快速發(fā)展的新形勢，滿足社會的迫切需求，研究和探索如何培養(yǎng)掌握和應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的優(yōu)秀畢業(yè)生具有重要意義。通過廣泛調(diào)研和細致分析，結(jié)合我校機械專業(yè)實際情況，提出了以典型數(shù)字化設(shè)計、分析、制造技術(shù)工程軟件應(yīng)用為主線，以實踐教學(xué)基地和工程訓(xùn)練中心為載體，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力為目標，構(gòu)建了貫穿于機械專業(yè)培養(yǎng)過程始終的數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)培養(yǎng)體系。

一、教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

在保持專業(yè)原有優(yōu)勢和特色的基礎(chǔ)上，著重對數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造的教學(xué)內(nèi)容、實習(xí)和實訓(xùn)等進行改革與創(chuàng)新，形成了一套完整的提高學(xué)生數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)能力的教學(xué)體系。

（一）工程制圖類教學(xué)與實踐

工程制圖類是學(xué)生認識機械、了解機械的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)了機械制圖、計算機繪圖、三維設(shè)計等制圖類課程，在教學(xué)中注重各門課程之間的融會貫通。計算機繪圖將制圖基本知識、視圖表達方法、零部件繪制、裝配關(guān)系等用計算機實現(xiàn)，提高了效率和設(shè)計質(zhì)量，加深了對機械制圖的理解和掌握。在三維設(shè)計中，通過建立三維實體模型、動態(tài)仿真，使學(xué)生容易理解，更容易激發(fā)其空間想象力和創(chuàng)新熱情。

（二）工程力學(xué)類教學(xué)與實踐

開設(shè)了機械系統(tǒng)動力學(xué)分析（如ADAMS）和有限元分析（如ANSYS）等分析課，增強工程力學(xué)類課程的直觀性。如將剛體的靜力學(xué)、動力學(xué)分析，變成動態(tài)的曲線或動畫等輸出形式，將構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變分析等，變成動態(tài)的顏色改變、形狀改變以及數(shù)據(jù)改變，形象直觀，印象深刻。

（三）機械基礎(chǔ)類教學(xué)與實踐

機械基礎(chǔ)類包括完整的機器設(shè)計過程―運動設(shè)計和工作能力設(shè)計。利用ADAMS等可以根據(jù)機構(gòu)的運動尺寸建模，對機構(gòu)進行運動學(xué)、動力學(xué)分析，為工作能力設(shè)計提供技術(shù)支持。利用ANSYS等進行應(yīng)力、應(yīng)變以及應(yīng)力集中問題的仿真分析，加深學(xué)生對傳動方案、結(jié)構(gòu)尺寸和選用原則的理解。

（四）機制基礎(chǔ)類教學(xué)與實踐

機制基礎(chǔ)類教學(xué)的一個主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計的能力。針對工程實際中的一個具有典型特征的機械產(chǎn)品零件，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)要求以及現(xiàn)實生產(chǎn)條件，進行工藝設(shè)計和夾具設(shè)計。利用數(shù)字化設(shè)計表達夾具零件和裝配體，并驗證其設(shè)計結(jié)果。

（五）數(shù)控技術(shù)類教學(xué)與實踐

針對工程實際中的典型加工對象，利用三維數(shù)字化設(shè)計首先進行建模、編程，生成加工軌跡，仿真加工及檢驗，后置處理，最終生成數(shù)控G代碼。通過串行通訊或網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)上位機與數(shù)控機床之間通訊，將編制好的數(shù)控G代碼下載到數(shù)控設(shè)備中，從而進行實際加工。從對象建模、刀具選擇、工藝規(guī)劃、代碼生成、實際加工、加工效率檢驗等多方面培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計制造綜合能力。

（六）現(xiàn)代設(shè)計方法類教學(xué)與實踐

反求工程是現(xiàn)代設(shè)計方法之一。其利用三維激光掃描儀無接觸地掃描被測對象表面輪廓，獲得幾何數(shù)據(jù)，構(gòu)建曲面數(shù)字化模型，經(jīng)過后置處理，生成RP需要的模型截面輪廓數(shù)據(jù)或NC代碼，最終復(fù)制出原型或加工出實物。反求工程實現(xiàn)了從產(chǎn)品原型、產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品制造的數(shù)字化，達到了對學(xué)生進行綜合應(yīng)用訓(xùn)練的目的。

二、工程訓(xùn)練體系和內(nèi)容的改革

工程訓(xùn)練的基本指導(dǎo)思想是四年不斷線，分階段、分內(nèi)容、分層次系統(tǒng)地進行訓(xùn)練和培養(yǎng)。

（一）機械基礎(chǔ)認知實習(xí)

對于剛?cè)胄５膶W(xué)生，進行包括傳統(tǒng)設(shè)計、數(shù)字化設(shè)計、常規(guī)制造技術(shù)以及數(shù)控制造技術(shù)等在內(nèi)的機械設(shè)計和制造方法的參觀演示，使學(xué)生對主要的設(shè)計方法、制造技術(shù)和實現(xiàn)方式有一定的感性認識，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)熱情和對專業(yè)的熱愛。

（二）機械基礎(chǔ)技能訓(xùn)練

進行全面的機械設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)等基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。絕大部分時間是用于車削、銑削、磨削、鉗工、焊接、鑄造、鍛壓、沖壓、剪切等傳統(tǒng)制造技術(shù)訓(xùn)練。同時，也進行簡單典型零件二維、三維設(shè)計、讀圖能力訓(xùn)練以及基本的數(shù)控加工技術(shù)訓(xùn)練。

（三）數(shù)控技術(shù)訓(xùn)練

學(xué)生使用數(shù)字化設(shè)計制造手段進行典型零件的設(shè)計和數(shù)控編程，并在數(shù)控機床上完成零件的加工，突出了數(shù)字化設(shè)計與制造二者的有機融合。

（四）特種加工訓(xùn)練

訓(xùn)練學(xué)生掌握和使用多種與特種加工有關(guān)的設(shè)計、加工軟件，掌握特種加工方法。加入這些訓(xùn)練內(nèi)容，可使訓(xùn)練內(nèi)容更加全面、生動、豐富。

三、項目驅(qū)動式第二課堂創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)

項目實踐過程與聽課不同，是一個主動的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。項目課題主要來源于三個方面：一是學(xué)生自主命題，就是學(xué)生將在生活實際中遇到的困難、問題，進行提煉、分析、總結(jié)，提出有創(chuàng)造性價值的課題，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力。二是有主題的實踐活動，例如根據(jù)各種學(xué)科競賽的主題要求，組織學(xué)生開展創(chuàng)新設(shè)計實踐，選拔優(yōu)秀的創(chuàng)新設(shè)計作品參加競賽，這有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。三是教師提供項目課題，教師可以根據(jù)自己的科研課題為學(xué)生提供創(chuàng)新實踐項目。在項目的實施過程中，從設(shè)計構(gòu)思、具體設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、裝配調(diào)試以及產(chǎn)品商業(yè)化等全過程都需要學(xué)生付諸實踐。數(shù)字化設(shè)計與制造手段為項目課題的順利實施起到重要作用。

四、結(jié)語

以數(shù)字化設(shè)計制造能力培養(yǎng)為切入點進行教學(xué)改革，促進了人才培養(yǎng)模式的不斷完善。通過實踐，該方法行之有效。不但使學(xué)生在空間思維能力、圖形表達能力、常規(guī)工程設(shè)計制造能力得到培養(yǎng)和提高，而且其創(chuàng)新設(shè)計能力、先進制造能力以及工程實踐能力也得到培養(yǎng)和訓(xùn)練，適應(yīng)了知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的需求。

參考文獻：

[1] 雷輝. 機械類專業(yè)實驗創(chuàng)新模式的構(gòu)建與實踐―鏈式工程訓(xùn)練實驗教學(xué)法研究[J]. 中國大學(xué)教育, 2010, (6).

[2] 張樹仁. 構(gòu)建數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)教學(xué)平臺的探索與實踐[J]. 長春理工大學(xué)學(xué)報（高教版）, 2010, (4).

基金項目：黑龍江省高等學(xué)校新世紀教學(xué)改革工程項目“機械專業(yè)先進技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”（項目編號：黑教高處函[2009]7號）；黑龍江大學(xué)新世紀教育教學(xué)改革工程項目“機械專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”（項目編號：200953）。

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞 材料成型及控制工程專業(yè)；卓越工程師；數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)；教學(xué)體系

中圖分類號 G642.0

文獻標識碼 A

文章編號 1005-4634（2012）05-0073-04

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)開始在模具制造業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，并且已經(jīng)成功應(yīng)用到模具設(shè)計、分析、仿真、模擬以及制造的全過程，數(shù)字化已經(jīng)成為模具制造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此眾多模具企業(yè)需要大量的數(shù)字化設(shè)計制造高技能人才。長江三角洲地區(qū)是我國模具行業(yè)最集中和發(fā)達的地區(qū)之一，對模具高級工程人才的需求更加旺盛，培養(yǎng)符合企業(yè)需求的大批具有創(chuàng)新精神的模具卓越高級工程師，既是學(xué)校自身發(fā)展的需要，也是高校的職責(zé)所在。

目前，國內(nèi)各院校成型專業(yè)技能人才的培養(yǎng)與企業(yè)要求不能達到“零對接”。這主要表現(xiàn)在：課程體系與企業(yè)需要的數(shù)字化設(shè)計制造能力要求脫節(jié)；課程內(nèi)容陳舊，實踐環(huán)節(jié)薄弱。其結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力和設(shè)計創(chuàng)新能力不強。

為了適應(yīng)設(shè)計制造領(lǐng)域快速發(fā)展的形勢和滿足社會對數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)人才的需求，按照國家“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的基本要求，南京工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)正在探索和研究新的培養(yǎng)模式，改革傳統(tǒng)的課程設(shè)置，對現(xiàn)有零散、重復(fù)交叉的數(shù)字化設(shè)計與制造課程進行整合、補充和優(yōu)化，改革傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)方法，構(gòu)建卓越計劃背景下數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)教學(xué)體系，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)工程的應(yīng)用能力具有重要的意義。

1 材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師總體培養(yǎng)目標

在對眾多模具企業(yè)進行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，參照其他高等院校本專業(yè)的培養(yǎng)計劃，結(jié)合南京工程學(xué)院的實際情況，制訂了新的成型專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)目標。新確定的培養(yǎng)目標是使學(xué)生掌握金屬塑性成形和高分子塑料成型以及現(xiàn)代模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ)理論和工藝技術(shù)，具有應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)進行產(chǎn)品的模具設(shè)計、成型過程模擬分析、數(shù)控自動編程等基本技能，具備一定的材料性能及產(chǎn)品質(zhì)量檢測分析的能力，擅長模具設(shè)計制造與材料成型生產(chǎn)的技術(shù)管理，能夠在模具領(lǐng)域從事設(shè)計制造、技術(shù)開發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)營管理的卓越模具工程師。

卓越計劃培養(yǎng)目標下數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)教學(xué)不能只滿足于學(xué)生會使用造型軟件工具，還要使學(xué)生掌握必要的軟件開發(fā)原理、計算機與專業(yè)結(jié)合的切入點等必要的理論基礎(chǔ)，即在教學(xué)內(nèi)容灌輸上不但要做到“知其然”而且要“知其所以然”；數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)教學(xué)重點在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用三維數(shù)字化設(shè)計能力，完成產(chǎn)品的三維模具設(shè)計、成型過程CAE分析、模具型腔模擬加工等，使學(xué)生對材料成型CAD/CAPP/CAE/CAM一體化有一個系統(tǒng)的訓(xùn)練，并結(jié)合在企業(yè)的一年生產(chǎn)實踐，進一步強化和鞏固課堂理論知識。

2 卓越計劃背景下數(shù)字化設(shè)計制造教學(xué)體系構(gòu)建

在卓越計劃總體培養(yǎng)目標的指導(dǎo)下，結(jié)合本專業(yè)現(xiàn)有的軟硬件教學(xué)條件，建立實用性、可操作性強的數(shù)字化設(shè)計與制造能力教學(xué)培養(yǎng)體系（如圖1）。所構(gòu)建的教學(xué)體系決不是簡單地增加幾門軟件使用操作課程，也不是在原來的課程體系中再增加一系列獨立的、自成體系的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)類課程，而是必須明確在卓越計劃背景下以三維數(shù)字化設(shè)計制造能力為培養(yǎng)目標，以CAD/CAPP/CAE/CAM一體化為理論教學(xué)主體，并與專業(yè)課程有一定的聯(lián)系，創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)上以模具數(shù)字化設(shè)計實訓(xùn)、課外創(chuàng)新活動為基礎(chǔ)，同時輔以Pro/E、UG等三維應(yīng)用軟件資格培訓(xùn)、模具卓越工程師培訓(xùn)等。通過改革傳統(tǒng)的教學(xué)體系和教學(xué)手段與方法，使得學(xué)生既擁有數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的應(yīng)用能力，又具有較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

在理論教學(xué)中注重文理滲透，拓寬基礎(chǔ)。夯實學(xué)生計算機應(yīng)用能力，注重分析研究模具專業(yè)技術(shù)的新發(fā)展，并以數(shù)字化技術(shù)為主線指導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容，將有關(guān)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)融于課程教學(xué)中，改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段，給予學(xué)生基本的創(chuàng)新理論與方法，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識與思維，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力。

3 卓越計劃背景下數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)課程體系配置

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)課程涉及成型專業(yè)領(lǐng)域的模具CAD設(shè)計方法、成型工藝計算機輔助自動決策（CAPP）、成型過程模擬、最新成型加工方法等。隨著理論與信息化技術(shù)的快速發(fā)展和社會需求的不斷變化，數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)課程體系應(yīng)當(dāng)精選和改造傳統(tǒng)課程，充實、反映當(dāng)前科技成果的最新內(nèi)容（如圖2所示）。

模具工程基礎(chǔ)課程主要為后續(xù)課程打下一個基礎(chǔ)，如《CAPP概論》、《CAD/CAM技術(shù)》課程中會涉及到實用CAPP系統(tǒng)、模具CAD系統(tǒng)的開發(fā)，就需要學(xué)生掌握VB語言等計算機語言基礎(chǔ)。

數(shù)字化設(shè)計系列課程培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代模具設(shè)計理論與方法，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進行產(chǎn)品（實物模型）的三維CAD造型、三維模具型腔的設(shè)計、工藝分析、成型過程模擬等，使數(shù)字化設(shè)計技術(shù)貫穿設(shè)計全過程。

模具設(shè)計與制造相輔相承，先進的設(shè)計必須有先進的制造技術(shù)來實現(xiàn)，數(shù)字化制造技術(shù)是先進制造技術(shù)的核心。為此，在課程設(shè)置中，突出數(shù)字化制造技術(shù)，設(shè)置數(shù)字化制造系列課程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)與方法解決產(chǎn)品的制造問題。

專業(yè)素質(zhì)拓展系列課程通過模具工程師理論基礎(chǔ)、模具設(shè)計選材與失效分析、壓鑄工藝與模具設(shè)計等專業(yè)素質(zhì)拓展課程的學(xué)習(xí)，進一步拓寬材料成型領(lǐng)域模具設(shè)計專業(yè)知識。

4 數(shù)字化設(shè)計與制造創(chuàng)新實踐教學(xué)

創(chuàng)新實踐教學(xué)是數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)培養(yǎng)中極為重要的組成部分，只有通過實踐才能更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識以及利用數(shù)字化技術(shù)進行創(chuàng)新設(shè)計的能力。創(chuàng)新實踐教學(xué)主要包括數(shù)字化設(shè)計與制造系列課程實驗、模具數(shù)字化設(shè)計制造實訓(xùn)、基于校企聯(lián)合的綜合型實踐教學(xué)以及課外科技活動等。

4.1數(shù)字化設(shè)計與制造系列課程實驗

數(shù)字化設(shè)計與制造系列課程實驗以工程為背景，密切聯(lián)系工程和圍繞工程進行；針對傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容都被孤立地分散在各門專業(yè)課中、互不發(fā)生聯(lián)系的狀況，對實驗內(nèi)容進行篩選和整合，實現(xiàn)專業(yè)課程實驗課的綜合化。以逆向工程課程為例，本課程實驗要求選取的實驗對象與后續(xù)模具數(shù)字化設(shè)計制造實訓(xùn)選取的實驗對象一致，以便實現(xiàn)CAD/CAPP/CAE/CAM一體化。

4.2模具數(shù)字化設(shè)計與制造實訓(xùn)

模具數(shù)字化設(shè)計與制造實訓(xùn)是以典型模具零件為工作任務(wù)進行模塊化教學(xué)，主要流程為：用三維掃描儀（RE）對零件進行掃描獲取零件的三維坐標信息，在此基礎(chǔ)上完成對零件的三維CAD造型，并由零件的三維模型得到成型模具的三維型腔；根據(jù)模具結(jié)構(gòu)對成型過程進行CAE模擬，模擬結(jié)果分析無問題后在計算機上使用軟件進行模具型腔的模擬加工，生成相應(yīng)的加工數(shù)控代碼。利用數(shù)控機床所提供的通用標準接口將現(xiàn)代技術(shù)制造中心的多臺數(shù)控機床通過計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，組建成一個局域網(wǎng)；將該局域網(wǎng)與CAD/CAE/CAM試驗中心的局域網(wǎng)連接起來，使設(shè)計信息、工藝信息、加工信息及后置處理數(shù)據(jù)能及時地傳遞到制造單元，學(xué)生在CAD/CAE/CAM試驗中心進行數(shù)控編程和仿真的數(shù)據(jù)也可直接傳送到機床上，這樣就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境，減少了中間環(huán)節(jié)，增加了可靠性，并提高了工作效率，如表1所示。

4.3基于校企聯(lián)合的綜合型實踐教學(xué)

為了從根本上解決工程人才培養(yǎng)中工程教育不足和校企脫節(jié)的嚴重現(xiàn)象，“卓越計劃”建立了高校與企業(yè)優(yōu)勢互補、聯(lián)合培養(yǎng)人才的新模式，將學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)分為校內(nèi)學(xué)習(xí)（三年）和企業(yè)學(xué)習(xí)（一年）兩個階段。企業(yè)學(xué)習(xí)階段主要安排學(xué)生到企業(yè)完成的教學(xué)環(huán)節(jié)有：認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。畢業(yè)設(shè)計要求結(jié)合企業(yè)實際項目進行。企業(yè)學(xué)習(xí)階段重點強調(diào)學(xué)生數(shù)字化設(shè)計與制造能力的培養(yǎng)、訓(xùn)練和形成，以及工程創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

4.4課外科技活動

在模具卓越人才的培養(yǎng)過程中，理論學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)，思維是關(guān)鍵，實踐是根本，三者必須緊密結(jié)合。在理論教學(xué)、實踐教學(xué)、課外培訓(xùn)等環(huán)節(jié)中，不僅要注重創(chuàng)新理論和方法的培養(yǎng)，還應(yīng)注重創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，開展豐富多彩的創(chuàng)新活動。通過開展學(xué)術(shù)講座、課外科技活動等創(chuàng)新活動，可以極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐的積極性。可選擇的校內(nèi)科技活動項目包括：大學(xué)生科技創(chuàng)新、模具創(chuàng)新設(shè)計大賽、AutoCAD創(chuàng)意設(shè)計大賽、數(shù)控技能大賽等。可選擇的校外競賽項目包括：挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生科技作品設(shè)計大賽、中國大學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)大賽、3D數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽等。

5 教學(xué)體系實施的保障

5.1校企聯(lián)手打造高素質(zhì)的“雙師型”師資隊伍

師資隊伍建設(shè)是實現(xiàn)培養(yǎng)目標和提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。積極組織“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的專任教師到企業(yè)參加實踐或參加項目研制開發(fā)，進而提高教師的工程實踐能力。企業(yè)實習(xí)指導(dǎo)教師以生產(chǎn)一線的高級工程師為主；企業(yè)授課教師必須是在模具相關(guān)的企業(yè)工作三年以上，并具有一定的模具數(shù)字化設(shè)計與制造能力；企業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師必須要求是具有較深的工程實踐背景的企業(yè)高級工程師或中高層領(lǐng)導(dǎo)，且能全面、系統(tǒng)地掌握相應(yīng)的工程實踐環(huán)節(jié)。

5.2建立適應(yīng)卓越人才培養(yǎng)需要的校內(nèi)外實訓(xùn)基地

建立穩(wěn)定的、滿足教學(xué)需要的校內(nèi)外實踐教學(xué)基地，是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化設(shè)計與制造能力的重要保證。南京工程學(xué)院購進了數(shù)控加工中心、線切割、電火花等一批先進設(shè)備，還引進了符合專業(yè)發(fā)展方向和相應(yīng)行業(yè)背景的企業(yè)，在學(xué)校營造必要的工程教學(xué)環(huán)境，將工程專業(yè)要素融入到平常理論學(xué)習(xí)和實踐教學(xué)當(dāng)中。

近年來南京工程學(xué)院先后與企業(yè)共建了“江蘇省模具工程技術(shù)研究中心”、南汽模具裝備有限公司國家級“工程實踐教育中心”、“江蘇小節(jié)距工業(yè)鏈條工程技術(shù)研究中心”、“鑄鍛技術(shù)工程技術(shù)研究中心”等。同時，學(xué)院還與昆山模具工業(yè)城、無錫模具廠、永儒塑膠有限公司等企業(yè)建立了穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，營造了學(xué)生的實踐教學(xué)環(huán)境。

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)范文第4篇

1.1數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真在應(yīng)用中的問題

數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真在飛機開發(fā)研究中需要從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時就著手使用，同時要貫穿整個工作流程，如工藝規(guī)劃、設(shè)計及工裝設(shè)計等過程。但是目前發(fā)現(xiàn)許多運用時間的錯誤問題，在飛機的研制過程中出現(xiàn)了產(chǎn)品之間、工裝產(chǎn)品間的協(xié)調(diào)作業(yè)，忽略了在設(shè)計初期采用數(shù)字化設(shè)計與仿真的重要性，從而誘導(dǎo)了該狀況的發(fā)生。同時，在數(shù)字化設(shè)計與仿真的應(yīng)用中也存在參與人員的問題。對于數(shù)字化設(shè)計與模擬仿真的工作人員存在局限性，不應(yīng)該只將工藝設(shè)計人員作為限定目標，要擴大人員應(yīng)用范圍，實現(xiàn)設(shè)計人員與現(xiàn)場作業(yè)工人的全面參與，提高數(shù)字化技術(shù)的實用效果。目前，在民用飛機的研制技術(shù)中，國外一般采用產(chǎn)品設(shè)計、工裝設(shè)計、工藝設(shè)計人員集中協(xié)調(diào)合作方式的工作流程，在改善工作方式的同時還節(jié)約了飛機研制時間。在國內(nèi)飛機行業(yè)的發(fā)展中，要改善合作方式中的問題，從國外發(fā)展中汲取經(jīng)驗優(yōu)點，為自身行業(yè)的快速完善發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。另外，數(shù)字化設(shè)計與仿真技術(shù)本身也存在一定的缺陷。目前，民用飛機使用的是索尼公司生產(chǎn)的DELMIA軟件，它本身就存在技術(shù)上的缺陷，如，它無法真正實現(xiàn)重力仿真，在仿真中三維軟件都是懸空存在的；在模擬仿真時，不能客觀的反映鈑金器件的柔韌性。所以，在采用DELMIA軟件仿真后，仍要對存在的缺陷進行分析判斷，減少設(shè)計中的誤差錯誤。在數(shù)字化設(shè)計與仿真技術(shù)的應(yīng)用中缺乏統(tǒng)一的標準要求，只是根據(jù)工作人員的工作經(jīng)驗及產(chǎn)品的詳細程度來判定仿真細節(jié)，結(jié)果參差不齊，影響了模擬驗證的權(quán)威性。所以，要制定標準的規(guī)范體制，按照標準，從建模開始，統(tǒng)一執(zhí)行。

1.2數(shù)字化設(shè)計與仿真使用系統(tǒng)中的問題

數(shù)字化設(shè)計與仿真的使用系統(tǒng)面向的用戶面比較廣泛且個體之間差異較大，容易造成使用效果間的差異化。所以，在擴大數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)使用范圍的同時，要合理設(shè)計系統(tǒng)界面，安排適當(dāng)?shù)墓ぷ髋嘤?xùn)，提高數(shù)字化設(shè)計制造系統(tǒng)的全面性、實用性。2.3缺少對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時采集和反饋現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與反饋可以為工作的開展提供便利的條件，可以實現(xiàn)生產(chǎn)進程的實時監(jiān)控，制定合理的生產(chǎn)計劃，合理安排生產(chǎn)進度。但是，目前民用飛機的應(yīng)用系統(tǒng)中缺乏該種功能，不能很好的實現(xiàn)作業(yè)完工進程的數(shù)據(jù)采集。數(shù)字化的管理系統(tǒng)軟件還沒得到普及應(yīng)用，一般民航企業(yè)都存在紙質(zhì)的數(shù)據(jù)報表，缺乏對產(chǎn)品測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采集分析。目前很多測量設(shè)備均可直接生產(chǎn)表格，將其輸入應(yīng)用系統(tǒng)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久保存、為今后有效的控制質(zhì)量及安排生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

2數(shù)字化設(shè)計與制造的特點分析

傳統(tǒng)的設(shè)計研制方法主要包括概念設(shè)計、初步設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)計三個階段，并且各個階段都需要設(shè)計繪制模型，工作人員按照制作的樣機對飛機及內(nèi)部配置進行準確詳細的設(shè)計，主要表現(xiàn)為串行模式。然而在數(shù)字化的設(shè)計與制造環(huán)境下，模線的繪制以及實物樣機均可由數(shù)字化的形式及樣機取代，表現(xiàn)為并行模式的研制過程，促進了各學(xué)科之間的交錯融合，將業(yè)務(wù)過程作為工作核心，實現(xiàn)了跨地域、多企業(yè)化的動態(tài)研制。利用連通的互聯(lián)網(wǎng)信息使分散的制造商之間加強了技術(shù)的溝通交流，互相協(xié)調(diào)合作，交換相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計，實現(xiàn)民用飛機設(shè)計制造中數(shù)據(jù)、人員設(shè)備及時間等資源的共享。隨著數(shù)字化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行業(yè)中實現(xiàn)了數(shù)字化與先進技術(shù)的融合交錯。在民用飛機的發(fā)展制造過程中同樣存在這種融合技術(shù)，它充分發(fā)揮了當(dāng)前先進科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，改善了企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。

3數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在民用飛機設(shè)計制造中的發(fā)展構(gòu)想

3.1加深對數(shù)字化設(shè)計仿真技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

在民用飛機的開發(fā)研究過程中引入數(shù)字化設(shè)計仿真技術(shù)。從產(chǎn)品的設(shè)計研制工作開始，利用并行的工作運行模式，使各部門設(shè)計人員相互合作，利用數(shù)字化的工作設(shè)計研究平臺，提升產(chǎn)品的開發(fā)研制質(zhì)量。同時要建立相互集成的軟件系統(tǒng)平臺。單一的DELMIA軟件只能將可視化的設(shè)計信息表現(xiàn)為信息孤島。如果在產(chǎn)品研制過程中，利用相互集成的系統(tǒng)不僅可以改觀這一情況，還能夠?qū)ELMIA軟件與PDM軟件相互集成，通過直接的保存與調(diào)用，可實現(xiàn)數(shù)字資料的及時性和有效性；將DELMIA與CAPP相互集成，可以實現(xiàn)較強的文本處理功能，提高了系統(tǒng)的實用性。

3.2建立數(shù)字化的組織管理體系

采用數(shù)字化的系統(tǒng)組織管理平臺，利用新型的管理方式，設(shè)置專業(yè)的管理團隊，全面有效的利用各部門間的資源投資；采用產(chǎn)業(yè)鏈條的結(jié)構(gòu)形式利用數(shù)字化的信息平臺技術(shù)實現(xiàn)各企業(yè)間的連通協(xié)作，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)供應(yīng)商的管理工作；在產(chǎn)品的設(shè)計研制過程中，要適時地對項目工作進行監(jiān)督審查，改變傳統(tǒng)的管理模式，實現(xiàn)制造商與使用商在項目實施初期的良好溝通，組成專業(yè)的項目管理小組，及時解決項目實施中的問題，為飛機的技術(shù)研制提供良好的技術(shù)支持，縮短工程周期，提高工作效率，利用低價的成本實現(xiàn)高額的經(jīng)濟效益。

3.3提高系統(tǒng)的實用價值

民航企業(yè)面向的客戶比較廣泛且不同客戶對工藝文件的格式與審簽流程也不盡相同，根據(jù)這一情況，民航企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時要采用靈活的應(yīng)用系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)文件格式及審簽工作的自定義化，從而滿足廣大客戶的需求；在管理系統(tǒng)中實現(xiàn)物料資源的條碼管理，降低資源的勞動力度，盡量避免人工操作帶來的錯誤；同時要設(shè)置人性化的管理界面，實現(xiàn)人人可以上手操作，使系統(tǒng)的功能特點得到充分發(fā)揮。

3.4根據(jù)工作性質(zhì)，設(shè)置不同的數(shù)字化網(wǎng)頁

全球范圍的飛機設(shè)計與制造人員表現(xiàn)為一種分布式的協(xié)作關(guān)系，數(shù)字化的信息平臺根據(jù)關(guān)系等級的不同，分別授予不同的操作權(quán)限，分屬于不同的操作設(shè)計界面，實現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計制造，對虛擬機進行數(shù)字化操控，實現(xiàn)飛機設(shè)計研發(fā)的改進。截止目前為止，我國在飛機設(shè)計與制造業(yè)的發(fā)展中均實現(xiàn)了自身的特色發(fā)展，例如，沈飛的鈦合金結(jié)構(gòu)及成飛的鋁合金等。對機制造發(fā)展的目標是在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上，建立一個虛擬化的數(shù)字化設(shè)計制造平臺，使飛機制造商之間通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺實現(xiàn)完美的相互協(xié)作、技術(shù)溝通交流等工作。同時，制造廠商也可以不受地理區(qū)域的限制，利用自身的權(quán)限主動訪問虛擬飛機。同樣作為合作伙伴的供應(yīng)商也享有一定的權(quán)限，利用數(shù)字化信息平臺，實現(xiàn)各企業(yè)的信息資源共享。利用數(shù)字化開放式的信息技術(shù)平臺，可以有效及時的滿足合作伙伴的資源需求，提升了工作進程及工作效率。

3.5民用飛機適航要求下的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研制平臺

民用飛機的研制開發(fā)要滿足適航管理的要求，在保障安全的同時也要維護大眾的整體利益。在信息技術(shù)及資源共享的技術(shù)環(huán)境下，改變傳統(tǒng)的研制模式，建立數(shù)字化的設(shè)計研制平臺，為民航企業(yè)在制造業(yè)的發(fā)展中獲得了良好的競爭力。同時，在利用數(shù)字化設(shè)計平臺的發(fā)展中也要實現(xiàn)現(xiàn)有資源的充分利用，綜合聯(lián)系未來發(fā)展因素，實現(xiàn)清晰明了的數(shù)字化設(shè)計平臺的層次結(jié)構(gòu)。在基于WEB的發(fā)展環(huán)境要求下，結(jié)合WEB的特點，實現(xiàn)企業(yè)間的合作聯(lián)系，建立一個系統(tǒng)的數(shù)字化研制平臺，建立全面的數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)按要求分類、分別管理、進行實時監(jiān)控與審查全面提高信息資源的管理力度。綜合考慮項目中的各個工作環(huán)節(jié)，確保數(shù)字化研制平臺的全面參與。

3.6以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量贏得發(fā)展市場

在世界經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境的影響下，各企業(yè)的發(fā)展都存在一定程度上的不確定性。為了穩(wěn)定企業(yè)在發(fā)展中的堅固地位，力求建立全能的公司企業(yè)。在民航企業(yè)的發(fā)展中，輔助服務(wù)市場在民用飛機市場的發(fā)展中占有很大比重，擁有廣闊的發(fā)展前景。所以，在民航企業(yè)發(fā)展中，要建立健全的服務(wù)體系和完善的服務(wù)流程結(jié)構(gòu)，以此提高民航企業(yè)在發(fā)展中的競爭力。優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量是贏得市場發(fā)展的前提，所以，售前要做到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量，售后要做到細致入微。做到專業(yè)迅速，及時處理解決服務(wù)問題，工作人員要盡自身最大限度降低產(chǎn)品給客戶帶來的損失。

4數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在民航企業(yè)制造業(yè)中發(fā)展的預(yù)期效果

目前，三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在民用飛機設(shè)計制造業(yè)中。數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)減輕了設(shè)計工程師的工作負擔(dān)、提高了工作效率，利用仿真得到的真實模型，方便了工程師對后期工作的處理設(shè)計，提高了工作質(zhì)量；利用數(shù)字化的樣機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了零件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)設(shè)計，同時改變傳統(tǒng)的設(shè)計制造模式，縮短了研制周期，降低了費用成本。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)為民用飛機設(shè)計制造資源計劃系統(tǒng)的實施提供了便利條件，為資源計劃的實施提供了實時準確的動態(tài)數(shù)據(jù)。在激烈的社會經(jīng)濟競爭環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)資源的擴展，供應(yīng)鏈也逐漸形成了一種新的網(wǎng)鏈模式，利用數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)提高了供應(yīng)商之間的運作效率。從數(shù)字化的真實模型可以了解客戶的需求，加強了客戶與制造商的互動聯(lián)系，根據(jù)用戶需求，制造設(shè)計出符合客戶要求的產(chǎn)品，提高客戶的滿意程度。

5結(jié)語

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞：無圖制造 鈑金零部件 數(shù)字化系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)08-0195-01

隨著數(shù)字化無圖制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化制造系統(tǒng)已經(jīng)演變成鈑金零部件加工和制造的關(guān)鍵性工具，鈑金數(shù)字化制造的信息載體已經(jīng)完全由“模擬量”轉(zhuǎn)換成“數(shù)字量”。眾所周知，“數(shù)字量”信息其做大的優(yōu)勢就是安全、精確、并行分布式處理、傳遞易行、容量大。鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)的信息所表達出來的“數(shù)字化”，往往會引發(fā)信息處理上的一些變化，譬如：其所引發(fā)的技術(shù)革新和操作手段都有了巨大的變化和更新，因此，我們必須要在數(shù)字空間的實際運行模式中不斷的完善和探索。

1、鈑金數(shù)字化制造現(xiàn)狀分析

激光切割制造技術(shù)的出現(xiàn)，完全替代了“剪切－沖”的工藝流程，它的特點就是靈活且具有較大的柔性，其缺點就是運作成本比較高。這種制造技術(shù)最常見于一些形狀不規(guī)則的產(chǎn)品或器件上，隨著小批量零部件的大量生產(chǎn)，激光切割制造技術(shù)越來越受到人們的重視。因為激光切割具有高柔性和高精度以及三維設(shè)計技術(shù)的不斷完善和成熟，使用者可以完全從新設(shè)計和流程中取得收益，這樣就可以大大降低生產(chǎn)成本，而且還能夠有效地縮短工期。所以新的鈑金工藝其實就是從設(shè)計開始的，及設(shè)計+激光切割+折彎+焊接/鉚焊。多重折彎工藝在國內(nèi)的箱體制造業(yè)已經(jīng)比較普及。好處是省掉了傳統(tǒng)的加強筋。在實際生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)激光具有切縫細，精度高的優(yōu)秀特點。通常情況下，都是一次性進行切割，然后配合4次的折彎，從而實現(xiàn)4個工件。這種制造方式，完全超越了傳統(tǒng)工藝的設(shè)計思路，所以為縮短工期奠定了基礎(chǔ)。激光切割的不斷普及，市場要求提高速切割，只有這樣才能降低待機的時間，向厚板，高反射材料進行擴展，降低電耗成本等。例如雅馬哈2010年所推出的by speed機型，其切割的速度可高達40m/min，加速度為3g，它能夠切割20毫米厚的不銹鋼，12毫米厚的鋁合金，6毫米厚的紫銅等，而所耗電只有60kW左右。機器的有效利用率能夠達到95%以上。

2、鈑金數(shù)字化制造系統(tǒng)模式

2.1 數(shù)據(jù)源的整合與集成

鈑金零部件的數(shù)字化制造數(shù)據(jù)大都是采用集中的管理與存儲，這樣就可以形成一個惟一的數(shù)據(jù)源。每一個系統(tǒng)都是經(jīng)過產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行訪問制造相應(yīng)的模型、工裝和工藝信息，從而改變了模擬量的傳遞模式，滿足了所有信息在不同的用戶之間與不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成和共享。鈑金零部件制造數(shù)字化數(shù)據(jù)庫所有的知識組元可以隨時更新而且還能夠多次使用，鈑金數(shù)據(jù)庫知識系統(tǒng)的完善和建立，極大程度地滿足了所有信息的數(shù)字自動化表述，同時，在每一個數(shù)字化的設(shè)計當(dāng)中都可以重新使用所有者的制造技術(shù)，這就完全顛覆了傳統(tǒng)意義上，單憑經(jīng)驗和多次的試驗設(shè)計模式。集成系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計就是把數(shù)據(jù)庫、知識重用工具以及應(yīng)用系統(tǒng)整合到一個相同的平臺，該平臺為工程設(shè)計的統(tǒng)一介質(zhì)，使得整個數(shù)字化流程固定化，對所有數(shù)字化制造流程進行統(tǒng)一的控制和管理，從而進一步集成了各大子系統(tǒng)制造工藝，完成了其要素的設(shè)計。

2.2 數(shù)字量控制與傳遞

在傳統(tǒng)鈑金制造模式中模擬量主要是依靠傳遞實現(xiàn)的，所有零部件的生產(chǎn)流程中所有的環(huán)節(jié)都缺少一個整體的數(shù)字化定義，其所生產(chǎn)的成品難以確保精度和準度。數(shù)字化制造則是通過前提準備，將每一個使命的設(shè)計要素準確地進行了數(shù)字化的表述，憑借數(shù)字化的信息驅(qū)動生產(chǎn)材料加工的所有過程。通過對零部件模型的設(shè)計，就能得到所需產(chǎn)品的具體尺寸和形狀，不過由于在零部件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)很多的中間不確定狀態(tài)，所以很難對設(shè)計信息向制造延伸。設(shè)計和制造模型屬于相同對象的不同組成部分，其分別用于兩個不同的生產(chǎn)階段。確定了內(nèi)容與工序之后，制造模型主要是結(jié)合工藝生產(chǎn)過程中的具體因素，對產(chǎn)品做出的一個詳細描述，把以往制造模式中通過模擬量表達零件尺寸與形狀的所有信息進行了數(shù)字化的定義，是工藝過程設(shè)計和工藝資源設(shè)計的依據(jù)。

3、鈑金制造要素設(shè)計

3.1 知識建模

知識建模其實就是根據(jù)鈑金零部件生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的知識，通過鈑金零部件將其串聯(lián)起來，把鈑金制造和加工過程中所有知識作為一個整體系統(tǒng)，從橫向和縱向兩個方向進行歸納建模。縱向方面主要是從宏觀到微觀組元進行構(gòu)建知識系統(tǒng)，同時依據(jù)不同知識組元易難程度進行分層建模，通常都是將該系統(tǒng)劃分為型、域、屬、族四個不同的層次。知識分類的最基本的單元就是型，它是根據(jù)知識具體求解對象的疑難程度進行分類，主要包含實例、基型和典型知識。橫向方面，通過進一步地分析所有組元間的相互依賴關(guān)系，建立一個如同記憶網(wǎng)一樣的模型，把鈑金相關(guān)知識轉(zhuǎn)化為由制造要素所組成的網(wǎng)絡(luò)，建立一個完整、科學(xué)、便于管理的鈑金知識庫。

3.2 知識使用

基本類型的知識對形成問題解方案的作用方式分為表型和典型兩種。知識可直接形成問題的解方案，基型知識則部分形成問題的解方案。鈑金制造指令設(shè)計、成形模具設(shè)計等問題求解，根據(jù)知識的層次模型使用對應(yīng)的屬及基類知識，開發(fā)不同的推理方法，如：基于表型知識的推理、基于典型知識的推理、基于基型知識的推理等。以工藝流程設(shè)計為例，對于典型鈑金零件，通過歸納總結(jié)典型方案，根據(jù)各種條件檢索得到合理的工藝流程；對于非典型零件可以依次采用基于實例的設(shè)計或創(chuàng)成式方式來完成；知識檢索采用基于編碼的精確匹配方法。

4、結(jié)語

無圖制造技術(shù)的發(fā)展，為鈑金零部件的生產(chǎn)和加工提供了一個巨大的發(fā)展空間，其主要就是因為無圖制造技術(shù)不但涵蓋了最新信息和最前端技術(shù)，而且更重要的是它促進了生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)字化智能化的發(fā)展。本文通過對鈑金零件數(shù)字化制造系統(tǒng)模式的研討和分析，提出了鈑金數(shù)字化制造模式和解決思路，其中制造模型是面向制造過程對鈑金零件信息的組織，采用集成管理的方法形成了鈑金數(shù)字化制造的數(shù)據(jù)源。

參考文獻