【文章內容簡介】 ,系統(tǒng)可以模仿工藝人員應用各種工藝決策邏輯規(guī)則 ,在沒有人工干預的條件下自動生成零件的工藝規(guī)程。 如圖 2 5所示。 ? CAPP的作用與意義 ? CAPP的作用與意義可從以下兩個方面來說明。 上一頁 下一頁 返回 計算機輔助工藝規(guī)程設計 ? 1. 克服傳統(tǒng)工藝設計的不足 ,促進工藝技術的發(fā)展 ? 傳統(tǒng)的工藝設計一直采用工藝設計人員的“個體”和“手工”勞動方式 ,工藝設計質量和效率低、周期長 ,已遠遠不能滿足現(xiàn)代機械制造技術發(fā)展的要求。采用 CAPP技術可以克服傳統(tǒng)工藝設計的不足 ,徹底改變傳統(tǒng)工藝設計的落后面貌。 ? 2. 為現(xiàn)代制造系統(tǒng)集成提供技術橋梁 ? CAPP是適應當前機械制造業(yè)自動化和智能化發(fā)展的需求 ,實現(xiàn)計算機集成制造 (CIM)、并行工程 (CE)及其他多種先進自動化技術的基礎。 上一頁 返回 逆向工程技術 ? 逆向工程基本概念 ? 1. 逆向工程的含義 ? 逆向工程 (ReverseEngineering,RE)技術與傳統(tǒng)產(chǎn)品正向設計方法不同 ,它是以已存在的產(chǎn)品或零件原型構造產(chǎn)品或零件的工程設計模型為依據(jù) ,并在此基礎上對已有產(chǎn)品進行剖析、理解和改進 ,是對已有設計的再設計。其主要任務是將原始物理模型轉化為工程設計概念或產(chǎn)品數(shù)字化模型 ,一方面為提高工程設計、加工制造的質量和效率提供充足的信息 ,另一方面為充分利用 CAD/CAE/CAM 技術對已有的產(chǎn)品進行設計服務。 ? 2. 逆向工程的分類 ? 從廣義講 ,逆向工程可分為以下三類。 ? (1)實物逆向 下一頁 返回 逆向工程技術 ? 顧名思義 ,它是在已有實物條件下 ,通過試驗、測繪和分析來確定其關鍵技術 ,然后再創(chuàng)造出新產(chǎn)品的過程 ,其中包括功能、性能、方案、結構、材質、精度、使用規(guī)范等多方面的逆向。實物逆向對象可以是整機、部件、組件或零件。 ? (2)軟件逆向 ? 軟件逆向是以產(chǎn)品的樣本資料、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規(guī)范和標準、管理規(guī)范和質量保證手冊等為研究對象的逆向工程技術。 ? (3)影像逆向 ? 無實物和技術軟件 ,僅有產(chǎn)品相片、圖片、廣告介紹、參觀印象或影視畫面等 ,要從其中去構思、想象來逆向 ,稱為影像逆向。影像逆向本身就是創(chuàng)新過程 ,其目前還未形成成熟的技術。影像逆向一般要利用透視變換和透視投影 ,形成不同透視圖 ,從外形、尺寸、比例和專業(yè)知識去琢磨其功能和性能 ,進而分析其內部可能的結構。 上一頁 下一頁 返回 逆向工程技術 ? 逆向工程的工作流程 ? 逆向工程與傳統(tǒng)設計制造流程中的各功能模塊在序列上是相互換位倒置的。在逆向工程中 ,按照現(xiàn)有的零件原形進行設計生產(chǎn) ,零件所具有的幾何特征與技術要求都包含在原形中 。在傳統(tǒng)的設計制造中 ,按照零件最終所要承擔的功能以及各方面的影響因素 ,進行從無到有的設計。此外 ,從概念設計出發(fā)到最終形成 CAD模型的傳統(tǒng)設計是一個確定的明晰過程 ,而通過對現(xiàn)有的零件原型數(shù)字化后形成 CAD模型的逆向工程是一個推理、逼近的過程。逆向工程一般可分為 4個階段 ,如圖 。 ? 1. 模型數(shù)字化 ? 模型數(shù)字化是逆向工程的第一步 ,是后續(xù)工作的基礎。如采用三坐標測量機 (CMM)或激光掃描等測量裝置 ,通過測量采集零件原形表面點的三維坐標值 。使用逆向工程專業(yè)軟件接收處理離散的“點、點云”數(shù)據(jù)。 上一頁 下一頁 返回 逆向工程技術 ? 2. 測量數(shù)據(jù)的處理 ? 通過測量設備得到的點數(shù)據(jù)存在著噪聲和誤差等 ,需要將點數(shù)據(jù)進行格式轉化 ,噪聲濾除、平滑、對齊、合并、插值補點 ,數(shù)據(jù)精簡和數(shù)據(jù)分割等一系列的數(shù)據(jù)處理。 ? 3. CAD 三維模型重構 ? 模型重構是對上一步驟處理的數(shù)據(jù)利用逆向工程軟件進行曲面擬合 ,然后通過點、線、面的求交、拼接和匹配 ,連接成光滑曲面 ,從而獲得產(chǎn)品模型的一個過程 ,是逆向工程中最重要和最復雜的一個階段。 ? 4. 實體制造 上一頁 下一頁 返回 逆向工程技術 ? 快速成形技術是實體制造最常用的方法 ,其工藝方法很多 ,其中常見的有光固化成形 (SLA)、選擇性激光燒結 (SLS)、分層實體制造 (LOM)和熔融沉積制造 (FDM)等。其中 SLA技術最為常用 ,其原理是計算機控制激光束對光敏樹脂為原料的表面進行逐點掃描 ,被掃描區(qū)域的樹脂薄層 (約十分之幾毫米 )產(chǎn)生光聚合反應而固化 ,形成零件的一個薄層。工作臺下移一個層厚的距離 ,以便固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂 ,然后進行下一層的掃描加工 ,如此反復 ,直到整個原型制造完畢。由于光聚合反應是基于光和熱的作用 ,故在工作時只需功率較低的激光源。此外 ,因為沒有熱擴散 ,加上鏈式反應能夠很好地控制 ,并能保證聚合反應不發(fā)生在激光點之外 ,因而其加工精度高 ,表面質量好 ,原材料的利用率接近 100%,能制造形狀復雜、精細的零件 ,效率較高。對于尺寸較大的零件 ,則可采用先分塊成形然后粘接的方法進行制作。 上一頁 下一頁 返回 逆向工程技術 ? 逆向工程的應用領域 ? 逆向工程已成為聯(lián)系新產(chǎn)品開發(fā)過程中各種先進技術的紐帶 ,并成為消化、吸收先進技術及實現(xiàn)新產(chǎn)品快速開發(fā)的重要技術手段。其主要應用領域如下 : ? (1)對產(chǎn)品外形美學有特別要求的領域 ? 由于設計師習慣于依賴 3D實物模型對產(chǎn)品設計進行評估 ,因此 ,產(chǎn)品幾何外形通常不是應用 CAD軟件直接設計的 ,而是首先制作全尺寸的木質或黏土模型或比例模型 ,然后利用逆向工程技術重建產(chǎn)品數(shù)字化模型。 上一頁 返回 綠色設計 ? 綠色設計的基本概念 ? 綠色設計 (Green Design)也稱生態(tài)設計 (EcologicalDesign)、環(huán)境設計(DesignforEnvironment)或環(huán)境意識設計(EnvironmentConsciousDesign),其在產(chǎn)品整個生命周期內 ,著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性 (可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等 )并將其作為設計目標 ,在滿足環(huán)境目標要求的同時 ,保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命和質量等要求。綠色設計的原則被公認為“ 3R”原則 ,Reduce、Reuse和 Recycle,即減少環(huán)境污染、減小能源消耗及產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用。 下一頁 返回 綠色設計 ? 綠色設計的內容和方法 ? 1. 綠色設計的內容 ? 綠色設計的主要內容包括綠色設計的材料選擇、面向可拆卸性和回收性設計、面向制造和裝配設計、產(chǎn)品的成本分析和壽命周期評估等。 ? (1)綠色設計的材料選擇 (DesignforMaterials,簡稱 DFM) ? 材料選擇是綠色設計不可缺少的組成部分 ,是產(chǎn)品開發(fā)過程最早且最重要的設計決策 ,同時又是一種重要的綠色設計手段。選擇合適的滿足綠色設計要求的材料可以使產(chǎn)品對環(huán)境的影響降至最小。因此 ,綠色設計要求選材時不僅要考慮產(chǎn)品的使用要求和性能 ,更要優(yōu)先考慮產(chǎn)品的環(huán)境性能 ,即優(yōu)先考慮在其本身制備過程中低能耗、少污染 ,產(chǎn)品報廢后便于回收再生重用或易于降解 ,具有良好環(huán)境協(xié)調性的綠色材料。 上一頁 下一頁 返回 綠色設計 ? 具體的措施包括選用可回收再生的材料、節(jié)能型材料