數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展狀況分析-資料下載頁
2025-06-24 14:07本頁面
【正文】 AD／CAM技術(shù)進行生產(chǎn)的優(yōu)勢非常明顯。CAD／CAM主要是指采用先進的計算機軟硬件手段進行產(chǎn)品三維造型、結(jié)構(gòu)設計、裝配仿真、加工仿真、數(shù)控加工編程等，其中產(chǎn)品的三維造型是基礎，從CAD三維模型到數(shù)控加工程序的生成通常不需人工干預，可由CAM軟件自動產(chǎn)生。產(chǎn)品的三維造型設計通常有正向設計和逆向設計兩種。正向設計是指通過工程師對待開發(fā)產(chǎn)品概念的理解來進行產(chǎn)品的設計．即由概念到圖紙或數(shù)字模型的過程。逆向工程則是從已有產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ统霭l(fā)。反求產(chǎn)品原始設計參數(shù)．并在此基礎上進行產(chǎn)品的設計開發(fā)。正向設計講究的是創(chuàng)意。通常開發(fā)周期較長；逆向設計則較快，可實現(xiàn)一般正向設計無法實現(xiàn)的產(chǎn)品設計，有時只是對成功產(chǎn)品的復制。開發(fā)成本一般較低。目前最常用的CAD，CAM設計工具有：UG、Pro／E、CATIA、PowerShape／PowerMill等。其中UG、Pro /E應用較普遍,而CATIA在航空、汽車工業(yè)領域的應用近年來呈上升趨勢。對逆向設計而言,如果測量手段為簡單的手工測量或通用三坐標測量機(CMM) ,所得數(shù)據(jù)較少(一般少于一萬點) ,可使用UG、Pro /E或CATIA進行處理并生成最終三線數(shù)模。如果采用的測量工具為激光掃描,因數(shù)據(jù)量非常大(一般有100萬點以上) ,需要大數(shù)據(jù)(點云)處理軟件如CopyCAD、Geomagic、Surfacer等,來對數(shù)據(jù)進行處理,其輸出為可被通用CAD /CAM軟件所接受的STL、IGES、DXF等。C、快速成型。采用激光等技術(shù)將樹酯、ABS、PC等材料按產(chǎn)品的三維造型(S11格式)進行快速燒結(jié)并成型。這種成型技術(shù)可以不必制造模具就做出完整的樣機．不僅可大大加速了新產(chǎn)品的開發(fā)進度。還可節(jié)約大量成本。D、三坐標測量及計算機輔助檢測(CMM／CAI)。產(chǎn)品逆向設計最根本的就是對樣件的三維測量或三維數(shù)字化。計算機輔助檢測(CAI或CAV)是最近幾年才廣泛應用的，尤其是在歐美發(fā)達國家．三維掃描測量的一半以上的應用為產(chǎn)品的快速檢測。即比較產(chǎn)品與設計間的誤差，從而找到改進產(chǎn)品制造工藝或設計方案的方法。除了傳統(tǒng)的手工測量外，常見的數(shù)字化方法包括三坐標測量機測量、光柵掃描、以及最新的三維激光掃描等多種。三坐標測量機測量的主要工具是三坐標測量機(CMM)，是目前使用最廣泛的高精度測量手段[12]。主要有龍門式、立柱式、機器臂式等幾種。6數(shù)字化制造技術(shù)的未來發(fā)展展望隨著計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，使得基于多媒體計算機系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡的數(shù)字化制造技術(shù)為現(xiàn)代制造系統(tǒng)的并行作業(yè)、分布式運行、虛擬協(xié)作、遠程操作與監(jiān)視等提供了可能。數(shù)字化制造技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展趨勢如下[13]：1 制造信息的數(shù)字化制造信息的數(shù)字化將實現(xiàn)C A D/C A P P / C A M / C A E的一體化，使產(chǎn)品向無圖樣制造方向發(fā)展，如產(chǎn)品C A D數(shù)據(jù)經(jīng)過校核，直接傳送給數(shù)控機床完成加工就是一例。2制造業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)輔助制造方向發(fā)展通過局域網(wǎng)實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部并行工程，通過因特網(wǎng)建立跨地區(qū)的虛擬企業(yè)，實現(xiàn)資源共享優(yōu)化配置，使制造業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)輔助制造方向發(fā)展?，F(xiàn)在不少企業(yè)已在數(shù)字化網(wǎng)絡電子商務方面邁出了可喜的四大步：（1）轉(zhuǎn)變（Transform）。企業(yè)核心的流程轉(zhuǎn)變，以適應數(shù)字化企業(yè)和電子商務的要求。（2）建立（Building）。在企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)及應用的基礎上建立強大、易用和高度集中的電子商務應用。（3）運用（Run）。創(chuàng)造一種具有可擴展性、可用性和安全性的數(shù)字化經(jīng)營環(huán)境。（4）利用（Leverage）。對已取得的數(shù)據(jù)進行深度分折，并轉(zhuǎn)化為自身進一步持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。可以預料，數(shù)字制造的各個子系統(tǒng)將會不斷完善并進入實用階段。3 將數(shù)字化技術(shù)注入傳統(tǒng)產(chǎn)品，開發(fā)新產(chǎn)品[14]將數(shù)字化技術(shù)注入傳統(tǒng)產(chǎn)品，開發(fā)新產(chǎn)品，無論從工業(yè)裝備和人民生活需求都是社會發(fā)展的趨勢。在我國利用適用先進制造技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，重點應是擴大利用數(shù)字化制造技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，繼續(xù)大力開展數(shù)字化制造技術(shù)的研究開發(fā)。國家應在數(shù)字裝備和數(shù)字制造的基礎研究方面加大資助力度，制定并實施“振興裝備制造業(yè)專項計劃”，建立國家級的研究中心和工程中心；與數(shù)字地球、數(shù)字流域、數(shù)字城市等數(shù)字技術(shù)相適應，大力發(fā)展和應用適合我國國情和國防建設的數(shù)字制造技術(shù)和精密、重大數(shù)字裝備；特別重視人才隊伍建設，大力培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新意識、思維活躍、立足國內(nèi)的從事數(shù)字制造基礎研究的高科技人才；積極開展數(shù)字制造的國際交流和合作，盡快提高我國數(shù)字制造的研究水平，實現(xiàn)我國制造業(yè)的跨躍式發(fā)展。伴隨著網(wǎng)絡化、信息化的飛速發(fā)展，必將推動數(shù)字制造技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用，數(shù)字制造技術(shù)將日趨完善，數(shù)字制造系統(tǒng)將成為新一代制造系統(tǒng)的主流。參考文獻[1]張訓杰，童偉國，陳林靜，胡金澤．先進制造技術(shù)與數(shù)字化制造田．裝備制造技術(shù)，．[2]呂琳，[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009, 22(1):87~88．[3]羅垂敏．數(shù)字化制造技術(shù)．電子工藝技術(shù)，2007，1．[4]黃德中，魏宏玲．數(shù)字化技術(shù)在輪胎模具設計制造中的應用．模具技術(shù)．2002．3．[5]周祖德，雜文勇，陳幼平．數(shù)字制造的概念與科學問題．中國機械工程．2001．1．[6]鄭力，劉大成，李志忠．數(shù)字化加工過程：概念、結(jié)構(gòu)及其應用田．中國機械工程，1999，10(9)：1060一1062．[7]周祖德，盛步云．數(shù)字化協(xié)同與網(wǎng)絡交互設計．北京：科學出版社，2005．[8]鄭力，劉大成，李志忠．數(shù)字化加工過程、概念、結(jié)構(gòu)及其應用．中國機械工程．1999，10．[9]胡平．車身部件快速仿真設計與數(shù)字化模具化．鍛造與沖壓，2005，7．[10]楊文通，王蕾，劉志峰．數(shù)字化網(wǎng)絡化制造技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，2004．[11][J].電子工藝技術(shù)，2007, 28(1):52~54．[12]楊海成．數(shù)字化設計制造技術(shù)基礎．西安：西北工業(yè)大學出版社．2006．[13][J].機械零部件，2009, 3: 76~78[14]楊平，廖寧波，丁建平．數(shù)字化制造概論．北京：國防工業(yè)出版社．2005．14 / 14
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