【正文】 元素P={P1,P2 ,P3 … } Qi Qi+1 Φi pi I O D 產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型 Q— 狀態(tài)集，包含子狀態(tài)元素 Q={Q1,Q2 ,Q3… },Qi與 Pi對(duì)應(yīng) Φ— 映射集，包含子映射元素 Φ ={Φ1, Φ2 , Φ3… }。 ? 設(shè)計(jì)自由度與開(kāi)發(fā)成本之間關(guān)系 有資料表明一旦概念設(shè)計(jì)被確定，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的 60～ 70％也就確定下來(lái)了，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段很難或不能糾正概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品的缺陷。 CAD/CAM技術(shù) 19 2022/6/2 研究產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的意義 ? 概念設(shè)計(jì)表現(xiàn)為一個(gè)由粗到精 、 由模糊到清楚 、 由抽象到具體 、 不斷進(jìn)化的過(guò)程 。 CAD/CAM技術(shù) 18 2022/6/2 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)內(nèi)涵 ? 在確定任務(wù)之后 ， 通過(guò)抽象化 ， 擬定功能結(jié)構(gòu) ，尋求 適當(dāng)?shù)淖饔迷砑捌浣M合等 ， 確定出基本求解途徑 ， 得出求解方案 ， 這一部分設(shè)計(jì)工作叫做概念設(shè)計(jì) 。 以概念產(chǎn)品為目標(biāo)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中自由度最大、最復(fù)雜、也最重要、最有決定意義的設(shè)計(jì)階段。 CAD/CAM技術(shù) 17 2022/6/2 計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（略） ? 概念設(shè)計(jì)階段主要任務(wù)是在需求分析的基礎(chǔ)上發(fā)展概念產(chǎn)品 。 ? 2） 參數(shù)化設(shè)計(jì) 其特點(diǎn)是功能 、 布局 、 零件的幾何拓?fù)潢P(guān)系均保持不變 ， 僅改變零件的尺寸參數(shù) 。 ? 4） 公差設(shè)計(jì) 制定形狀 、 位置 、 尺寸精度及表面粗糙度 。 ? 2） 布局設(shè)計(jì) 完成技術(shù)實(shí)體部分 （ 零部件 ） 的排列組合 。 繪制技術(shù)圖樣 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 性能實(shí)驗(yàn) 用戶使用 鑒定通過(guò)？ N Y 概念設(shè)計(jì)階段 CAD/CAM技術(shù) 13 2022/6/2 ? 通過(guò)用戶試用 、 設(shè)計(jì)定型 ， 進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃 ， 投入生產(chǎn)制造 。 這階段的主要工作包括零部件布局排列 、運(yùn)動(dòng)副設(shè)計(jì) 、 人－機(jī)－環(huán)境的關(guān)系以及零部件選材 、 結(jié)構(gòu)尺寸等 ， 再進(jìn)行總體優(yōu)化 、計(jì)算 ， 確定產(chǎn)品裝配草圖 。 在此基礎(chǔ)上 ， 根據(jù)技術(shù) 、 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)已建立的各種功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià) 、比較 ， 從中求得較好的最佳原理方案 。 開(kāi)始 需求分析 可行性分析 制訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) CAD/CAM技術(shù) 10 2022/6/2 ? 概念設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是產(chǎn)品功能原理的設(shè)計(jì) 。 CAD/CAM技術(shù) 6 2022/6/2 研究計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法 ? 首先應(yīng)從 設(shè)計(jì)過(guò)程分析 入手 ， 探討計(jì)算機(jī)應(yīng)用的必要性和可行性；其次從設(shè)計(jì)過(guò)程的本質(zhì)是創(chuàng)新 ， 而產(chǎn)品創(chuàng)新的核心在于 構(gòu)思創(chuàng)新產(chǎn)品概念 ， 研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性內(nèi)涵； ? 然后從設(shè)計(jì)是為滿足市場(chǎng)需求的角度學(xué)習(xí)和掌握如參數(shù)化變量化設(shè)計(jì) 、 模塊化設(shè)計(jì)等方法 ， 認(rèn)識(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可變性 、 繼承性；還要從設(shè)計(jì)結(jié)果的描述和表達(dá)方法上了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可視化技術(shù)等計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)概念 、 方法和技術(shù) 。 CAD/CAM技術(shù) 4 2022/6/2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn) ? 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn) ， 是研究設(shè)計(jì)的全過(guò)程 ， 并分階段 、 按步驟 、 有計(jì)劃地進(jìn)行設(shè)計(jì)；突出人的創(chuàng)造性思維 ， 運(yùn)用計(jì)算機(jī)手段和各種工具 ， 探求更多突破性方案 ， 開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品；強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì) 、 制造與管理的一體化 ， 人－機(jī)－環(huán)境的協(xié)調(diào)化以及設(shè)計(jì)結(jié)果的整體最優(yōu)化 。CAD/CAM技術(shù) 計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法 杜義賢 Email: Tel:13972602312 Office: M2510 CAD/CAM技術(shù) 2 2022/6/2 主要內(nèi)容 ? 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程分析 ? 計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì) ? 參數(shù)化與模塊化設(shè)計(jì) CAD/CAM技術(shù) 3 2022/6/2 概述 ? 所謂設(shè)計(jì) ， 是設(shè)計(jì)者根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要 ，通過(guò)思維 、 規(guī)則 、 分析和決策過(guò)程 ， 最終把設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的技術(shù)方案 。 設(shè)計(jì)方法學(xué)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)律和方法的一門(mén)學(xué)科，研究的目的是為使長(zhǎng)期處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)活動(dòng)變得更合理化、科學(xué)化、算法化、規(guī)律化，這是利用計(jì)算機(jī)輔助人類(lèi)完成更多設(shè)計(jì)活動(dòng)的前提，同時(shí)也為整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程連續(xù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化提供了可能性。 CAD/CAM技術(shù) 5 2022/6/2 計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng) ? 以計(jì)算機(jī)硬件 、 軟件為支撐環(huán)境 ， 采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法 ，通過(guò)各個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的描述 、 計(jì)算 、 分析 、 優(yōu)化 、繪圖 、 工藝設(shè)計(jì) ， 它克服了傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)的缺陷，充分利用計(jì)算機(jī)高速、準(zhǔn)確、高效的計(jì)算功能，圖形處理、文字處理功能，以及對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳遞、加工功能，在運(yùn)行過(guò)程中，結(jié)合人的經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)及創(chuàng)造性，形成一個(gè)人機(jī)交互、各盡所長(zhǎng)、緊密配合的系統(tǒng)。 CAD/CAM技術(shù) 7 2022/6/2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程分析 ? 任務(wù)規(guī)劃階段 ? 概念設(shè)計(jì)階段 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 ? 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 ? 定型生產(chǎn)階段 CAD/CAM技術(shù) 8 2022/6/2 產(chǎn)品 設(shè)計(jì)過(guò)程 CAD/CAM技術(shù) 9 2022/6/2 ? 任務(wù)規(guī)劃階段要進(jìn)行需求分析 、可行性分析 ， 根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的發(fā)展目標(biāo) 、 現(xiàn)有設(shè)備能力及科研成果等 ， 確定設(shè)計(jì)參數(shù)及約束條件 ， 最后明確詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求作為設(shè)計(jì) 、 評(píng)價(jià)和決策的依據(jù) ， 制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 。 首先將系統(tǒng)總功能分解為若干復(fù)雜程度較低的分功能 —— 功能元 ， 通過(guò)各種方法求得各功能元的多個(gè)解 ， 組合功能元的解或直接求得系統(tǒng)原理解 。 構(gòu)造設(shè)計(jì)模型 功能劃分 確定設(shè)計(jì)方案 審查評(píng)價(jià)滿意否？ Y N CAD/CAM技術(shù) 11 2022/6/2 ? 該階段要將功能原理方案具體化為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)草圖 ， 以便進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù) 、 經(jīng)濟(jì)分析 、修改薄弱環(huán)節(jié) 。 N Y 結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 分析、計(jì)算、優(yōu)化 確定產(chǎn)品裝配草圖 審查評(píng)價(jià)滿意否？ 概念設(shè)計(jì)階段 CAD/CAM技術(shù) 12 2022/6/2 ? 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在上述裝配草圖的基礎(chǔ)上 ， 進(jìn)行零部件的分解設(shè)計(jì) 、 優(yōu)化計(jì)算等工作 ， 通過(guò)模型試驗(yàn)檢查產(chǎn)品的功能和零部件的性能 ， 并加以改進(jìn) ， 完成全部生產(chǎn)圖樣 ， 進(jìn)行工藝設(shè)計(jì) ， 編制工藝規(guī)程文件等有關(guān)技術(shù)文件 。 設(shè)計(jì)定型 生產(chǎn)規(guī)劃 生產(chǎn)制造 產(chǎn)品 結(jié)束 CAD/CAM技術(shù) 14 2022/6/2 CAD/CAM工作過(guò)程 CAD/CAM技術(shù) 15 2022/6/2 設(shè)計(jì)任務(wù)劃分 ? 深入研究各個(gè)階段的主要任務(wù) ， 可將設(shè)計(jì)任務(wù)分為： ? 1） 功能設(shè)計(jì) 確定產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 ? 3） 參數(shù)設(shè)計(jì) 定義零部件的幾何形狀及尺寸參數(shù) 。 CAD/CAM技術(shù) 16 2022/6/2 設(shè)計(jì)類(lèi)型劃分 ? 針對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中各設(shè)計(jì)任務(wù)所占的比重 ， 又