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篇1

[關(guān)鍵詞]汽車設(shè)計(jì)；數(shù)字化；制造

中圖分類號(hào)：D622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）25-0013-01

前言：汽車制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程在一定程度上反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的現(xiàn)代化進(jìn)程。我國(guó)很早以前就將汽車生產(chǎn)作為國(guó)家發(fā)展的重點(diǎn)，在過(guò)去的幾十年間，我國(guó)汽車制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有以及不斷發(fā)展的過(guò)程，汽車生產(chǎn)技術(shù)水平也在發(fā)生著日新月異的變化。我國(guó)在提升產(chǎn)量的同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備以及管理手段的提升。本文通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)在汽車生產(chǎn)與制造中應(yīng)用介紹，分析了目前汽車行業(yè)常見(jiàn)的數(shù)字化技術(shù)以及信息系統(tǒng)，以推動(dòng)我國(guó)汽車設(shè)計(jì)制造的發(fā)展，提升行業(yè)水平。

1. 數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用概況

1.1 數(shù)字化技術(shù)的概念

數(shù)字化技術(shù)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體技術(shù)等，進(jìn)行信息獲取、信息處理，并與實(shí)際生產(chǎn)需求相結(jié)合，進(jìn)行產(chǎn)品外觀及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、性能的模擬以及生產(chǎn)制造，以生產(chǎn)出符合需求的產(chǎn)品。在此過(guò)程中，計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)中的交互圖形系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算和數(shù)據(jù)分析處理。計(jì)算機(jī)輔助軟件的開(kāi)發(fā)和使用可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可視化和便捷化。數(shù)字化技術(shù)能夠有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，在今天產(chǎn)品制造日益精密化、復(fù)雜化的環(huán)境下，具有十分重要的意義。在企業(yè)的數(shù)字化體系建設(shè)過(guò)程中，包含著設(shè)計(jì)與生產(chǎn)平臺(tái)的構(gòu)建，以及評(píng)審體系的建立，涉及范圍廣、部門(mén)多，且一定程度上取決于公司運(yùn)行和管理的結(jié)構(gòu)。因此，實(shí)現(xiàn)汽車設(shè)計(jì)制造中的數(shù)字化，需要對(duì)企業(yè)進(jìn)行全方面的考量，從而企業(yè)提升開(kāi)發(fā)能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)制造時(shí)遵循的原則

針對(duì)數(shù)字化技術(shù)的特點(diǎn)，汽車設(shè)計(jì)制造應(yīng)遵循兩個(gè)原則：科學(xué)性和實(shí)用性。科學(xué)性主要體現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)者需對(duì)汽車制造技術(shù)要求、數(shù)字化技術(shù)要點(diǎn)以及影響制造效果的因素全面了解，使數(shù)數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)中得到最大化利用。除了設(shè)計(jì)方法的科學(xué)化，設(shè)計(jì)理念和精神、設(shè)計(jì)手段等都要遵循科學(xué)方法，只有將數(shù)字化技術(shù)貫穿到汽車的實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，才能更好的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)新技術(shù)的探索和研發(fā)。實(shí)用性原則建立在汽車的實(shí)際生產(chǎn)情況上，由于汽車實(shí)際制造車間較科研場(chǎng)所來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)陋，生產(chǎn)能力較為落后，因此，一些精度高、難度大的生產(chǎn)任務(wù)難以實(shí)現(xiàn)。因此，為了使設(shè)計(jì)方案盡可能滿足實(shí)際生產(chǎn)能力，數(shù)字化技術(shù)的容錯(cuò)率應(yīng)適度提高，并充分考慮影響設(shè)計(jì)方案的外部因素。此外，企業(yè)堅(jiān)持實(shí)用性能夠避免不必要的投入，最大限度保證技術(shù)可靠性和經(jīng)濟(jì)性，提高汽車生產(chǎn)制造水平，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3 數(shù)字化技術(shù)之于汽車設(shè)計(jì)制造的意義

數(shù)字化技術(shù)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)具有十分重要的意義。數(shù)字化技術(shù)較傳統(tǒng)制造技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)。首先，數(shù)字化技術(shù)的分散性和獨(dú)立性能夠?qū)?fù)雜整體分解化、詳細(xì)化，并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，方便查找及實(shí)用。其次，數(shù)字化技術(shù)建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，因此能夠進(jìn)行個(gè)幾何數(shù)據(jù)的計(jì)算，同時(shí)可以對(duì)模型進(jìn)行和修正。例如，力學(xué)、聲波等信息通過(guò)計(jì)算、建模的步驟，可以將具體信息直觀的反映出來(lái)，且易于修改。此外，由于數(shù)字化技術(shù)大量使用信息系統(tǒng)，因此廣泛使用于汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)等需要數(shù)據(jù)處理和融合、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)選擇的環(huán)節(jié)。未來(lái)信息計(jì)算的發(fā)展也將帶動(dòng)汽車數(shù)字化水平的提高，汽車設(shè)計(jì)制造過(guò)程的現(xiàn)代化將是汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，其中逆向工程技術(shù)最為常見(jiàn)。逆向工程技術(shù)將多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，常用于產(chǎn)品的快速改造或仿制，是新技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。在使用中，根據(jù)可用數(shù)據(jù)信息，制作出自由曲面并對(duì)其進(jìn)行反求設(shè)計(jì)，和實(shí)體設(shè)計(jì)，從而得到所需模型產(chǎn)品。目前，逆向工程技術(shù)廣泛應(yīng)用于激光快速成型中。在汽車設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)師常通過(guò)油泥模型制作進(jìn)行構(gòu)思創(chuàng)作，因此需要對(duì)制作好的油泥模型進(jìn)行信息采集，這時(shí)可以采用非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)主要通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)獲汽車模型的三維數(shù)據(jù)信息。由于其不需要接觸，因此能夠適用于大多數(shù)測(cè)量實(shí)體，并節(jié)省測(cè)試時(shí)間。在汽車模型的測(cè)量中，除了以上部分，還需對(duì)數(shù)據(jù)噪聲點(diǎn)進(jìn)行處理，避免尖角或邊沿對(duì)數(shù)據(jù)的影響。此外，數(shù)字化技術(shù)還常用于汽車覆蓋模具尤其是拉伸模型的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)覆蓋模件的三維模型設(shè)計(jì)，配以部分優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)模件的構(gòu)建。以拉延筋為例，通過(guò)構(gòu)建二維特征曲線得到拉延筋曲面，將其與光滑曲面相連接，從而得到所需模件，可以大大提升設(shè)計(jì)效率，提高設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。

2.2 數(shù)字化技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

在汽車制造中，數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量上，還體現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本上。數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)ζ嚹Ｐ瓦M(jìn)行數(shù)據(jù)更改，尤其是復(fù)雜的曲面，能夠有效簡(jiǎn)化加工工作，降低成本，同時(shí)提高產(chǎn)品精度。企業(yè)對(duì)數(shù)字化系統(tǒng)的建立能夠改善企業(yè)整體生產(chǎn)狀況，提升生產(chǎn)水平，而具體工件和刀具的數(shù)字化使用則對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著重要的意義。刀具和工件的科學(xué)化是汽車數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵。將確立好的模型參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通過(guò)刀具對(duì)工件毛坯、原材料等進(jìn)行加工。采用這種方法，可以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的科學(xué)測(cè)量，同時(shí)可以檢測(cè)加工狀態(tài)，并對(duì)緊急狀況及時(shí)采取措施。除此之外，數(shù)字化技術(shù)還常見(jiàn)于刀具軌跡的設(shè)置中，由于汽車制造道具走向多樣，因此針對(duì)不同生產(chǎn)要求，應(yīng)選擇合適的刀具軌跡。目前較為常用的為平行切法，采用這種方法不僅可以實(shí)現(xiàn)加工質(zhì)量的最大化，同時(shí)操作難度較低，能夠縮短生產(chǎn)周期，減小企業(yè)成本。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，針對(duì)可能出現(xiàn)的球頭銑刀運(yùn)動(dòng)過(guò)大的情況，要及時(shí)進(jìn)行參數(shù)處理，同時(shí)對(duì)基本參數(shù)如坐標(biāo)系進(jìn)行檢查，以保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定和高效化。

2.3 數(shù)字化技術(shù)在汽車評(píng)審體系中的應(yīng)用

汽車評(píng)審體系的數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)在評(píng)審模型構(gòu)架上。企業(yè)的數(shù)字化評(píng)審體系應(yīng)包含四個(gè)部分，分別是產(chǎn)品造型、零部件開(kāi)發(fā)、總布置、整車分析和制造工程。后兩種為評(píng)審過(guò)程的重點(diǎn)。在此過(guò)程中，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)汽車評(píng)審的直觀性和統(tǒng)一性。定義模數(shù)成熟度要求，將不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)模數(shù)成熟度差異化。例如模具制造要求最終的三維模型，而計(jì)算機(jī)輔助分析等后續(xù)工作則對(duì)模數(shù)要求不高，能夠反映相關(guān)特征即可。此外，規(guī)范數(shù)據(jù)流程，是評(píng)審工作的基礎(chǔ)。將重要節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)凍結(jié)，保證下游系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用的可靠性，保證評(píng)審工作的順利進(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)：

數(shù)字化已成為汽車行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化技術(shù)已逐漸應(yīng)用于設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及軟件等的革新推動(dòng)著汽車生產(chǎn)與制造業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展。高質(zhì)量、高效率的數(shù)字化生產(chǎn)逐漸取代原有的生產(chǎn)模式，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)研發(fā)體系也得到了有效的提升。我國(guó)的汽車制造數(shù)字化水平還有很大的發(fā)展空間，未來(lái)將有更多的先進(jìn)技術(shù)投入到實(shí)際設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，將推動(dòng)汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

篇2

時(shí)代的快速發(fā)展，使得汽車的社會(huì)需求量也大大提高，人們對(duì)于汽車產(chǎn)品的質(zhì)量以及汽車產(chǎn)品的更新的速度也有更高的要求。為滿足社會(huì)的需要及人們的需要，汽車制造企業(yè)必須想辦法提升汽車產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及加快產(chǎn)品更新速度。這樣，企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)字化技術(shù)的誕生為汽車制造的發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)有利條件，使這一切成為現(xiàn)實(shí)。本文詳細(xì)介紹了數(shù)字化技術(shù)的概念，以及數(shù)字化技術(shù)的理論基礎(chǔ)，分析了數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，包括了拉延模及拉延面等方面的設(shè)計(jì)，并且提出了汽車制造采用數(shù)字化技術(shù)所存在的優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】

數(shù)字化技術(shù)；汽車設(shè)計(jì)；制造；應(yīng)用

最近幾年，隨著汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)必須加快新產(chǎn)品推出的速度。企業(yè)需要降低汽車生產(chǎn)成本，同時(shí)提高汽車生產(chǎn)的效率，并且要保證汽車的性能。在這個(gè)背景下，數(shù)字化汽車制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字化技術(shù)是先進(jìn)的、科學(xué)的以及系統(tǒng)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)在汽車制造的各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用較為廣泛，較大程度上提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，在汽車制造企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中起到了重要而又積極的作用。

1數(shù)字化技術(shù)的概念

二十一世紀(jì)，人們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)也使人們生活的各個(gè)方面發(fā)生翻天覆地的變化。關(guān)于數(shù)字化技術(shù)，其是指借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及多媒體等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要，快速進(jìn)行相關(guān)信息的獲取，對(duì)產(chǎn)品各方面的信息進(jìn)行處理，以此來(lái)完成產(chǎn)品外觀及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、性能的模擬以及生產(chǎn)制造，從而較快地制造出能滿足客戶需要的產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件的大量研發(fā)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（）系統(tǒng)的誕生。系統(tǒng)的最重要的部分是數(shù)據(jù)庫(kù)，其采用的軟件為交互圖形系統(tǒng)，其具有較強(qiáng)的計(jì)算和數(shù)據(jù)分析能力。系統(tǒng)對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以在二維或者三維的空間里進(jìn)行，具有較高的準(zhǔn)確度，系統(tǒng)的應(yīng)用使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與質(zhì)量得到了較大程度上的提高，系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)等一起為機(jī)械制造業(yè)中數(shù)字化的廣泛使用創(chuàng)造了有利條件。

2數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)的理論依據(jù)

數(shù)字化制造相比傳統(tǒng)制造具有較大的優(yōu)勢(shì)：數(shù)字化技術(shù)能夠系統(tǒng)地、獨(dú)立地、靈活地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，制造參數(shù)的數(shù)字化是其本質(zhì)特征。其中，數(shù)字化技術(shù)最典型的特點(diǎn)是其具有分散性、獨(dú)立性，能夠?qū)?fù)雜的、不明確的相關(guān)信息進(jìn)行具體化、詳細(xì)化，并以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行代替。并且，計(jì)算機(jī)制造學(xué)是數(shù)字化制造中的基本理論。所謂計(jì)算機(jī)制造學(xué)，是指在建立各種設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)對(duì)其幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，其中包括計(jì)算機(jī)智能運(yùn)算的使用。通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算，將制造所需要的具體信息例如振動(dòng)、聲波以及力學(xué)等計(jì)算出來(lái)，再建立設(shè)計(jì)模型，對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行調(diào)整和修正。模型中的一系列信息用具體的數(shù)字進(jìn)行表示，從而使模型變成包含大量數(shù)據(jù)信息的“系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造時(shí)的精確性、靈活性和合理性。計(jì)算機(jī)制造學(xué)涉及多方面的理論，其中計(jì)算機(jī)幾何數(shù)據(jù)融合理論是其最關(guān)鍵的部分。計(jì)算機(jī)幾何和組合幾何、代數(shù)幾何等都是解決制造中的幾何問(wèn)題的重要辦法，而且均對(duì)產(chǎn)品制造中困難的處理起到了較大的作用。幾何模型、空間計(jì)算、計(jì)算機(jī)模擬等都是其理論結(jié)構(gòu)，其中包含了數(shù)據(jù)和信息融合的過(guò)程。信息和數(shù)據(jù)的融合實(shí)際上是對(duì)諸多信息進(jìn)行整理合并，其處理的順序應(yīng)由低至高進(jìn)行，在低層往高層遞增的過(guò)程中，其信息抽象性也逐步增強(qiáng)。數(shù)字化技術(shù)中數(shù)據(jù)融合的辦法包括信息互補(bǔ)以及傳感器信息的傳輸。信息互補(bǔ)能夠?qū)F(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行優(yōu)勝劣汰的選擇，最終確定最為合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。

3數(shù)字化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

就目前而言，在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，逆向工程技術(shù)是其中各種先進(jìn)技術(shù)中的關(guān)鍵，在汽車、家用電器、飛機(jī)、摩托車等新產(chǎn)品的研發(fā)中被廣泛應(yīng)用，其能夠?qū)⑵渌夹g(shù)進(jìn)行有效結(jié)合以及利用。新產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)及生產(chǎn)離不開(kāi)逆向工程技術(shù)的應(yīng)用。逆向工程技術(shù)被普遍被應(yīng)用于原有產(chǎn)品的快速改造或者快速仿制中，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速更新，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，逆向工程技術(shù)的設(shè)計(jì)是反向進(jìn)行的，其根據(jù)該技術(shù)獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，制作出一張具有抽象性的自由曲面，接著利用曲面反求軟件對(duì)其進(jìn)行反求設(shè)計(jì)，然后把其引入或者等實(shí)體化設(shè)計(jì)軟件中，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。需要注意的是，逆向工程技術(shù)對(duì)于激光快速成型制造的影響越來(lái)越明顯，其起到的作用越來(lái)越大。除此之外，在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師一般會(huì)憑借自己的想象及構(gòu)思來(lái)設(shè)計(jì)汽車產(chǎn)品原型，而且往往采用油泥塑造的方式，制造出理想的汽車模型。之后，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，獲取汽車模型的三維數(shù)據(jù)信息。其中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)分為兩種，其分別是非接觸式及接觸式。非接觸式相比接觸式具有一定的優(yōu)勢(shì)，比如其使用范圍廣、測(cè)量的速度快，在汽車模型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用更為廣泛。本文針對(duì)的汽車的車身三維數(shù)據(jù)的獲取就是利用非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)完成的。因?yàn)楂@取的數(shù)據(jù)都必定會(huì)將噪聲點(diǎn)帶入，尤其是位于尖角及邊沿周邊的位置的噪聲點(diǎn)比較突出，并且通過(guò)激光掃描得到的大量數(shù)據(jù)信息也會(huì)對(duì)曲面重建的算法造成嚴(yán)重的影響，于是一定要處理其相關(guān)數(shù)據(jù)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)測(cè)量系統(tǒng)的軟件自帶對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行初步處理的功能，其中包括對(duì)異常數(shù)據(jù)及噪聲數(shù)據(jù)的處理，以及還包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、補(bǔ)充遺點(diǎn)、使其三角面片化等。所以，為滿足設(shè)計(jì)的需要，可以對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，然后進(jìn)行相關(guān)操作，比如變換坐標(biāo)及獲取截面等。

4數(shù)字化技術(shù)在汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)在汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)中也得到了較為有效的應(yīng)用。拉延模型的設(shè)計(jì)，是基于覆蓋件產(chǎn)品的三維模型上進(jìn)行，對(duì)其邊界進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。其凹模圓角、工藝補(bǔ)充面、拉延筋、壓料面的設(shè)計(jì)均可以在數(shù)字化軟件平臺(tái)上進(jìn)行。壓料面、工藝補(bǔ)充面、拉延筋和覆蓋件產(chǎn)品模型一起，組成了一個(gè)完整的拉延模型面幾何模型。

4.1拉延模型面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充面時(shí)，沖壓方面的確定是第一步，盡可能保證各個(gè)部位具有相似的拉延深度，方便其拉延成形。設(shè)計(jì)壓料面采用了三種方法，其分別是邊界法、掃描法和延展法。拉延筋的設(shè)計(jì)步驟如下所示：第一、制作類似半圓弧的二維特征曲線；第二、通過(guò)掃描生成拉延筋曲面；第三、旋轉(zhuǎn)圓角將拉延筋和兩邊的光滑曲面相連接。按照實(shí)際需求選擇拉延筋尺寸的大小。進(jìn)行凹模圓角的設(shè)計(jì)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：在工藝延伸面和壓料面的相交線位置進(jìn)行倒圓角變尺寸的處理，并且應(yīng)該根據(jù)其金屬流動(dòng)性進(jìn)行圓角大小的取值。

4.2拉延模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)拉延模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括凹模、凸模和壓邊圈三大方面的內(nèi)容。并且拉延模其三大方面的設(shè)計(jì)高度需要根據(jù)壓力機(jī)的特點(diǎn)而定。以下是凹模設(shè)計(jì)的基本步驟：第一、創(chuàng)建凹模二維特征輪廓的曲線；第二、進(jìn)行拉伸操作制造出實(shí)體，利用拉延模型除去多余的部分；第三、在以上基礎(chǔ)上，進(jìn)行布爾計(jì)算，對(duì)其局部特征進(jìn)行細(xì)致處理，例如建凸臺(tái)、挖孔、建導(dǎo)柱、增加肋板等；第四、進(jìn)行倒角操作，制造出凹模、凸模以及壓邊圈；第五、進(jìn)行墊塊、頂桿、擋料銷等零件的設(shè)計(jì)。

5數(shù)字化技術(shù)在汽車模具制造中的應(yīng)用

汽車自動(dòng)化制造業(yè)也普遍采用了數(shù)字化技術(shù)，其不僅能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真、展示加工的具體步驟，也能馬上進(jìn)行改變，其不但提高了模具設(shè)計(jì)和制造的效率，而且使復(fù)雜曲面的加工精度得到提升。

5.1工件和刀具的設(shè)置將上文所提到的汽車覆蓋件模具以統(tǒng)一的格式進(jìn)行保存，并將其引入到數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件中，對(duì)工件毛坯、原材料及原點(diǎn)等進(jìn)行加工。打開(kāi)工件設(shè)置選項(xiàng)，對(duì)工件進(jìn)行設(shè)置，對(duì)毛坯尺寸的外形進(jìn)行設(shè)定以及創(chuàng)建加工坐標(biāo)系，之后調(diào)整其刀具號(hào)、下刀量以及冷卻量等相關(guān)參數(shù)，還應(yīng)整理、檢查刀具名稱以及相關(guān)刀具材料。

5.2NC刀具軌跡的生成在數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件中的走刀模式有許多種。按照模具的特征，適合采用平行切法，其不但能夠保證加工的質(zhì)量，沒(méi)有較長(zhǎng)的代碼，而且能縮短加工的時(shí)間。完成以上程序后，系統(tǒng)會(huì)立刻將刀具軌跡制作出來(lái)，接著把刀具以刀位點(diǎn)的形式進(jìn)行離散，操作完成后進(jìn)行數(shù)控程序的加工。而且，需引起重視的是：假如數(shù)控加工采用的球頭銑刀的半徑比曲面的曲率半徑更大，就會(huì)造成過(guò)切的狀況。此外還需注意的是，刀具的半徑如果比刀位點(diǎn)到曲面的距離更大，在操作過(guò)程中也會(huì)造成誤差，比如過(guò)切，需要重新調(diào)整相關(guān)參數(shù)進(jìn)行加工。已經(jīng)產(chǎn)生過(guò)切的位置可以采用一些方法進(jìn)行處理，比如繞行或者抬刀。之后利用程序進(jìn)行加工，借助坐標(biāo)變換的方法使模具下模的坐標(biāo)系與機(jī)床的坐標(biāo)系相吻合，才能實(shí)現(xiàn)模具的初步加工。

5.3生成后置處理代碼通過(guò)軟件的公用管理模塊進(jìn)行加工報(bào)表的制定，報(bào)表的制定需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的換刀指令、坐標(biāo)系、刀具說(shuō)明等具體信息來(lái)定，在使用前還需做進(jìn)一步的檢查與修改。

6結(jié)語(yǔ)采用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)投入到汽車的設(shè)計(jì)及制造中，能夠較大程度上節(jié)約汽車的設(shè)計(jì)、調(diào)試、制造等方面的時(shí)間，并且也能使汽車的生產(chǎn)成本降低。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，可以使汽車的質(zhì)量及安全性得到保障，同時(shí)提高汽車制造多方面的要素，包括質(zhì)量、精度和效率，有利于企業(yè)及汽車行業(yè)的快速發(fā)展。

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篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；人機(jī)協(xié)同；加工；制造；通信

一、數(shù)字化技術(shù)與自然人結(jié)合

數(shù)字化技術(shù)與自然人在車間生產(chǎn)中各有特點(diǎn)。數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)囬g內(nèi)的控制信息、設(shè)備信息、庫(kù)存信息等進(jìn)行管理和控制，但是缺乏靈活性，而人卻能夠隨機(jī)應(yīng)變。將數(shù)字化技術(shù)控制的各種設(shè)備和數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳到自然人的數(shù)字化設(shè)備，自然人通過(guò)數(shù)字化設(shè)備能夠全面的掌握車間的運(yùn)行狀態(tài)。

二、數(shù)字化人的特點(diǎn)

因?yàn)閿?shù)字化設(shè)備與自然人結(jié)合后，人成為車間內(nèi)的移動(dòng)控制者，他能夠不斷地來(lái)回移動(dòng)，對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備狀況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，也能夠?qū)Ξa(chǎn)品加工工藝進(jìn)行調(diào)整。車間內(nèi)采用的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，使得人的這種移動(dòng)控制成為可能。軟件上車間各種信息應(yīng)能快速反映到數(shù)字設(shè)備上，并按照人的操作發(fā)出指令，控制設(shè)備。

數(shù)字設(shè)備功能多，體積小，因此集成是必然的選擇。硬件上要集成多種芯片，包括WIFI、藍(lán)牙等通信芯片，還包括存儲(chǔ)器、處理器、其他模塊和各種接口、電池、顯示器等。軟件上要與上層工作站通信，發(fā)送各種信息，與設(shè)備通信，這么多功能都要集成在一款軟件之內(nèi)，占用資源要小，功能要齊全。

人在車間內(nèi)要能夠監(jiān)控所有運(yùn)行設(shè)備，但現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)加工設(shè)備往往五花八門(mén)，因此兼容性是非常重要的，也是非常難以實(shí)現(xiàn)的。其原因第一個(gè)是不同廠家的設(shè)備運(yùn)行模式不同，要想兼容就要研究所有的通信協(xié)議，然后才能通信，從而獲取設(shè)備的信息并進(jìn)一步控制設(shè)備，單就這一步已經(jīng)極為困難；第二個(gè)，不同時(shí)期的設(shè)備控制方式是變化的，新的設(shè)備容易通信，舊的設(shè)備通信難度大。

另一個(gè)問(wèn)題是操作問(wèn)題，大量的各種設(shè)備，操作方式不同而且操作復(fù)雜，加之各種信息，使得實(shí)際上的操作任務(wù)是很繁重的，如果人機(jī)界面操作不簡(jiǎn)易，那么很難完成所有任務(wù)。因此人機(jī)界面的易操作性非常重要，好的人機(jī)界面會(huì)給操作帶來(lái)便捷，從而提升工作效率。

三、以數(shù)字化設(shè)備為主導(dǎo)的人機(jī)協(xié)同制造

1.運(yùn)行模式

數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)能夠?qū)囬g進(jìn)行監(jiān)控，但人腦的決策和判斷同樣重要而且無(wú)法為數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。人不再是具體的操作加工設(shè)備，而是根據(jù)設(shè)備狀況，對(duì)工藝、物流等進(jìn)行安排和調(diào)整。數(shù)字化設(shè)備與人的結(jié)合，對(duì)設(shè)備之間的組合、加工工藝的規(guī)劃、數(shù)控加工程序、刀具工具的使用做出具體安排，并實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.以數(shù)字化設(shè)備人機(jī)協(xié)同制造的特點(diǎn)

傳統(tǒng)加工制造，所有的任務(wù)、工藝、操作都由管理層設(shè)定，下達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，這個(gè)過(guò)程中，最上層是辦公室里負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和工藝的管理層，下面設(shè)備層只是命令的執(zhí)行者，這是絕大部分的數(shù)字化制造中都采用的模式。

在新的加工制造模式中，上面的被顛覆，由于數(shù)字化設(shè)備連接了管理層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，因此設(shè)備層的操作人員同樣是車間的管理者，并且由于操作人員更接近生產(chǎn)設(shè)備，可以直接觀察生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的狀況，因此對(duì)于車間的直接控制其效果還要優(yōu)于上面的管理層。

傳統(tǒng)車間，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員一般在技術(shù)部門(mén)，而現(xiàn)場(chǎng)的操作人員則完全按照計(jì)劃完成加工任務(wù)，這使得加工中如果出現(xiàn)問(wèn)題就無(wú)法及時(shí)的修補(bǔ)，帶來(lái)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上的損失。新的加工模式很好地解決了以上問(wèn)題，生產(chǎn)工藝的制定者是身處生產(chǎn)第一線的操作數(shù)字化設(shè)備的人員，這樣的工作人員通過(guò)對(duì)數(shù)字化設(shè)備監(jiān)控車間，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)處理，消除了設(shè)計(jì)人員和操作人員間的距離，減少了處理問(wèn)題的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

數(shù)字化設(shè)備與人的結(jié)合，最大限度地彌補(bǔ)了數(shù)字化設(shè)備和自然人各自的缺點(diǎn)，發(fā)揮了二者的長(zhǎng)處和優(yōu)點(diǎn)，最大限度的使得通信技術(shù)和人的判斷得以結(jié)合，為新一代的生產(chǎn)制造模式提供了良好的平臺(tái)，是新型制造技術(shù)發(fā)展的重要方向，一部分已經(jīng)為現(xiàn)代企業(yè)所采用，其余的也必將成為制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的潮流之一。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；數(shù)字化技術(shù)；制造技術(shù)；應(yīng)用

在信息時(shí)代背景下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸向數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展，數(shù)字農(nóng)業(yè)主要指將工業(yè)技術(shù)和數(shù)字信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使農(nóng)業(yè)各對(duì)象可視化表達(dá)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械制造過(guò)程提供可靠的依據(jù)和支持，對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平有較大的積極作用。下文首先對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)進(jìn)行概述，其次對(duì)兩者在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用進(jìn)行闡述，以期為農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)提供一定參考。

1數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)簡(jiǎn)述

數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)主要指使用計(jì)算機(jī)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，分析，裝配以及制造等過(guò)程進(jìn)行全面模擬，能夠?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)過(guò)程提供可靠的依據(jù)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)：農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力有所提升；產(chǎn)品研制周期明顯縮短；農(nóng)業(yè)機(jī)械開(kāi)發(fā)成本有所降低；能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)初期設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)可以為其帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)應(yīng)用分析

數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)包括多種先進(jìn)的技術(shù)，下面對(duì)幾種常用的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明：其一，對(duì)CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM進(jìn)行說(shuō)明。前四種分別指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助工程，計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)輔助制造，以上工具的合理應(yīng)用對(duì)提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率及效果有較大的積極影響；其中PDM技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息、人及各類組織等進(jìn)行有效管理，使分布環(huán)境中數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為異構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境提供了相應(yīng)的應(yīng)用平臺(tái)。其二，對(duì)異地協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。其主要指在有網(wǎng)的環(huán)境中能夠?qū)ο鄳?yīng)產(chǎn)品進(jìn)行定義、建模、產(chǎn)品分析、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，使用其對(duì)多人、異地產(chǎn)品協(xié)同開(kāi)發(fā)提供了便利條件。其三，對(duì)虛擬設(shè)計(jì)及制造進(jìn)行說(shuō)明。使用仿真、建模及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等可以對(duì)產(chǎn)品的模型進(jìn)行合理構(gòu)建，在構(gòu)建完成后工作人員可以對(duì)產(chǎn)品的性能，可裝配性以及可加工性等方面的問(wèn)題進(jìn)行發(fā)覺(jué)，在經(jīng)過(guò)分析后可以及時(shí)采取合理措施進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性，為后期制造過(guò)程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；其四，對(duì)并行設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。并行設(shè)計(jì)主要指使用并行工程模式進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造，其對(duì)以往串行式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式存在的缺點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)，在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期能夠?qū)笃趯?shí)際需求進(jìn)行更多的考慮，進(jìn)而使產(chǎn)品研發(fā)效率較高，且研發(fā)效果較好。下面筆者對(duì)智能CAD技術(shù)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中以及數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機(jī)械開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1智能CAD技術(shù)應(yīng)用分析

第一，智能CAD技術(shù)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。工作符號(hào)推理是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)CAD技術(shù)在符號(hào)推理方面存在一定的缺失，智能CAD技術(shù)能夠?qū)ζ浯嬖诘娜笔нM(jìn)行彌補(bǔ)，在使用智能CAD技術(shù)后農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中信息利用率有所提升、重復(fù)設(shè)計(jì)情況明顯減少且產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間明顯縮短，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而可以為農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。第二，參數(shù)設(shè)計(jì)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程具有型號(hào)、種類較多以及受季節(jié)影響較大的特點(diǎn)，為了更好的保證設(shè)計(jì)和合理性及效率在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中可以對(duì)視力推理模塊化參數(shù)設(shè)計(jì)及變量設(shè)計(jì)進(jìn)行合理應(yīng)用，并且在使用后能夠?qū)χ悄蹸AD技術(shù)使用中存在的問(wèn)題進(jìn)行最大程度的規(guī)避，為設(shè)計(jì)方案的合理性提供更多的保障。第三，裝配模型在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。裝配模型其屬于支持概念設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)中的一種，其主要指構(gòu)建相應(yīng)零部件的幾何模型，在構(gòu)建完成后結(jié)合裝配信息對(duì)設(shè)計(jì)意圖，產(chǎn)品原理以及功能等進(jìn)行詮釋，能夠讓工作人員盡快領(lǐng)悟設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)而能夠盡快展開(kāi)生產(chǎn)。

2.2數(shù)字化制造技術(shù)在高科技農(nóng)業(yè)機(jī)械開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

數(shù)字化制造技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中得到廣泛應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以使用數(shù)控及虛擬技術(shù)等對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)進(jìn)行制造，為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程提供了一定的有利條件。下面對(duì)使用三維CAD技術(shù)設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品虛擬樣機(jī)的流程進(jìn)行說(shuō)明：其一，使用參數(shù)設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)等技術(shù)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的三維CAD模型進(jìn)行構(gòu)建，通過(guò)模型的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)所有零部件模式化的目標(biāo)；其二，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息對(duì)二維工程圖進(jìn)行構(gòu)建；其三，使用各類分析原理對(duì)模型進(jìn)行分析，將其同三維裝配體設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合；其四，將三維CAD模型作為主要依據(jù)對(duì)PDM結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理構(gòu)建；其五，工作人員嚴(yán)格按照虛擬樣機(jī)的要求對(duì)三維CAD產(chǎn)品進(jìn)行制作，與此同時(shí)對(duì)開(kāi)發(fā)體系進(jìn)行合理構(gòu)建；其六，對(duì)三維虛擬樣機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)，通過(guò)以上兩過(guò)程可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)虛擬樣機(jī)存在的問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)分析后可以采取有效措施進(jìn)行處理，從而對(duì)虛擬樣機(jī)具有較高的合理性進(jìn)行提升。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文可知在農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用對(duì)縮短研發(fā)時(shí)間及提高產(chǎn)品質(zhì)量有較大的積極作用，為此農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)需要對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造技術(shù)產(chǎn)生足夠的重視，根據(jù)自身實(shí)際情況和時(shí)展的需求對(duì)其進(jìn)行分析和研究，不斷的擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)及實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程向數(shù)字化、智能化技自動(dòng)化的方向發(fā)展，加快農(nóng)機(jī)制造企業(yè)的發(fā)展速度。

引用：

[1]陳英姿.農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吳發(fā)輝.農(nóng)機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2016,47(7):50,71.

[3]任曉光,劉佳.農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究與展望[J].河北農(nóng)機(jī),2014(2):33-33,34.

篇5

關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；移動(dòng)平臺(tái)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；數(shù)字化管理

一、基于以太網(wǎng)和移動(dòng)平臺(tái)開(kāi)展農(nóng)業(yè)機(jī)械云制造數(shù)字化管理的特征

將以太網(wǎng)與移動(dòng)平臺(tái)相互結(jié)合，這樣在所開(kāi)展的機(jī)械云制造技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化管理，數(shù)字管理技術(shù)得到了更高效的使用，無(wú)論是農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)加工，還是后續(xù)使用，都能夠達(dá)到一個(gè)理想的形式，分析其特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)首先在設(shè)計(jì)平臺(tái)上更具有先進(jìn)性，能夠達(dá)到理想的使用效果，使用過(guò)程中所存在的問(wèn)題，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)建立可以提升管理效率，這樣的管理技術(shù)與實(shí)際情況之間的配合才能更加順利[1]。移動(dòng)平臺(tái)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在使用范圍上更加的廣闊，不會(huì)受到系統(tǒng)平臺(tái)隱患影響，可以不受時(shí)間與距離的影響，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理控制，在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中起到了推動(dòng)作用。其次是這種管理理念具有虛擬性，管理信息傳輸是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行的，在云制造的數(shù)據(jù)庫(kù)中會(huì)體現(xiàn)出這一特征，制造過(guò)程的管理需要配合平臺(tái)所提供數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行，只有數(shù)據(jù)信息得到有效利用，后續(xù)的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)制造質(zhì)量才能得到保障，否則造成材料浪費(fèi)，或者影響農(nóng)業(yè)機(jī)械使用功能。

二、當(dāng)前基于以太網(wǎng)與移動(dòng)平臺(tái)開(kāi)展農(nóng)機(jī)制造數(shù)字化管理的技術(shù)

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。對(duì)管理數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行完善時(shí)會(huì)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，在此技術(shù)的保障下所開(kāi)展的各項(xiàng)配合都能夠達(dá)到一個(gè)更理想的建設(shè)使用效果，對(duì)于一些比較常見(jiàn)的功能實(shí)現(xiàn)需求，數(shù)據(jù)庫(kù)建立期間會(huì)根據(jù)具體的需求來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步完善，并在信息使用安全上得到更明顯的進(jìn)步提升。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)需要程序軟件的參與，只有不斷的完善內(nèi)部信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)的信息存儲(chǔ)范圍上不斷進(jìn)步，最終的使用效果才能更加理想[1]。首先確定一個(gè)數(shù)字化管理框架范圍，在框架范圍的基礎(chǔ)上再進(jìn)行后續(xù)完善，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合研究，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造管理，并與以太網(wǎng)、移動(dòng)平臺(tái)充分結(jié)合。

2.虛擬原型技術(shù)應(yīng)用。掌握了完善的信息技術(shù)后，后續(xù)進(jìn)行的管理數(shù)字化設(shè)計(jì)可以在信息引導(dǎo)下完成。對(duì)于過(guò)程中比較常見(jiàn)的功能隱患問(wèn)題，需要加強(qiáng)調(diào)解控制，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，這一功能在發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械制造數(shù)字化管理中起到了功能完善的作用，同時(shí)在管理過(guò)程中也能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求不斷的做出調(diào)整，達(dá)到一個(gè)更理想的安全生產(chǎn)效果，針對(duì)未來(lái)的功能進(jìn)步提升也有很大的促進(jìn)作用。虛擬原型充分利用了以太網(wǎng)環(huán)境特征，在所開(kāi)展的工作任務(wù)上能夠?qū)⑻摂M與現(xiàn)實(shí)管理相互結(jié)合，高效利用數(shù)據(jù)庫(kù)資源的同時(shí)根據(jù)現(xiàn)實(shí)管理需求不斷的調(diào)整管理系統(tǒng)，達(dá)到一個(gè)信息共享的作用。

3.強(qiáng)調(diào)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)。在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化管理設(shè)計(jì)時(shí)，雖然在設(shè)計(jì)理念上做出了區(qū)分，但設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然可能會(huì)遇到功能差異帶來(lái)的問(wèn)題。以太網(wǎng)發(fā)展目前已經(jīng)十分成熟，但應(yīng)用在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)中仍然存在經(jīng)驗(yàn)方面的欠缺，通過(guò)這種方法來(lái)幫助提升管理工作完成效果，可以有效的促進(jìn)管理計(jì)劃落實(shí)發(fā)展。協(xié)同設(shè)計(jì)會(huì)從多個(gè)層面共同開(kāi)展，其中也存在很大程度上的差異性，尤其是在管理計(jì)劃與現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)新上，充分掌握這一技術(shù)性方法，并通過(guò)數(shù)字化管理技術(shù)研發(fā)設(shè)計(jì)來(lái)提升技術(shù)的落實(shí)程度，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)的開(kāi)展也有很大幫助。移動(dòng)平臺(tái)下信息傳輸速度得到了提升，同時(shí)更能夠根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)需求來(lái)做出調(diào)整，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)方法中所不具備的，也是未來(lái)數(shù)字化管理與云制造發(fā)展相互結(jié)合的有效技術(shù)性方法，充分完善設(shè)計(jì)理念，在最終的設(shè)計(jì)效果上才能有更好的進(jìn)步。

結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展中始終處于十分重要的地位, 將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)是改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)方式, 用新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè), 支持新興農(nóng)業(yè)技術(shù), 提高農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞:新形勢(shì)；工藝裝備；數(shù)字化制造；技術(shù)分析

數(shù)字化制造技術(shù)的推出,是新形勢(shì)下科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的革命,同時(shí),數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)達(dá)程度也是衡量國(guó)家和地區(qū)科技實(shí)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,它的發(fā)展與人們的生活質(zhì)量和水平有密切的聯(lián)系[1]。新形勢(shì)下衡量一個(gè)國(guó)家的科技發(fā)展水平,不再僅僅以其擁有的發(fā)現(xiàn)發(fā)明專利為標(biāo)準(zhǔn),更多的是以它的制造業(yè)和制作技術(shù)能夠?yàn)槭澜缣峁┒嗌儆欣谌祟惏l(fā)展的產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn),在科學(xué)技術(shù)迅猛前進(jìn)的今天,工裝產(chǎn)業(yè)與數(shù)字化制造技術(shù)的結(jié)合提供了越來(lái)越多造福于人類的產(chǎn)品。

1工裝數(shù)字化制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

1.1國(guó)內(nèi)外工裝數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及,計(jì)算機(jī)在越來(lái)越多領(lǐng)域的運(yùn)用得到了前所未有的重視,在制造業(yè)也不例外。制造業(yè)在信息技術(shù)與自身的制作技術(shù)相結(jié)合的環(huán)境下日益邁向了數(shù)字化的歷程,工裝數(shù)字化制造技術(shù)已經(jīng)成為提高企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段,近三十年以來(lái),數(shù)字化制造技術(shù)在加快發(fā)展的步伐,許多發(fā)達(dá)國(guó)家的工裝產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計(jì)和無(wú)圖紙生產(chǎn)。同時(shí),數(shù)字化制造技術(shù)也在縱深方向,在機(jī)器人化機(jī)床、多功能機(jī)床等整機(jī)方面和高速電主軸、直線電機(jī)等單元技術(shù)方面均有較為突破的發(fā)展。我國(guó)數(shù)字化制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)都有很大的發(fā)展,基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用使我國(guó)的制造業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平產(chǎn)生了質(zhì)的飛越,對(duì)數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)促進(jìn)了我國(guó)數(shù)字化制造技術(shù)的成熟。

1.2工裝數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

第三次科技革命催生了計(jì)算機(jī)的發(fā)明,憑借著自身的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì),計(jì)算機(jī)自誕生不就之后便被運(yùn)用于控制機(jī)床加工。實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的依靠人工向依靠自動(dòng)化控制機(jī)床的轉(zhuǎn)變,為數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的條件[2]。無(wú)論是幾十年以前還是科技發(fā)展越發(fā)成熟的今天,數(shù)控機(jī)床的擁有量以及年產(chǎn)量不可置疑的成為一個(gè)國(guó)家制造能力的重要標(biāo)志。數(shù)字化制造技術(shù)是基于精密化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷普及,工裝數(shù)字化制造技術(shù)也將在更廣闊的領(lǐng)域發(fā)揮造福于人類的重大作用。

2新形勢(shì)下工裝數(shù)字化制造技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系

2.1工裝數(shù)據(jù)庫(kù)

建立數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)字化設(shè)計(jì)中非常重要的基礎(chǔ)性工作,是數(shù)字化設(shè)計(jì)和制作的必要內(nèi)容,是也是數(shù)字化制造技術(shù)運(yùn)行的動(dòng)脈。工作數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括O型圓模具數(shù)據(jù)庫(kù)、壓型折彎零件及其模具數(shù)據(jù)庫(kù)、加長(zhǎng)鏜桿鉆桿數(shù)據(jù)庫(kù)、配重匯總數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。O型圓模具數(shù)據(jù)庫(kù)的主要任務(wù)命名工裝名稱、工裝代號(hào)、制作標(biāo)準(zhǔn)和圖號(hào)、對(duì)應(yīng)產(chǎn)品信息以及進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核等;壓型折彎零件及其模具數(shù)據(jù)庫(kù)匯總了工作室近幾十年以來(lái)的壓型折彎零件模具檔案圖紙,并將這些圖紙制作成電子文檔方便工裝編制人員、設(shè)計(jì)人員以及管理人員搭建資源共享平臺(tái);加長(zhǎng)鏜桿鉆桿數(shù)據(jù)庫(kù)匯總了多套加長(zhǎng)鏜桿工裝和加長(zhǎng)鉆桿工裝,為后期的大規(guī)模生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù);配重匯總數(shù)據(jù)庫(kù)主要收錄了包括尺寸、重量、數(shù)量、等在內(nèi)的多種配重。工裝數(shù)據(jù)庫(kù)是工裝數(shù)字化制造的依據(jù),它的建立對(duì)工裝工藝設(shè)計(jì)、制造、監(jiān)測(cè)具有不可忽視的作用。

2.2設(shè)計(jì)制造應(yīng)用技術(shù)

應(yīng)用系統(tǒng)可以將工裝設(shè)計(jì)制造過(guò)程中各部分基于網(wǎng)絡(luò)集成為一體化技術(shù),使系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)、加工、監(jiān)測(cè)等各項(xiàng)技術(shù)協(xié)調(diào)運(yùn)行[3]。設(shè)計(jì)制作應(yīng)用技術(shù)包括工裝數(shù)字化設(shè)計(jì)、工裝數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)、工藝數(shù)模設(shè)計(jì)以及數(shù)字化工裝制作。工裝數(shù)字化設(shè)計(jì)是以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)、采用并行工作方式的技術(shù),它可以在設(shè)計(jì)的不同階段將數(shù)模發(fā)送給工裝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)向有關(guān)部門(mén)反映問(wèn)題;工裝數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)主要工作是制定工裝制作工藝的總方案記憶各個(gè)協(xié)調(diào)方案,還需要設(shè)計(jì)出各個(gè)零件的制作工藝,將其刻錄到工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)之內(nèi);工藝數(shù)模設(shè)計(jì)是工裝數(shù)字化制造過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是工裝制作過(guò)程的依據(jù),它的主要任務(wù)是在工裝數(shù)?；A(chǔ)上增加工藝余量和定位重構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù);數(shù)字化工裝制作主要是依靠數(shù)字化加工設(shè)備來(lái)提高工作加工的精度,以便于縮短制作周期、提高制作速度和質(zhì)量。

3結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化設(shè)計(jì)和制作技術(shù)是新形勢(shì)下制作技術(shù)的變革,也是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。利用發(fā)展工裝數(shù)字化制造技術(shù)是企業(yè)提高技術(shù)水平和業(yè)界競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要舉措,同時(shí)也是提高我國(guó)現(xiàn)代化工裝制作技術(shù)水平的必經(jīng)途徑,在國(guó)際舞臺(tái)上,誰(shuí)占據(jù)了工裝數(shù)字化制造技術(shù)的制高點(diǎn),誰(shuí)就擁有更廣闊的工裝市場(chǎng)和發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]王江,文韜,李向新.基于CATIA的模擬仿真在飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(02)

篇7

關(guān)鍵詞 中高速；柴油機(jī)；數(shù)字化制造技術(shù)

中圖分類號(hào)：TK421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）20-0004-01

中高速柴油機(jī)廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力推進(jìn)和船舶電站、陸用電站等，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、零部件類型及數(shù)量多、配套行業(yè)面廣的產(chǎn)品特點(diǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)具有批量小、配套方案多樣化的特征，制造周期較長(zhǎng)。如何在行業(yè)內(nèi)廣泛深入的應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，對(duì)于提高柴油機(jī)制造業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義，也是未來(lái)中高速柴油機(jī)制造技術(shù)發(fā)展的方向。

1 國(guó)內(nèi)中高速柴油機(jī)企業(yè)數(shù)字化制造技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)中高速柴油機(jī)企業(yè)數(shù)字化制造技術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的摸索，在柴油機(jī)零部件設(shè)計(jì)、工藝、工裝、數(shù)控加工等方面取得了一定的效果，數(shù)字化應(yīng)用水平逐步提高，大致如下。

1）基礎(chǔ)環(huán)境：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基本普及，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和計(jì)算機(jī)硬件配備與時(shí)代接軌，行業(yè)通用仿真分析軟件、CAD/CAM/CAE/PDM等軟件系統(tǒng)逐步普及，與軟件開(kāi)發(fā)公司合作開(kāi)發(fā)了部分有企業(yè)特征的專用數(shù)字化系統(tǒng)，形成了初具模型的數(shù)字化工作方法和能力，為數(shù)字化技術(shù)推廣應(yīng)用提供了保障。

2）設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)：普及了以二維CAD軟件為基礎(chǔ)的產(chǎn)品、工裝設(shè)計(jì)，三維CAD/CAM設(shè)計(jì)份額持續(xù)增長(zhǎng)；CAPP技術(shù)在工藝中得到了較普遍的應(yīng)用；PDM開(kāi)始在企業(yè)局部應(yīng)用；MES數(shù)字化信息管理系統(tǒng)逐步構(gòu)建。

3）企業(yè)管理：在人力資源、財(cái)務(wù)管理、生產(chǎn)計(jì)劃、車間物流計(jì)劃等方面均推廣了各種信息數(shù)字化技術(shù)；實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃和物料定額計(jì)劃數(shù)字化方案制定和管理；開(kāi)展了EPR、OA等管理流程優(yōu)化工作，管理效率明顯提升，管理成本大幅降低，應(yīng)用效果顯著。

4）生產(chǎn)線：機(jī)械加工數(shù)控設(shè)備有較大增長(zhǎng)，關(guān)鍵零件實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程制造；檢測(cè)設(shè)備儀器采用了三坐標(biāo)、數(shù)顯測(cè)量尺、電子窺鏡、激光掃描等數(shù)字設(shè)備；倉(cāng)儲(chǔ)管理引入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。

2 我國(guó)中高速柴油機(jī)數(shù)字化制造面臨的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)中高速柴油機(jī)數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用與國(guó)外先進(jìn)水平仍然差距顯著，數(shù)字化制造在中高速柴油機(jī)制造業(yè)中的應(yīng)用廣度和深度函待提高。主要表現(xiàn)如下。

1）數(shù)字化制造技術(shù)缺少成熟模型。企業(yè)多注重柴油機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，一般只在部分環(huán)節(jié)上輔以數(shù)字化技術(shù)手段，忽視數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)化應(yīng)用。行業(yè)缺少可參考的完整成熟數(shù)字化方案，難以形成系統(tǒng)化數(shù)字制造技術(shù)體系。數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的效益、效果只是比較傳統(tǒng)作業(yè)手段有所長(zhǎng)進(jìn)，并未充分發(fā)揮數(shù)字化功效。

2）數(shù)字化技術(shù)“信息孤島”問(wèn)題十分嚴(yán)峻。單位與單位甚至單位內(nèi)部不同部門(mén)，不同人員之間，數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)相互隔離、各自為政。各種相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)資源無(wú)法有效的集成和共享、交流，大量不必要的重復(fù)建設(shè)經(jīng)常發(fā)生。數(shù)據(jù)共享和交流平臺(tái)建設(shè)緩慢，平臺(tái)建設(shè)者和使用者缺乏深入溝通，紙介質(zhì)技術(shù)資料繼續(xù)是部門(mén)之間信息傳遞的唯一“合法”手序，數(shù)字化數(shù)據(jù)更新滯后難以實(shí)戰(zhàn)。

3）企業(yè)內(nèi)部數(shù)字化系統(tǒng)未擺脫傳統(tǒng)串行模式，并行工程不易實(shí)施。企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、檢驗(yàn)數(shù)字化應(yīng)用體系串行現(xiàn)象突出，缺乏能夠引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的數(shù)字化頂層并行設(shè)計(jì)方案，使得制造數(shù)據(jù)銜接缺乏默契，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，信息交流存在各種障礙，由此造成實(shí)施柴油機(jī)制造并行工程困難。

4）數(shù)字化制造技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后。柴油機(jī)企業(yè)的數(shù)字化開(kāi)發(fā)能力不強(qiáng)，數(shù)字技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后于數(shù)字技術(shù)的推廣應(yīng)用。數(shù)字化軟件企業(yè)對(duì)柴油機(jī)行業(yè)又缺少符合時(shí)展要求的長(zhǎng)周期系統(tǒng)化調(diào)研，數(shù)字化軟件設(shè)計(jì)也常常只是簡(jiǎn)單模仿部分傳統(tǒng)作業(yè)模式流程，數(shù)字化模式未能深入改變傳統(tǒng)作業(yè)思路。

3 中高速規(guī)模柴油機(jī)企業(yè)數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

柴油機(jī)的研制水平要與時(shí)展相得益彰，數(shù)字化技術(shù)必須在更廣的范圍和更深的層次上得到應(yīng)用，通過(guò)數(shù)字技術(shù)增強(qiáng)柴油機(jī)企業(yè)的研發(fā)能力。我國(guó)中高速規(guī)模柴油機(jī)制造正處于與數(shù)字化制造技術(shù)相結(jié)合由引進(jìn)技術(shù)向自行研發(fā)的重要時(shí)期，呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)。

1）建立基于單一數(shù)據(jù)源制造模式。實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM/CAE等多種數(shù)字技術(shù)一體化，使產(chǎn)品制造向無(wú)紙化制造方向發(fā)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝工裝設(shè)計(jì)、加工與裝配數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享和繼承、重組，單一數(shù)據(jù)源為產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能分析、生產(chǎn)制造、裝配、質(zhì)量檢驗(yàn)及企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、各級(jí)過(guò)程管理與控制提供一體化模型支持，可使生產(chǎn)全過(guò)程信息交流無(wú)障礙、從而使產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到更好的結(jié)果。

2）實(shí)現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)不同資源的整合。人力資源、知識(shí)庫(kù)資源、制造資源、用戶資源等各種相互關(guān)聯(lián)資源將進(jìn)一步得到整合，基于數(shù)字技術(shù)的虛擬體系使企業(yè)各級(jí)人員能夠利用數(shù)字化工具協(xié)同工作，消除“信息孤島”現(xiàn)象，進(jìn)一步提升各種資源的利用效率。

3）建立數(shù)字化并行網(wǎng)絡(luò)輔助制造體系。制造系統(tǒng)采用并行化網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境組織業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)結(jié)果的早期驗(yàn)證，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。

4）建立支持產(chǎn)品全生命周期的虛擬企業(yè)協(xié)同工作平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠和數(shù)字化車間，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝方案、生產(chǎn)計(jì)劃、零件制造、裝配試驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)物流到用戶服務(wù)的快速響應(yīng)系統(tǒng)，建立基于實(shí)現(xiàn)共享和交流的集成工作平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)體系。使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到交付全過(guò)程信息無(wú)縫鏈接傳遞及反饋。

4 數(shù)字化制造技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的思路

面對(duì)國(guó)內(nèi)中高速柴油機(jī)制造業(yè)的迫切需要，數(shù)字化制造技術(shù)還需要從以下幾個(gè)方面著手推動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展。

1）推動(dòng)流程優(yōu)化。研究和分析國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造、管理模式，總結(jié)和提煉適應(yīng)我國(guó)柴油機(jī)設(shè)計(jì)和制造數(shù)字化模式。以自主研發(fā)為契機(jī)，推動(dòng)中高速柴油機(jī)企業(yè)在設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理等產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化流程優(yōu)化，落實(shí)并行工程全面實(shí)施。

2）重點(diǎn)研究數(shù)字化制造統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)及集成應(yīng)用。著重研究CAD/CAPP/CAM/PDM/MES等各類單項(xiàng)數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成，構(gòu)建基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)體系的企業(yè)級(jí)集成平臺(tái)，發(fā)揮集成應(yīng)用效果。

3）開(kāi)展柴油機(jī)企業(yè)之間、企業(yè)與院校、研究機(jī)構(gòu)、軟件公司等相互交流，共同為中高速柴油機(jī)行業(yè)摸索出一條具有行業(yè)特征的系統(tǒng)化數(shù)字制造技術(shù)模式。

4）加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。制定數(shù)字化制造技術(shù)專業(yè)人員激勵(lì)、培養(yǎng)、鍛煉計(jì)劃，對(duì)技術(shù)人員和管理人員規(guī)范化和高層次地?cái)?shù)字化制造技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)廣泛開(kāi)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化制造技術(shù)是全局性、體系化的新技術(shù)，涉及產(chǎn)品研制的各個(gè)環(huán)節(jié)，中高速柴油機(jī)是關(guān)系我國(guó)國(guó)計(jì)民生，國(guó)防安全的重要產(chǎn)品，數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用是國(guó)內(nèi)中高速柴油機(jī)企業(yè)研制的必由之路，此項(xiàng)技術(shù)的深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用必將使國(guó)內(nèi)中高速柴油機(jī)研制水平跨上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1]崔劍.PLM集成產(chǎn)品模型及其應(yīng)用：基于信息化背景[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

篇8

關(guān)鍵詞 圖學(xué)教育 改革 現(xiàn)代制造技術(shù)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.10.064

Practice and Research of Teaching Reform on Mechanical

Drawing of Digital Manufacturing Technology

SUN Baofu， ZHONG Zhixian

（College of Mechanical and Control Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract Graph is engineering language. With the rapid development of modern manufacturing technology， graphics education in teaching content， teaching method and teaching means also faces the reform， to adapt to the development needs. In this paper， the present situation， reform ideas and reform measures are studied， and the detailed reform steps are formulated.

Key words graphics education; reform; modern manufacturing technology

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新速度的加快，新型的制造技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其中，數(shù)字化的制造技術(shù)已成為其典型代表。所謂數(shù)字化制造技術(shù)是指：在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶的需求，迅速收集資源信息，對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真以及原型制造，進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品整個(gè)制造全過(guò)程。發(fā)達(dá)國(guó)家以及我國(guó)大部分大中型企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的制造技術(shù)，它包括了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）等內(nèi)容。①而其中，產(chǎn)品的數(shù)字模型作為貫穿所有制造過(guò)程的一條主線，其表現(xiàn)形式、包含內(nèi)容、建立方法、信息含量等尤為重要。在傳統(tǒng)制造中，二維的工程圖樣承擔(dān)了制造過(guò)程中的所有信息。然而，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以及如UG、PROE、Solidworks等新型綜合軟件層出不窮，傳統(tǒng)的信息載體已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展水平，改革勢(shì)在必行。

1 改革思路

在傳統(tǒng)的機(jī)械制圖教學(xué)體系中，產(chǎn)品裝配圖和零件圖的閱讀與繪制是制圖教學(xué)的最終落腳點(diǎn)。產(chǎn)品的裝配工藝離不開(kāi)裝配圖中的裝配與配合尺寸、明細(xì)欄、裝配要求等相關(guān)內(nèi)容，而零件的制造的工藝信息則存在于零件圖中的尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求之中。然而，無(wú)論是哪一種圖樣，對(duì)零件的形狀、結(jié)構(gòu)以及組成的表達(dá)都是讀圖與繪圖的基礎(chǔ)，所以，對(duì)工程圖樣表達(dá)方法的學(xué)習(xí)仍然是制圖教學(xué)的重中之重。而對(duì)圖樣表達(dá)方法的掌握是以畫(huà)法幾何內(nèi)容的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的，它是利用投影的基本知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了三維實(shí)體與二維圖樣的相互轉(zhuǎn)換。然而，由于畫(huà)法幾何部分內(nèi)容的抽象性，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的枯燥與乏味，嚴(yán)重影響了學(xué)習(xí)的效果。

為適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制圖的教學(xué)則需從以下幾個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的改革：（1）機(jī)械制圖建模方式的轉(zhuǎn)化。基于數(shù)字化制造技術(shù)之上的工程信息的載體已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維模型向三維模型轉(zhuǎn)化，依照三維建模設(shè)計(jì)的思想，根據(jù)實(shí)體的構(gòu)成原理與構(gòu)成方法，進(jìn)行三維實(shí)體建模。這一建模理念忽略了點(diǎn)、線、面在制圖中的基礎(chǔ)作用，減少了教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。所以，從工程圖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，三維建模應(yīng)貫穿教學(xué)全過(guò)程;（2）機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合。計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)的地位和作用是無(wú)以替代的，作為基礎(chǔ)課程的機(jī)械制圖，自然也是無(wú)法割舍的。許多年來(lái)，眾多的專家學(xué)者在二者的結(jié)合內(nèi)容、形式、方法、途徑等方面進(jìn)行研究與實(shí)踐，但大部分都?xì)w結(jié)于二者內(nèi)容比例問(wèn)題、時(shí)間前后問(wèn)題。因?yàn)槭莻鹘y(tǒng)的二維工程圖樣的教學(xué)，所以所用的教學(xué)軟件基本都是AutoCAD，從而不能適應(yīng)三維建模的需求?，F(xiàn)代制造技術(shù)下的機(jī)械制圖，其三維建模軟件得到了根本性的改變，往往是運(yùn)用一些大型的、集成的軟件，例如UG、Pro/e、Solidworks等。選擇什么樣的軟、硬件，如何實(shí)現(xiàn)與理論教學(xué)進(jìn)行合理有效融合將是我們面臨的另一選擇;（3）機(jī)械制圖與相關(guān)專業(yè)知識(shí)的整合。利用集成軟件進(jìn)行建模的過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)對(duì)零件設(shè)計(jì)、分析、檢驗(yàn)的工程，所以這門(mén)課程的名稱也應(yīng)該稱之計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與繪圖（CADD），它不僅需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，同時(shí)也要求建模者具備充分的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。②怎樣實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)內(nèi)容的整合，又如何恰當(dāng)把握教學(xué)時(shí)機(jī)的安排是教學(xué)改革的重要課題。

上述的三項(xiàng)內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)、彼此依存的，而建模方式的轉(zhuǎn)變是一條主線貫穿其中，對(duì)此，大連理工大學(xué)、清華大學(xué)以及北京航空航天大學(xué)均有研究，然而對(duì)與專業(yè)課程的整合雖有專家提出，卻沒(méi)有實(shí)際的研究成果，更沒(méi)有符合這一教改思想的教材或教學(xué)內(nèi)容大綱，這在全國(guó)尚屬首創(chuàng)。

2 改革實(shí)踐

在獲得廣西教育廳教改工程項(xiàng)目立項(xiàng)支持之后，我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)中專門(mén)拿出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)班，自己編制教材，進(jìn)行了相關(guān)的課程改革試驗(yàn)。在教學(xué)過(guò)程中，取消了點(diǎn)、線、面的投影，截交線、相貫線的投影等原來(lái)較為繁瑣且較抽象的內(nèi)容，但保留了投影的基本知識(shí)，使得學(xué)生清楚二維工程圖樣的由來(lái)。三維建模則采用Solidworks軟件，從棱柱、棱錐、圓柱、圓錐等基本形體的建模開(kāi)始，完成基本形體的切割、基本形體的疊加等組合體的建模過(guò)程，然后將三維實(shí)體模型進(jìn)行二維轉(zhuǎn)換，直接形成二維工程圖，從而加深對(duì)工程圖的理解。

在完全掌握復(fù)雜形體的三維建模之后，對(duì)工程圖樣的表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件常用件的表達(dá)方式、零件圖、裝配圖等章節(jié)的學(xué)習(xí)依然不能缺少。他們是機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的落腳點(diǎn)，也應(yīng)該是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。這便又從三維回到了二維，所以，投影知識(shí)的學(xué)習(xí)是必不可少的。

在完全掌握復(fù)雜形體的三維建模之后，通過(guò)對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容的整合，它不僅是機(jī)械制圖這一門(mén)課程的任務(wù)，還關(guān)聯(lián)到相關(guān)的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及的面廣，改革的難度較大。通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，從而實(shí)現(xiàn)建模方式的轉(zhuǎn)變，是我們研究的重點(diǎn)。符合這一教改思想的教材的編寫(xiě)、教學(xué)方式方法的轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容與范圍的確定是這一課題研究的關(guān)鍵問(wèn)題。它需要集中一定的人力、物力，對(duì)相關(guān)院校及企業(yè)進(jìn)行走訪與調(diào)研，并且還要申請(qǐng)相關(guān)軟件公司的支持與協(xié)助才能夠得以順利實(shí)施這一課題的研究。

3 實(shí)施方案（圖1）

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制圖是機(jī)械、機(jī)電專業(yè)或近機(jī)類專業(yè)必修的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程，但因其對(duì)學(xué)生的空間思維能力以及空間想象能力要求較高，所以，學(xué)生的學(xué)習(xí)的困難程度較大。改革之后課程從其建模方式將以三維建模為主，從而降低了課程的抽象性，同時(shí)也提高了學(xué)生對(duì)相關(guān)軟件的熟悉程度及學(xué)習(xí)熱情。

教改項(xiàng)目：廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目，桂教高教【2013】28

注釋