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数字化设计技术

数字化设计技术读书报告

专业机械工程及自动化

年级 2011 级

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完成时间 2015年 1 月 7 日

摘要：数字化技术的应用和发展，促进了传统制造业的改革和发展．随着制造业信息化进程的加快，制造业的智力投入和服务意识将日益增强。在产品设计与开发中，数字化设计技术对其影响很大，随着计算机技术的不断发展，产品设计与开发技术越来越先进，对现在制造技术的具有很重要的意义。此次数字化设计技术阅读报告，就是要我们了解数字化设计技术与产品开发、产品设计之间的密切关系，以及认知数字化设计技术在现实生活中的意义。

关键词：数字化设计技术；产品设计；产品开发；意义；

1.前言 (1)

1.1数字化设计技术的概念 (1)

1.2数字化设计技术的特点 (1)

1.2.1虚拟产品开发技术 (1)

1.2.2异地协同制造技术 (2)

2. 数字化技术与产品开发的关系 (2)

3. 数字化技术在产品设计中的应用 (3)

3.1数字化建模技术 (3)

3.2数字化仿真与虚拟现实技术 (4)

3.3多学科综合优化技术 (4)

3.4数字化设计在产品设计中应用的状况及发展趋势 (5)

4.有限元分析技术在产品开发中的应用 (6)

5.结合实际浅谈数字化设计技术的意义 (7)

6.小结 (7)

7.参考文献 (8)

1.前言

1.1数字化设计技术的概念

随着信息技术和通信技术的发展，数字化时代正在到来．数字化技术是指利用计算机软硬件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、综合优化，从而达到精确描述和科学决策的过程和方法．数字化技术具有描述精度高、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。

数字化技术与传统制造技术的结合称为数字化制造技术。30年来数字化制造的应用范围不断扩大，数字化制造技术已逐渐成为制造业信息化中的主流技术和核心技术．由于数字化技术是科学分析和科学决策的理论基础，提供了从定性到定量、从模糊到精确、从直觉到科学的工具，因而数字化技术推动了制造科学的发展和进步。

目前制造业的几个重要发展方向，如精密化、自动化、集成化、虚拟化、网络化、全球化，无一不与数字化技术的发展密切相关．因此，面对制造业全球化竞争的日益激烈，必须重视数字化制造技术在我国的形成和发展。

1.2数字化设计技术的特点

20世纪有许多重大高新技术的应用，但没有一项技术的影响像信息技术和数字化技术那样深，那样广。由于数字化技术的可控性、可变性、离散性、可视性、集成性，产生了很多新的现代设计方法、工艺技术和管理模式。

1.2.1虚拟产品开发技术

虚拟产品开发是建立在利用计算机和网络技术完成产品开发过程构思设计的新概念。它以计算机仿真和产品生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术等为一体，在虚拟环境下，对产品进行构思、设计、制造、测量和分析。虚拟产品开发的显著特点之一是利用存储在计算机内部的数字化样机即虚拟产品来代替实物样机进行仿真、分析，从而提高产品在时间、质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平，达到全局优化和一次性开发成功的目的。为此，虚拟产品开发环境要求提供全面的

产品数据定义、各种仿真工具、可视化的人机交互操作工具及分布式协同工作条件和运行机制。

虚拟产品开发技术通过采用虚拟现实和增扩现实技术为产品开发人员提供了高度可视化和高度柔性化的人机交互接口，将人类的观察、思维、想像和操作能力有机地集成在一起，从而为人类提供了更友好广阔的创造性空间。

1.2.2异地协同制造技术

数字化技术是信息共享和集成的重要基础，特别是网络技术的迅速发展和广泛应用，生产企业已突破传统地域对产品设计制造方式的约束，在网络环境的支持下，实现企业间的协同和各种社会资源的共享和集成。企业间协同包括产品设计和制造协同、供应链协同和商务协同；社会资源包括制造资源、智力资源和环境资源。企业可以面向全球开展业务，在全球范围内寻找零部件供应商，选择进行产品创新开发制造的合作伙伴，开展生产销售，提高企业的产品创新能力和制造能力，实现产品设计制造的高速度和低成本。

2. 数字化技术与产品开发的关系

数字化技术改变了传统的产品开发理论、方法和工具，随着信息技术的飞速发展和产品开发集成程度的不断增加，数字化产品开发所包含的工作内容和在企业中所产生的作用也日益增加。数字化产品开发的主要特点是实现面向产品生命周期的设计，即在产品开发阶段，有关产品的性能、形状、尺寸大小以及零件的材料、数量、结构工艺性、装配工艺性等都要确定。

数字化技术与产品开发的关系跟传统的技术与产品的关系相比，有以下几个特点：

(1)单目标规划向多目标规划的转变

传统产品开发规划是一种仅考虑产品性能要求的规划。数字化产品开发规划不仅要考虑产品性能要求，而且更重视用户的个性化需求和考虑产品全生命周期内各阶段的要求及可持续发展的策略，尤其是对材料、能源和环境方面的要求越来越严格，而这些要求又往往是相互矛盾的。因此，产品规划时必须遵循多目标动态规划、综合优化和系统论、协调论的方法进行。

(2)串行设计向并行设计的转变

传统的产品设计过程是一种串行的设计过程。为了最大限度地缩短产品开发时间，除采用信息自动传递和信息共享技术外，将产品开发过程重组，实现并行设计是数字化产品开发的显著特征之一。并行设计是集成、并行地设计产品及其相关过程的方法。因此并行设计必须实现产品设计和过程设计的集成。

(3)生产准备向过程设计的转变

传统的产品开发中，将生产准备阶段的任务仅简单地理解为工艺计划和刀、夹、量具的准备。数字化产品开发中的生产准备应扩展为过程设计，不仅包括加工工艺过程设计，还应包括装配、使用、维修、拆卸等阶段的过程设计。

(4)实物样机向虚拟样机的转变

传统产品开发方法是一种基于经验加测试的方法。随着计算机仿真技术和虚拟现实技术的发展，利用存储在计算机内部的三维数字化模型，可以边设计、边测试、边修改。不仅可通过电子预装配技术检查零部件的干涉和碰撞现象，还可以对产品制造过程、产品的使用特征、产品的外形、产品的动态特性等进行仿真、测试，以保证产品开发的一次成功率。

(5)严格分工向自主管理的项目小组转变

传统产品开发的组织机构是一种按功能部门严格分工负责的线性结构，为快速响应市场变化，创造一种人人参与、协同工作的环境，将固定的组织形式向动态的、自主管理的团队和项目小组的管理模式转变。

从以上几个方面能够很清楚的明白数字化技术与产品开发的关系。数字化技术能给产品开发带来快捷、使用、提高产品开发效率、成本。

3. 数字化技术在产品设计中的应用

3.1数字化建模技术

数字化建模技术是产品设计中的核心技术，它包括产品建模和过程建模。

(1)产品建模

产品建模技术研究如何在计算机内部描述和表达处于产品开发生命周期内各阶段的产品，包括产品需求信息、项目信息、产品文档信息、产品几何信息、虚拟样机信息等，它是实现数字化设计和信息集成的基础。

在产品数字化建模中，基于特征和参数化的混合建模技术是一种新一代建模

技术。由于特征建模技术在设计时考虑制造、装配等问题，从设计方法学角度看，它体现了并行性和集成性。

(2)过程建模

过程(Process)是一种或多种输入产生的有价值的输出活动的合。产品开发过程模型一般由产品开发活动、实现活动所需资源、每个活动所需输入、输出及各活动间的控制顺序关系组成，所以过程模型实质上是对活动以及与活动相关的信息流、物流的描述。由于产品开发过程的复杂性，很难用一个模型进行描述，往往采用多视图和复合过程模型描述．所谓多视图，即从产品信息、开发活动、企业资源和组织结构等多方面进行描述，通过集成化方法产生模型间映射机制．复合过程模型描述包括过程、产品数据及资源数据的复合，也包括复合各种模型的特点，如功能模型中的结构分析、动态模型中的状态转移及对象模型中的封装、继承等特点。目前，过程建模的描述方法有基于语言的描述方法(Express 语言)、基于图形的描述方法(IDEF3、E-R)、基于规则的描述方法和基于Petri 网的描述方法。过程建模表达的是过程执行的活动，这些活动或者按顺序依次执行，或者并发执行，这取决于过程管理的机制。

3.2数字化仿真与虚拟现实技术

数学计算和仿真分析是数字化产品开发的关键技术之一，也是验证产品设计方案或预测产品性能、产品可制造性、可装配性、可使用性、减少产品开发中错误的重要手段和工具．随着开发过程集成度要求的不断增加，以及多媒体技术和仿真技术的发展，己提供了多种仿真工具和虚拟现实工具，不仅可对产品性能、可制造性、可维护性、可使用牲、成本和外观等进行预测和评估，而且利用虚拟现实的交互性、沉浸性和想像牲可实现产品开发环境的高度真实感，使人可直接对虚拟原型进行实时交互操作，产生身临其境的感觉。

3.3多学科综合优化技术

多学科综合优化技术是数字化技术在产品设计过程中的一个重要应用。随着高新技术的发展，产品结构越来越复杂，在概念设计、详细设计乃至生产准备阶段，面临着多参数、多条件、多领域问题的确定和匹配，只有通过综合优化技术，才能获得整体性能最优．产品性能综合优化过程是一个系统工程，涉及由产品方案的确定、修改、变化等带来的产品模型的反复修改、计算方法的重新配置、计算流程的不断更改、设计变量的迭代求解以及相应的数据管理和统计等一系列问

题，这一切构成了多学科综合优化设计过程的基本内容。

为实现产品开发过程集成与设计优化，需要将多学科设计优化算法以及CAD、CAE、CAPP、CAAPP和专业仿真分析软件与产品生命周期管理(PLM)、产品数据管理(PDM)、协同产品开发技术等相结合，构成多学科优化设计环境，通过对多目标的科学分析与数值计算，获得系统总体优化解，以保证产品开发的质量和效率。

3.4数字化设计在产品设计中应用的状况及发展趋势

机械产品门类广种类多市场需求潜力巨大。目前我国机械领域的数字化程度在具体行业中存在较大差距。如农机企业普遍采用传统设计方法在应用现代设计方法上远远落后于航天、汽车等其他行业农机企业之间重复型设计多企业信息资源利用率低。同时在同一行业的不同企业中产品的数字化也有一定程度差别。虽然有些企业具备一般制造业运用CAD技术的能力且已达到一定的水平但由于技术储备、装备水平以及新产品的研发能力等方面相对落后

三维CAD软件在机械制造企业中的应用还不够普遍。尽管有些领先的企业已经探讨“数字样机”、“并行工程”、“虚拟仿真”等前沿课题但总体来说离大规模推广应用还有很大距离。再次机械产品的整体技术水平、质量、生产规模、企业素质与发达国家相比差距也很大特别是新产品品种不多发展滞后可靠性、使用寿命满足不了用户要求。

近年来将数字化设计技术应用于产品的研究与开发的实例正不断增多。今后数字化设计技术在产品设计开发行业中的发展趋势，应注重以下几点：（1）重视虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术是综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备在计算机上生成可交互的三维环境沉浸感觉的技术。采用虚拟现实技术，不但可以在机构运动上加以仿真，还可以通过有限元分析，优化设计方法对机构的动力学加以分析、仿真，对各构件参数进行优化。

（2）强调产品协同设计。良好的协同设计环境，可以尽早地发现并解决产品方案和结构设计。乃至制造和装备中存在的问题还可以大幅度缩短机械产品的开发周期，降低成本。提高设计与制造质量。

（3）突出产品创新设计。产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。我国机械设计制造企业的创新能力与国际先进水平有很大差距因此对产品创新设计的需求十分迫切。

4.有限元分析技术在产品开发中的应用

随着市场竞争的日益激烈，随着经济、社会和环境效益要求的提高，今天的产品设计已离不开有限元分析技术的支持。

目前，有限元分析在产品开发设计中的应用主要有以下几个方面：

（1）静力学分析

静力学分析是对二维或者三维的机械结构承载后的应力、应变和变形的分析，是有限元在产品开发中最基本、最常用的分析类型。当作用在产品结构上的载荷不随时间的变化或者随时间变化十分的缓慢，应进行静力学分析。

（2）模态分析

模态分析是动力学分析的一种，用于研究产品结构的固有频率和自振模式等振动特性。进行这种分析时所施加的载荷只能是位移载荷和应力载荷。

（3）谐响应分析和瞬态动力学分析

这两类分析属动力学分析，用于研究结构对周期载荷和非周期载荷的动态响应。

（4）热应力分析

这类分析用于研究产品结构的工作温度不等于安装温度，或工作时结构内部存在温度分布时，结构内部的温度应力。

（5）接触分析

这是一种状态非线性分析，用于分析两个结构物体发生接触时的接触面状态、法向力等。由于产品结构中结构与结构间力的传递均是通过接触来实现的，所以有限元法在产品结构中的应用很多是接触分析。但是，以前受计算能力的制约，接触分析应用得较少。

（6）屈曲分析

这是一种几何非线性分析，由于确定结构开始变得不稳地时的临界载荷和屈曲模态形状，例如压杆稳定性问题。

有限元分析法等CAE技术的发展与应用，为产品技术人员带来了全新的设计方法，不断的更新产品设计人员的设计理念，为其能够迅速及时的开发出适应市场需求的产品带来了极大的方便。随着生产和科技的不断发展，市场竞争的更加激烈，产品技术人员还需要更好的、更适应时代要求的CAE技术。

5.结合实际浅谈数字化设计技术的意义

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下，制造行业在整个国民经济建设发展中所占据的地位日益关键。信息化、产业化以及科技化已成为整个现代制造行业建设发展的必然方向与趋势，数字化设计系统在这一过程当中所起到的重要作用不可忽视。

数字化设计技术具体有以下意义：

1.数字化设计技术是整个产品数字化设计流程的前提

它以设计流程预期目标的完成为基本目的，以动态且有序的行为序列设计为基本手段，对各项设计行为的开展起到一定程度的规范及承接作用。

2.数字化设计技术是整个产品设计流程的基础

在设计内容的开展及完成过程当中，参与对象所必须做出的判断、必须相应的对策以及必须采取的设计行为都归属于设计行为片段范畴当中。一个独立的设计行为链能够同时包含多个设计行为片段，各个设计行为片段所完成确定的设计内容有所不同，同时为具体性设计结果的获取服务。

6.小结

在信息化飞速发展的时代，产品开发、产品设计等行业也迅速的发展，数字化设计技术正是体现了网络化、数字化、信息化的综合利用。与传统的设计技术相比，数字化设计技术在产品开发企业管理中占据着主导作用，是企业创新的基石。

通过学习数字化设计技术这门课程，对数字化设计技术概念有了新的认知，虽然学习这门课的时间不是很长，或许很多东西自己还没有掌握，通过学习，对数字化设计技术这门课了解了一小部分，通过本次阅读报告，对数字化设计技术、产品开发和设计有了更深一步的了解。

7.参考文献

1. 孙林夫. 面向产品开发过程的数字化设计技术研究.四川成都610031. 2003年第9卷第12期.

2. 范文慧,刘博元. 复杂产品数字化协同设计技术发展. 清华大学自动化系国家CIMS工程技术研究中心. 2013年第3期.

3. 刘继红. 先进数字化设计与制造技术发展趋势. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院. 2012年第4期.

4. 卢卓君,袁国平,范之英.数字化设计技术的研究与应用. 湖南省交通规划勘察设计院,北京中交跨世纪工程技术有限公司,北京中交跨世纪工程技术有限公司长沙市410008,北京市100089.2008年03期.

5. 梁珣,周兴.基于产品设计的数字化技术知识体系架构. 北京工商大学.2008年11期.

6. 孙厚朝. 基于UG的数字化设计技术的研究. 中北大学. 2014年9月17日.

7. 徐弘山. 数字化技术和制造自动化. 北京理工大学机械与车辆工程学院.北京100081. 2004年第8期.

8. 李炜. 基于设计意义的数字化设计系统特性探究. 上海辞书出版社.上海

200000.2012.04.

9. 王巍. 浅谈数字化人文设计在产品设计中的应用. 福建工程学. 2008年第12期.

10. Li, Wen-Ding, Shi, Jin-Hua. Research on digital design technology of some product.

Proceedings - 2013 International Conference on Mechanical and Automation Engineering MAEE 2013,p 85-89,2013.

数字化设计与制造试题及答案

数字化设计与制造试题及答案一、填空题 1.在全球化竞争时代，制造企业面临严峻挑战体现在时间产品质量成本服务水平和环保 2.从市场需求到最终产品主要经历两个过程：设计过程和制造过程。 3.设计过程包括分析和综合两个阶段。 4.数字化设计技术群包括：计算机图形学计算机辅助设计计算机辅助分析和逆向工程。 5.有限元方法是运用最广泛的数字化仿真技术。 6.数控加工是数字化制造中技术最成熟最、运用最广泛的技术。 7.实现数据交换的两种方式：点对点交换和星形交换。 8.计算机图形学主要是对矢量图形的处理。 9.笛卡尔坐标系分为：右手坐标系和左手坐标系。 10.常用坐标系的转换关系：建模坐标系-世界坐标系--观察坐标系--规格化坐标系--设备坐标系。 11.参数化造型的软件系统分为：尺寸驱动系统和变量设计系统。 12.仿真的对象是：系统。 13.CAPP的类型：派生型、创成型、智能型、综合型、交互型。 14.高速切削刀具的材料有;金刚石、立方氮化硼、陶瓷刀具、涂层刀具和硬质合金刀具。 15.逆向工程的四种类型：实物逆向、软件逆向、影像逆向和局部逆向。 16.逆向工程基本步骤：分析、再设计、制造。 17.实物逆向工程的关键技术主要有：逆向对象的坐标数据测量、测量数据的处理及模型重构技术。 18.对三坐标测量机数据修正方法：等距偏移法、编程补偿法。 19.典型的快速原型制造工艺及设备：立体光固化（SL）、熔融沉积成形(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、叠层实体制造(LOM)、三维印刷(3DP)。 20.尺寸驱动系统只考虑尺寸及拓扑约束，不考虑工程约束，变量设计系统不仅考虑尺寸及拓扑约束还考虑工程约束。 21.FMS是指柔性制造系统二、简答题 1.CAD、CAE、CAM之间的关系？答：以计算机辅助设计和计算机辅助分析为基础的数字化设计和以计算机辅助制造为基础的数字化制造，是产品数字化开发的核心技术。数字化设计与制造的特点有哪些？答：a.计算机和网络技术是数字化设计与制造的基础； b.计算机只是数字化设计与制造的重要辅助工具； c. 数字化设计与制造能有效地提高了产品质量、缩短产品开发周期、降低产品成本； d.数字化设计与制造技术只涵盖产品生命周期的某些环节。 2.窗口与视口的变换关系是怎样的？答：视口不变，窗口缩小或放大，视口显示的图形会相应的放大或缩小；窗口不

数字化设计及仿真

数字化设计及仿真祝楷天（盐城工学院优集学院江苏盐城224051）摘要：制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机床夹具设计过程是加速夹具设计效率、提高设计质量的一种重要手段。但现有的通用CAD/CAM软件没有针对机床夹具设计的完整技术手册资料和三维标准件图库系统，设计人员仍然需要使用传统的纸质工具手册书籍进行资料查询和标准件三维实体图绘制工作，影响了机床夹具设计的效率和质量。因此，研究机床夹具数字化设计手册软件和三维标准件图库系统对满足数字化时代工程技术人员的需要具有重要的作用。关键词：机械产品；数字化；设计仿真。 Digital design and simulation ZHU Kai-tian （UGS College，Yancheng Institute of Technology，Yancheng，Jiangsu 224051）Abstract: The development of manufacturing industry has led many enterprises to set up the corresponding CAD/CAM software environment platform, and the application of CAD/CAM software for product design, analysis, processing simulation and manufacturing, has achieved remarkable results. Using computer aided design and manufacturing (CAD/CAM) software system to accomplish machine tool fixture design process is an important means to accelerate fixture design efficiency and improve design quality. But the existing general CAD/CAM software does not have the complete technical manual data and the 3D standard part library system for the machine tool fixture design, the design personnel still need to use the traditional paper tools manual books to inquire and the standard piece three-dimensional entity chart drawing work, has affected the efficiency and the quality of the machine tool jig design. Therefore, it is important to study the software and 3D standard part library system of the digital design of machine tool fixture to meet the needs of engineering and technical personnel in the digital age. Keywords: Mechanical products, Digitization , Design simulation.

专升本机械工程及自动化数字化设计与制造技术ok

江南大学现代远程教育课程考试大作业请于11月10日前提交考试科目:《数字化设计与制造技术》一、大作业题目（内容）：一、参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求有哪些？(10分) 答：参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求包括以下几方面：1）．稳定性。稳定性是指在正常情况下，系统保持其稳定状态的能力。 2）．集成性。集成性指系统内各子系统相互关联，能协同工作。 3）．敏捷性。敏捷性指系统对环境或输入条件变化及不确定性的适应能力，对内外各种变化能快速响应、快速重组的能力。单件、多品种、小批量是市场对现代产品研制的基本生产要求。 4）．制造工程信息的主动共享能力。数字化设计制造中零件设计、工艺设计和工装设计等过程的集成和并行协同要求信息能同步传递，这种信息共享方式称为“信息主动共享”。 5）．数字仿真能力。数字仿真能力指系统对产品制造中涉及的诸多问题进行虚拟仿真的能力。6）．支持异构分布式环境的能力。无论从不同类型设备联网还是从数据管理考虑，或是从面向全生命周期的零件信息模型考虑，均需对系统的结构体系和数据结构进行合理的综合规划与设计，实现系统分布性与统一性的协调。 7）．扩展能力。系统的扩展是通过软件工具集的扩展来实现的。二、什么是参数化设计？请说明参数化设计在产品设计中的意义。(10分) 答：参数化设计一船是指设计对象的结构形状基本不变，而用一组参数来约定尺寸关系。参数与设计对象的控制尺寸有显式对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动，因此参数的求解较简单。意义：在产品设计中，设计实质上是一个约束满足问题，即由给定的功能、结构、材料及制造等方面的约束描述，经过反复迭代、不断修改从而求得满足设计要求的解的过程。除此之外，设计人员经常碰到这样的情况：①许多零件的形状具有相似性，区别仅是尺寸的不同；⑧在原有罕件的基础上做一些小的改动来产生新零件；③设计经常需要修改。这些需求采用传统的造型方法是难以满足的，一般只朗重新建模。参数化方法提供了设计修改的可能性。三、CAPP系统由哪些基本部分组成？(10分) 答：传统的CAPP系统通常包括三个基本组成部分，即产品设计信息输入、工艺决策、产品工艺信息输出。 1．产品设计信息输入：工艺规划所需要的最原始信息是产品设计信息。 2．工艺决策：所谓工艺决策，是指根据产品／零件设计信息，利用工艺知识和经验，参考具体的制造资源条件，确定产品的工艺过程。 3．产品工艺信息输出四、数字化制造体系下的制造计划系统有哪些？(10分) 答：数字化制造体系下的制造计划系统主要有MRP计划系统、JIT(Just ln Time)计划系统、 TOC(Theory of Constraint)计划系统和APS(Advanced P1anning System)计划系统四个主要流派，各自蕴含的原理和方法均有所不同. 1．MRP计划系统：物料需求计划系统是一种将库存管理和生产进度计划结合在一起的计算机辅助生产计划管理系统。

数字化设计及仿真应用

数字化设计及仿真应用 [摘要］制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAＤ／CAＭ软件环境平台，并应用C ＡD/ＣAＭ软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CＡＤ/CAM）软件系统来完成机械设计过程是加速设计效率、提高设计质量的一种重要手段。本文首先介绍了数字化设计的概念和发展历史,然后展望了数字化设计的发展趋势,最后主要探讨了数字化设计和仿真分析技术的应用及效益。 [关键词]:机械产品;数字化设计；仿真分析 ? 目录 1．?引言 (1) 2.数字化设计技术1? 2.１数字化设计技术的特点 (1) 2.2 数字化设计技术发展历史......................................................... 错误!未定义书签。２.3 数字化设计技术发展趋势 (2) 3.数字化仿真技术2? 3.1 数字化建模技术2? 3.2 数字化仿真与虚拟现实技术 (3) 3.３有限元分析技术....................................................................... 错误!未定义书签。 4.数字化设计及仿真的应用和效益................................................................................. ４４．1 数字化设计及仿真的应用 (4) ４.2 数字技术带来的效益 (5) 4．２.1 产品设计的效益5? ４.2.１工艺规划的效益?错误!未定义书签。 4．2.3 业务规划和生产效益 (6) 5.?数字化设计及仿真的意义6? ５.１数字化设计技术的意义......................................................................................... ７ 5.2 数字化仿真的意义7? 6．结束语8?

三维建模数字化设计与制造

附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程一、赛项名称赛项名称：三维建模数字化设计与制造赛项组别：高职组赛项归属产业：加工制造类二、竞赛目的本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。三、竞赛内容与方式（一）竞赛内容竞赛内容将以任务书形式公布。针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。

任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力；任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力；任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）工具、量具的使用；（3）现场的安全、文明生产；（4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。（二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。

《数字化设计》课程教学大纲

《数字化设计》课程教学大纲课程编码：0110085 课程名称：数字化设计英文名称：Digital Design 学时：72 学分： 4 课程类型：必修课程性质：专业基础课适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：画法几何与机械制图开课学期： 3 开课院系：机电工程学院一、课程的地位、目的和任务本课程地位：数字化设计是机械类专业的重要专业基础课，它在整个专业教学中具有乘上启下的作用。本课程目的：通过《数字化设计》的学习使学生进一步熟悉和掌握有关软件命令的使用方法，掌握绘制机械图样和其他工程图样的技巧，掌握三维数字化建模软件Pro/E的使用方法，提高学生解决工程实际问题的能力和动手能力，并为后续数控加工与CAM技术、CAE技术、CAD二次开发技术等课程打下基础，也为毕业后直接走向设计与生产第一线打下坚实的基础。本课程任务： 1．培养学生熟悉计算机辅助产品设计的相关程序及方法， 2．深入了解AutoCAD2009、Pro/E软件的主要功能、方法和技巧，达到融会贯通、灵活运用。 3. 初步培养阅读机械图样并进行三维建模的能力。 4. 能独立的绘制各种工程图。 5. 培养学生自学、创新、独立能力以及认真负责和严谨细致工作作风。二、本课程与其它课程的联系《数字化设计》是机械专业的一门重要的专业基础课程。它的前导课程是《机械制图》，通过本课程的学习，为后续专业课奠定扎实的基础。同时它本身就是一门技术应用性很强的课程，通过本课程的学习，使学生掌握应用AutoCAD软件绘制三视图、机械零件图、装配图、剖面图等的一般方法与步骤，利用Pro/E软件进行三维建模、零件装配、创建工程图，培养学生工程绘图的实践操作能力。并为进一步学习其他专业软件奠定扎实的识图和绘图基础。三、教学内容及要求第一章AutoCAD2009绘图基础教学要求：掌握AutoCAD2009软件的启动和退出，了解AutoCAD2009的工作界面组成，掌握图形文件的打开、新建、保存等操作，了解AutoCAD2009的命令执行方式。

数字化设计与制造

数字化设计与制造 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数字化设计与制造一、背景在计算机技术出现之前，机械产品的设计与加工的方式一直都是图纸设计和手工加工的方式，这种传统的产品设计与制造方式，这使得产品在质量上完全依赖于产品设计人员与加工人员的专业技术水平，而数量上则完全依赖于产品加工人员的熟练程度，而随着工业社会的不断发展，人们对机械产品的质量提出了更高要求，同时数量上的需求也不断增长。为了适应社会对机械产品在质量与数量上的需求，同时也为了能进一步降低机械产品的生产成本，人们在努力寻求一种全新的机械产品设计与加工方式，而二十世纪四五十年代以来计算机技术的出现及其发展，特别是计算机图形学的出现，让人们看到了变革传统机械产品设计与生产方式的曙光。于是，数字化设计与制作方式应运而生，人们逐步将机械产品的设计与加工任务交给计算机来做，这一方面使得机械产品的设计周期大大缩短，另一方面也使得产品的质量与数量基本摆脱了对于设计与加工人员的依赖，从而大大提升了产品的质量，降低了产品的生产成本，同时也使得产品更加适合批量化生产。二、概念数字化设计：就是通过数字化的手段来改造传统的产品设计方法，旨在建立一套基于计算机技术和网络信息技术，支持产品开发与生产全过程的设计方法。数字化设计的内涵：支持产品开发全过程、支持产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持产品开发流程的控制与优化等。其基础是产品建模，主体是优化设计，核心是数据管理。数字化制造：是指对制造过程进行数字化描述而在数字空间中完成产品的制造过程。数字化制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。

机械产品的数字化设计

机械产品的数字化设计集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

《机械产品的数字化设计》课程标准课程名称：机械产品的数字化设计适用专业：机电一体化技术、数控技术教学模式：理实一体化、教学做一体化总学时：48学时实践学时：24学时第一部分前言一、课程性质《机械产品的数字化设计》是机电一体化技术专业设置的计算机辅助设计一门专门必修课。《机械产品的数字化设计》课程主要是运用SolidWorks软件进行产品设计，SolidWorks软件是一种CAD/CAE/CAM集成软件，目前应用在机械及相关领域内十分广泛，具有很高的实用性。通过本课程的学习，培养学生较熟练的掌握Solidworks软件的使用能力，使学生能够满足企事业单位对毕业生在该方面的的要求。同时，通过对Solidworks 软件的学习，使学生能够掌握一些先进的的设计方法、设计流程和设计思想。《机械产品的数字化设计》的主要项目任务是：设计一台涡轮蜗杆传动的减速器。学习的知识点主要是：草图绘制、特征建模、钣金设计、装配、工程图的创建方法与技巧，知识点贯穿与整个项目之中。通过完成涡轮蜗杆减速器的设计，使学生掌握SolidWorks 软件的基础知识，具有SolidWorks软件应用的基本技能，能够利用SolidWorks软件进行一般复杂程度零件的设计，为适应机械产品三维设计等岗位作准备。二、课程设计理念 1、按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，以工作任务模块为中心构建的工程项目课程体系。彻底打破学科课程的设计思路，紧紧围绕项目任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。 2、以计算机辅助设计行业需求引领课程项目工作任务，以课程项目工作任务选择课程技能模块，以课程技能模块确定课程知识内容。将减速器的各个零部件、标准间循序渐进融入各项目之间及项目之下各模块之中，并通过工作任务的分析与完成，全面而合理地

数字化设计技术总结

. . 1、广义的数字化设计技术涵盖以下内容: 1) 产品的概念化设计、几何造型、虚拟装配、工程图生成及相关文档编写。 2) 进行产品外形、结构、材质、颜色的优选及匹配，满足顾客的个性化需求，实现最佳的产品设计效果。 3) 分析产品公差、计算质量、计算体积和表面积、分析干涉现象等。 4) 对产品进行有限元分析、优化设计、可靠性设计、运动学及动力学仿真验证等，以实现产品拓扑结构和性能特征的优化。 2、曲线二阶参数连续性，二阶几何连续性含义及其之间的关系？二阶参数连续性，记作C 2连续，是指两个曲线段在交点处有一阶和二阶导数的方向相同，大小相等。二阶几何连续性，记为G 2连续，指两个曲线段在交点处其一阶、二阶导数方向相同，但大小不等。关系： 1）曲线面造型中，一般只用到一阶和二阶连续性； 2）同级参数连续必能保证同级几何连续，同级几何连续不能保证同级参数连续； 3）二者形成的曲线面形状有差别。 3、实体造型优缺点：优点：完整定义三维形体，确定物体的物性参数，方便的生成三维物体的多视图和剖视图，可以消除隐藏线和面，直接进行数控加工编程。缺点：不能适应形体的动态修改，缺乏产品在产品设计开发整个生产周期中所需的所有信息，难以实现CAD/CAM/CAPP 集成。 4、参数化造型的含义和特点参数化造型使用约束来定义和修改几何模型。约束反映了设计时要考虑的因素，包括尺寸约束、拓扑约束及工程约束(如应力、性能)等。参数化设计中的参数与约束之间具有一定关系。当输入一组新的参数数值，而保持各参数之间原有的约束关系时，就可以获得一个新的几何模型。 5、逆向工程有哪些关键技术及其主要内容实物逆向工程的关键技术:逆向对象的坐标数据测量、测量数据处理模型重构数据处理及模型重构技术等主要内容：1）根据实物模型的结构特点，做出可行的测量规划，选择合适的数据采集，设备，将实物模型数据化。 2）初步处理：剔除误差明显偏大的数据点，补测某些关键点，测量数据分块处理，产品功能结构分析以及数据曲率分布，定义曲面边界，提取边界线，对测量数据进行分块，对边界进行规则化处理，提高边界拟合曲线由于疏密不均的数据精度。 3）根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的过程，根据点数据特征分析，确定构建特征曲线所需的数据点，构造曲线网格，控制曲线的准确性和平滑度，编辑曲面间的连续性和光滑性，形成逆向对象的曲面和实体造型。 6、数字化仿真的基本步骤: 系统建模，仿真实验，仿真结果分析 1）在计算机上将描述实际系统几何、数学模型转化为能被计算机求解的仿真模型 2）运行仿真过程，进行仿真研究过程，对所建立的仿真模型进行试验求解的过程 3）仿真结果分析：从试验中提取有价值的信息以指导实际系统的开发 7、有限元分析方法的基本原理将形状复杂的连续体离散化为有限个单元组成的等效组合体，单元之间通过有限个节点相互连接;根据精度要求，用有限个参数来描述单元的力学或其他特性，连续体的特性就是全部单元体特性的叠加;根据单元之间的协调条件，可以建立方程组，联立求解就可以得到所求的参数特征。 5/数字化开发技术：以计算机辅助设计CAD 、计算机辅助工程分析CAE 为基础的数字化设计DD 和计算机辅助制造CAM 为基础的数字化制造DM 技术，是产品数字化开发技术的核心内容。 4/数字化开发技术的意义：产品的数字化开发技术深刻地改变了产品设计、制造和生产组织模式，成为加快产品更新换代、提高企业竞争力、推进企业技术进步的关键技术和有效工具。 3/数字化制造技术包括：用于编制零件的制造工艺的成组技术GT 及计算机辅助工艺规划CAPP 技术；控制刀具和机床的相对运动，进而实现零件加工的数控NC 编程及数控加工技术；实现产品快速开发的快速原型制造RPM 技术；实现快速复制的逆向工程RE 技术 1. 什么是数字化设计，涵盖哪些环节和内容? 数字化设计(DD)是以实现新产品设计为目标，以计算机软硬件技术为基础，以数字化信息为辅助手段，支持产品建模、分析、修改、优化以及生成设计文档的相关技术的有机集合. 2. 论述数字化设计、制造与产品开发之间的关系。从产品开发的角度，数字化设计和数字化制造之间具有密切的双向联系：只有与数字化制造技术结合，产品数字化设计模型的信息才能被充分利用；只有基于产品的数字化设计模型，才能充分体现数字化制造的高效性。

数字化设计与制造的现状和关键技术讲解学习

数字化设计与制造的现状和关键技术一、数字化设计与制造的发展现状数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。由于通过CAM及其与CAD等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展。作为制造业的一个分支，船舶行业要实现跨越式发展，必须以信息技术为基础。世界造船强国从CAX开始，逐步由实施CIMS、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展，形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全生命周期的数字化支持系统，实现船舶设计全数字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精细化、船舶制造装备自动化和智能化、船舶制造企业虚拟化、从而大幅度提高生产效率和降低成本。所谓数字化设计就是运用虚拟现实、可视化仿真等技术，在计算机里先设计一条“完整的数字的船”。不仅可以点击鼠标进入船体内部参观一番，还可以在虚拟的大海中看它的速度、强度、抗风浪能力。这样一来船舶设计的各个阶段和船、机、舾、涂等多个专业模块在同一数据库中进行设计。船舶是巨大而复杂的系统，由数以万计的零部件和数以千计的配套设备构成，包括数十个功能各异的子系统，通过船体平台组合成一个有机的整体。造船周期一般在10个月以上，既要加工制造大量的零部件，又要进行繁杂的逐级装配，涉及物资、经营、设计、计划、成本、制造、质量、安全等各个方面。这样的一个复杂的系统需要非常强大的信息处理能力。我国船舶行业今年来虽有很大的发展，但与国际造船强国相比，无论在产量，还是在造船技术上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化设计系统与生产进程联系不紧密、船舶零部

数字化设计

数字化技术在工程技术领域中应用一、数字化技术概念数字化技术指的是运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备，来表达、传输和处理所有信息的技术。数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。数字化技术是信息技术的核心，信息的媒体有多种，如字符、声音、语言和图像等。这些信息媒体存在着共同的问题，一是信息量太小，二是难以交换、交流。如一本厚厚的辞海虽然有1300万汉字，但与大型数据库相比，包含的信息量仍太少，辞海只能查找字词的基本涵义，若想查去年世界各国的国防开支是多少则无可奉告。一本书，要从一个城市寄到另一个城市少则数天多则数周。这种信息，交换起来很不方便。又如，当今世界大约有3500种语言，使用不同语言的人，信息交流就非常困难。数字化技术的实现，这些问题便迎刃而解。无论是字符、声音、语言和图像；也无论是中文还是外文，都使用世界上共同的两个数字0和1编码来表达、传输和处理，到了终端，即用户手上，又原原本本地还它本来面目。这无异于消除了世界各个国家，各个民族之间的语言隔阂。一般说来8个0和1，就是一个最基本的信息单位，称之为1个比特，简写为1b。每秒钟传输的信息量称之为信息的传递速率（b/s，即每秒传送多少个比特）。每秒传送1千比特为1kb/s，每秒传送1兆比特表示为1Mb/s,再大就是每秒1千兆，表示为1Gb/s,等等。用简单的两位数0和1表达、传输和处理一切信息，把信息数字化、一体化，这是信息史上的又一次重要革命。但从技术上讲，却又相当复杂，相当困难。世界上如此庞杂的事物、浩如烟海的信息，都要用简单的0和1 来表达，这是非

数字化设计与制造技术

江南大学现代远程教育课程考试大作业考试科目:《数字化设计与制造技术》一、大作业题目（内容）：一、参照一般系统的性能，对数字化设计制造来说，其主要性能及能力要求有哪些？(10分) 答：1）、稳定性。是指在正常情况下，系统保持其很定状态的能力。 2）、集成性。是指系统内各子系统相互关联，能协同工作。 3）、敏捷性。是指系统对环境或输入条件变化及不确定性的适应能力，对内外各种变化能快速响应、快速重组的能力。单件、多品种、小批量是市场对现代产品研制的基本生产要求。 4）、制造工程信息的主动共享能力。数字化设计制造中零件设计、工艺设计和工装设计等过程的集成和并行协同要求能同步传递，这种信息共享方式称为“信息主动共享”。 5）、数字仿真能力。是指系统对产品制造中涉及的诸多问题进行虚拟仿真的能力。 6）、支持异构分布式环境的能力。无论从不同类型设备联网还是从数据管理考虑，或是从面向全生命周期的零件信息模型考虑，均需对系统的结构体系和数据结构进行合理的综合规划与设计，实现系统分布性与统一性的协调。 7）、扩展能力。系统的扩展是通过软件工具集的扩展来实现的。二、什么是参数化设计？请说明参数化设计在产品设计中的意义。(10分) 答：参数化设计一般是指设计对象的结构形状基本不变，而用一组参数来约定尺寸关系。参数与设计对象在控制尺寸有显式对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动，因此参数的求较简单。意义：在产品设计中，设计实质上是一个约束满足问题，即由给定的功能、结构、材料及制造等方面的约束描述，经过反复迭代、不断修改从而求得满足设计要求的解的过程。除此之外，设计人员经常碰到这样的情况：1、许多零件的形状具有相似性，区别仅是尺寸的不同；2、在原有罕件的基础上做一些小的改动来产生新零件；3、设计经常需要修改。这些需求采用传统的造型方法是难以满足的，一般只重新建模。参数化方法是提供了设计修改的可能性。三、CAPP系统由哪些基本部分组成？(10分) 答：传统的CAPP系统通常包括三个基本组成部分，即产品设计信息输入、工艺决策、产品工艺信息输出。 1、产品设计信息输入：工艺规划所需要的最原始信息是产品设计信息。 2、工艺决策：指根据产品、零件设计信息，利用工艺知识和经验，参考具体的制造资源条件，确定产品的工艺过程。 3、产品工艺信息输出四、数字化制造体系下的制造计划系统有哪些？(10分) 答：主要有MRP计划系统、JIT（Just In Time）计划系统、TOC（Theory of Constraint）计划系统和APS （Advanced Planning System）计划系统四个主要流派，各处蕴含的原理和方法均有所不同。 1、MRP计划系统：物料需求计划系统是一种将库存管理和生产进度计划结合在一起的计算机辅助生产计划管理系统。 2、JIT计划系统：顾名思义，JIT计划系统的核心思想是在需要的时候才去生产所需要的品种和数量，不要多生产，也不要提前生产。 3、TOC计划系统：约束理论（TOC）的指导思想实质是寻求系统的关键约束点，集中精力优先解决主

三维建模数字化设计与制造

局部的创新（或改良）设计。整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力；任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力；任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选

数字化设计与制造

数字化设计教学设计

《数字化设计》课程教学大纲一、课程的地位、目的和任务本课程地位：数字化设计是机械类专业的重要专业基础课，它在整个专业教学中具有乘上启下的作用。本课程目的：通过《数字化设计》的学习使学生进一步熟悉和掌握二维、三维设计软件的使用方法，使学生掌握应用AutoCAD软件绘制三视图、机械零件图、装配图、剖面图等的一般方法与步骤，利用Pro/E软件进行三维建模、零件装配、创建工程图，培养学生工程绘图的实践操作能力，并为进一步学习其他专业软件奠定扎实的识图和绘图基础，也为毕业后直接走向设计与生产第一线打下坚实的基础。本课程任务： 1．培养学生熟悉计算机辅助产品设计的相关程序及方法。 2．深入了解AutoCAD、Pro/E软件的主要功能、使用方法和技巧，达到融会贯通、灵活运用。 3. 培养阅读机械图样并进行三维建模的能力。 4. 能独立的绘制各种工程图。 5. 培养学生自学、创新、独立能力以及认真负责和严谨细致工作作风。二、本课程与其它课程的联系《数字化设计》是机械专业的一门重要的专业基础课程，它的前导课程是《画法几何与机械制图》。通过本课程的学习，使学生灵活应用AutoCAD软件和Pro/E软件，为后续学习数控加工技术与CAD/CAM技术等课程奠定扎实的基础。三、教学内容及基本要求第一章AutoCAD绘图基础教学要求：（1）了解AutoCAD的工作界面组成及命令执行方式；（2）掌握AutoCAD软件的启动和退出及图形文件的打开、新建、保存等操作。重点：AutoCAD的工作界面组成

难点：AutoCAD的命令执行方式教学内容：（一）启动与退出AutoCAD （二）AutoCAD的工作界面的组成（三）图形文件的新建、打开、保存和关闭的操作（四）AutoCAD命令执行方式（五）AutoCAD的帮助功能第二章二维图形的绘制教学要求：（1）掌握直线、矩形、正多边形、圆等二维图形的操作方式。重点：直线、矩形、圆命令难点：多段线、圆弧、样条曲线教学内容：（一）点、直线、射线和构造线（二）多线、多线段及正多边形和矩形（三）圆、圆弧、圆环及椭圆、椭圆弧（四）样条曲线、修订云线（五）对象捕捉及精确绘图第三章二维图形的编辑教学要求：（1）掌握复制、镜像、阵列、修剪等编辑工具的使用方法。重点：复制、镜像、修剪命令难点：拉伸、阵列、倒角命令教学内容：（一）选取对象（二）编辑对象（三）课堂练习绘制圆轴平面图（四）课堂练习绘制机械零件的平面图（五）使用夹点功能编辑对象（六）编辑对象特性第四章图案填充教学要求：（1）掌握将某种图案填充到指定区域的方法。重点：图案填充的使用方法难点：图案的选择和修改教学内容：（一）创建图形填充（二）面域对象

数字化设计与制造技术课程论文

数字化制造技术的发展现状与发展趋势学院：机械工程学院班级：姓名：学号：指导教师：日期： 2014年1月

摘要从20世纪50年代数控机床的出现开始，经过了单元制造技术、集成制造技术和网络化制造技术的发展过程，数字化制造技术得到了迅猛的发展。本文在大量阅读相关文献的基础上，对数字化技术进行了介绍,综述了国内外数字化制造技术的研究现状,论述了数字化制造技术是先进制造技术的核心,对数字化制造技术的几个核心技术进行了较为详细的介绍,并分析数字化制造技术的发展现状、展望其未来发展趋势，最后概括总结了数字化制造经历的深刻变化与发展。关键词：数字化数字化制造发展现状发展趋势

数字化技术指的是运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备，来表达、传输和处理所有信息的技术。数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。当今世界已经进入了数字化时代，数字化技术在生产、生活、经济、社会、科技、文化、教育和国防等各个领域不断扩大应用并取得显著成效。数字化技术与各种专业技术相融合形成了各种数字化专业技术，如数字化制造技术、数字化设计技术、数字化测量技术、数字化视听技术等。数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术、以制造工程科学为理论基础的重大制造技术革新[1]，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融合、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。数字化制造技术的发展现状目前在工业技术先进国家，数字化制造技术已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段[5]。特别是近30年来,数字化制造技术发展日益加快，在发达国家的大型企业中，已开始实现无图纸生产，全面使用CAD/CAM，实现100%数字化设计。数字化制造技术在数字化设计、数字化制造、数字化产品、信息传递与协作、数字化管理等方面都有不同程度的发展。

数字化设计与制造技术的研究现状

数字化设计与制造技术的研究现状摘要：数字化设计与制造在先进制造技术、医疗康复器械与生物工程等众多相关领域中占有越来越重要的地位。从20世纪50年代数控机床的出现开始，经过了单元制造技术、集成制造技术和网络化制造技术的发展过程，数字化制造技术得到了迅猛的发展。本文在大量阅读相关文献的基础上，对数字化技术进行了介绍,综述了国内外数字化制造技术的研究现状,论述了数字化制造技术是先进制造技术的核心,对数字化制造技术的几个核心技术进行了较为详细的介绍,并分析数字化制造技术的发展现状、展望其未来发展趋势，最后概括总结了数字化制造经历的深刻变化与发展。关键词：数字化；国内外研究现状；制造技术；计算机辅助工业设计。正文：1.数字化制造技术的概念所谓数字化制造，指的是在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品的整个制造过程。也就是说，数字制造实际上就是在对制造过程进行数字化的描述中建立数字空间，并在其中完成产品制造的过程[1]。由于计算机的发展以及计算机图形学与机械设计技术的结合，产生了以数据库为核心，以交互图形系统为手段，以工程分析计算为主体的一体化计算机辅助设计（ C A D ）系统。 C A D系统能够在二维与三维的空间精确地描述物体，大大地提高了生产过程中描述产品的能力和效率。正如数控技术与数控机床一样，C A D的产生和发展，为制造业产品的设计过程数字化和自动化打下了基础。将C A D的产品设计信息转换为产品的制造、工艺规则等信息，使加工机械按照预定的工序组合和排序，选择刀具、夹具、量具，确定切削用量，并计算每个工序的机动时间和辅助时间，这就是计算机辅助工艺规划（C A P P）。将包括制造、检测、装配等方面的所有规划，以及面向产品设计、制造、工艺、管理、成本核算等所有信息的数字化，转换为能被计算机所理解并被制造过程的全阶段所共享，从而形成所谓的C A D/C A M/C A P P，这就是基于产品设计的数字制造观。从数字制造的要领出发，可以清楚地看到，数字制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。对制造设备而言，其控制参数均为数字信号。对制造企业而言，各种信息（包

数字化设计技术

数字化设计与制造试题及答案

数字化设计及仿真

专升本机械工程及自动化数字化设计与制造技术ok

数字化设计及仿真应用

三维建模数字化设计与制造

《数字化设计》课程教学大纲

数字化设计与制造

机械产品的数字化设计

数字化设计技术总结

数字化设计与制造的现状和关键技术讲解学习

数字化设计

数字化设计与制造技术

三维建模数字化设计与制造

数字化设计与制造

数字化设计 教学设计

数字化设计与制造技术课程论文

数字化设计与制造技术的研究现状

数字化设计教学设计