现代设计制造技术实践指导书

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1、《现代设计制造技术实践》指导书西安理工大学工程训练中心2012年8月课程简介《现代设计制造技术实践》是工程训练中心专业技术特色课程群课程之一，面向对现代设计制造技术具有兴趣和特长的全校学生。经济全球化，市场竞争的激烈化，人们需求的多样性及快速变化，需要企业的产品必须具有竞争优势才能生存，即要求快交货、高品质、低成本、重视环境、优质服务。而要满足这些需要，靠传统的设计方法难以实现。现代设计方法是科学方法论在设计中的应用，是设计领域中发展起来的一门新兴的多元交叉学科。它融合了信息技术、计算机技术、知识工程和管理科学等领域的知识，因此，现代设

2、计方法包含的内容十分广泛。利用现代设计方法可提高产品的竞争优势，这是现代设计方法产生和发展的根本所在。通过《现代设计制造技术实践》课程的学习和实践，使学生深入了解现代设计制造技术及其应用，为其以后应用现代设计技术进行产品开发械设计打下初步基础。本实践课程以简易车架模型设计制造为案例，应用Pro/E软件，通过CAD、CAM、CAE等现代设计制造技术对简易车架模型进行设计制造，具体包括：零部件CAD模型构件；零件加工工艺编制；零件制造；装配及调试；用实验设备进行实地检验，分析等环节。本课程的教学准备：计算机30台；Pro/E软件30套；普通

3、车床、普通铣床、数控车床、数控铣床各6台；加工中心两台；装配工作台7张；相关工具7套。本课程组织方式：挑选30人组成一小班，采取个性化教学模式，实行互动式教学，边讲边做，边做边学，边学边问，使授课、学习、实践及讨论有机结合。本课程先修（自学）课程：基础工程训练；机械制图；机械原理；机械设计；AutoCAD（CAXA）软件；Pro/E软件。第1章现代设计制造技术概述1.1设计设计是运用已有的知识和技术解决问题或创造新事物以满足社会需要的一种技术活动。即把预定的目标经过一系列规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形等信息，然后或通过实践

4、转化为某项工程，或通过制造成为产品。图1为设计过程框图。预定目标信息产品工程图1设计过程框图1.1.1设计分类1．常规设计常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计2．革新设计革新设计是指为增加原有产品的功能、适用范围，提高它的性能或改进其结构、尺寸或外形的变型设计3．创新设计创新设计是旨在提供具有社会价值的、新颖而独特成果的设计1.1.2设计发展的基本阶段1．直觉设计阶段古代的设计是一种直觉设计。当时人们或是从自然现象中直接得到启示，或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。设计方案存在于手工艺人头脑之中，无法记录表达，

5、产品也是比较简单的。直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期，17世纪以前基本都属于这一阶段。2．经验设计阶段随着生产的发展，单个手工艺人的经验或其头脑中的构思已很难满足这些要求。于是，手工艺人联合起来，互相协作。一部分经验丰富的手工艺人将自己的经验或构思用图纸表达出来，然后根据图纸组织生产。图纸的出现，即可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来，传与他人，便于用图纸对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及提高生产率的要求。因此，利用图纸进行

6、设计，使人类设计活动由直觉设计阶段进入到经验设计阶段。3．半理论半经验设计阶段20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，设计的基础理论研究和实验研究得到加强，随着理论研究的深入、实验数据及设计经验的积累，已形成了一套半经验半理论的设计方法。这种方法以理论计算和长期设计实践而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。依据这套方法进行机电产品设计，称为传统设计。所谓“传统”是指这套设计方法已延用了很长时间，直到现在仍被广泛地采用着。传统设计又称常规设计。4．现代设计阶段近30年来，由于科学

7、和技术迅速发展，对客观世界的认识不断深入，设计工作所需的理论基础和手段有了很大进步，特别是电子计算机技术的发展及应用，对设计工作产生了革命性的突变，为设计工作提供了实现设计自动或和精密计算的条件。例如CAD技术能得出所需要的设计计算结果资料、生产图纸和数字化模型，一体化的CAD/CAM技术更可直接输出加工零件的数控代码程序，直接加工出所需要的零件，从而使人类设计工作步入现代设计阶段。此外，步入现代设计阶段的另一个特点就是，对产品的设计已不是仅考虑产品本身，并且还要考虑对系统和环境的影响；不仅要考虑技术领域，还要考虑经济、社会效益；不仅考

8、虑当前，还需考虑长远发展。例如，汽车设计，不仅要考虑汽车本身的有关技术问题，还需考虑使用者的安全、舒适、操作方便等。此外，还需考虑汽车的燃料供应和污染、车辆存放、道路发展等问题。传统设计是以经验总结为基础，