虚拟制造设计技术在产品设计及性能分析中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第4期机电产品开簋与钏新Vo1．21，No．42008年7月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsJuly．，2008虚拟制造设计技术在产品设计及性能分析中的应用曹亚光，(1．扬州大学机械工程学院，江苏扬州225009；2．江苏南通广播电视大学，江苏南通226006)摘要：通过对产品性能分析模型构建的形成，探索如何应用虚拟制造技术进行产品的虚拟设计、评价。揭示了虚拟制造在产品虚拟设计及性能分析中独特优势，分析了虚拟制造技术对产品设计、开发的重要意义。关键词：虚拟

2、制造；虚拟设计；产品性能层次结构：性能分析中图分类号：TP15文献标识码：A文章编号：1002—6673(2008)04—116—03产品制造之前，就能实时地、并行地模拟产品的制造全0引言J过程及其对产品设计的影响．预测产品的性能、成本和新产l品的开发、设计需要考虑一个主要因素就是产l可制造性，从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产品的性能，产品的性能包含产品的功能和质量两个方：制造，以达到产品的开发周期和成本的最优化、生产效面。随着科学的发展与信息技术的应用，虚拟制造、虚J率的最高化等目的。虚拟制造是虚拟现实技术在制造业拟设计技术在企业进行新产品开发的设计与制造阶段得l的渗透，它

3、给企业的生产活动带来了高度的柔性、敏捷到了广泛应用。本文从产品性能层次构成、虚拟制造、性，满足了企业适应不可预测、快速多变市场的需求。虚拟设计技术的特征，论述虚拟制造、虚拟设计在产品l虚拟设计属于多学科交叉技术，涉及众多的学科和开发、性能分析中的应用．分析设计人员在新产品开发I专业技术知识，它是随着科学技术的发展，特别是计算机过程中，如何应用虚拟制造、虚拟设计技术进行产品的j辅助CAX技术的发展，开始广泛地应用于企业的生产与设计、性能分析，探索虚拟制造、虚拟设计技术在产品制造之中。由于虚拟设计技术在产品开发过程中的应用，开发中的应用前景，使虚拟制造、虚拟设计技术更好地f使产品设计实

4、现更自然的人机交互，采用并行设计工作为产品的开发服务。}模式，系统考虑各种因素，使相关的人员之间相互理解、I相互支持，把握了产品开发周期的全过程，提高了产品设1虚拟制造与虚拟设计：计的一次性成功。从而缩短产品开发周期．降低生产成l本．提高了产品质量，给企业带来了更多的商机。当今市场企业之间的相互渗透、相互竞争日益激l烈，产品开发的技术含量与复杂程度也日益增加．企业i2产品性能的构成必须以最快的上市速度、最优品质、最低成本和最佳服务来满足不同顾客的需求。缩短产品开发的周期、提高新I当今各类产品功能日益增强，结构日益复杂，产品产品开发的技术水平、降低新产品开发的成本，并保证I性能涉及多

5、个领域。这使产品性能分析工作变得日益复上市后产品的上市周期，是当前产品开发着重要解决的l杂因此有必要建立产品性能模型来描述产品性能及其问题。随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现，产品各性能之间的关系，进行性能综合分析评价。一种新的制造概念和理论一虚拟制造VM(VirtualMan—I目前常用的是采用面向对象的方法，构造具有层次ufacturing)，以其全新的制造体系和模式已成为现代制f结构的产品性能树，将产品性能概括为技术性能、经济造技术与系统发展的必然趋势。l性能、实用性能和社会性能等四个主要方面。技术性能虚拟制造的本质是以计算机仿真技术为前提，对设：包括产品可加工性、可装

6、配性、结构与工艺性等内容；计、制造等生产过程进行统一建模，在产品设计阶段或J使用性能包含产品工作性能、产品质量、人机工程等内容；经济性能主要指产品上市时间，设计制造费用等；收稿日期：2008—04—16l社会性能主要考虑使用产品时对人体健康的影响、对环作者简介：曹亚光(1970一)，男，讲师，扬州大学机械工程学境的污染、资源的利用及绿色制造的要求。院在读硕士研究生。J116维普资讯http://www.cqvip.com·制造业信息化·l修改虚拟部件的位置，重新设计整个产品的构造。另外，}它还允许不同技术背景的人直接与设计的产品进行交互I及评价产品的性能，有助于满足不同用户的特殊要

7、求。：英国航空实验室研究人员研制了一个虚拟人机工l程学评价系统。通过这个系统设计人员可以精确研究轿l车内部的人机工程学参数，适时修改轿车虚拟部件的位0置．对整个轿车的内部构造重新设计。这项技术为新产：品开发在产品的人机工程学研究方面提供了新的方法，l可以不断地利用该系统来验证假设，既减少开发费用，l又缩短了制造模型的时间，同时又可以满足产品多样化I-的要求。l5虚拟制造、设计与产品性能分析的实现II虚拟制造产品是从概念设计到投入使用的全过程都在计算机构造的虚拟环境中“