产品数字化设计实践.pptx

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1、产品数字化设计实践课程实践目标结合当前数字化设计制造的发展需求，了解数字化意义，数字化的发展历程，实现数字化的系统需求，实现数字化的关键技术；掌握1-2种软件平台下的数字化建模、装配、工程分析的基本技能；了解数字化设计制造的管理。实践对象（1）电子产品（通讯产品、家用电器等）（2）机电产品（工业产品、家用产品等）（3）机械产品（减速器、齿轮泵、机械手等）数字化设计实践实践内容（1）了解产品的市场需求，确定设计实践对象；（2）学习并选定软件平台，进行零、部件建模与虚拟装配；（3）生成产品的零部件工程图样；（4）利用软

2、件平台，进行必要的动力学分析和机构运动仿真。数字化设计实践学习软件自带的项目管理功能，或进行二次开发用户界面，实现产品的可视化管理实践。（1）设计友好的用户界面（2）实现所实践产品的可视化管理。数字化设计管理-（选作）数字化的意义数字化设计的发展数字化设计的软硬件系统数字化关键技术Part1:概述数字化的意义数字化设计的发展数字化设计的软硬件系统数字化关键技术Part1:概述数字化的意义设计制造现状1.研制过程：三维设计模型→二维图纸（设计、工艺）→三维工艺模型2.存在的问题：（1）设计繁杂、数据模糊、信息传递链条

3、不连续等弊病。（2）消耗人力、物力大（图学人才、工艺人才培养、设计人员工作量大、牵涉的人员多）(3)研制周期长，返修率高。需要解决的关键技术探索一种自然（便于理解）、准确、高效的产品设计和制造等信息的表达方法，以支持产品设计、工艺设计、加工、装配和维修等产品全生命周期各阶段的数据定义和传递。基于模型的定义（ModelBasedDefiniton,MBD）技术ＭＢＤ技术是指将产品的所有相关设计定义、工艺描述、属性和管理等信息都附着在产品三维模型中的数字化定义方法。随着MBD技术的发展，相继出现了：基于模型的制造（Mo

4、delBasedManufacturing，MBM）基于模型的维修保障（ModelBasedSupport,MBS）基于模型的企业（ModelBasedEnterprise,MBE）等概念。数字化的意义2005年,美国就在下一代制造技术计划（NextGenerationManufacturingTechnologiesInitiative，NGMTI）中，将基于模型的企业MBE列为振兴美国国防制造业和美国制造业的六大领域技术之首，并发布了ＭＢＥ的计划路线报告。MBE技术是在MBD技术的基础上发展而来的。其核心思想是

5、通过使用模型来定义、执行、控制和管理一切企业流程，通过应用基于科学的仿真和分析工具在产品生命周期的每个环节辅助决策，从而快速减少产品创新、开发、制造和支持的时间和成本。数字化的意义数字化的意义以波音787为代表的新型客机研制为例：波音公司摒弃二维工程图，建立了三维数字化设计制造一体化集成应用体系。全面采用MBD技术，并直接使用三维模型作为制造依据，实现了产品设计、工艺设计、工装设计、零件加工、装配与检测的高度信息集成、并行协同和融合，开创了飞机三维数字化设计制造的崭新模式，从而大幅度提高了产品研制能力，确保波音78

6、7客机的研制周期和质量。数字化的意义我国也在积极探索三维数字化设计制造技术的应用。复杂度越高的产品，使用数字化设计的意义愈加重大。近几年国内航空企业在新型飞机研制过程中大量采用三维数字化设计制造技术，取得了令人瞩目的成绩。设计制造数字化，实现数字化企业是一个复杂的系统工程。数字化的意义国内数字化技术在内涵和外延两个方面离数字化企业还有很大距离。以国内的飞机装配为例：在局部上采用了较为先进的技术：如采用CAD技术进行了包括建立型架标准件库和优化型架及参数设计，对工装、工具和产品的装配过程进行了三维仿真等，开始采用激光

7、测量+数控驱动的定位方式，部分机型还采用了自动钻铆技术等。但总体上与发达国家相比还存在较大差距，表现在：（1）飞机设计制造仍主要采用串行模式，工装、工艺设计与产品设计脱节，制造模式未真正实现到并行模式的转换，导致飞机装配协调困难、返工率高；（2）尚未实现人机交互的装配仿真以及装配路径的优化；（3）仍然采用以专用工装为主的刚性定位装配方式，导致飞机制造成本居高不下；（4）数字化装配应用规模有限，尚未实现一个完整型号真正意义上的全面数字化。数字化的意义数字化的意义数字化设计的发展数字化设计的软硬件系统数字化关键技术Pa

8、rt1:概述数字化设计的发展数字化设计四个主要阶段初始阶段：单机数字化。即技术人员除了采用三维的设计软件设计外，其它工作习惯和旧习惯一致，即单机作业、纸质流转；发展阶段：引入协同设计概念，利用局域网进行多人协同作业，实现产品数据的有效管理；成熟阶段：在协同设计的过程中扩充电子签署、项目管理等概念，将整个产品研发体系移植在设计平台上；完美阶段：将数字化设计与数