1-数字化制造技术PPT资料.ppt

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,1、数字化设计定义,数字化设计技术组成,2、数字化设计组成体系,3DCAD,2.1BriefhistoryofCAD,

（1）1stphase：

technicalpreparationin1950s

（1）middleof1950sMITAPTNumericalcontrolpartprogramming

（2）laterof1950sMIT“Lightpen”、CRTScreen,

（2）2ndphase:

technicalmaturationin60s,

（1）SketchpadSutherland,Aman-machinegraphicalcommunicationsystem1963.

（2）DevelopmentofCADsoftwaresystemearlySLT/MSTformIBM，DAC-IfromG.M.,（3）3rdphase:

applicationofCAD,1）CommercialCADsoftwarein70s.AutoCAD2）ParameterizedandfeaturedCADmodelingbasedon3DCADsystembasedonPC,CAD/CAMin80sUG，CATIA,andPro/Eandsoon.3）Intelligent,integration,andautomationisthetrendofCADtechnologyin90s.VD,CIMS,PDM.AutoCADwaswidelyapplicatedinournation（甩图板）.4）NetworkingCADiscomingin21st.CSCD,2.2DesignprocesswithCAD,theDesignprocess,Applicationofcomputerstodesignprocess,3ModelingTechnology,Geometricmodeling:

computer-compatiblemathematicaldescriptionofthegeometryofanobject/product.,3.1wire-framemodel

（1）2Dwire-framemodel:

madeupofgraphicelement（simplelines,circles,curves,andother2Dentities）.GraphicElementEngineeringdrawingsAutoCAD、CAXA,CAD:

ComputerAidedDrawing/Drafting,

（2）3Dwire-framemodel：

theobjectisdisplayedbyinterconnectinglines。

透视图（Perspectiveview）轴侧图（Isometricview）等。

modelmaybeambiguous,3.2Surfacemodel,

（1）sweptsurface（扫描曲面）

（2）ruledsurface（直纹面）（3）complexsurface（复杂曲面）:

coons曲面、Bezier曲面、B-Spline曲面、NURBS曲面等,3.3Solidmodel.,CSG（Constructivesolidgeometry）,andB-Rep（Boundaryrepresentation）,Feature-Basedmodel.incaludegeometric,topological,tolerance,material,assembleinformatons.,ParametricSolidModeling：

特点：

基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

美国PTC公司的Pro-ECAD/CAE/CAM软件是一种有代表性的参数化实体造型系统。

4AirtualAssemblingTechnology,虚拟装配是根据产品设计的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程，以检验产品的可装配性。

虚拟装配,以产品设计为中心的虚拟装配,以工艺规划为中心的虚拟装配,以仿真为中心的虚拟装配,虚拟装配类型,4.1以产品设计为中心的虚拟装配DesignCenteredVirtualAssembly,产品的虚拟装配设计,4.2以工艺规划为中心的虚拟装配ProcessplanningCenteredVirtualAssembly,利用设计部门发放的产品三维数模和EBOM，在三维可视环境下进行产品的装配工艺规划及工艺设计。

将三维数模数据（属性）导入产品节点，并将三维数模数图形的路径关联到每个零件上，在编制工艺的任何时候都可预览零件和组件的三维图形，直观地反映装配状态。

工艺规划虚拟装配,产品,工艺,资源,EBOM、PBOM、MBOM,ProcessPlan、productionplan,工厂、车间、工段、工位、设备、工装、工具和人,面向工艺规划的虚拟装配技术体系,工艺规划虚拟装配系统实例1,工艺规划虚拟装配系统实例2,4.3以仿真为中心的虚拟装配SimulationCenteredVirtualAssembly,是在产品装配设计模型中溶入仿真技术，并以此来评估和优化装配过程。

其主要目标是评价产品可装配性、产品性能。

虚拟装配仿真,装配干涉的仿真,人机工程的仿真,装配现场三维工艺布局仿真,通过对每个零件、成品和组件的移动、定位、夹紧和装配过程等进行产品与产品、产品与工装的干涉检查，当系统发现存在干涉情况时报警，并示给出干涉区域和干涉量，以帮助工艺设计人员查找和分析干涉原因。

该项检查是零件沿着模拟装配的路径，在移动过程中零件的几何要素是否与周边环境有碰撞。

4.3.1装配干涉的仿真,Interferencechecking.,例如：

（1）波音公司在90年代初波音777飞机的研制过程中，利用基于分布式CAD/CAM系统在8台IBM大型计算机、ES/9000和IBM50805086图形终端，发现零件干涉2500处，减少工程更改50以上。

（2）我国在飞机研制过程中也采用了该技术，西飞的“飞豹”、成飞的“枭龙”战机。

产品装配的过程，少不了人的参与，产品移动的过程也就是人动作的过程。

在产品结构和工装结构环境中，按照工艺流程进行装配工人可视性、可达性、可操作性、舒适性以及安全性的仿真。

将标准人体的三维模型放入虚拟装配环境中，针对零件的装配，对工人以下工作特性进行分析。

4.3.2人机工程的仿真,人机工程的仿真,4.3.3装配现场三维工艺布局仿真,生产现场指导工人对飞机进行装配，帮助工人直观了解装配全过程，实现可视化装配。

也可用于维护人员的上岗前培训。

汽车装配现场,发动机装配现场,