先進制造技術(shù)-現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)課件

先進制造技術(shù)第二章現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(1)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵與特點系統(tǒng)性、動態(tài)性、創(chuàng)造性、計算機化、并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化、主動性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計過程中解決具體設(shè)計問題的各種方法和手段靜態(tài)、經(jīng)驗、被動、手工傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述系統(tǒng)性、動態(tài)性、一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時間、成本、價格綜合效益最優(yōu)為目的，以計算機輔助設(shè)計技術(shù)為主體，以知識為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進、創(chuàng)造產(chǎn)品活動過程所用到的技術(shù)群體的總稱。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述從現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵分析，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)具有如下一系列特點：①系統(tǒng)性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)強調(diào)用系統(tǒng)的觀點處理設(shè)計問題，從整體上把握設(shè)計對象，考慮對象與外界（人、環(huán)境）的聯(lián)系。②動態(tài)性不僅要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，還要考慮產(chǎn)品在實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特征，考慮產(chǎn)品與周圍環(huán)境的物質(zhì)、能量及信息的交互。③創(chuàng)造性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)建立在先進的設(shè)計理論及設(shè)計工具基礎(chǔ)上，能充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維能力和集體智慧，運用各種創(chuàng)造方法和手段，開發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述從現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵分析，現(xiàn)代一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述④計算機化計算機已經(jīng)滲透到產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，很多現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的實現(xiàn)都依賴于計算機，如優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、系統(tǒng)仿真等。它們充分利用計算機快捷的數(shù)值計算功能、嚴密的邏輯推理能力和巨大的信息存儲及處理能力，彌補自然人存在的天生不足，實現(xiàn)人機優(yōu)勢的互補。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述④計算機化先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑤并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化在產(chǎn)品的設(shè)計階段就綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，強調(diào)對產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程并行地、集成地、一體化地進行設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過優(yōu)化的理論與技術(shù)，對產(chǎn)品進行方案優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，力爭實現(xiàn)系統(tǒng)的整體性能最優(yōu)化，以獲得功能全、性能好、成本低、價值高的產(chǎn)品。設(shè)計過程自動化的實現(xiàn)主要依托于各種不同的計算機輔助設(shè)計技術(shù)、自動建模技術(shù)，以及一批功能強大的商品化CAD軟件的支撐。設(shè)計手段虛擬化，是以虛擬現(xiàn)實的設(shè)計系統(tǒng)進行三維建模，使設(shè)計者能在虛擬的設(shè)計環(huán)境下觀察CAD設(shè)計內(nèi)容，從而實現(xiàn)設(shè)計的可視化、評估設(shè)計產(chǎn)品的性能及其可實現(xiàn)性，靈活方便地修改設(shè)計，大大提高設(shè)計效果與質(zhì)量。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑤并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化先進一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑥主動性科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得在產(chǎn)品設(shè)計的早期，就可對產(chǎn)品全生命周期的各種性能作出準確預(yù)測．有利于及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的潛在缺陷，將各種失誤、可能發(fā)生的故障減少到最低程度，體現(xiàn)了主動性的特征，也有利于縮短開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑥主動性先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(2)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的定義從系統(tǒng)工程的觀點分析，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是一個由時間維、邏輯維和方法維共同組成的三維系統(tǒng)…方法維產(chǎn)品規(guī)劃方案設(shè)計技術(shù)設(shè)計施工設(shè)計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設(shè)計優(yōu)化設(shè)計

模塊化設(shè)計

先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(2)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的定義…方法維產(chǎn)品一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述①現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的時間維：產(chǎn)品規(guī)劃--需求分析、市場預(yù)測、可行性分析、總體參數(shù)、制約條件和設(shè)計要求；方案設(shè)計--功能原理設(shè)計，確定原理方案；技術(shù)設(shè)計--將產(chǎn)品的功能原理具體化為機器產(chǎn)品及其零部件的具體結(jié)構(gòu)；施工設(shè)計--指工程圖繪制，工藝文件編寫，說明書編寫等。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述①現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的時間維：先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述②.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的邏輯維：分析--明確設(shè)計任務(wù)本質(zhì)；綜合--綜合各種因素，探求解決方案；評價--對多種方案進行比較和評定，方案調(diào)整和改進；決策--確定最佳的設(shè)計方案先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述②.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的邏輯維：先進制造技一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(3)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)由4個不同層次的技術(shù)所組成，計算機輔助設(shè)計技術(shù)CAD是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的主體技術(shù)主體技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)支撐技術(shù)應(yīng)用技術(shù)傳統(tǒng)設(shè)計理論與方法各產(chǎn)品領(lǐng)域知識與技術(shù)計算機輔助設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)可信性設(shè)計技術(shù)設(shè)計試驗技術(shù)相關(guān)學(xué)科與技術(shù)先進制造工藝材料科學(xué)自動化技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)自然科學(xué)政治經(jīng)濟文化社會科學(xué)市場營銷學(xué)……….先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(3)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)主體技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的整個體系由基礎(chǔ)技術(shù)、主體技術(shù)、支撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)四個層次組成。①基礎(chǔ)技術(shù)是指傳統(tǒng)的設(shè)計理論與方法，特別是運動學(xué)、靜力學(xué)與動力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、工程數(shù)學(xué)的基本原理與方法等方面。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的整個體二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)②主體技術(shù)計算機科學(xué)與設(shè)計技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生計算機輔助設(shè)計、智能CAD、優(yōu)化設(shè)計、有限元分析程序、模擬仿真、虛擬設(shè)計和工程數(shù)據(jù)庫等，運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的多種理論與方法如優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、模糊設(shè)計等理論構(gòu)造的數(shù)學(xué)模型，來編制計算機應(yīng)用程序，可以更廣泛、更深入地模擬人的推理與思維，從而提高計算機的“智力”。而計算機輔助設(shè)計技術(shù)正是以它對數(shù)值計算和對信息與知識的獨特處理能力，成為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)群體的主干。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)②主體技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)③支撐技術(shù)指現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、可信性設(shè)計技術(shù)、試驗設(shè)計技術(shù)?，F(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)涉及內(nèi)容很廣，如并行設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、功能設(shè)計、模塊化設(shè)計、價值工程、質(zhì)量功能配制、反求工程、綠色設(shè)計、模糊設(shè)計、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計等?？尚判栽O(shè)計是廣義的可靠性設(shè)計擴展，主要指可靠性與安全性設(shè)計、動態(tài)分析與設(shè)計、防斷裂設(shè)計、健壯設(shè)計、耐環(huán)境設(shè)計等。設(shè)計試驗技術(shù)包括可靠性試驗、環(huán)保性能試驗與控制，以及運用計算機技術(shù)的數(shù)字仿真試驗和虛擬試驗等。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)③支撐技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)④應(yīng)用技術(shù)是針對實用目的解決各類具體產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)，如機床、汽車、工程機械、精密機械的現(xiàn)代設(shè)計內(nèi)容，可以看作是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)派生出來的具體技術(shù)群。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)④應(yīng)用技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)1.數(shù)字化設(shè)計的特點(1)具有統(tǒng)一的產(chǎn)品定義模型數(shù)字化設(shè)計通過建立產(chǎn)品設(shè)計到制造的單一數(shù)字化產(chǎn)品定義模型，也是面向PLM的基礎(chǔ)。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)實現(xiàn)并行設(shè)計傳統(tǒng)設(shè)計在產(chǎn)品定型生產(chǎn)前需經(jīng)過“樣機生產(chǎn)—樣機測試—修改設(shè)計”的過程，且需反復(fù)多次，這不僅耗費物力、財力，還使得產(chǎn)品上市周期延長。數(shù)字化設(shè)計則在制造實物模型之前，先進行計算機仿真分析與測試，排除某些設(shè)計不合理性。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)實現(xiàn)并行設(shè)計先進制造二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)設(shè)計過程中減少或避免實物模型的制造傳統(tǒng)設(shè)計在產(chǎn)品定型生產(chǎn)前需經(jīng)過“樣機生產(chǎn)—樣機測試—修改設(shè)計”的過程，且需反復(fù)多次，這不僅耗費物力、財力，還使得產(chǎn)品上市周期延長。數(shù)字化設(shè)計則在制造實物模型之前，先進行計算機仿真分析與測試，排除某些設(shè)計不合理性。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)設(shè)計過程中減少或避免二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)2.數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)方法21世紀產(chǎn)品的特征是個性化、多樣化、綠色化、微型化、智能化、綜合化數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的概念不僅僅指產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型、數(shù)值分析、仿真及其產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，更重要的，它是一種新的產(chǎn)品開發(fā)概念數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)是信息時代新的開發(fā)模式，它與計算機技術(shù)、信息技術(shù)在制造中的應(yīng)用密切相關(guān)，以產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)處理、變換、傳遞、共享和可視化為基礎(chǔ)利用數(shù)據(jù)的可變性、離散性、共享性、可視性產(chǎn)生了支持產(chǎn)品創(chuàng)新的四種方法，這四種方法可分別支持變異創(chuàng)新、模仿創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新和自由創(chuàng)新先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)2.數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)方法先進二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化產(chǎn)品定義可變參數(shù)化模塊化設(shè)計可視虛擬產(chǎn)品開發(fā)方法可控數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床共享異地協(xié)同設(shè)計制造反求與快速原型制造離散引發(fā)裝備重大革命，數(shù)字化制造奠定基礎(chǔ)20世紀制造技術(shù)的重大突破引發(fā)全球制造模式和跨國企業(yè)出現(xiàn)將人的觀察、思維、想象和操作集為一體實現(xiàn)快速設(shè)計，保證設(shè)計質(zhì)量先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化可變參數(shù)化模塊化設(shè)計可二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(1)數(shù)據(jù)的可變性－參數(shù)化、變量化、模塊化設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)計大多數(shù)是從已有產(chǎn)品進化而來的，據(jù)統(tǒng)計，典型定單產(chǎn)品中的標準件、外購件或變型件占90%，全新零件只占10%左右;利用參數(shù)化、變量化、模塊化建模技術(shù)，可方便地修改設(shè)計，提高設(shè)計的效率，保證設(shè)計的質(zhì)量和可靠性;

CAD中的尺寸驅(qū)動法是利用參數(shù)化、變量化技術(shù)修改設(shè)計的有力工具;利用廣義相似理論，通過對功能單元、結(jié)構(gòu)單元的重組可以獲得不同結(jié)構(gòu)形式的系列化產(chǎn)品;參數(shù)化、變量化技術(shù)也是配置設(shè)計和按定單設(shè)計的基礎(chǔ)。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(1)數(shù)據(jù)的可變性－參數(shù)化二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)數(shù)據(jù)的離散性----反求工程和快速原型技術(shù)設(shè)計

復(fù)雜產(chǎn)品的模仿創(chuàng)新是一條減少風險投入，加快產(chǎn)品創(chuàng)新的有效途徑。反求工程是利用某些測量方法（如三坐標測量、CT、核磁共振、自動斷層掃描法等），在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，重構(gòu)產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)模型的方法。快速原型技術(shù)是20世紀末期制造領(lǐng)域的重大突破，它直接利用CAD的離散數(shù)據(jù)，簡單、快速、準確地將人的思想轉(zhuǎn)化成功能原型或零件，淡化了設(shè)計與制造的界線。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)數(shù)據(jù)的離散性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)ScanningPointcloudCAD

DrawingSolid

Model先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)ScanningPointc二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)數(shù)據(jù)的共享性----異地協(xié)同設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化信息的傳遞和共享提供了技術(shù)手段。不僅有利于顧客的參與，更有利于快速獲得合作伙伴和競爭對手的信息，從而打破了傳統(tǒng)的閉關(guān)自守的開發(fā)方法。開放的異地協(xié)同設(shè)計方法可以充分利用合作伙伴的技術(shù)和資源，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享和雙贏方針。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)數(shù)據(jù)的共享性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(4)數(shù)據(jù)的可視性----虛擬產(chǎn)品開發(fā)方法

虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)（VirtualProductDevelopment）是在信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上出現(xiàn)的最新數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。

虛擬產(chǎn)品開發(fā)是實際產(chǎn)品開發(fā)、制造、使用、維護在計算機上的本質(zhì)表現(xiàn)，虛擬產(chǎn)品開發(fā)要求全面的產(chǎn)品數(shù)據(jù)描述和各種可視化的仿真工具及人機交互操作工具。

虛擬產(chǎn)品即存儲在計算機內(nèi)部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，亦稱數(shù)字化原型或數(shù)字化樣機（DigitalMock-up）。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(4)數(shù)據(jù)的可視性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)

虛擬產(chǎn)品開發(fā)不是簡單的數(shù)字化建模和仿真，它更強調(diào)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，通過虛擬現(xiàn)實的交互性，沉浸性和想象性達到虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境的高速逼真化，并可對虛擬原型直接進行操作，產(chǎn)生身臨其境的感覺

數(shù)字化樣機是描述產(chǎn)品功能和行為特性的產(chǎn)品數(shù)字化模型，它支持產(chǎn)品的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計及產(chǎn)品運動學(xué)、動力學(xué)和使用性能仿真，通過對模型的評估、測試和優(yōu)化，可以預(yù)先了解相應(yīng)物理樣機的特性

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字化樣機的基礎(chǔ)上提出了虛擬樣機的概念，它更強調(diào)仿真技術(shù)和VR技術(shù)的應(yīng)用，通過VR環(huán)境中人對虛擬原型的操作，可有效地發(fā)揮人的創(chuàng)造性，提高了概念設(shè)計和總體設(shè)計中的分析、決策能力。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)虛擬產(chǎn)品開發(fā)不是簡單二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)巨型挖土機先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)巨型挖土機先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化車身空氣動力學(xué)數(shù)值風洞人機工程學(xué)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化車身空氣動力學(xué)先進制造二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)載重卡車的數(shù)字原型先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)載重卡車的數(shù)字原型先進制造技三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用

計算機輔助設(shè)計（ComputerAidedDesign，CAD）是20世紀50年代末發(fā)展起來的綜合性計算機應(yīng)用技術(shù)。它是以計算機為工具，處理產(chǎn)品設(shè)計過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成產(chǎn)品設(shè)計過程的技術(shù)。

CAD技術(shù)包含的內(nèi)容有；①利用計算機進行產(chǎn)品的造型、裝配、工程圖繪制以及相關(guān)文檔的設(shè)計；②進行產(chǎn)品渲染、動態(tài)顯示；③對產(chǎn)品進行工程分析，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、運動學(xué)及動力學(xué)仿真等。先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用CAD技術(shù)的主要功能

零件造型、產(chǎn)品裝配

產(chǎn)品渲染、動態(tài)顯示、運動仿真

工程分析，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計

繪制工程圖樣、編制物料清單（BOM，BillofMaterial)先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用1.CAD的關(guān)鍵技術(shù)(1)產(chǎn)品造型建模技術(shù)

線框模型：以頂點和棱邊描述三維形體，為兩表結(jié)構(gòu)；

表面模型：以表面描述形體方法，為三表結(jié)構(gòu)；

實體建模：能完整表示三維的幾何信息和拓撲信息，有掃描表示法、邊界表示法、構(gòu)造實體幾何法等結(jié)構(gòu)形式；

特征造型：以具有工程語義的各類特征來定義描述形體的方法，便于CAD/CAM技術(shù)的集成。先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用1.CAD的關(guān)鍵技術(shù)先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(2)單一數(shù)據(jù)庫與相關(guān)性設(shè)計

單一數(shù)據(jù)庫：與設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)來自同一數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)性設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。

相關(guān)性設(shè)計：任何設(shè)計改動，都將及時反映到其它相關(guān)環(huán)節(jié)上。如：零件圖-產(chǎn)品裝配圖-零件數(shù)控程序-二維工程圖；左視圖-主視圖-俯視圖-三維實體模型；先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(2)單一數(shù)據(jù)庫與相關(guān)性設(shè)計先進制造三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(3)NURBS曲面造型技術(shù)

NURBS（Non-UnifromRationalB-Splines）可統(tǒng)一自由曲線/曲面和規(guī)則曲線/曲面的數(shù)學(xué)模型，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有利于曲線、曲面操作和修改。(4)CAD與CAX集成技術(shù)

CAD與CAX集成涉及建模技術(shù)、工程數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換接口等技術(shù)。包括如下集成：①CAD/CAE/CAPP/CAM--工程設(shè)計領(lǐng)域集成；②CAD/ERP--與管理系統(tǒng)集成；③

異地、異構(gòu)系統(tǒng)企業(yè)間CAD集成，如全球化設(shè)計、虛擬設(shè)計、虛擬制造及虛擬企業(yè)等。先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(3)NURBS曲面造型技術(shù)先進制造三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用2.CAD技術(shù)的研究熱點計算機輔助產(chǎn)品的概念設(shè)計：建模和推理

計算機支持的協(xié)同設(shè)計：信息實時可靠交換；異構(gòu)環(huán)境下可靠運行；通訊方法與手段

海量信息處理：存儲、管理和檢索技術(shù)

智能CAD技術(shù)：將人工智能技術(shù)與CAD技術(shù)融為一體，難題：解決人類思維模型建立和表達

CAD與虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)的集成：VR向設(shè)計者提供視覺、聽覺、觸覺等直觀、自然、實時的感知先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用2.CAD技術(shù)的研究熱點先進制造技四.CAE技術(shù)及應(yīng)用四.CAE技術(shù)及應(yīng)用

CAE仿真技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論、相似原理、計算方法、評估理論為基本理論，以計算機技術(shù)、信息技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及與仿真應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和各種物理效能設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設(shè)想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗研究的一門多學(xué)科綜合性交叉技術(shù)先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進四.CAE技術(shù)及應(yīng)用有限元法FEM（FiniteElementMethod）一種求解工程數(shù)學(xué)物理問題近似解的數(shù)值分析方法，有限元分析FEA（FiniteElementAnalysis）則是采用有限元法來近似求解數(shù)學(xué)物理問題的過程。有限元法的基本思想是將問題的求解區(qū)域劃分離散為一組有限個單元，單元之間按一定方式僅靠節(jié)點相互連接在一起的組合體。單元內(nèi)部點的待求物理量可由單元節(jié)點物理量通過選定的函數(shù)關(guān)系插值求得。將各個單元方程“裝配”在一起而形成總體代數(shù)方程組，加入邊界條件后即可對方程組求解。先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用有限元法FEM（Finite四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用變形結(jié)果先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用變形結(jié)果先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用并聯(lián)運動機床的應(yīng)力與應(yīng)變分析先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用并聯(lián)運動機床的應(yīng)力與應(yīng)變分析先進制造四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用控制機構(gòu)運動分析先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用控制機構(gòu)運動分析先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用①垂直進刀②步進進刀③斜線進刀④之字形進刀⑤螺旋進刀不同的切入方式以被加工件曲率為依據(jù)，以走刀路徑最大長度為目標的刀具路徑優(yōu)化刀具路徑速度變化圖不同層之間切削刀具以螺旋方式運動先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用①垂直進刀②步進進刀③四.CAE技術(shù)及應(yīng)用

先進制造技術(shù)四.CAE技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)先進制造技術(shù)第二章現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(1)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵與特點系統(tǒng)性、動態(tài)性、創(chuàng)造性、計算機化、并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化、主動性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計過程中解決具體設(shè)計問題的各種方法和手段靜態(tài)、經(jīng)驗、被動、手工傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述系統(tǒng)性、動態(tài)性、一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時間、成本、價格綜合效益最優(yōu)為目的，以計算機輔助設(shè)計技術(shù)為主體，以知識為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進、創(chuàng)造產(chǎn)品活動過程所用到的技術(shù)群體的總稱。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述從現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵分析，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)具有如下一系列特點：①系統(tǒng)性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)強調(diào)用系統(tǒng)的觀點處理設(shè)計問題，從整體上把握設(shè)計對象，考慮對象與外界（人、環(huán)境）的聯(lián)系。②動態(tài)性不僅要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，還要考慮產(chǎn)品在實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特征，考慮產(chǎn)品與周圍環(huán)境的物質(zhì)、能量及信息的交互。③創(chuàng)造性現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)建立在先進的設(shè)計理論及設(shè)計工具基礎(chǔ)上，能充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維能力和集體智慧，運用各種創(chuàng)造方法和手段，開發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述從現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵分析，現(xiàn)代一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述④計算機化計算機已經(jīng)滲透到產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，很多現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的實現(xiàn)都依賴于計算機，如優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、系統(tǒng)仿真等。它們充分利用計算機快捷的數(shù)值計算功能、嚴密的邏輯推理能力和巨大的信息存儲及處理能力，彌補自然人存在的天生不足，實現(xiàn)人機優(yōu)勢的互補。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述④計算機化先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑤并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化在產(chǎn)品的設(shè)計階段就綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，強調(diào)對產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程并行地、集成地、一體化地進行設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過優(yōu)化的理論與技術(shù)，對產(chǎn)品進行方案優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，力爭實現(xiàn)系統(tǒng)的整體性能最優(yōu)化，以獲得功能全、性能好、成本低、價值高的產(chǎn)品。設(shè)計過程自動化的實現(xiàn)主要依托于各種不同的計算機輔助設(shè)計技術(shù)、自動建模技術(shù)，以及一批功能強大的商品化CAD軟件的支撐。設(shè)計手段虛擬化，是以虛擬現(xiàn)實的設(shè)計系統(tǒng)進行三維建模，使設(shè)計者能在虛擬的設(shè)計環(huán)境下觀察CAD設(shè)計內(nèi)容，從而實現(xiàn)設(shè)計的可視化、評估設(shè)計產(chǎn)品的性能及其可實現(xiàn)性，靈活方便地修改設(shè)計，大大提高設(shè)計效果與質(zhì)量。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑤并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化先進一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑥主動性科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得在產(chǎn)品設(shè)計的早期，就可對產(chǎn)品全生命周期的各種性能作出準確預(yù)測．有利于及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的潛在缺陷，將各種失誤、可能發(fā)生的故障減少到最低程度，體現(xiàn)了主動性的特征，也有利于縮短開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述⑥主動性先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(2)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的定義從系統(tǒng)工程的觀點分析，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是一個由時間維、邏輯維和方法維共同組成的三維系統(tǒng)…方法維產(chǎn)品規(guī)劃方案設(shè)計技術(shù)設(shè)計施工設(shè)計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設(shè)計優(yōu)化設(shè)計

模塊化設(shè)計

先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(2)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的定義…方法維產(chǎn)品一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述①現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的時間維：產(chǎn)品規(guī)劃--需求分析、市場預(yù)測、可行性分析、總體參數(shù)、制約條件和設(shè)計要求；方案設(shè)計--功能原理設(shè)計，確定原理方案；技術(shù)設(shè)計--將產(chǎn)品的功能原理具體化為機器產(chǎn)品及其零部件的具體結(jié)構(gòu)；施工設(shè)計--指工程圖繪制，工藝文件編寫，說明書編寫等。先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述①現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的時間維：先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述②.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的邏輯維：分析--明確設(shè)計任務(wù)本質(zhì)；綜合--綜合各種因素，探求解決方案；評價--對多種方案進行比較和評定，方案調(diào)整和改進；決策--確定最佳的設(shè)計方案先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述②.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的邏輯維：先進制造技一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(3)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)由4個不同層次的技術(shù)所組成，計算機輔助設(shè)計技術(shù)CAD是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的主體技術(shù)主體技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)支撐技術(shù)應(yīng)用技術(shù)傳統(tǒng)設(shè)計理論與方法各產(chǎn)品領(lǐng)域知識與技術(shù)計算機輔助設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)可信性設(shè)計技術(shù)設(shè)計試驗技術(shù)相關(guān)學(xué)科與技術(shù)先進制造工藝材料科學(xué)自動化技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)自然科學(xué)政治經(jīng)濟文化社會科學(xué)市場營銷學(xué)……….先進制造技術(shù)一.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述(3)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)主體技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的整個體系由基礎(chǔ)技術(shù)、主體技術(shù)、支撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)四個層次組成。①基礎(chǔ)技術(shù)是指傳統(tǒng)的設(shè)計理論與方法，特別是運動學(xué)、靜力學(xué)與動力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、工程數(shù)學(xué)的基本原理與方法等方面。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的整個體二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)②主體技術(shù)計算機科學(xué)與設(shè)計技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生計算機輔助設(shè)計、智能CAD、優(yōu)化設(shè)計、有限元分析程序、模擬仿真、虛擬設(shè)計和工程數(shù)據(jù)庫等，運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的多種理論與方法如優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、模糊設(shè)計等理論構(gòu)造的數(shù)學(xué)模型，來編制計算機應(yīng)用程序，可以更廣泛、更深入地模擬人的推理與思維，從而提高計算機的“智力”。而計算機輔助設(shè)計技術(shù)正是以它對數(shù)值計算和對信息與知識的獨特處理能力，成為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)群體的主干。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)②主體技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)③支撐技術(shù)指現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、可信性設(shè)計技術(shù)、試驗設(shè)計技術(shù)?，F(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)涉及內(nèi)容很廣，如并行設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、功能設(shè)計、模塊化設(shè)計、價值工程、質(zhì)量功能配制、反求工程、綠色設(shè)計、模糊設(shè)計、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計等?？尚判栽O(shè)計是廣義的可靠性設(shè)計擴展，主要指可靠性與安全性設(shè)計、動態(tài)分析與設(shè)計、防斷裂設(shè)計、健壯設(shè)計、耐環(huán)境設(shè)計等。設(shè)計試驗技術(shù)包括可靠性試驗、環(huán)保性能試驗與控制，以及運用計算機技術(shù)的數(shù)字仿真試驗和虛擬試驗等。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)③支撐技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)④應(yīng)用技術(shù)是針對實用目的解決各類具體產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)，如機床、汽車、工程機械、精密機械的現(xiàn)代設(shè)計內(nèi)容，可以看作是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)派生出來的具體技術(shù)群。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)④應(yīng)用技術(shù)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)1.數(shù)字化設(shè)計的特點(1)具有統(tǒng)一的產(chǎn)品定義模型數(shù)字化設(shè)計通過建立產(chǎn)品設(shè)計到制造的單一數(shù)字化產(chǎn)品定義模型，也是面向PLM的基礎(chǔ)。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)實現(xiàn)并行設(shè)計傳統(tǒng)設(shè)計在產(chǎn)品定型生產(chǎn)前需經(jīng)過“樣機生產(chǎn)—樣機測試—修改設(shè)計”的過程，且需反復(fù)多次，這不僅耗費物力、財力，還使得產(chǎn)品上市周期延長。數(shù)字化設(shè)計則在制造實物模型之前，先進行計算機仿真分析與測試，排除某些設(shè)計不合理性。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)實現(xiàn)并行設(shè)計先進制造二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)設(shè)計過程中減少或避免實物模型的制造傳統(tǒng)設(shè)計在產(chǎn)品定型生產(chǎn)前需經(jīng)過“樣機生產(chǎn)—樣機測試—修改設(shè)計”的過程，且需反復(fù)多次，這不僅耗費物力、財力，還使得產(chǎn)品上市周期延長。數(shù)字化設(shè)計則在制造實物模型之前，先進行計算機仿真分析與測試，排除某些設(shè)計不合理性。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)設(shè)計過程中減少或避免二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)2.數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)方法21世紀產(chǎn)品的特征是個性化、多樣化、綠色化、微型化、智能化、綜合化數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的概念不僅僅指產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型、數(shù)值分析、仿真及其產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，更重要的，它是一種新的產(chǎn)品開發(fā)概念數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)是信息時代新的開發(fā)模式，它與計算機技術(shù)、信息技術(shù)在制造中的應(yīng)用密切相關(guān)，以產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)處理、變換、傳遞、共享和可視化為基礎(chǔ)利用數(shù)據(jù)的可變性、離散性、共享性、可視性產(chǎn)生了支持產(chǎn)品創(chuàng)新的四種方法，這四種方法可分別支持變異創(chuàng)新、模仿創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新和自由創(chuàng)新先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)2.數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)方法先進二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化產(chǎn)品定義可變參數(shù)化模塊化設(shè)計可視虛擬產(chǎn)品開發(fā)方法可控數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床共享異地協(xié)同設(shè)計制造反求與快速原型制造離散引發(fā)裝備重大革命，數(shù)字化制造奠定基礎(chǔ)20世紀制造技術(shù)的重大突破引發(fā)全球制造模式和跨國企業(yè)出現(xiàn)將人的觀察、思維、想象和操作集為一體實現(xiàn)快速設(shè)計，保證設(shè)計質(zhì)量先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化可變參數(shù)化模塊化設(shè)計可二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(1)數(shù)據(jù)的可變性－參數(shù)化、變量化、模塊化設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)計大多數(shù)是從已有產(chǎn)品進化而來的，據(jù)統(tǒng)計，典型定單產(chǎn)品中的標準件、外購件或變型件占90%，全新零件只占10%左右;利用參數(shù)化、變量化、模塊化建模技術(shù)，可方便地修改設(shè)計，提高設(shè)計的效率，保證設(shè)計的質(zhì)量和可靠性;

CAD中的尺寸驅(qū)動法是利用參數(shù)化、變量化技術(shù)修改設(shè)計的有力工具;利用廣義相似理論，通過對功能單元、結(jié)構(gòu)單元的重組可以獲得不同結(jié)構(gòu)形式的系列化產(chǎn)品;參數(shù)化、變量化技術(shù)也是配置設(shè)計和按定單設(shè)計的基礎(chǔ)。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(1)數(shù)據(jù)的可變性－參數(shù)化二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)數(shù)據(jù)的離散性----反求工程和快速原型技術(shù)設(shè)計

復(fù)雜產(chǎn)品的模仿創(chuàng)新是一條減少風險投入，加快產(chǎn)品創(chuàng)新的有效途徑。反求工程是利用某些測量方法（如三坐標測量、CT、核磁共振、自動斷層掃描法等），在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，重構(gòu)產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)模型的方法?？焖僭图夹g(shù)是20世紀末期制造領(lǐng)域的重大突破，它直接利用CAD的離散數(shù)據(jù)，簡單、快速、準確地將人的思想轉(zhuǎn)化成功能原型或零件，淡化了設(shè)計與制造的界線。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(2)數(shù)據(jù)的離散性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)ScanningPointcloudCAD

DrawingSolid

Model先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)ScanningPointc二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)數(shù)據(jù)的共享性----異地協(xié)同設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化信息的傳遞和共享提供了技術(shù)手段。不僅有利于顧客的參與，更有利于快速獲得合作伙伴和競爭對手的信息，從而打破了傳統(tǒng)的閉關(guān)自守的開發(fā)方法。開放的異地協(xié)同設(shè)計方法可以充分利用合作伙伴的技術(shù)和資源，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享和雙贏方針。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(3)數(shù)據(jù)的共享性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(4)數(shù)據(jù)的可視性----虛擬產(chǎn)品開發(fā)方法

虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)（VirtualProductDevelopment）是在信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上出現(xiàn)的最新數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。

虛擬產(chǎn)品開發(fā)是實際產(chǎn)品開發(fā)、制造、使用、維護在計算機上的本質(zhì)表現(xiàn)，虛擬產(chǎn)品開發(fā)要求全面的產(chǎn)品數(shù)據(jù)描述和各種可視化的仿真工具及人機交互操作工具。

虛擬產(chǎn)品即存儲在計算機內(nèi)部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，亦稱數(shù)字化原型或數(shù)字化樣機（DigitalMock-up）。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)(4)數(shù)據(jù)的可視性----二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)

虛擬產(chǎn)品開發(fā)不是簡單的數(shù)字化建模和仿真，它更強調(diào)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，通過虛擬現(xiàn)實的交互性，沉浸性和想象性達到虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境的高速逼真化，并可對虛擬原型直接進行操作，產(chǎn)生身臨其境的感覺

數(shù)字化樣機是描述產(chǎn)品功能和行為特性的產(chǎn)品數(shù)字化模型，它支持產(chǎn)品的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計及產(chǎn)品運動學(xué)、動力學(xué)和使用性能仿真，通過對模型的評估、測試和優(yōu)化，可以預(yù)先了解相應(yīng)物理樣機的特性

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字化樣機的基礎(chǔ)上提出了虛擬樣機的概念，它更強調(diào)仿真技術(shù)和VR技術(shù)的應(yīng)用，通過VR環(huán)境中人對虛擬原型的操作，可有效地發(fā)揮人的創(chuàng)造性，提高了概念設(shè)計和總體設(shè)計中的分析、決策能力。先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)虛擬產(chǎn)品開發(fā)不是簡單二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)巨型挖土機先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)巨型挖土機先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化車身空氣動力學(xué)數(shù)值風洞人機工程學(xué)先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化車身空氣動力學(xué)先進制造二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)載重卡車的數(shù)字原型先進制造技術(shù)二.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)載重卡車的數(shù)字原型先進制造技三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用

計算機輔助設(shè)計（ComputerAidedDesign，CAD）是20世紀50年代末發(fā)展起來的綜合性計算機應(yīng)用技術(shù)。它是以計算機為工具，處理產(chǎn)品設(shè)計過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成產(chǎn)品設(shè)計過程的技術(shù)。

CAD技術(shù)包含的內(nèi)容有；①利用計算機進行產(chǎn)品的造型、裝配、工程圖繪制以及相關(guān)文檔的設(shè)計；②進行產(chǎn)品渲染、動態(tài)顯示；③對產(chǎn)品進行工程分析，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、運動學(xué)及動力學(xué)仿真等。先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用CAD技術(shù)的主要功能

零件造型、產(chǎn)品裝配

產(chǎn)品渲染、動態(tài)顯示、運動仿真

工程分析，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計

繪制工程圖樣、編制物料清單（BOM，BillofMaterial)先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用三.CAD技術(shù)及應(yīng)用先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用1.CAD的關(guān)鍵技術(shù)(1)產(chǎn)品造型建模技術(shù)

線框模型：以頂點和棱邊描述三維形體，為兩表結(jié)構(gòu)；

表面模型：以表面描述形體方法，為三表結(jié)構(gòu)；

實體建模：能完整表示三維的幾何信息和拓撲信息，有掃描表示法、邊界表示法、構(gòu)造實體幾何法等結(jié)構(gòu)形式；

特征造型：以具有工程語義的各類特征來定義描述形體的方法，便于CAD/CAM技術(shù)的集成。先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用1.CAD的關(guān)鍵技術(shù)先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(2)單一數(shù)據(jù)庫與相關(guān)性設(shè)計

單一數(shù)據(jù)庫：與設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)來自同一數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)性設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。

相關(guān)性設(shè)計：任何設(shè)計改動，都將及時反映到其它相關(guān)環(huán)節(jié)上。如：零件圖-產(chǎn)品裝配圖-零件數(shù)控程序-二維工程圖；左視圖-主視圖-俯視圖-三維實體模型；先進制造技術(shù)三.CAD技術(shù)及應(yīng)用(2)單一數(shù)據(jù)庫與相關(guān)性設(shè)計先進制造三