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單位代碼 學(xué) 號 092605057 分 類 號 密 級 畢業(yè)設(shè)計（論文） 計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的應(yīng)用 院（系）名稱 專 業(yè) 名 稱 學(xué) 生 姓 名 計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的應(yīng)用 摘要 計算機輔助設(shè)計是 利用計算機及其 圖形 設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作 ,簡稱 工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。 隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的飛速發(fā) 展，計算機輔助設(shè)計 生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，本文主要從計算機輔助設(shè)計在機械生產(chǎn)中的應(yīng)用等方面闡述了其在機械設(shè)計中的顯著優(yōu)勢，并對目前國內(nèi)企業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)過程三維 統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題進行了分析。從產(chǎn)品開發(fā)的實際需求和產(chǎn)品特點與軟件功能出發(fā)，對企業(yè)應(yīng)用三維 程提出了改進方案，最后介紹了三維 術(shù)發(fā)展的趨勢。 關(guān)鍵詞： 計算機輔助設(shè)計 三維 用 目 錄 1 緒 論 .................................................................................................................................... 1 題背景及目的 ............................................................................................................................................. 1 述 ........................................................................................................................................................................ 1 2 術(shù)從二維 三維 過渡 ...................................................................... 2 介 ....................................................................................................................... 2 維 優(yōu)勢 ........................................................................................................ 3 介 ..................................................................................................................... 4 3 計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的應(yīng)用 ........................................................................................ 5 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)的優(yōu)勢 ........................................................................... 5 算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的作用 ............................................................................... 6 4 計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用趨勢 ................................................................................................ 8 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)時存在的問題 ............................................................... 8 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)的發(fā)展趨勢 ................................................................... 8 結(jié) 語 ...................................................................................................................................... 10 致 謝 ...................................................................................................................................... 11 參考文獻 .................................................................................................................................. 12 1 緒 論 題背景及目的 計算機的發(fā)展及應(yīng)用，使人們的生活日新月異。計算機輔助設(shè)計源于計算機圖形技術(shù)的產(chǎn)生，計算機輔助設(shè)計的研究構(gòu)想發(fā)端于 1950 年，但最早記錄是在 1963 年，美國麻省理工學(xué)院的研 究人員 伊凡?蘇澤 蘭在美國計算機聯(lián)合會會議上發(fā)表了名為《畫板》的論文，從而開始了計算機輔助設(shè)計的發(fā)展歷程。他從 1950 年開始著手開發(fā)通過 圖形技術(shù)來處理人與電腦交互對話的操作系統(tǒng)。 1963 年這套以電腦主機、顯示屏、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統(tǒng)得到實現(xiàn)。這套圖形畫線系統(tǒng)開發(fā)和引進了許多計算機繪圖的基本思想和技術(shù)，使用戶可以運用電腦畫出直線、復(fù)雜曲線以及簡單的標準部件。 最初 解釋為“計算機輔助繪圖”，由于當(dāng)時計算機在設(shè)計上的作用是替代傳統(tǒng)手工繪圖的一種新工具，但隨著后來信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技 術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用， 含義也在不斷變化擴展，隨著 20 世紀 70 年代像素的產(chǎn)生、 80 年代三維曲面造型系統(tǒng)的開發(fā)等，使電腦繪圖從只能用“線”這一基本繪制元素發(fā)展到可以用點、面、體進行繪制計算機圖形，從而使 含義也發(fā)展成現(xiàn)在人們比較熟知的計算機輔助設(shè)計這個概念了。 我國的計算機輔助設(shè)計起源于 20 世紀 70 年代。與國外計算機輔助設(shè)計發(fā)展的軌跡相似，國內(nèi)計算機輔助設(shè)計的研究與應(yīng)用基本上是從各高等院校發(fā)展起來的。 20 世紀90 年代初，隨著我國現(xiàn)代化進程的迅速發(fā)展以及計算機的進一步普及，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計和創(chuàng)作領(lǐng)域 ，計算機技術(shù)應(yīng)用的價值，逐漸得到人們的重視。 論 開始于上世紀 50 年代后期的計算機輔助設(shè)計技術(shù)，從最初的僅僅被簡單的作為圖板的替代品到 70 年代的二維制圖過度到三維建模再到現(xiàn)在的集產(chǎn)品的構(gòu)思、功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、加工制造、數(shù)據(jù)管理于一體的智能 術(shù)，計算機輔助設(shè)計經(jīng)歷了一個漫長又曲折的發(fā)展歷程。在今天， 術(shù)越來越廣泛的用于生產(chǎn)中。那么， 術(shù)究竟有怎樣的優(yōu)勢，它又是如何在生產(chǎn)中起到積極作用的，而它的發(fā)展趨勢又是怎樣的呢，本文稍后將對以上問題進行淺談。 2 術(shù)從二維 三維 過渡 介 計算機輔助設(shè)計是利用計算機強大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，輔助工程技術(shù)人員進行工程或產(chǎn)品的設(shè)計與分析，達到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950 年計算機輔助設(shè)計（ 術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計算機輔助制 造技術(shù)（ 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ 計算機集成制造系統(tǒng)（ 于一體。 產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品命運的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前， 統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計算和圖形處理功能的 統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能 統(tǒng)（ ( 21 世紀， 術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時代制造業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。 以智能 代表的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù) 、智能活動是由設(shè)計專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計的過程，采用單一知識領(lǐng)域的符號推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計算機繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計過程，借助計算機的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。 維設(shè)計軟件具有工程及產(chǎn)品的分析計算、幾何建模、仿真與試驗、繪制圖形，工程數(shù)據(jù)庫的管理，生成設(shè)計文件等功能。三維 廣泛地應(yīng)用于機械、電子、建筑、化工、航空 航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率得以迅速提高。我國 術(shù)的研究、開發(fā)和推廣已取得較大進展，產(chǎn)品設(shè)計已全面完成二維 術(shù)的普及，結(jié)束了手工繪圖的歷史，對減輕人工勞動強度、提高經(jīng)濟效益起到了明顯的作用。有相當(dāng)一部分 用較早的企業(yè)已完成了從二維 三維 換，并取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著市場經(jīng)濟的逐步深入，市場競爭日趨激烈，加強自身的設(shè)計能力是提高企業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力的關(guān)鍵。 維 優(yōu)勢 首先 品造型修改和實體裝配圖的生成被用在機械設(shè)計的多個方面設(shè)計軟件為三維建模提供了多種工具，包括最基本的幾何造型如球體、圓柱等，對簡單的零件，可通過對其結(jié)構(gòu)進行分析，將其分解成若干基本體，對基本體進行三維實體造型，之后再對其進行交、并、差等布爾運算，便可得出零件的三維實體模型。對于較復(fù)雜的圖形，軟件提供了草圖工具，設(shè)計人員可以通過它先勾勒出截面，再拉伸出較復(fù)雜的幾何形體。為了滿足人們不斷提高的審美要求，目前主 要流行的幾款三維設(shè)計軟件基本上都提供面片模塊，該模塊為設(shè)計人員提供了非常方便的曲面設(shè)計工具。對于具有大塊 曲面的零件，設(shè)計師可以方便地對單個面或片體進行變形處理，以達到需要的曲面。 企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品往往是按系列區(qū)分，各系列中每一代產(chǎn)品與上一代產(chǎn)品之間的區(qū)別較小，也許只是增加了一個功能部件或是產(chǎn)品造型尺寸上有所改動。三維 以方便地修改一些參數(shù)就能達到設(shè)計師更改造型的目的。三維 建模中一般使用參數(shù)化建模，整個建模的步驟和產(chǎn)品的外型尺寸被參數(shù)化，這些參數(shù)是與產(chǎn)品的造型直接關(guān)聯(lián)的。若要對尺寸或造型進行局部的更改，只需要更改相關(guān)參數(shù)，整個造型將被自動更新。這樣不僅大大減少了設(shè)計人員的工作量，還保證了產(chǎn)品外造型的 延續(xù)性。 實體裝配不僅能讓設(shè)計人員直觀地看到各零件裝配后的狀態(tài)，還可以測量各零件之間的空間大小，方便零件的布置。在裝配完成后，零件可以被隱藏或設(shè)置成半透明的狀態(tài)，方便設(shè)計人員觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，在裝配狀態(tài)下，軟件提供的標準件庫，也方便了設(shè)計人員對標準件型號的選擇。裝配狀態(tài)下的干涉分析也是常用的功能，計算機通過計算各裝配零件的體積的大小和位置來確定是否有相交的部分，并確定各零件是否干涉，自動生成分析報告，明確指出互相干涉零件的名稱和干涉的尺寸。方便設(shè)計師修改產(chǎn)品設(shè)計尺寸。 另外隨著技術(shù)發(fā)展，為了減輕人工勞動強 度，提高產(chǎn)品的精度，制造行業(yè)裝備從普通機床逐步到數(shù)控機床和加工中心，模具激光快速成型技術(shù)（ ，幾乎應(yīng)用到整個制造行業(yè)。這些數(shù)控加工裝備基本都具有與各三維設(shè)計軟件的接口。當(dāng)產(chǎn)品模型在三維 件中完成后，再由 件模擬出加工刀具路徑，隨后生成數(shù)控語言，通過接口輸入數(shù)控設(shè)備中，再由數(shù)控設(shè)備按照模擬出的加工路徑加工產(chǎn)品。 介 三維 件的重要模塊， 能包括工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、強度設(shè)計評價與壽命預(yù)估、動力學(xué)、運動學(xué)仿真等。 術(shù)在建模模塊完成產(chǎn)品造型后，才 能由 塊針對設(shè)計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態(tài)特性進行分析。 術(shù)在我國也得到了廣泛應(yīng)用，以汽車制造業(yè)為例，國內(nèi)多家主車廠和汽車設(shè)計公司在使用三維 件完成新車型的設(shè)計后，進行 析，如干涉檢查、鈑金成型分析、塑料件拔模角分析、車身強度剛度的測試，在車窗、車門、雨刮器等運動部件上廣泛采用 塊中的運動仿真功能，計算出零件 的運動軌跡，以及零部件在運動中的狀態(tài)，為設(shè)計人員提供直觀的參考。這些分析工作大大提高了新車型的可靠度，縮短了新車型的開發(fā)周 期，減少了返工，節(jié)約了研發(fā)成本。采用三維 術(shù)，機械設(shè)計時間縮短了近 1/3。同時，三維 統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力，能通過快速重構(gòu)，得到一種全新的機械產(chǎn)品，大大提高了工作效率。 3 計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的應(yīng)用 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)的優(yōu)勢 作為一項被世界各國廣泛應(yīng)用的計算機技術(shù)， 術(shù)是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一，也是衡量一個企業(yè)技術(shù)水平的重要標志。利用計算機實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)計和生產(chǎn)，是降低成本提高工程設(shè)計中的精確強度，加強競爭與奪標能力的有力手段。計算 機繪圖是建立起某種模式和方法，使計算機領(lǐng)會人的意圖， 進行科學(xué)分析和計算，作出判斷和選擇，最后輸出滿意的設(shè)計結(jié)果和生產(chǎn)圖紙。它是設(shè)計者向系統(tǒng)輸人根據(jù)設(shè)計要求建立起來的數(shù)學(xué)模 型和設(shè)計參數(shù)，讓計算機去檢查有關(guān)的資料，并根據(jù)相應(yīng)的公式和標準規(guī)范進行計算機優(yōu)化、顯示出設(shè)計結(jié)果。其還可以在屏幕上對設(shè)計結(jié)果進行放、 縮、旋轉(zhuǎn)、平移等變換。如果用戶不滿意，可以對設(shè)計圖形作出修改、剪裁、拼接等處理，直到獲得滿意的結(jié)果，最后由繪圖機輸出圖樣。功能和很高的數(shù)學(xué)精度，其有效位數(shù)已完全能夠滿足工程測量中的需要。在工作期間?？蓪⑺?圖紙、所有工程量表格及文檔進行分類，其重點是對圖紙文件利用 行總圖的繪制，在以后的工作中，就可以在總圖上進行查找，它將更好的減輕測量人員的外業(yè)勞動強度，更好地提高測景作業(yè)效率和作業(yè)精度。 較之于傳統(tǒng)的手繪圖設(shè)計，計算機輔助設(shè)計軟件 優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。其一，使設(shè)計工具集中化 計算機作為設(shè)計工具，代替了所有其它傳統(tǒng)設(shè)計工具。如常用 的紙、筆、直尺、圓規(guī)、三角板等。減輕了常規(guī)制圖的勞動強度。自從使用 電腦繪圖后，桌子上少了筆、尺、圓規(guī)、三角板等．隨著小小鼠標的移動。一張工整的圖紙便呈 現(xiàn)在面前。 其二，避免了重復(fù)性工作，大大減少了工作強度。在以往的繪圖工作中，往往需要繪制不同比例的樣圖，是重新繪制，而計算機只要將圖紙?zhí)岢?，加以簡單放大或縮小就可以 得到所需的各種比例樣圖。計算機是個善于復(fù)制和修改的能手，它能使重復(fù)性工作大為減少，提高工作效率。 其三，在圖紙管理方面為工作者提供了很大的方便。傳統(tǒng)的圖紙修改，首先要刮圖紙，極易造成圖紙損壞，大大影響了圖紙的美觀性。而在計算機中對圖紙進行，無論修改多大面積的繪圖，對圖紙修改多少次，即使是牽涉到圖的重新排版，都可以很方便地完成，并且在最后出圖時不 留痕跡。并且對于保存的大量圖紙還可以按一定的順序，比如名稱、規(guī)格、類型等進行分類，打印成圖，或者刻錄到光盤中，永久保存，不但減少檔案柜占據(jù)的工作空間，也有效地防止了由于計算機損壞造成的圖紙資料的丟失。計算機操作系統(tǒng)還提供了強大的目錄管理功能，可使不同類別的圖紙存放在各個不同的文件夾中，以代替龐大的文件柜和分件夾，還可對這些圖紙資料進行復(fù)制、備份、提取和整理?，F(xiàn)在，除了正常繪制加工所需的圖紙外，正逐步把文件柜中保存多年的圖紙資料輸入到計算機中。 算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中的作用 計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中扮演著 正面積極的角色，他從各個方面促進了生產(chǎn)的效率。以機械生產(chǎn)為例，目前軸承市場競爭異常激烈，需求不斷提高 ,所需產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高 ,交 貨日期短。 軸承設(shè)計要求嚴格 ,內(nèi)部尺寸之間有嚴格的配合關(guān)系 ,并且其要求的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加工精度高 ,所需的工裝圖紙不僅數(shù)量大 ,而且加工難度大 ,尺寸要求嚴格。 通 常的設(shè)計流程是 ,先設(shè)計出草圖 ,根據(jù)草圖試生產(chǎn)若干件樣品 ,再根據(jù) 試生產(chǎn)的結(jié)果修改圖紙 ,反復(fù)幾遍 ,才能最終出正式圖。這樣不但生產(chǎn)周期長 ,而且因為反復(fù)修改模具、工裝 ,導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。 如何提高產(chǎn)品的一次設(shè)計成功率 ,降低生 產(chǎn)成本 ,縮短制造周期 ,從而提升企業(yè)的市場反應(yīng)速度 ,提高軸承產(chǎn)品的競爭力？在軸承設(shè)計中應(yīng)用 術(shù) ,較好地解決了這一問題。 (一 )提高質(zhì)量 應(yīng)用 術(shù)可以提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量 ,縮短設(shè)計周期 ,真正做到輔助設(shè)計二維 亮 ,提高繪圖效率，而且以后的圖紙修改及管理也很方便。但它與傳統(tǒng)的手工繪圖一樣 ,對減少產(chǎn)品設(shè)計錯誤、設(shè)計更改和返工現(xiàn)象并無重大影響 ,對企業(yè)最需要的設(shè)計質(zhì)量并沒有多大的提高。而應(yīng)用三維 行產(chǎn)品設(shè)計 ,可以方便地設(shè)計出所見即所得的三維實體產(chǎn)品模型 ,所有 零件的三維模型可以放在一張圖內(nèi)。而利用三維 供可以方便、快捷地對三維模型進行模擬裝配和干涉檢查 ,對重要零部件進行有限元分析與優(yōu)化設(shè)計。所有零件的設(shè)計缺陷和干涉部位 ,可以一目了然地發(fā)現(xiàn)出來 ,無需面對數(shù)十張二維圖紙苦心冥想其中的關(guān)聯(lián)。設(shè)計人員的考慮重點將是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理 ,產(chǎn)品的功能是否滿足要求 ,無需花費大量精力去考慮產(chǎn)品圖線型、剖切位置、投影關(guān)系等與產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系不大的因素。生產(chǎn)的二維工程圖紙 ,可通過三維 三維與二維的關(guān)聯(lián)功能 , 直接由三維自動生成符合國標的二維工程圖紙。 (二 )節(jié)約成本 應(yīng)用 三維 夠減少產(chǎn)品工裝修模次數(shù) ,降低成本。如某些精密加工行業(yè) ,產(chǎn)品加工所需的工裝不但數(shù)量大、規(guī)格種類多 ,而且加工精度要求很高 ,制造周期較長。通常的做法是根據(jù)產(chǎn)品圖和操作圖 ,先用二維 筆一筆地繪出工裝草圖 ,然后試制、試裝 ,不合適再修改 ,反復(fù)幾次 ,直到達到工藝要求。使用三維 計工裝 ,則可以克服傳統(tǒng)繪圖的缺點 ,直觀地看到各組成零件的配合情況 ,甚至可以通過模擬工裝的運動過程 ,在工裝投入制作之前發(fā)現(xiàn)不合適的部位及時修改 ,從而提高了工裝設(shè)計的準確性 ,減少了修模次數(shù) ,從而節(jié)省了生產(chǎn)成本 ,產(chǎn)品制造周期也縮短 了。 (三 )靈活性高 應(yīng)用三維 夠快速進行變型設(shè)計。某些具有型號多，系列多等特點的產(chǎn)品，往往同系列的產(chǎn)品工裝結(jié)構(gòu)基本相同 ,只是尺寸不同。而不同系列的產(chǎn)品工裝雖然結(jié)構(gòu)不同 ,但工裝中的某些零件結(jié)構(gòu)相似 ,只需稍做改動。應(yīng)用三維 以快速完成工裝的變 型設(shè)計 ,因為所有零件均以數(shù)字樣機的形式存放 在計算機中 ,在已建立的數(shù)字樣機基礎(chǔ)上 ,根據(jù)同系列或相近系列產(chǎn)品的不同要求 ,或修改、或增加、或刪除各種結(jié)構(gòu)和零部件 ,快速準確地完成新工裝的設(shè)計?；趨?shù)化建模的三維實體設(shè)計軟件 ,能夠更快速、更經(jīng)濟地完成所要進 行的工作 ,它的裝配檢查 ,也可避免以往變型設(shè)計中容易產(chǎn)生的碰撞等不合理結(jié)構(gòu) ,使變型產(chǎn)品的設(shè)計更趨完美。 (四 )便利性 應(yīng)用三維 夠提高產(chǎn)品宣傳的效果。利用三維 設(shè)計軟件高級渲染功能和動畫輸出功能 ,能夠把已經(jīng)設(shè)計出的產(chǎn)品和各零部件模型 ,輸出成具有照片級真實感的效果圖 ,或者將產(chǎn)品各部件之間的運動和相互的約束關(guān)系以動畫的形式表現(xiàn)出來 ,模擬產(chǎn)品的實際工作狀態(tài)。通過效果圖和動畫 ,無需等到產(chǎn)品制作出來 ,客戶就可以“看到”該產(chǎn)品 ,從而對設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能有較深刻的理解 ,彌補了以往僅利用技術(shù)圖紙進行產(chǎn)品描述所 帶來的不便 ,達到提高客戶滿意度和樹立企業(yè)良好形象的目的。 4 計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用趨勢 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)時存在的問題 雖然 術(shù)已經(jīng)廣泛的用于各個行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中并日趨成熟，但不可否認的是在一些領(lǐng)域仍存在問題。其原因有以下幾點：其一，未能真正實現(xiàn)輔助設(shè)計。很多使用企業(yè)并未實現(xiàn)真正的輔助設(shè)計，目前很多單位用 件可以做出三維模型，但僅僅是為了做三維效果圖，并未真正實現(xiàn)運用三維 件進行整體空間設(shè)計和受力分析，還停留在平面圖設(shè)計方面。他們只是做到用計算機出圖，只停留在這個階 段，就失去了其應(yīng)有的作用，因為 輔助設(shè)計，不是輔助繪圖。特別是三維 件中的 能在各企業(yè)間應(yīng)用得就更少了。以汽車行業(yè)為例，雖然現(xiàn)在汽車企業(yè)普遍認識到， 對產(chǎn)品未來的工作狀態(tài)和運行行為進行虛擬運行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。但對于如何有效開展 工作就沒有明確的認識。其次，精通 術(shù)的人員匱乏。三維 統(tǒng)是一個復(fù)雜、多樣的 系統(tǒng)，并不是每個設(shè)計人員都能很好地掌握，更何況大部分設(shè)計人員并沒有接受過 多數(shù)功 能知之甚少，他們完成的設(shè)計很可能就存在一些缺陷。世界著名的汽車制造商福特、通用、戴姆勒 術(shù)應(yīng)用得好，是因為得益于幾十年來一直大力開展 用而積淀下來的寶貴經(jīng)驗以及培養(yǎng)出了一支高水平的技術(shù)隊伍?，F(xiàn)在國內(nèi)既懂計算機軟、硬件，又有豐富專業(yè)知識的人才匱乏，而這恰是企業(yè)最為寶貴的財富。為了留住人才，各企業(yè)也做出了很大的努力，但整個行業(yè)還是缺乏培養(yǎng)人才的氛圍，部分企業(yè)還是沒有意識到自己培養(yǎng)出的人才比在市場上招聘的人才更了解自己的企業(yè)，也是企業(yè)發(fā)展的中堅力量。改變這一點還需 要付出大量的努力，需要經(jīng)歷一個長期的過程。 算機輔助設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)的發(fā)展趨勢 計算機輔助設(shè)計軟件已經(jīng)給人們的設(shè)計工作提供了很大的便利，但其自身仍在不斷的完善之中，同時也在向著以下幾個方向發(fā)展： (一 )圖形交換技術(shù) 一個直觀的、智能化的工作界面可以開拓設(shè)計師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。 件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具，務(wù)求易學(xué)好用，復(fù)雜的功能操作簡單，簡單的功能能夠?qū)崿F(xiàn)自動化。因此，智能化圖標菜單、實時生成的造型、動態(tài)提示指引等一系列人性化的功能，為設(shè)計師提供了方便。此外，觸摸輸入法草 圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術(shù)也正在研究之中。 (二 )智能 術(shù) 隨著人們一定程度上掌握創(chuàng)造性活動的規(guī)律，逐漸對計算機輔助設(shè)計軟件提出智能化需求。設(shè)計是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動，智能 發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計在運用知識化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識的設(shè)計倉庫，及時準確地向設(shè)計師提供產(chǎn)品開發(fā)所需的知識和幫助，智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能，使設(shè)計新手也能做出好的設(shè)計來?，F(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計，人們正試 圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到 術(shù)中，用智能設(shè)計、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計制造，這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。 (三 )虛擬現(xiàn)實技術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在 已開始應(yīng)用，設(shè)計人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品，可以從人 機工程學(xué)角度檢查設(shè)計效果，可直接操作模擬對象，檢驗操作是否舒適、方便，及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運動機構(gòu)的碰撞等問題，及早看到新產(chǎn)品的外形，從多方面評價所設(shè)計的產(chǎn)品。虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛擬樣機的過程。虛擬制造用虛擬原型取代 物理原型進行加工、測試、仿真和分析，以評價其性能，可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等，基于虛擬樣機的試驗仿真分析，可以在真實產(chǎn)品制造之前發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而降低產(chǎn)品成本。虛擬制造、虛擬工廠、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為 術(shù)在電子商務(wù)時代繼續(xù)發(fā)展的一個重要方向。 另外，隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展，利用基于網(wǎng)絡(luò) 成技術(shù)，實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計和制造，已成為機械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展趨勢。 結(jié) 語 通過這次 設(shè)計論文設(shè)計 ,我對機械和計算機輔助的設(shè)計有了更加深刻的了解。古人云“工欲善其事 ,必先利其器”。先進的設(shè)計工具能夠提高產(chǎn)品的制造水平。 計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展到今日，其二維繪圖轉(zhuǎn)向了三維設(shè)計 ,這是質(zhì)的飛躍。應(yīng)用三維 統(tǒng)進行產(chǎn)品開發(fā) ,從根本上改變了過去手工繪圖、憑圖紙組織整個生產(chǎn)過程的技術(shù)管理方式 ,設(shè)計構(gòu)思的表達由二維圖紙演變成能在計算機模擬顯示零件三維實體模型的虛擬產(chǎn)品 ,大大提高了產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率 ,從而不僅縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期 ,提高了設(shè)計質(zhì)量 ,而且降低了生產(chǎn)成本。這項技術(shù)必將提高產(chǎn)品的競爭力 ,使企業(yè) 在激烈的市場競爭中獲得生存與發(fā)展。因此，計算機輔助設(shè)計在生產(chǎn)中正在并將持續(xù)扮演著重要的角色。 為了使我國的計算機輔助設(shè)計技術(shù)在不久的將來能趕上發(fā)達國家的水平，并能同步增長。為了提高數(shù)字化產(chǎn)品在國際市場的競爭能力，我們必須深入研究數(shù)字基礎(chǔ)理論，加強計算機輔助設(shè)計的研發(fā)研究。 致 謝 經(jīng)過長時間的忙碌和不懈努力，畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲，在這段時間里為了制作畢業(yè)設(shè)計，我翻閱了大量有關(guān)計算機輔助設(shè)計方面和機械專業(yè)的書籍，通過對這些書籍了閱讀，不但完成了所做的畢業(yè)設(shè)計，還使自己的專 業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對自己今后的工作有了許多的幫助。在做畢業(yè)設(shè)計期間，經(jīng)常會出現(xiàn)一些自己從沒遇到過的問題，使畢業(yè)設(shè)計的制作走到了死胡同。如果沒有楊漢嵩老師和李鵬的督促和指導(dǎo)，以及同學(xué)們的幫助，憑我一個人的力量，想要完成這次畢業(yè)設(shè)計是很難的。所以我很感謝楊漢嵩老師和李鵬老師對我的指導(dǎo)和幫助。 在此我還要感謝上大學(xué)以來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)。 在課題的研究過程中，黃河科技大學(xué)工學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師對設(shè)計的完成給予了很大支持和幫助，在此表示由衷的感謝！ 然后還要感謝 和我一起作畢業(yè)設(shè)計的各位同學(xué)，感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 最后，我還要深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻和巨大支持！ 謹向所有在本文的完成中給予我關(guān)懷和幫助而在此無法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意 參考文獻 [1]王先逵．計算機輔助制造 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2008 [2]蔡漢明，陳清奎．機械 術(shù) [M]. 北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2005 [3]王隆太．機械 術(shù)， 2 版 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2005 [4]姚英學(xué)，蔡穎 . 計算機輔助設(shè)計與制造 [M]等教育出版社， 2002 [5]唐承統(tǒng) , 閻艷 . 計算機輔助設(shè)計與制造 [M]京理工大出版社， 2008 [6]劉德平，劉武發(fā) . 計算機輔助設(shè)計與制造 [M]學(xué)工業(yè)出版社， 2007 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