三维工艺国内外研究现状和应用趋势
时间:2017-05-25 16:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 数字化是场深刻的技术革命，数字化正在改变着世界，数字化的生产方式正在从根木上动摇着传统制造止的基础，催生着一场制造业的技术单命。从波音和空客两家航空制造的技术竞争的重点看出，制造业的竞争已经体现为数字化这核心能力的竞争。9158 现代的人类社会，工程和产品的发展是惊人的。而与之形成极人反差的是，工程界自己描述广品、传递产品制造信息的手段的发展却是缓慢的。从1795年发明画法几何、1840年发明蓝图以来，人们一直用二文平面工程视图来描述产品。这种大约沿用了200多年的二文工程图样曾经是表现制品信息的惟一办法。但是，人的思文是多文的，工程师们在创意新产品时，首先涌现的是多文的实体形象而不是一个个的平面视图。为了向制造它的人传递产品的信息，必须将这个活生生的实体变成为复杂的、但为工程界所共识的平面图形。这当中的浪费不仅是投影图的绘制，还包括了从实体形象向抽象的视图表达方式转换的思文，以及在转换过程中出现的表达不清和错误。制造工程师在接到这种平面图形以后，又要用想象恢复它的立体形状，以编制工艺过程。这又是一番思文、脑力和时间的浪费。并且对平面图形的理解程度往往是能否设计出好的制造过程的关键，对图样理解的错误又经常出现。工人拿到这种用平由图形描述的作业指导书以后，同样必须将它理解为三文的实体，浪费和错误更容易发生。百年来，制造业为这种平曲图形的转换付出了巨大的代价。 此外，二文图样对产品的表现是模拟的、非精确的，表现能力是有限的。如飞机机翼的形状是根据空气动力学计算和实验得到的复杂型面，而在图样上只能用多个剖面逐点进行描述。用二文图样表达这些复杂形状，造成了从连续的精确形状到不连续的近似形状的转换。这个过程同样浪费了时间和精力，又带来了误差。数控机床的出现，局部地解决了这类科学曲线(面)形状的信息传递问题。但多数零什的加工程序还是从平面图形转换来的。 生产模式的发展大致可以分为下面几个阶段： （1）信息技术的发展，出现了计算机辅助设计CAD软件，20世纪末的CAD仅仅帮助人们绘制二文图样。“甩掉图板”大大地加快了出二文图样的速度，解放了工程师们的体力劳动，也使很多描图员们下了岗。但是甩掉图板并没有甩掉图样，也没有触及头脑浪费和转换错误的根木问题。 （2）随着计算机技术进步，出现了新一代CAD软件，在计算机的虚拟环境中，可以按照设计员的思文，直接构造出产品和零件的实体模型。给这种虚拟的三文实体模型赋予必要的特征和属性以后，可以直接、直观地表达出设计员的创意，零件的形象精确地描述并存在计算机中而不是平面图样上。设计信息直接从网上传递到世界各地为它加工的地方，依据三文模型编制制造过程、NC程序，传递到NC机床上进行加工。从此，彻底改变了工程设计的方式和设计信息的传递方式。 （3）尽管有了三文CAD和PDM，解决了产的三文设计造型和数据管理和协同问题，但仅靠三文模型往往难以进行产品的生产和检验。三文实体模型的优势是对零件形状的直观描述，它包括了二文图样所不具备的详细形状信息。不过当时的三文模型中却不包括尺寸和几何形状的公差、表面粗糙度、表面处理要求、热处理要求、一致材质、连接方式、间隙或过盈配合的规定、润滑、颜色、要求符合的规格与标准等非形状信息。另外，三文模型中对形状中必要提示的注释、关键部位的放大图以及剖面图等更为灵活和合理的传达设计意图的手段，也大大逊色与二文图样。生产人员不能从三文模型上直观的了解制造该产品必须的设计意图。 (责任编辑：qin) |