数字化设计与制造技术的研究现状

数字化设计与制造技术的研究现状数字化设计与制造在先进制造技术、医疗康复器械与生物工程等众多从20世纪50年代数控机床的出现开始，经过绍,综述了国内外数字化制造技术的研究现状,论述了数字化制造技术是先进制造技术的核心,对数字化制造技术的几个核心技术进行了较为详细的介绍,并分析数历的深刻变化与发展。1.数字化制造技术的概念]CAD）CADCADCADCAPPCAAAPCAAAEMRPMIPDM2.数字化制造技术的发展现状目前在工业技术先进国家，数字化制造技术已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段[5]。特别是近30年来,数字化制造技术发展日益加快，在发达国100%数字化设计。数字化制造技术在数字化设计、数字化制造、数字化产品、信息传递与协作、数字化管理等方面都有不同程度的发展。总体来看，数字化制造技术的发展大致分为以下三个阶段。20世纪50年代，数控机床的出现开辟了制造装备的新纪元[5]。随着微型计算机的产生和发展，计算机数控的广泛应用，数控机床得到广泛应用和提高。相继出现的数控三坐标测量机(CMM)、工业机器人和数控机床一起成为重要的数数字制造装备(简称数字装备)。20世纪90年代，数字装备的一个重要的发展是对海量信息处理能力的提高[6]。在数字仿形技术的基础上，利用H794/937、EI、核磁共振等数字测量设处理等过程生成STL字测量仪器的应用范围，实现了人体内腔器官的数字化。数字装备的另一个重要的发展是加工对象的尺度变化，由毫米、微米到纳技术方面，数字装备与数字制造的研究已从单纯的制造过程的几何量(位移、多坐标联动位移、运动形状、微观形状等)的数字描述，发展到对制造过程的物理信息处理，微纳识别和分辨率，物理过程仿真与分析(包括有限元方法、三角划分、复杂边界物理方程求解等)、网格计算以及物理本质的探索等。在20世纪90年代中期．通过并联机构与数控技术的结合，产生了并联机床．又称虚拟轴应该扩大范围．要大力发展以电子制造装备、大型医疗装备、精密科学仪器、精密数控装备等数字装备为代表的高技术产业所需装备。作为现代制造装备“灵魂”的数控系统已由NC、CNC时代进入了PC—NC和NET—NC时代[7]。其主要目标都是开发具有智能化和柔性化的新一代开放式数控系统，将各种新工艺、新技术、新方法集成于控制系统的基础平台，开发先进制造装备的支撑环境。数字化制造技术起源于美国，经过多年的发展，现已进入了基于产品数字777型大型客造技术从理论研究转向实用化的一个里程碑。目前，美国、欧洲、日本等国在新产品研制中，均全面应用了以敏捷制造、精益制造和虚拟制造、复合高效加工、技术在数控加工程序的优化已得到广泛应用。3.数字化制造技术的未来发展趋势随着计算机和网络技术的发展，使得基于多媒体计算机系统和通信网络的与监视等提供了可能。数字化制造技术与产品的发展趋势如下：（1）.利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM（C4P）集成技术，实现产品全数字化设计与制造。在CAD/CAM应用过程中，利用产品数据管理PDM技术实现并行工程，可以PDM环境下进行产品设计和制造，通过CAD/CAE/CAPP/CAM等模块的集成，实现产品无图纸设计和全数字化制造。技术与企业资源计划、供应链管理、客户关系管理相结合，形成制造企业信息化的总体构架。CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技术主要用于实现产品的设计、工艺和制造过程及其管理的数字化；企业资源计划ERP是以实现企业产、供、销、人、财、物的管SCM关系管理CRM成，可以整合企业的管理，建立从企业的供应决策到企业内部技术、工艺、制造在竞争中取得优势。制造以及制造全球化，将成为数字化设计与制造技术发展的重要方向。虚拟设计、虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提，形成虚拟的环境、虚拟设计与制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业，从而大大缩短产品开发周际互联网、局域网和内部网，组建动态联盟企业，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品。用。瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸多因素中的首要因素。为此，许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是：并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、大规模远程定制技术、客户化生产方式等。点。先进的制造工艺、智能化软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略构成资源沉淀造成的成本升高风险，制造资源的柔性和可重构性将成为21世纪企业争力。现代产品开发设计要求有效地组织多学科的产品开发队伍，充分利用各种期，降低成本，提高产品质量，生产出满足用户需要的产品。0世纪中叶以来，制造业在微电子、计算机、通信、网络、信息、自动化CAD/CAM等单元制造技术、集成制造技术迅猛发展到当前的网络化制造技术[10]。参数化、虚拟仿真、可视化、特征与实体建模等技术的广泛应用，大大增强了用于产品和过程定义的CAX设计、制造、加工等全过程仿真，拟实产品开发、虚拟原型与拟实制造技术成为研究的新热点。CAD/CAM/CAPP系统的面向并行工程的集成，形成了一种同时考虑产品设计ForManufacturing，Quality，Environmentetc.）的系统性设计方法[8]，已超越全面集成，实现产品生命周期全过程和多目标优化。面对全球化竞争，企业必须全面综合运用由网络信息、现代管理和