先进制造技术对CAD技术的影响.pdf

2 O O 2年第 6 矿 机 5 文章编号 1 0 0 3 -．0 7 9 4 { 2 0 0 2 0 6 - 0 0 0 5 - 0 2 先进制造技术对 C A D技术的影响 邢 邦圣 徐l州师范大学 工 学院，江苏 棘州 2 2 0 0 1 1 摘要夼绍先进制造技术与 C A D技术的基奉概念 ， 论述先进制造技术对 C A D技术 的彰响 指 出先进制造技术的发展促进 了 C A D技术的快速发展。 关键词 制造技术；C A D；影响 中图号T D 3 1 9 ． 7 2 文献标识码 A 1 前言 8 0年代末 ． 世界各 国制造业普遍面临 日益激烈 的全球化市场竞争 ， 为取得竞争优势 ， 纷纷开展先进 制造技术的研究， 人们将制造技术与飞速发展的信 息技术、 自动化技术 、 现代管理技术有机融合， 逐 浙 形成了新一代先进制造技术。如计算机集成制造 、 敏捷制造 、 并行工程、 虚拟制造、 数字化制造 、 智能制 造等。从而使制造业进入信息化、 生 动化、 智能化 、 敏捷化的历史新时期。 由于先进设计技术是先进制造技术的核心， 随 着先进制造技术的快速发展 ， 推动 了先进设计技术 的发展 ， 而先进设计技术 离不开 C A D技术 ， 因此先 进制造技术对传统 C A D技术产生了深远影响， 使之 获得 了巨大发展。 2 先进制造技术对 C A D技术的影响 2 ． 计算机集成制造 系统对 C A D技术的影响 计算机集成制造 C I M C o m p u t e r I n t e g r a t e d M a n n ． f a c t u r i n g 是借助于计算机和信息技术， 使生产 中各 部分从经营决策、 产品开发、 生产准备到生产实施及 销售等各阶段过程中， 有关人、 技术、 经营管理和技 术三要素及其形成的信息流 、 物 流和价值流有机集 成并优化运行 ， 从而达到产品上市快 、 高质 、 低耗 ， 有 效地协调和提高企业 内部对市场需求的响应能力和 劳动生产率， 取得最大 的经济效益， 使企业赢得市场 竞争的目的。而计算机集成制造系统 C I MS C o m p u t ． e r I n t e g r a te d Ma n u f a c t u r i n g S y s t e m 。它 适应小 批量、 多品种市场需求 ， 可大大缩短 生产周期， 强化人、 生 产和经营管理联系， 减少在制品， 提高企业的整体效 益。C I MS 技术的核心是信息集成 ， 即针对在设计、 加工制造及管理中大量存在的自动化孤岛， 解决信 息正确、 高效的共享与交换。对 C A D技术来说， 就 是要解决异构 环境下 的信息集成 1 产 品建模 技 术， 用参数化造型或特征造型方法， 以产品信息模型 为依据， 建立产 品的数字化模型， 为信息共享与交换 奠定基础。 2 数据交换技术。使用数据交换规范 ， 解决不同应用软件间的接 口问题。 3 工程数据 管 理技术。采用数据的集成管理环境 ， 使异构数据库 之 间能相互 访 问。 2 ． 2 敏捷制造对 C A D技术的影响 敏捷制造 A M A g i l e Ma n u f a c tu ri n g 是将灵 活的 动态联盟组织、 先进 的柔性生产技术和高素质的人 全面集成， 使企业能够及时应付瞬息万变的市场需 求， 以获得长期稳定的经济效益。 敏捷制造的出发点是多样化 、 个性化的市场需 求， 是“ 定单式” 的制造方 式， 它反映 了企业驾驭变 化、 把握机遇和产品创新的能力， 强调高素质员工 充分发挥人的主观能动性。敏捷制造需要实现企业 集成， 就是针对某一产品， 组建企业 动态联盟 ， 充分 利用联盟企业具有 的各种资源， 船决联盟内的信息 集成和过程集成 ， 将新产品快速推向市场。敏捷制 造的特征是在复 杂多变的市场环境下 ， 快速开发 出 能充分满足顾客需要的新产品。因此敏捷制造模式 必须要有相应的敏 捷设计模式。它要求 C A D技术 提供实现产品敏捷设计的技术 ， 如资源共享 、 合作建 模、 联盟内的数据管理与设计过程管理等技术。提 供支持产品敏捷设计的网络通信平台及相关技术的 解决方案， 如远程传输 、 邮件通信、 安全保密等 。 2 ． 3 并行工程对 C A D技术的影响 并行工程 C E C o t3 f u R c n L E ． g i n e e r i n g 是对产 品 及其相关过程进行集成的 ， 并行地设计系统化工作 模式 。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品 整个生命周期中的所有因素 ， 包括成本 、 质量 、 进度 和用户需求等， 以便最大限度地提高产品开发效率。 并行工程是一种新哲理、 新的系统工程方法， 其技术 核心是基于分布式并行处理的协同求解 ， 及服务产 品整个生命周期各进程活动的产 品设计结果的评价 体系及方法 ， 在两者的支持下 ． 面向产品整个生命周 期寻求全局最优决 策。并行工 程的特点要求 C M 技术要研究特征建模 技术 ， 发展新的设 计理论和方 法 ， B 支持开发过程的重构和建模 。借助网络技术 ， 建立数据共享环境， 提供多学科开发小组协同设计 的工作环境 ， 充分发挥人在并行工程中的作用。提 供支持并行工程运行的工具和条件． 适应可制造性 设计的要求。 维普资讯 6 煤 矿 机 械 2 0 0 2年第 6期 2． 4 虚扭制造对 C A D技术的影响 虚拟制造 V i V ia l M a n u f a c tu r i n g 技术是利用 计算技术和计算机图形技术 ， 对企业的全部生产经 营活动进行建模 ， 在真实制造实现之前 ， 实现计算机 上的产品设计、 加工制造、 计划制定、 经营管理 、 成本 核算 、 质量管理 以及市场营销等。从而更有效 、 更经 济 、 更灵活地组织制造生产， 使工厂和车问的设计与 布局更合理、 更有效 ， 以达到产品的开发周期和成本 的最小化 、 产品设计质量的最优化、 生产效率 的最高 化。虚拟制造模式需要有虚拟产品设计模式 。它要 求 C A D技术提供产品开发 的过程建模， 支持虚拟产 品的产品数据模型， 具 有组织协同、 人机协同 、 知识 协同等各种协同机制， 能进行全生命周期的产品演 变仿真和产品开发全过程 的活动仿真， 能支持各 种 系统 的开发 ， 如产品设计系统 装配支持系统及测试 支持系统等 。 2 ． 5 数字化制造对 C A D技术的影响 数字化制造是将现代信息技术与制造科学技术 在更深的层次上结合而产生的交叉学科技术 。数字 化制造将改变制造业的面貌 ， 深刻地改变着与制造 有关的各 种生产方式。数字化制造是一种理念 ， 是 一 种符合当代数字化革命 的新 的制造模式和技术。 其本质是支持信息化或知识化制造业的技术。它要 求 C A D技术能够进行制造过程 的建模和仿真 ， 利用 网络技术进行网络化敏捷 产品设计 ， 具备虚拟产品 的开发能力。 2 ． 6 智能制造对 C A D技术的影响 智能制造就是将人工智能技术、 专家系统应用 于制造系统中， 形成智能 的制造系统 。智能制造要 求 C A D系统能够具有人类专家的经验和知识 ， 具有 学习、 推理和联想能力及智能化的视觉、 听觉和语言 能力 ， 能独 自解决某个单一领域的设计问题 ， 通过协 同工作还能解决涉及众领域的复杂设计 问题， 为复 杂产品的创新设计提供工作平台， 支持复杂产品设 计 的各个环节。 参考文献 [ 1 ] 邢邦圣 口M s 技术及其发展[ J ]煤矿机械． 2 0 0 t ， 7 I 一 3 [ 2 ] 童秉枢 ． 现代 C A D技术[ M ]北京 清华大学出版杜， 2 0 0 0 ． [ 3 ] 刘大成． 郏力， 李志忠， 等 先进制造拄术与数字化制造【 J ] ． 机城 击 j 造 ， 2 0 0 l 。 7 7一l O [ 4 ] 宁汝新． 赵汝瑛 C A D ／ C A M技术 [ M ] 北京 机械工业出版社． 2 0 0 1 [ 5 ] 肖刚， 李学志机械 c A D原理与实践【 M ] 北京 清华大学出版 杜 ． 1 9 9 9 ． 【 6 ] 是嚣 c 啪s 一实现工业信息化现代化的加速器[ J ] ． 机电一体化， 2 0 0 I ． 2 ． 6 7 作者筒介邢邦圣 1 9 6 5 一 ， 安徽庐江， 副教授 ． 1 9 8 8 年毕业 于原淮南矿业学院机般设计制造及 自动化专业 ， 现任徐州 师范大学 工学院机械工程 系副 主任 ， 舨事机 械设计 、 C O I CP I C A M科 研 与 救学工作。 收稿 日期 2 O 0 2 ． 0 3 - 1 8 Th e a fie c t o f t h e a dv a n c e d m a n u f a c t u r e t e c h n i qu e t o t h e C AD t e c h n i q u e XI NG B a | I} 日l g c l Mu my c 0 f x u z h 0 u N o r m a l U r fi v e r s it y ． ] 【 I 2 2 1 0 1 1 ， C h i n a Ab s n T h i s s c u d y p r o d u c e s t h e b a s i c c o n c e p t s o f t h e a d v 卸c n 瑚 u f 乜 ∽ t e c h n i q u e a n d t h e C A D t e c h n i q u e ． I t d i s ． s e l“ k a t e s t h e a ff e c t o f t h e a d v a r I c e d m a n u f a c t u t e c h n i q u e t o t h e C AD t e c h n i q u e a n d p o i n t s o u t t h a t t h e d e v e l o p me n t o f t h e a d v a n c e d ma n u f a c t u r e t e c h n i q u e a c c e l e rat e s t h e q u i c k d e v e l o p me n t o f t h e C A D t e c h n i q u e． Ke y wo r d s 瑚 n u hc mI e t e c h n i q u e ； C A D； i n f l u e n c e 煤 矿 井 下 牵 引 吊 车 研 制 成 功 国内综采 放 工作面大都采取手拉葫芦人工拉 移、 起吊 、 对接溜槽的方 法安装刮板输送机 ， 劳动强 度大 ， 特别是在煤巷 锚 阿支护巷道 内不能 利用顶板生根起 吊是当前的主要 问题。为此 ， 充州 矿业 集团 公司鲍 店煤 矿研制 出了 D Q型牵 引 吊车 ， 利 用牵引吊车来拉穆 、 起 吊、 调 向、 翻转溜槽 ， 配台葫芦 对接溜槽 ． 并适 于在 不同支 护形式 的工作 面切 眼内安装各 种型号 的甜板 输进 机中部槽。 1 3 9型牵引吊车是由J 5型绞车、 底盘和外伸粱 3 个部分组成的， 绞车 用3条 M2 4螺栓固定于底盘上， 外绅粱用 1 个 十 5 o r 哪． 的销子与底盘联接组装而成。绞车是牵引吊车的动力， 带有闸和离合器， 用于牵引、 翻转 、 调向、 起吊漓槽以及牵弓 『 吊 车的 自移 安装涠槽时将牵引吊车用钢丝绳 套生根 于已安装好 的溜槽上或用 木楔镶于底盘下 即可 ； 冉移时将绞 车钢丝绳通 过托绳轮 、 钩头生根在前方未安装 的漓槽上 ， 开动绞车 即可顺 利而方便地 实现 自移 ， 每 安装一节 自移 一次。安装 或 自移时采 用慢速 档， 出绳 时可采用快速 档。底盘 由 l 2 矿用工字钢卡在溜槽 内焊接而成 ， 通过 自移 可在 溜槽内灵活滑动， 底盘上焊有 一 组 生根 环， 用于安 装溜槽时人 工配合手拉 葫芦对接。外仲粱由 2根 1 2 ’ 矿用工字钢焊接而成 ． 总长 2 t n ， 端 部离底板 l 6 l l I I 确 保外 仲粱有足够的高度和空阐来起 吊 调向和翻转溜槽 ； 外伸梁 上下部各设有 1 个定 滑轮 分别用 于起 吊和托绳 ； 粱上还焊 有 4个起 吊环和 l 根横粱 ， 用于调平 溜槽 现场应用 实践表 明 这种牵引 吊车具 有足 够的起吊能力 ． 不仅能够拉移 工作面底板上 的溜槽． 而且能够 自移行走， 降低了工作面安装时顶板管理和安垒管理的难度。 李剑锋供稿 维普资讯