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《快速產(chǎn)品開發(fā)的方法與途徑思考》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、快速產(chǎn)品開發(fā)的方法與途徑思考西安交通大學(xué)蘇文斌快速產(chǎn)品開發(fā)的方法與途徑思考近年來,隨著市場競爭的日趨激烈,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快,對快速設(shè)計與制造提出了越來越高的要求??焖僭O(shè)計(RapidDesign)快速原型制造技術(shù)(RapidPrototyping&Manufacturing)數(shù)值模擬技術(shù)(NumericalSimulation)快速設(shè)計(Rapiddesign)企業(yè)為了適應(yīng)快速多變的市場,全面提高對市場的快速響應(yīng)能力,越來越多的采用CAD技術(shù)來開發(fā)新產(chǎn)品。然而,這些CAD軟件在效率和質(zhì)量仍然不能滿足設(shè)計要求,或多或少存在一些問題。通用模具CAD系統(tǒng)存在
2、問題不支持設(shè)計全過程機械“全程CAD”可分為為:任務(wù)描述,分析設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分。對于模具等工裝的CAD,“任務(wù)描述”主要是輸入工件信息和設(shè)計要求,通常簡稱工件圖形輸入;“分析設(shè)計”主要是工藝設(shè)計或工藝規(guī)劃,例如模具CAD中的成型工藝設(shè)計等;“結(jié)構(gòu)設(shè)計”都是根據(jù)前階段的設(shè)計結(jié)果進行零部件和總裝設(shè)計。現(xiàn)有通用CAD系統(tǒng)的功能非常豐富強大,但通常不包含“任務(wù)描述”和“分析設(shè)計”兩個部分。它們對設(shè)計的支持主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計部分,致使不少人誤將結(jié)構(gòu)CAD等同于整個CAD。事實上,“任務(wù)描述”和“分析設(shè)計”對于整個產(chǎn)品設(shè)計卻非常關(guān)鍵??焖僭O(shè)計(Rapiddesign)
3、設(shè)計效率不高商品化的通用CAD,為了擁有足夠的市場占有量,設(shè)計時應(yīng)滿足各類用戶的需要,因而就不可能考慮不同設(shè)計對象自身的理論、規(guī)律、流程等具體問題,所以設(shè)計的主要過程仍需要由用戶控制。交互是設(shè)計的一種主要手段,操作復(fù)雜繁瑣,效率難以提高,尤其體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計部分,自動化程度很低。設(shè)計方法不合理現(xiàn)有的通用CAD,一般采用的是自底向上(Bottom-up)的設(shè)計方法。即先對零件進行詳細的定義、描述,然后再確定零件空間位置及裝配關(guān)系。這種過程不符合工程師慣用的思維方式和設(shè)計順序,要在“自底向上”的基礎(chǔ)上大幅度提高CAD效率和自動化程度,難度極大。工程師設(shè)計方式一般是按
4、照“先裝配后零件、由粗略到詳細、反復(fù)細化”原則進行設(shè)計,即自頂向下(Top-down)設(shè)計方法。這種設(shè)計策略符合人們正常的設(shè)計思路,有利于提高設(shè)計效率??焖僭O(shè)計(Rapiddesign)專用模具CAD系統(tǒng)存在問題適應(yīng)性及靈活性不強專用型CAD系統(tǒng)一般包含設(shè)計的全過程,由于專業(yè)的設(shè)計理論和規(guī)律可以編制在軟件內(nèi)部,所以設(shè)計效率遠遠高于通用CAD。專業(yè)化程度高,效率提高幅度大,但靈活性小。由于市場小而開發(fā)工作量大,相對成本高。智能化程度低由于設(shè)計過程對經(jīng)驗和知識的依賴性很強,是一個知識集成過程。對于模具設(shè)計與制造而言,更體現(xiàn)了這一特點。要實現(xiàn)快速設(shè)計,就離不開利用已
5、有的知識和經(jīng)驗,離不開智能化。而現(xiàn)有模具CAD系統(tǒng)的集成化程度和智能化程度都比較低,目前屬于起步階段。三維專用軟件不成熟三維CAD系統(tǒng)可方便地設(shè)計出三維實體產(chǎn)品模型,并進一步實現(xiàn)分析、優(yōu)化和數(shù)控加工等功能。但目前在三維系統(tǒng)基礎(chǔ)上二次開發(fā)和獨立開發(fā)的專用CAD系統(tǒng)還未見到性能較高的成熟產(chǎn)品??焖僭O(shè)計(Rapiddesign)具體內(nèi)容:按產(chǎn)品和模具特點進行科學(xué)的分類,建立和完善產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)標準和零件標準,保證設(shè)計的合理性,提高設(shè)計速度。對相關(guān)工藝設(shè)計方法和經(jīng)驗進行歸納整理,完善工藝的設(shè)計規(guī)范和準則,提高設(shè)計的可靠性建立基于參數(shù)化圖形庫管理系統(tǒng)目前最常用的建庫方法
6、是構(gòu)形函數(shù)法,也就是編寫帶參調(diào)用的零件圖形或造型函數(shù)。此法通常有兩種方式,一是將零件庫的構(gòu)形函數(shù)編寫在軟件內(nèi)部;另一種是多數(shù)商品化CAD系統(tǒng)普遍采用的方法,即提供強大的二次開發(fā)語言,由用戶根據(jù)需要編寫構(gòu)形函數(shù),建立各種標準件庫。快速設(shè)計(Rapiddesign)成組技術(shù)(GroupTechnology),對于機械制造企業(yè),可以定義為:將企業(yè)生產(chǎn)的多種產(chǎn)品、部件和零件按照一定的相似性準則分類編組,并以這些組為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。利用成組技術(shù)有利于工序的優(yōu)化設(shè)計,促進生產(chǎn)工藝的標準化和規(guī)范化,為CAD/CAM奠定基
7、礎(chǔ)。分組編碼的方法:特征編碼分組法基于Pro/E的三維特征建模方法a.三維參數(shù)化特征建?;赑ro/E的三維特征建模方法b.自動特征建模特征元素樹(featureelementtree)Pro/E的二次開發(fā)方法族表(FamilyTable)預(yù)先手工構(gòu)建產(chǎn)品模型,把它作為族表的類屬件,然后在族表中定義各個控制參數(shù)來控制模型的形狀大小,并在程序中通過改變各個參數(shù)的值來得到所需要的衍生件通過族表可以方便的管理具有相同或相近結(jié)構(gòu)的零件,特別適用于標準零件的管理。族表通過建立通用零件為父零件,然后在其基礎(chǔ)上對各參數(shù)加以控制生成派生零件。整個族表通過電子表格來管理,所以又
8、被稱為表格驅(qū)動。Pro/E的二次開發(fā)方