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《數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)_課程論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)摘要從20世紀(jì)50年代數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)了單元制造技術(shù)、集成制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，數(shù)字化制造技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。本文在大量閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了介紹,綜述了國(guó)內(nèi)外數(shù)字化制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀,論述了數(shù)字化制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心,對(duì)數(shù)字化制造技術(shù)的幾個(gè)核心技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹,并分析數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，最后概括總結(jié)了數(shù)字化制造經(jīng)歷的深刻變化與發(fā)展。關(guān)鍵詞：數(shù)字化數(shù)字化制造發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)10數(shù)字化技術(shù)指的是運(yùn)用0和
2、1兩位數(shù)字編碼，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)、光纜、通信衛(wèi)星等設(shè)備，來(lái)表達(dá)、傳輸和處理所有信息的技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)一般包括數(shù)字編碼、數(shù)字壓縮、數(shù)字傳輸、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)等技術(shù)。當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)在生產(chǎn)、生活、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技、文化、教育和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大應(yīng)用并取得顯著成效。數(shù)字化技術(shù)與各種專(zhuān)業(yè)技術(shù)相融合形成了各種數(shù)字化專(zhuān)業(yè)技術(shù)，如數(shù)字化制造技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)、數(shù)字化視聽(tīng)技術(shù)等。數(shù)字化制造技術(shù)是一項(xiàng)融合數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)、以制造工程科學(xué)為理論基礎(chǔ)的重大制造技術(shù)革新[1]，并在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算
3、機(jī)網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶的需求，迅速收集資源信息，對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真以及原型制造，進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品整個(gè)制造全過(guò)程。它是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融合、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢(shì)。數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀目前在工業(yè)技術(shù)先進(jìn)國(guó)家，數(shù)字化制造技術(shù)已經(jīng)成為提高企業(yè)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段[5]。特別是近30年來(lái),數(shù)字化制造技術(shù)發(fā)展日益
4、加快，10在發(fā)達(dá)國(guó)家的大型企業(yè)中，已開(kāi)始實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙生產(chǎn)，全面使用CAD/CAM，實(shí)現(xiàn)100%數(shù)字化設(shè)計(jì)。數(shù)字化制造技術(shù)在數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、數(shù)字化產(chǎn)品、信息傳遞與協(xié)作、數(shù)字化管理等方面都有不同程度的發(fā)展?？傮w來(lái)看，數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展大致分為以下三個(gè)階段。1．?dāng)?shù)字制造裝備化20世紀(jì)50年代，數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)開(kāi)辟了制造裝備的新紀(jì)元[5]。隨著微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床得到廣泛應(yīng)用和提高。相繼出現(xiàn)的數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)、工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床一起成為重要的數(shù)字化加工、測(cè)量和操作裝備，其本
5、質(zhì)是用數(shù)字控制代替凸輪行程控制，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)數(shù)字化。數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是提升各種裝備性能甚至使其更新?lián)Q代，即所謂的數(shù)字制造裝備(簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)字裝備)。2．海量信息處理能力和加工精細(xì)化20世紀(jì)90年代，數(shù)字裝備的一個(gè)重要的發(fā)展是對(duì)海量信息處理能力的提高[6]。在數(shù)字仿形技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用H794/937、EI、核磁共振等數(shù)字測(cè)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)零件幾何形狀的數(shù)字化然后通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理、表面建模、實(shí)體建模、后置處理等過(guò)程生成STL文件(或數(shù)控代碼)，驅(qū)動(dòng)快速成型機(jī)(或數(shù)控機(jī)床)加工出新零件。伽馬刀、電鏡——視覺(jué)引導(dǎo)的機(jī)器人等數(shù)字醫(yī)療設(shè)備擴(kuò)展
6、了基于視覺(jué)的數(shù)字測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了人體內(nèi)腔器官的數(shù)字化。數(shù)字裝備的另一個(gè)重要的發(fā)展是加工對(duì)象的尺度變化，10由毫米、微米到納米，陸續(xù)出現(xiàn)了顯微數(shù)字圖像處理設(shè)備、電子制造裝備等精密數(shù)字制造裝備。在技術(shù)方面，數(shù)字裝備與數(shù)字制造的研究已從單純的制造過(guò)程的幾何量(位移、多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)位移、運(yùn)動(dòng)形狀、微觀形狀等)的數(shù)字描述，發(fā)展到對(duì)制造過(guò)程的物理量(溫度、流量場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、熱變形、密度、物質(zhì)材料等)以及知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、信息等的數(shù)字描述。系統(tǒng)的形式化、數(shù)字化描述與處理成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)，包括海量信息處理，微納識(shí)別和分辨率，物理過(guò)程仿
7、真與分析(包括有限元方法、三角劃分、復(fù)雜邊界物理方程求解等)、網(wǎng)格計(jì)算以及物理本質(zhì)的探索等。在20世紀(jì)90年代中期．通過(guò)并聯(lián)機(jī)構(gòu)與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生了并聯(lián)機(jī)床．又稱(chēng)虛擬軸機(jī)床，其應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到虛擬軸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、六維力傳感器等精密測(cè)量平臺(tái)設(shè)備。但從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，并聯(lián)機(jī)床還不能成為數(shù)控機(jī)床的主流產(chǎn)品。只在輕工、食品加工以及大型天文望遠(yuǎn)鏡方面等具有一定用武之地。在數(shù)字裝備的研究方面應(yīng)該擴(kuò)大范圍．要大力發(fā)展以電子制造裝備、大型醫(yī)療裝備、精密科學(xué)儀器、精密數(shù)控裝備等數(shù)字裝備為代表的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)所需裝備。3．虛擬制造階段作
8、為現(xiàn)代制造裝備“靈魂”的數(shù)控系統(tǒng)已由NC、CNC時(shí)代進(jìn)入了PC—NC和NET—NC時(shí)代[7]。其主要目標(biāo)都是開(kāi)發(fā)具有智能化和柔性化的新一代開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，將各種新工藝、新技術(shù)、新方法集成于控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)先進(jìn)制造裝備的支撐環(huán)境。10數(shù)字化制造技術(shù)起源于美國(guó)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)已進(jìn)入了基于產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的虛擬制造階段，并形成了完備的應(yīng)用體系
