先進(jìn)制造技術(shù)252

1、第2章 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)12332 . 1 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)概論2 . 2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)2 . 3 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)返回第2章 先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)技技術(shù)452 .4逆向工程程技術(shù)2 .5綠色設(shè)計(jì)計(jì)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論2.1.1先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的特征及及內(nèi)涵1.先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)的特征征先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)是傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的的深入、豐富和和完善,具有以以下特征征。(1)以以計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)為為核心以計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)為為核心是是先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)的主主要特征征。計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)的飛速速發(fā)展對(duì)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)產(chǎn)生了巨巨大影響響,表現(xiàn)現(xiàn)為以下下幾方面面:1)設(shè)計(jì)計(jì)手段的的更新計(jì)算機(jī)技技術(shù)推動(dòng)動(dòng)了設(shè)計(jì)計(jì)手段從從“手工工”向“自動(dòng)”的轉(zhuǎn)變變。

2、傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)以以圖板、直尺、鉛筆等等為工具具,其效效率低、人工強(qiáng)強(qiáng)度大。計(jì)算機(jī)機(jī)輔助設(shè)設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的的出現(xiàn)和和發(fā)展,使甩掉掉圖板的的“無(wú)紙紙?jiān)O(shè)計(jì)”作為先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)的主流流,顯著著提高了了設(shè)計(jì)效效率。下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論2)產(chǎn)品品表示的的改變計(jì)算機(jī)技技術(shù)推動(dòng)動(dòng)了產(chǎn)品品表示從從“二維維”向“三維”的轉(zhuǎn)變變。傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)利利用投影影原理表表示產(chǎn)品品結(jié)構(gòu),這種二二維表示示的數(shù)據(jù)據(jù)單一,數(shù)據(jù)量量少,不不便于產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)進(jìn)一步分分析和制制造。隨隨著計(jì)算算機(jī)輔助助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)術(shù)的發(fā)展展,三維維“產(chǎn)品品模型(ProductModel)”越越來(lái)越得得到廣泛泛應(yīng)用,這種表表示不僅僅包括反反映

3、產(chǎn)品品形狀和和尺寸的的幾何信信息,還還可包括括分析、加工、材料、特性等等數(shù)據(jù),從而可可直接用用于分析析和制造造。3)設(shè)計(jì)計(jì)方法的的發(fā)展4)工作作方式的的變化5)設(shè)計(jì)計(jì)與制造造一體化化6)管理理水平的的提高7)組織織模式的的開(kāi)放上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論(2)以以設(shè)計(jì)理理論為指指導(dǎo)受科學(xué)技技術(shù)發(fā)展展水平的的限制,傳統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)是以以生產(chǎn)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)為基基礎(chǔ),以以運(yùn)用力力學(xué)和數(shù)數(shù)學(xué)形成成的計(jì)算算公式、經(jīng)驗(yàn)公公式、圖圖表、手手冊(cè)等作作為依據(jù)據(jù)進(jìn)行的的。隨著著理論研研究的深深入,許許多工程程現(xiàn)象不不斷升華華并被總總結(jié)為揭揭示事物物內(nèi)在規(guī)規(guī)律和本本質(zhì)的理理論,如如摩擦學(xué)學(xué)理論、模態(tài)分分析理論論、可

4、靠靠性理論論、疲勞勞理論、潤(rùn)滑理理論等。先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)方法法是基于于理論形形成的方方法,利利用這種種方法指指導(dǎo)設(shè)計(jì)計(jì)可減小小經(jīng)驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)的盲盲目性和和隨意性性,可以以提高設(shè)設(shè)計(jì)的主主動(dòng)性、科學(xué)性性和準(zhǔn)確確性。因因此,先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)是一種種以理論論指導(dǎo)為為主、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)為輔輔的設(shè)計(jì)計(jì)。2.先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)的內(nèi)涵涵上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論通過(guò)對(duì)先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)特征的的分析,可以認(rèn)認(rèn)為:先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)就是以以滿(mǎn)足市市場(chǎng)產(chǎn)品品的質(zhì)量量、性能能、時(shí)間間、成本本/價(jià)格格綜合效效益最優(yōu)優(yōu)為目的的,以計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)為為主體,以知識(shí)識(shí)為依托托,以多多種科學(xué)學(xué)方法及及技術(shù)為為手段,進(jìn)行研研究、改改進(jìn)、創(chuàng)創(chuàng)造

5、產(chǎn)品品活動(dòng)過(guò)過(guò)程所用用到的技技術(shù)群體體的總稱(chēng)稱(chēng)。其內(nèi)內(nèi)涵就是是以市場(chǎng)場(chǎng)需求為為驅(qū)動(dòng),以知識(shí)識(shí)獲取為為中心,以先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)思思想、方方法為指指導(dǎo),以以先進(jìn)技技術(shù)手段段為工具具,以產(chǎn)產(chǎn)品全生生命周期期為對(duì)象象的人、機(jī)、環(huán)環(huán)境相容容的設(shè)計(jì)計(jì)理念。2.1.2先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的體系結(jié)結(jié)構(gòu)先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的分支學(xué)學(xué)科有很很多,其其基本體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)及其與與相關(guān)學(xué)學(xué)科的關(guān)關(guān)系如圖2.1所示。1.基基礎(chǔ)技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)術(shù)是指?jìng)鱾鹘y(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)理論論與方法法,特別別是運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)、靜靜力學(xué)與與動(dòng)力學(xué)學(xué)、材料料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力力學(xué)、熱熱力學(xué)、電磁學(xué)學(xué)和工程程數(shù)學(xué)的的基本原原理與方方法等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論

6、它不僅為為先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)提供了了堅(jiān)實(shí)的的理論基基礎(chǔ),也也是先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)技技術(shù)發(fā)展展的源泉泉。先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)技技術(shù)也可可以說(shuō)是是在傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)技技術(shù)的基基礎(chǔ)上,以新的的形式和和更豐富富的內(nèi)涵涵來(lái)表現(xiàn)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)中的優(yōu)優(yōu)秀內(nèi)核核與精華華的技術(shù)術(shù)。2.主主體技術(shù)術(shù)先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的誕生與與發(fā)展和和計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)的的發(fā)展息息息相關(guān)關(guān)、相輔輔相成?？梢院梁敛豢鋸垙埖卣f(shuō),沒(méi)有計(jì)計(jì)算機(jī)科科學(xué)與計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助技術(shù)術(shù)如計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)(CAD)、智能CAD(IntelligentCADICAD)、優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)、有限限元分析析程序、模擬仿仿真、虛虛擬設(shè)計(jì)計(jì)和工程程數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)等,便沒(méi)有有先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù);另一一方面

7、,沒(méi)有其其他先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)技技術(shù)的多多種理論論與方法法,計(jì)算算機(jī)技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用也會(huì)大大大受到到限制,因?yàn)檫\(yùn)運(yùn)用優(yōu)化化設(shè)計(jì)、可靠性性設(shè)計(jì)、模糊設(shè)設(shè)計(jì)等理理論構(gòu)造造的數(shù)學(xué)學(xué)模型來(lái)來(lái)編制計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)應(yīng)用程序序,可以以更廣泛泛、更深深入地模模擬人的的推理與與思維,從而提提高計(jì)算算機(jī)的“智力”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)正正是以它它對(duì)數(shù)值值計(jì)算與與對(duì)信息息和知識(shí)識(shí)的獨(dú)特特處理能能力而成成為先進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì)技技術(shù)群體體的主干干技術(shù)的的。3.支支撐技術(shù)術(shù)無(wú)論是對(duì)對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)象的描描述,還還是對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)信息息的處理理、加工工、推理理與映射射及驗(yàn)證證,都離離不開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)方法法學(xué)、產(chǎn)產(chǎn)品的可可

8、信性設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)及設(shè)計(jì)計(jì)試驗(yàn)技技術(shù)所提提供的多多種理論論、方法法及手段段的支撐撐。設(shè)計(jì)方法法學(xué)、可可信性設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)及試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)技技術(shù)所包包含的種種種內(nèi)容容,即為為先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)群體的的支撐技技術(shù)。4.應(yīng)應(yīng)用技術(shù)術(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論應(yīng)用技術(shù)術(shù)是針對(duì)對(duì)實(shí)用目目的來(lái)解解決各類(lèi)類(lèi)具體產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)領(lǐng)域中中問(wèn)題的的技術(shù),如機(jī)床床、汽車(chē)車(chē)、工程程機(jī)械及及精密機(jī)機(jī)械的先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容,其可以以看作是是先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)派生出出來(lái)的豐豐富多彩彩的具體體技術(shù)。先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)在各類(lèi)類(lèi)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域域的廣泛泛應(yīng)用,促進(jìn)了了產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量與性性能的提提高。5.相相關(guān)學(xué)科科與技術(shù)術(shù)先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)已

9、已擴(kuò)展到到產(chǎn)品規(guī)規(guī)劃、制制造、營(yíng)營(yíng)銷(xiāo)、運(yùn)運(yùn)行、回回收等各各個(gè)方面面,除了了必要的的傳統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)理論論與方法法等基礎(chǔ)礎(chǔ)知識(shí)外外,相關(guān)關(guān)的學(xué)科科與技術(shù)術(shù),尤其其是制造造工藝、自動(dòng)化化技術(shù)、系統(tǒng)管管理技術(shù)術(shù)、材料料科學(xué)、文化社社會(huì)科學(xué)學(xué)、市場(chǎng)場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)學(xué)等也是是十分必必要的。2.1.3先先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)的發(fā)展展趨勢(shì)展展望先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的發(fā)展趨趨勢(shì)主要要包括以以下幾個(gè)個(gè)方面。1.設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程的數(shù)字字化上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)概概論數(shù)字化設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程中不僅僅要完善善工程對(duì)對(duì)象中確確定性變變量的數(shù)數(shù)學(xué)描述述和數(shù)學(xué)學(xué)建模,而且更更要研究究非確定定性變量量,包括括隨機(jī)變變量、隨隨機(jī)過(guò)程程、模糊糊變量(人的

10、智智能、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)創(chuàng)造力、語(yǔ)言及及政治、經(jīng)濟(jì)、人文等等社會(huì)科科學(xué)因素素)等的的數(shù)學(xué)描描述和數(shù)數(shù)學(xué)建模模。2.設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程的自動(dòng)動(dòng)化和智智能化研研究設(shè)計(jì)過(guò)程程的自動(dòng)動(dòng)化和智智能化研研究是指指健全、研究和和發(fā)展各各種類(lèi)型型的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)、方方法庫(kù)和和知識(shí)庫(kù)庫(kù)及自動(dòng)動(dòng)編程、自學(xué)習(xí)習(xí)和自適適應(yīng)等高高級(jí)商品品化軟件件的研制制,如研研究設(shè)計(jì)計(jì)知識(shí)、數(shù)據(jù)信信息的獲獲取與處處理技術(shù)術(shù)、智能能CAD人工神神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)專(zhuān)家系系統(tǒng)的模模型和應(yīng)應(yīng)用軟件件等。3.智智能性產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)思想進(jìn)進(jìn)一步深深化隨著科技技的不斷斷進(jìn)步和和發(fā)展,設(shè)計(jì)要要越來(lái)越越多地考考慮產(chǎn)品品智能的的因素,以通過(guò)過(guò)人工智智能等設(shè)設(shè)計(jì)手段段使產(chǎn)品品的智能能

11、性得到到全面的的體現(xiàn)。產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)使使產(chǎn)品具具有一定定的自我我修復(fù)功功能,且且造型上上逐漸走走向小型型化和輕輕型化,使產(chǎn)品品外形更更具親和和力。上一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)2.2.1CAD系系統(tǒng)的的基本功功能CAD系系統(tǒng)一般般應(yīng)具有有以下基基本功能能:繪圖圖,計(jì)算算,模擬擬,制定定面向設(shè)設(shè)計(jì)用部部件構(gòu)成成表,制制定各種種設(shè)計(jì)文文件,生生成與CAPP、NC等的接接口信息息,設(shè)計(jì)計(jì)驗(yàn)證,設(shè)計(jì)更更改控制制,設(shè)計(jì)計(jì)復(fù)審及及圖樣修修改等。2.2.2CAD系系統(tǒng)的的類(lèi)型CAD系系統(tǒng)按其其工作方方式和功功能特征征可大致致分為檢檢索型、派生型型、交互互型與智智能型四四種類(lèi)型型。1.檢檢索型CAD系系

12、統(tǒng)檢索型CAD系系統(tǒng)主要要用于三三化(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化化、系列列化)程程度較高高的產(chǎn)品品設(shè)計(jì)。下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)機(jī)械工業(yè)業(yè)中的許許多標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)產(chǎn)品,如電動(dòng)動(dòng)機(jī)、汽汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)機(jī)、組合合機(jī)床和和變壓器器等,它它們的結(jié)結(jié)構(gòu)均已已定型,不同規(guī)規(guī)格的產(chǎn)產(chǎn)品其結(jié)結(jié)構(gòu)基本本相同,只是尺尺寸大小小不一樣樣。將某某種定型型產(chǎn)品的的標(biāo)準(zhǔn)圖圖樣變成成圖形信信息存入入計(jì)算機(jī)機(jī)的存儲(chǔ)儲(chǔ)器中,在需要要時(shí)按要要求從中中自動(dòng)檢檢索出最最佳的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化圖圖形,這這種主要要以信息息檢索的的方式進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)工作的的系統(tǒng)稱(chēng)稱(chēng)為信息息檢索設(shè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)。2.派派生型CAD系系統(tǒng)派生型CAD系系統(tǒng)是在在成組技技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)上

13、建立立的,按按照被設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)象象的結(jié)構(gòu)構(gòu)相似性性,用分分類(lèi)編碼碼的方法法將零件件分為若若干零件件族,通通過(guò)對(duì)零零件族內(nèi)內(nèi)所有零零件進(jìn)行行分析,歸納出出“典型型零件”。該典典型零件件將零件件族所有有零件的的功能要要素集于于一身,并對(duì)每每個(gè)功能能結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行參數(shù)數(shù)化處理理,建立立相應(yīng)的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)、參數(shù)數(shù)化特征征庫(kù)和典典型零件件圖形庫(kù)庫(kù),便構(gòu)構(gòu)成了一一個(gè)派生生型CAD系統(tǒng)統(tǒng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)3.交交互型CAD系系統(tǒng)交互型設(shè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)是計(jì)算算機(jī)輔助助設(shè)計(jì)系系統(tǒng)中較較為完善善的一種種形式。它由設(shè)設(shè)計(jì)者描描述出設(shè)設(shè)計(jì)模型型,并由由計(jì)算機(jī)機(jī)對(duì)有關(guān)關(guān)產(chǎn)品的的大量資資料進(jìn)行行檢索,由計(jì)算

14、算機(jī)對(duì)有有關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)和公式式進(jìn)行高高速運(yùn)算算,并通通過(guò)草圖圖或標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖的形形式顯示示結(jié)果,設(shè)計(jì)者者在分析析結(jié)果的的基礎(chǔ)上上,通過(guò)過(guò)圖形輸輸入設(shè)備備和人機(jī)對(duì)話話語(yǔ)言直直接對(duì)圖圖形進(jìn)行行實(shí)時(shí)修修改,計(jì)計(jì)算機(jī)根根據(jù)修改改的指令令再次作作出響應(yīng)應(yīng),并重重新組織織顯示。這種具具有人機(jī)交互互作用或或者對(duì)話話式的反反復(fù)作業(yè)業(yè)過(guò)程的的系統(tǒng),稱(chēng)為交交互型設(shè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)。4.智智能型CAD系系統(tǒng)如果在人人機(jī)交交互過(guò)程程中引入入專(zhuān)家系系統(tǒng)技術(shù)術(shù),由計(jì)計(jì)算機(jī)給給出智能能化提示示,告訴訴設(shè)計(jì)師師下一步步該做什什么,當(dāng)當(dāng)前設(shè)計(jì)計(jì)存在什什么問(wèn)題題,建議議解決這這些問(wèn)題題的途徑徑和方案案,這樣樣既可進(jìn)進(jìn)一步提提高設(shè)計(jì)計(jì)質(zhì)量和和速

15、度,且有可可能使缺缺乏經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的設(shè)計(jì)計(jì)師做出出專(zhuān)家水水平的設(shè)設(shè)計(jì)來(lái)。智能型型CAD 系統(tǒng)統(tǒng)就是將將專(zhuān)家系系統(tǒng)技術(shù)術(shù)與CAD技術(shù)術(shù)融為一一體而建建立起來(lái)來(lái)的系統(tǒng)統(tǒng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)2.2.3典典型CAD軟軟件簡(jiǎn)介介1.國(guó)國(guó)外軟件件(1)AutoCADAutoCAD 是當(dāng)當(dāng)今最流流行的二二維繪圖圖軟件,它在二二維繪圖圖領(lǐng)域擁?yè)碛袕V泛泛的用戶(hù)戶(hù)群。AutoCAD有強(qiáng)大大的二維維功能,如繪圖圖、編輯輯、剖面面線和圖圖案繪制制、尺寸寸標(biāo)注以以及二次次開(kāi)發(fā)等等功能,同時(shí)其其還具有有部分三三維功能能。AutoCAD提提供AutoLisp、ADS、ARX 作為為二次開(kāi)開(kāi)發(fā)的工工具,在

16、在機(jī)械、建筑、電子等等領(lǐng)域得得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用。(2)Unigraphics(UG)UG是從從二維繪繪圖、數(shù)數(shù)控加工工編程、曲面造造型等功功能發(fā)展展起來(lái)的的軟件,是UnigraphicsSolutions公司的的“拳頭頭”產(chǎn)品品,該公公司突破破傳統(tǒng)CAD/CAM 模式式,為用用戶(hù)提供供了一個(gè)個(gè)全面的的產(chǎn)品建建模系統(tǒng)統(tǒng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)在UG中中,優(yōu)越越的參數(shù)數(shù)化與變變量化技技術(shù)和傳傳統(tǒng)的實(shí)實(shí)體、線線框及表表面功能能結(jié)合在在一起,這一結(jié)結(jié)合被實(shí)實(shí)踐證明明是強(qiáng)有有力的,并被大大多數(shù)CAD/CAM 軟件件廠商所所采用。(3)SolidEdge(UnigraphicsSo

17、lutions)SolidEdge是是基于參參數(shù)和特特征實(shí)體體造型的的新一代代機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)統(tǒng),它是是為設(shè)計(jì)計(jì)人員專(zhuān)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)發(fā)的、易易于理解解和操作作的實(shí)體體造型系系統(tǒng)。(4)SolidWorksSolidWorks是基于于Windows平臺(tái)臺(tái)的全參參數(shù)化特特征造型型軟件,它可以以十分方方便地實(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜雜的三維維零件實(shí)實(shí)體造型型、復(fù)雜雜裝配和和生成工工程圖,圖形界界面簡(jiǎn)潔潔,用戶(hù)戶(hù)上手快快。該軟軟件可以以應(yīng)用于于以規(guī)則則幾何形形體為主主的機(jī)械械產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)及生生產(chǎn)準(zhǔn)備備工作中中,其價(jià)價(jià)位適中中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)2.國(guó)國(guó)內(nèi)軟件件(1)CAXA 電子子圖板和和CAX

18、AME制造造工程師師CAXA 電子子圖板和和CAXAME制造造工程師師軟件的的開(kāi)發(fā)與與銷(xiāo)售單單位是北北京北航航海爾軟軟件有限限公司。(2)高高華CAD高華CAD是由由北京高高華計(jì)算算機(jī)有限限公司推推出的CAD產(chǎn)產(chǎn)品。高高華CAD系列列產(chǎn)品包包括計(jì)算算機(jī)輔助助繪圖支支撐系統(tǒng)統(tǒng)GHDrafting、機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)及繪圖圖系統(tǒng)GHMDS、工工藝設(shè)計(jì)計(jì)系統(tǒng)GHCAPP、三維幾幾何造型型系統(tǒng)GHGEMS、產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)管理理系統(tǒng)GHPDMS及及自動(dòng)數(shù)數(shù)控編程程系統(tǒng)GHCAM。其其中GHMDS是基于于參數(shù)化化設(shè)計(jì)的的CAD/CAE/CAM集集成系系統(tǒng),它它具有全全程導(dǎo)航航、圖形形繪制、明細(xì)表表的處理理、全約約束

19、參數(shù)數(shù)化設(shè)計(jì)計(jì)、參數(shù)數(shù)化圖素素拼裝、尺寸標(biāo)標(biāo)注、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)庫(kù)和圖像像編輯等等功能模模塊。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.2計(jì)算機(jī)輔輔助設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)(3)金金銀花系系統(tǒng)金銀花(Lonicera)系統(tǒng)是是由廣州州紅地技技術(shù)有限限公司開(kāi)開(kāi)發(fā)的基基于STEP標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM系統(tǒng)。該軟件件主要應(yīng)應(yīng)用于機(jī)機(jī)械產(chǎn)品品設(shè)計(jì)和和制造中中,可以以實(shí)現(xiàn)設(shè)設(shè)計(jì)/制制造一體體化和自自動(dòng)化。機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)平臺(tái)臺(tái)MDA(MechanicalDesignAssistant)是金銀銀花系列列軟件之之一,是是二維和和三維一一體化設(shè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)。(4)開(kāi)開(kāi)目CAD開(kāi)目CAD是開(kāi)開(kāi)目集成成技術(shù)公公司開(kāi)發(fā)發(fā)的具有有自主版版權(quán)的基基于微機(jī)機(jī)平臺(tái)的的C

20、AD和圖紙紙管理軟軟件,它它面向工工程實(shí)際際,模擬擬人的設(shè)設(shè)計(jì)繪圖圖思路,操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)便,機(jī)機(jī)械繪圖圖效率比比AutoCAD高得得多。上一頁(yè)返回2.3計(jì)算機(jī)輔輔助工藝藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì)2.3.1CAPP的基本本概念計(jì)算機(jī)輔輔助工藝藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì)(ComputerAidedProcessPlanning,CAPP)是通過(guò)過(guò)計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)輔輔助工藝藝設(shè)計(jì)人人員,以以系統(tǒng)、科學(xué)的的方法確確定零件件從毛坯坯到成品品的整個(gè)個(gè)技術(shù)過(guò)過(guò)程,即即工藝規(guī)規(guī)程。2.3.2CAPP的基本本組成CAPP系統(tǒng)的的構(gòu)成,視其工工作原理理、產(chǎn)品品對(duì)象、規(guī)模大大小不同同而有較較大的差差異。CAPP系統(tǒng)基基本的構(gòu)構(gòu)成模塊塊如圖2.2所示。(

21、1)控控制模塊塊控制模塊塊的主要要任務(wù)是是協(xié)調(diào)各各模塊的的運(yùn)行,是人機(jī)機(jī)交互的的窗口,能夠?qū)崒?shí)現(xiàn)人機(jī)機(jī)之間的的信息交交流和控控制零件件信息的的獲取方方式。下一頁(yè)返回2.3計(jì)算機(jī)輔輔助工藝藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì)2.3.3CAPP的類(lèi)型型及工作作原理CAPP系統(tǒng)就就其工作作原理主主要可以以分為檢檢索式、派生式式和創(chuàng)成成式三大大類(lèi)。1.檢檢索式CAPP系統(tǒng)檢索式CAPP系統(tǒng)是是將企業(yè)業(yè)現(xiàn)行各各類(lèi)工藝藝文件根根據(jù)產(chǎn)品品和零件件圖號(hào),存入到到計(jì)算機(jī)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中。進(jìn)進(jìn)行工藝藝設(shè)計(jì)時(shí)時(shí),可以以根據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品或零零件圖號(hào)號(hào),在工工藝文件件庫(kù)中檢檢索相類(lèi)類(lèi)似零件件的工藝藝文件,由工藝藝人員采采用人機(jī)機(jī)交互方方式進(jìn)行行修改,最

22、后由由計(jì)算機(jī)機(jī)按工藝藝文件要要求進(jìn)行行打印輸輸出。如如圖2.3所示。2.派派生式CAPP系統(tǒng)派生式CAPP系統(tǒng)是是檢索式式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展展,是利利用零件件GT(成組技技術(shù))代代碼(或或企業(yè)現(xiàn)現(xiàn)行零件件圖編碼碼)將零零件根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)和和工藝相相似性進(jìn)進(jìn)行分組組,然后后針對(duì)每每個(gè)零件件組編制制典型工工藝,又又稱(chēng)主樣樣件工藝藝。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.3計(jì)算機(jī)輔輔助工藝藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)計(jì)時(shí),首首先應(yīng)根根據(jù)零件件的GT代碼或或零件圖圖號(hào)確定定該零件件所屬的的零件組組,然后后檢索出出該零件件的典型型工藝文文件,最最后根據(jù)據(jù)該零件件的GT 代碼碼和其他他有關(guān)信信息對(duì)典典型工藝藝進(jìn)行自自動(dòng)化或或人機(jī)交交

23、互式修修改,生生成符合合要求的的工藝文文件。如圖2.4所示。3.創(chuàng)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)是是依靠系系統(tǒng)中的的決策邏邏輯生成成,收集集大量的的工藝數(shù)數(shù)據(jù)和加加工知識(shí)識(shí),并以以此規(guī)程程為基礎(chǔ)礎(chǔ),在計(jì)計(jì)算機(jī)軟軟件基礎(chǔ)礎(chǔ)上建立立一系列列的決策策邏輯,以形成成工藝數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和和加工知知識(shí)庫(kù)。在輸入入新零件件的有關(guān)關(guān)信息后后,系統(tǒng)統(tǒng)可以模模仿工藝藝人員應(yīng)應(yīng)用各種種工藝決決策邏輯輯規(guī)則,在沒(méi)有有人工干干預(yù)的條條件下自自動(dòng)生成成零件的的工藝規(guī)規(guī)程。如圖25所示。2.3.4CAPP的作用用與意義義CAPP的作用用與意義義可從以以下兩個(gè)個(gè)方面來(lái)來(lái)說(shuō)明。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.3計(jì)算機(jī)輔輔助工藝藝規(guī)程設(shè)設(shè)計(jì)

24、1.克克服傳統(tǒng)統(tǒng)工藝設(shè)設(shè)計(jì)的不不足,促促進(jìn)工藝藝技術(shù)的的發(fā)展傳統(tǒng)的工工藝設(shè)計(jì)計(jì)一直采采用工藝藝設(shè)計(jì)人人員的“個(gè)體”和“手手工”勞勞動(dòng)方式式,工藝藝設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量和效效率低、周期長(zhǎng)長(zhǎng),已遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能能滿(mǎn)足現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械械制造技技術(shù)發(fā)展展的要求求。采用用CAPP技術(shù)術(shù)可以克克服傳統(tǒng)統(tǒng)工藝設(shè)設(shè)計(jì)的不不足,徹徹底改變變傳統(tǒng)工工藝設(shè)計(jì)計(jì)的落后后面貌。2.為為現(xiàn)代制制造系統(tǒng)統(tǒng)集成提提供技術(shù)術(shù)橋梁CAPP是適應(yīng)應(yīng)當(dāng)前機(jī)機(jī)械制造造業(yè)自動(dòng)動(dòng)化和智智能化發(fā)發(fā)展的需需求,實(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)算算機(jī)集成成制造(CIM)、并并行工程程(CE)及其其他多種種先進(jìn)自自動(dòng)化技技術(shù)的基基礎(chǔ)。上一頁(yè)返回2.4逆向工程程技術(shù)2.4.1逆逆向工程程基本概

25、概念1.逆逆向工程程的含義義逆向工程程(ReverseEngineering,RE)技技術(shù)與傳傳統(tǒng)產(chǎn)品品正向設(shè)設(shè)計(jì)方法法不同,它是以以已存在在的產(chǎn)品品或零件件原型構(gòu)構(gòu)造產(chǎn)品品或零件件的工程程設(shè)計(jì)模模型為依依據(jù),并并在此基基礎(chǔ)上對(duì)對(duì)已有產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行行剖析、理解和和改進(jìn),是對(duì)已已有設(shè)計(jì)計(jì)的再設(shè)設(shè)計(jì)。其其主要任任務(wù)是將將原始物物理模型型轉(zhuǎn)化為為工程設(shè)設(shè)計(jì)概念念或產(chǎn)品品數(shù)字化化模型,一方面面為提高高工程設(shè)設(shè)計(jì)、加加工制造造的質(zhì)量量和效率率提供充充足的信信息,另另一方面面為充分分利用CAD/CAE/CAM技技術(shù)對(duì)已已有的產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行行設(shè)計(jì)服服務(wù)。2.逆逆向工程程的分類(lèi)類(lèi)從廣義講講,逆向向工程可可分為以以下三

26、類(lèi)類(lèi)。(1)實(shí)實(shí)物逆向向下一頁(yè)返回2.4逆向工程程技術(shù)顧名思義義,它是是在已有有實(shí)物條條件下,通過(guò)試試驗(yàn)、測(cè)測(cè)繪和分分析來(lái)確確定其關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù),然后后再創(chuàng)造造出新產(chǎn)產(chǎn)品的過(guò)過(guò)程,其其中包括括功能、性能、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、精度、使用規(guī)規(guī)范等多多方面的的逆向。實(shí)物逆逆向?qū)ο笙罂梢允鞘钦麢C(jī)、部件、組件或或零件。(2)軟軟件逆向向軟件逆向向是以產(chǎn)產(chǎn)品的樣樣本資料料、技術(shù)術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)書(shū)、使用用說(shuō)明書(shū)書(shū)、圖紙紙、有關(guān)關(guān)規(guī)范和和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)規(guī)范和質(zhì)質(zhì)量保證證手冊(cè)等等為研究究對(duì)象的的逆向工工程技術(shù)術(shù)。(3)影影像逆向向無(wú)實(shí)物和和技術(shù)軟軟件,僅僅有產(chǎn)品品相片、圖片、廣告介介紹、參參觀印象象或影視視畫(huà)面等等,要

27、從從其中去去構(gòu)思、想象來(lái)來(lái)逆向,稱(chēng)為影影像逆向向。影像像逆向本本身就是是創(chuàng)新過(guò)過(guò)程,其其目前還還未形成成成熟的的技術(shù)。影像逆逆向一般般要利用用透視變變換和透透視投影影,形成成不同透透視圖,從外形形、尺寸寸、比例例和專(zhuān)業(yè)業(yè)知識(shí)去去琢磨其其功能和和性能,進(jìn)而分分析其內(nèi)內(nèi)部可能能的結(jié)構(gòu)構(gòu)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.4逆向工程程技術(shù)2.4.2逆逆向工程程的工作作流程逆向工程程與傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)制制造流程程中的各各功能模模塊在序序列上是是相互換換位倒置置的。在在逆向工工程中,按照現(xiàn)現(xiàn)有的零零件原形形進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn),零件件所具有有的幾何何特征與與技術(shù)要要求都包包含在原原形中;在傳統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)制造中中,按照照零件最最

28、終所要要承擔(dān)的的功能以以及各方方面的影影響因素素,進(jìn)行行從無(wú)到到有的設(shè)設(shè)計(jì)。此此外,從從概念設(shè)設(shè)計(jì)出發(fā)發(fā)到最終終形成CAD模模型的傳傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)是一個(gè)個(gè)確定的的明晰過(guò)過(guò)程,而而通過(guò)對(duì)對(duì)現(xiàn)有的的零件原原型數(shù)字字化后形形成CAD模型型的逆向向工程是是一個(gè)推推理、逼逼近的過(guò)過(guò)程。逆逆向工程程一般可可分為4個(gè)階段段,如圖2.8所示。1.模模型數(shù)字字化模型數(shù)字字化是逆逆向工程程的第一一步,是是后續(xù)工工作的基基礎(chǔ)。如如采用三三坐標(biāo)測(cè)測(cè)量機(jī)(CMM)或激激光掃描描等測(cè)量量裝置,通過(guò)測(cè)測(cè)量采集集零件原原形表面面點(diǎn)的三三維坐標(biāo)標(biāo)值;使使用逆向向工程專(zhuān)專(zhuān)業(yè)軟件件接收處處理離散散的“點(diǎn)點(diǎn)、點(diǎn)云云”數(shù)據(jù)據(jù)。上一頁(yè)下一頁(yè)

29、返回2.4逆向工程程技術(shù)2.測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)據(jù)的處理理通過(guò)測(cè)量量設(shè)備得得到的點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)存存在著噪噪聲和誤誤差等,需要將將點(diǎn)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行格格式轉(zhuǎn)化化,噪聲聲濾除、平滑、對(duì)齊、合并、插值補(bǔ)補(bǔ)點(diǎn),數(shù)數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)簡(jiǎn)和數(shù)據(jù)據(jù)分割等等一系列列的數(shù)據(jù)據(jù)處理。3.CAD三三維模模型重構(gòu)構(gòu)模型重構(gòu)構(gòu)是對(duì)上上一步驟驟處理的的數(shù)據(jù)利利用逆向向工程軟軟件進(jìn)行行曲面擬擬合,然然后通過(guò)過(guò)點(diǎn)、線線、面的的求交、拼接和和匹配,連接成成光滑曲曲面,從從而獲得得產(chǎn)品模模型的一一個(gè)過(guò)程程,是逆逆向工程程中最重重要和最最復(fù)雜的的一個(gè)階階段。4.實(shí)實(shí)體制造造上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.4逆向工程程技術(shù)快速成形形技術(shù)是是實(shí)體制制造最常常用的方方法,其其工藝方

30、方法很多多,其中中常見(jiàn)的的有光固固化成形形(SLA)、選擇性性激光燒燒結(jié)(SLS)、分層層實(shí)體制制造(LOM)和熔融融沉積制制造(FDM)等。其其中SLA技術(shù)術(shù)最為常常用,其其原理是是計(jì)算機(jī)機(jī)控制激激光束對(duì)對(duì)光敏樹(shù)樹(shù)脂為原原料的表表面進(jìn)行行逐點(diǎn)掃掃描,被被掃描區(qū)區(qū)域的樹(shù)樹(shù)脂薄層層(約十十分之幾幾毫米)產(chǎn)生光光聚合反反應(yīng)而固固化,形形成零件件的一個(gè)個(gè)薄層。工作臺(tái)臺(tái)下移一一個(gè)層厚厚的距離離,以便便固化好好的樹(shù)脂脂表面再再敷上一一層新的的液態(tài)樹(shù)樹(shù)脂,然然后進(jìn)行行下一層層的掃描描加工,如此反反復(fù),直直到整個(gè)個(gè)原型制制造完畢畢。由于于光聚合合反應(yīng)是是基于光光和熱的的作用,故在工工作時(shí)只只需功率率較低的的

31、激光源源。此外外,因?yàn)闉闆](méi)有熱熱擴(kuò)散,加上鏈鏈?zhǔn)椒磻?yīng)應(yīng)能夠很很好地控控制,并并能保證證聚合反反應(yīng)不發(fā)發(fā)生在激激光點(diǎn)之之外,因因而其加加工精度度高,表表面質(zhì)量量好,原原材料的的利用率率接近100%,能制制造形狀狀復(fù)雜、精細(xì)的的零件,效率較較高。對(duì)對(duì)于尺寸寸較大的的零件,則可采采用先分分塊成形形然后粘粘接的方方法進(jìn)行行制作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.4逆向工程程技術(shù)2.4.3逆逆向工程程的應(yīng)用用領(lǐng)域逆向工程程已成為為聯(lián)系新新產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)過(guò)程程中各種種先進(jìn)技技術(shù)的紐紐帶,并并成為消消化、吸吸收先進(jìn)進(jìn)技術(shù)及及實(shí)現(xiàn)新新產(chǎn)品快快速開(kāi)發(fā)發(fā)的重要要技術(shù)手手段。其其主要應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域如下:(1)對(duì)對(duì)產(chǎn)品外外形美學(xué)學(xué)有特別

32、別要求的的領(lǐng)域由于設(shè)計(jì)計(jì)師習(xí)慣慣于依賴(lài)賴(lài)3D實(shí)實(shí)物模型型對(duì)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)進(jìn)進(jìn)行評(píng)估估,因此此,產(chǎn)品品幾何外外形通常常不是應(yīng)應(yīng)用CAD軟件件直接設(shè)設(shè)計(jì)的,而是首首先制作作全尺寸寸的木質(zhì)質(zhì)或黏土土模型或或比例模模型,然然后利用用逆向工工程技術(shù)術(shù)重建產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)字字化模型型。上一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)2.5.1綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的基本本概念綠色設(shè)計(jì)計(jì)(Green Design)也也稱(chēng)生態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)(EcologicalDesign)、環(huán)境設(shè)設(shè)計(jì)(DesignforEnvironment)或或環(huán)境意意識(shí)設(shè)計(jì)計(jì)(EnvironmentConsciousDesign),其其在產(chǎn)品品整個(gè)生生命周期期內(nèi),著著重考慮慮產(chǎn)品環(huán)環(huán)境

33、屬性性(可拆拆卸性、可回收收性、可可維護(hù)性性、可重重復(fù)利用用性等)并將其其作為設(shè)設(shè)計(jì)目標(biāo)標(biāo),在滿(mǎn)滿(mǎn)足環(huán)境境目標(biāo)要要求的同同時(shí),保保證產(chǎn)品品應(yīng)有的的功能、使用壽壽命和質(zhì)質(zhì)量等要要求。綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的原則則被公認(rèn)認(rèn)為“3R”原原則,Reduce、Reuse和和Recycle,即即減少環(huán)環(huán)境污染染、減小小能源消消耗及產(chǎn)產(chǎn)品和零零部件的的回收再再生循環(huán)環(huán)或者重重新利用用。下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)2.5.2綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的內(nèi)容容和方法法1.綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的內(nèi)容容綠色設(shè)計(jì)計(jì)的主要要內(nèi)容包包括綠色色設(shè)計(jì)的的材料選選擇、面面向可拆拆卸性和和回收性性設(shè)計(jì)、面向制制造和裝裝配設(shè)計(jì)計(jì)、產(chǎn)品品的成本本分析和和壽命周周期評(píng)

34、估估等。(1)綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的材料料選擇(DesignforMaterials,簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)DFM)材料選擇擇是綠色色設(shè)計(jì)不不可缺少少的組成成部分,是產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)程最早早且最重重要的設(shè)設(shè)計(jì)決策策,同時(shí)時(shí)又是一一種重要要的綠色色設(shè)計(jì)手手段。選選擇合適適的滿(mǎn)足足綠色設(shè)設(shè)計(jì)要求求的材料料可以使使產(chǎn)品對(duì)對(duì)環(huán)境的的影響降降至最小小。因此此,綠色色設(shè)計(jì)要要求選材材時(shí)不僅僅要考慮慮產(chǎn)品的的使用要要求和性性能,更更要優(yōu)先先考慮產(chǎn)產(chǎn)品的環(huán)環(huán)境性能能,即優(yōu)優(yōu)先考慮慮在其本本身制備備過(guò)程中中低能耗耗、少污污染,產(chǎn)產(chǎn)品報(bào)廢廢后便于于回收再再生重用用或易于于降解,具有良良好環(huán)境境協(xié)調(diào)性性的綠色色材料。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠

35、色設(shè)計(jì)計(jì)具體的措措施包括括選用可可回收再再生的材材料、節(jié)節(jié)能型材材料、可可降解材材料、環(huán)環(huán)境友善善型元件件和減少少產(chǎn)品中中使用材材料的品品種等。(2)面面向可拆拆卸性設(shè)設(shè)計(jì)(DesignforDisassembly,簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)DFD)傳統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)方法法一般只只考慮零零部件的的裝配性性,很少少考慮產(chǎn)產(chǎn)品的可可拆卸性性。而綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)則要求求把可拆拆卸性作作為產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)的一一項(xiàng)評(píng)價(jià)價(jià)準(zhǔn)則,使產(chǎn)品品在報(bào)廢廢以后其其零部件件可重新新利用或或進(jìn)行材材料循環(huán)環(huán)再生,以達(dá)到到既節(jié)省省材料又又保護(hù)環(huán)環(huán)境的目目的。因因此,面面向可拆拆卸性設(shè)設(shè)計(jì)成為為綠色設(shè)設(shè)計(jì)的重重要內(nèi)容容之一,引起了了許多研研究人員員的重視

36、視,并進(jìn)進(jìn)行了深深入的研研究。近近年來(lái),面向可可拆卸性性設(shè)計(jì)的的研究主主要集中中在以下下幾個(gè)方方面:總總的設(shè)計(jì)計(jì)原則的的建立;面向可可拆卸性性設(shè)計(jì)的的軟件工工具的開(kāi)開(kāi)發(fā);拆拆卸與再再循環(huán)的的經(jīng)濟(jì)性性和環(huán)境境后果分分析;拆拆卸深度度的研究究;拆卸卸順序的的優(yōu)化及及其與經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益最大化化的關(guān)系系分析;起源于于面向裝裝配設(shè)計(jì)計(jì)分析的的再設(shè)計(jì)計(jì)建議與與可拆卸卸性設(shè)計(jì)計(jì)的兼容容性分析析等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì) 采用用標(biāo)準(zhǔn)化化的零部部件,制制造方法法標(biāo)準(zhǔn)化化,減少少零件的的多樣性性。(3)回回收性設(shè)設(shè)計(jì)(DesignforRecycling& Recovery,簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)DFR)回收性設(shè)設(shè)計(jì)是指

37、指在進(jìn)行行產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)充充分考慮慮產(chǎn)品各各種材料料組分回回收再用用的可能能性、回回收處理理方法(再生、降解等等)、回回收費(fèi)用用等與產(chǎn)產(chǎn)品回收收有關(guān)的的一系列列問(wèn)題,從而達(dá)達(dá)到節(jié)約約材料、減少浪浪費(fèi)及對(duì)對(duì)環(huán)境污污染最小小的目的的。(4)面面向制造造和裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)(DesignforManufacturing& Assembly,簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)DFMA)DFMA是一種種使產(chǎn)品品更容易易制造和和裝配的的設(shè)計(jì)方方法,其其提供了了一種從從裝配和和制造的的觀點(diǎn)分分析設(shè)計(jì)計(jì)方案的的系統(tǒng)化化方法,能使產(chǎn)產(chǎn)品更簡(jiǎn)簡(jiǎn)化,且且能使裝裝配和制制造費(fèi)用用更少。DFMA是是在產(chǎn)品品的設(shè)計(jì)計(jì)階段就就盡早地地考慮與與產(chǎn)品制制造和裝

38、裝配有關(guān)關(guān)的約束束(如可可制造性性、可裝裝配性),全面面評(píng)價(jià)產(chǎn)產(chǎn)品和工工藝設(shè)計(jì)計(jì),同時(shí)時(shí)提供改改進(jìn)的設(shè)設(shè)計(jì)反饋饋信息,在設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程中中完成可可制造性性和可裝裝配性檢檢測(cè),使使產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)合理理、制造造簡(jiǎn)單、裝配性性好,從從而縮短短產(chǎn)品的的開(kāi)發(fā)周周期,取取得最大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)(5)產(chǎn)產(chǎn)品的成成本分析析在產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)的初初期就應(yīng)應(yīng)考慮產(chǎn)產(chǎn)品的回回收、再再利用等等性能。因此,在進(jìn)行行成本分分析時(shí),必須考考慮污染染物的替替代、產(chǎn)產(chǎn)品拆卸卸、重復(fù)復(fù)利用成成本,特特殊產(chǎn)品品相應(yīng)的的環(huán)境成成本等。對(duì)企業(yè)業(yè)來(lái)說(shuō),是否支支出環(huán)保保費(fèi)用,也會(huì)形形成企業(yè)業(yè)間產(chǎn)品品成本的的差異。(6)生

39、生命周期期評(píng)估(Life-CycleAssessment,簡(jiǎn)稱(chēng)LCA)生命周期期評(píng)估是是綠色設(shè)設(shè)計(jì)的一一項(xiàng)重要要的內(nèi)容容之一,如圖29所示。LCA能能夠量量化一個(gè)個(gè)產(chǎn)品貫貫穿其整整個(gè)產(chǎn)品品生命周周期對(duì)環(huán)環(huán)境的影影響,并并能提供供改進(jìn)的的指導(dǎo)原原則,因因此,LCA被被認(rèn)為為是支持持綠色產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)的核心心工具。2.綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的方法法上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)綠色設(shè)計(jì)計(jì)方法是是一種集集突變論論、信息息論、離離散論、模糊論論、系統(tǒng)統(tǒng)論、智智能論、控制論論、優(yōu)化化論、對(duì)對(duì)應(yīng)論、功能論論和藝術(shù)術(shù)論于一一身的現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)計(jì)方法的的集成,是理性性的設(shè)計(jì)計(jì)方法。典型的的綠色設(shè)設(shè)計(jì)方法法主要有有以下幾幾種

40、。(1)生生命周期期設(shè)計(jì)方方法生命周期期設(shè)計(jì)方方法,即即綜合考考慮調(diào)研研、設(shè)計(jì)計(jì)、制造造、銷(xiāo)售售、使用用、回收收和處理理等生命命周期中中各環(huán)節(jié)節(jié)對(duì)環(huán)境境及產(chǎn)品品影響的的設(shè)計(jì)方方法,是是對(duì)一種種產(chǎn)品從從加工制制造到廢廢棄分解解的全過(guò)過(guò)程進(jìn)行行全面的的環(huán)境分分析和評(píng)評(píng)估,并并試圖找找出改善善途徑的的設(shè)計(jì)方方法。(2)并并行工程程設(shè)計(jì)方方法并行工程程設(shè)計(jì)方方法,即即利用并并行工程程技術(shù),綜合考考慮產(chǎn)品品綠色設(shè)設(shè)計(jì)中的的各因素素,在設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程中隨時(shí)時(shí)在各環(huán)環(huán)節(jié)間進(jìn)進(jìn)行信息息交流和和反饋,實(shí)現(xiàn)多多因素、多目標(biāo)標(biāo)和閉環(huán)環(huán)設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程的全全局最優(yōu)優(yōu)化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)(3)模模塊化設(shè)設(shè)計(jì)方法

41、法模塊化設(shè)設(shè)計(jì)是產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的的一種有有效方法法,也是是綠色設(shè)設(shè)計(jì)中確確定產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)方方案的常常見(jiàn)方法法。模塊塊化設(shè)計(jì)計(jì)就是在在一定范范圍內(nèi),在對(duì)不不同功能能、不同同性能、不同規(guī)規(guī)格的產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行行功能分分析的基基礎(chǔ)上,劃分并并設(shè)計(jì)出出一系列列功能模模塊,通通過(guò)模塊塊的選擇擇和組合合構(gòu)成不不同的產(chǎn)產(chǎn)品,以以滿(mǎn)足不不同的市市場(chǎng)需求求。(4)長(zhǎng)長(zhǎng)壽命設(shè)設(shè)計(jì)方法法長(zhǎng)壽命設(shè)設(shè)計(jì)方法法的主要要目的是是確保產(chǎn)產(chǎn)品能長(zhǎng)長(zhǎng)期、安安全的使使用。對(duì)對(duì)于一些些關(guān)鍵設(shè)設(shè)備,特特別是大大型和重重型機(jī)械械,一旦旦出現(xiàn)事事故,就就會(huì)長(zhǎng)時(shí)時(shí)間停產(chǎn)產(chǎn),造成成的損失失很大,對(duì)這些些設(shè)備進(jìn)進(jìn)行長(zhǎng)壽壽命設(shè)計(jì)計(jì)就很有有必要。長(zhǎng)壽命命

42、設(shè)計(jì)方方法的關(guān)關(guān)鍵就是是要使得得設(shè)備的的工作應(yīng)應(yīng)力小于于零件的的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)2.5.3綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的原則則和關(guān)鍵鍵技術(shù)1.綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的原則則綠色設(shè)計(jì)計(jì)與傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)相相比較,應(yīng)遵循循以下原原則。(1)資資源最佳佳利用原原則資源最佳佳利用原原則包括括兩個(gè)方方面的內(nèi)內(nèi)容: 在選選用資源源時(shí)應(yīng)從從可持續(xù)續(xù)發(fā)展的的觀念出出發(fā),考考慮資源源的再生生能力和和跨時(shí)段段配置問(wèn)問(wèn)題,不不能因資資源的不不合理使使用而加加劇枯竭竭危機(jī),應(yīng)盡可可能使用用可再生生資源。 在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)盡可能能保證所所選用的的資源在在產(chǎn)品的的整個(gè)生生命周期期中得到到最大限限度的利利用。(2)能能量消耗耗最

43、少原原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)(3)“零污染染”原則則綠色設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)徹底底拋棄傳傳統(tǒng)的“先污染染,后處處理”的的末端治治理環(huán)境境方式,而要實(shí)實(shí)施“預(yù)預(yù)防為主主,治理理為輔”的環(huán)境境保護(hù)策策略。因因此,設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)就就必須充充分考慮慮如何消消除污染染源,以以從根本本上防止止污染。(4)“零損害害”原則則綠色設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)該確確保產(chǎn)品品在生命命周期內(nèi)內(nèi)對(duì)勞動(dòng)動(dòng)者(生生產(chǎn)者和和使用者者)具有有良好的的保護(hù)功功能,在在設(shè)計(jì)上上不僅要要從產(chǎn)品品制造、使用環(huán)環(huán)境以及及產(chǎn)品的的質(zhì)量和和可靠性性等方面面考慮如如何確保保生產(chǎn)者者和使用用者的安安全,而而且要使使產(chǎn)品符符合人機(jī)機(jī)工程學(xué)學(xué)和美學(xué)學(xué)等有關(guān)關(guān)原理,以免對(duì)對(duì)

44、人們的的身心健健康造成成危害。總之,綠色設(shè)設(shè)計(jì)的原原則是力力求損害害為零。(5)技技術(shù)先進(jìn)進(jìn)原則綠色設(shè)計(jì)計(jì)要使設(shè)設(shè)計(jì)出的的產(chǎn)品為為“綠色色”,這這就要求求其要采采用最先先進(jìn)的技技術(shù),而而且要求求設(shè)計(jì)者者有創(chuàng)造造性,以以使產(chǎn)品品具有最最佳的市市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)力。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)(6)生生態(tài)經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益最最佳原則則綠色設(shè)計(jì)計(jì)不僅要要考慮產(chǎn)產(chǎn)品所創(chuàng)創(chuàng)造的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益,而且且要從可可持續(xù)發(fā)發(fā)展的觀觀點(diǎn)出發(fā)發(fā),考慮慮產(chǎn)品在在生命周周期內(nèi)的的環(huán)境行行為對(duì)生生態(tài)環(huán)境境和社會(huì)會(huì)所造成成的影響響及其帶帶來(lái)的環(huán)環(huán)境生態(tài)態(tài)效益和和社會(huì)效效益的損損失。也也就是說(shuō)說(shuō)綠色設(shè)設(shè)計(jì)要使使綠色產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)者不僅僅能取得

45、得好的環(huán)環(huán)境效益益,而且且要使其其能取得得好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益,即取取得最佳佳的生態(tài)態(tài)經(jīng)濟(jì)效效益。2.綠綠色設(shè)計(jì)計(jì)的關(guān)鍵鍵技術(shù)(1)面面向材料料的設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)面向材料料的設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)是是以材料料為對(duì)象象,在產(chǎn)產(chǎn)品整個(gè)個(gè)壽命周周期(設(shè)設(shè)計(jì)、制制造、使使用和廢廢棄)中中的每一一個(gè)階段段,以材材料對(duì)環(huán)環(huán)境的影影響和有有效利用用作為控控制目標(biāo)標(biāo),在實(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品功能要要求的同同時(shí),使使其對(duì)環(huán)環(huán)境污染染最小和和資源消消耗最少少的綠色色設(shè)計(jì)技技術(shù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2.5綠色設(shè)計(jì)計(jì)(2)面面向環(huán)境境的設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)面向環(huán)境境的設(shè)計(jì)計(jì)是在世世界“綠綠色浪潮潮”中誕誕生的一一種新型型產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)概念念,其是是以面向向環(huán)境的的技術(shù)為為原則所所進(jìn)行的的產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)。面面向環(huán)境境的設(shè)計(jì)計(jì)是一種種系統(tǒng)化化的設(shè)計(jì)計(jì)方法,即在產(chǎn)產(chǎn)品的整整個(gè)生命命周期內(nèi)內(nèi),以系系統(tǒng)集成成的觀點(diǎn)點(diǎn)考慮產(chǎn)產(chǎn)品環(huán)境境屬性(可拆性性、可回回收性、可維護(hù)護(hù)性、可可重復(fù)利利用性和和人身健健康及安安全性等等)和基基本屬性性,并將將其作為為設(shè)計(jì)目目標(biāo),使使產(chǎn)品在在滿(mǎn)足環(huán)環(huán)境目標(biāo)標(biāo)要求的的同時(shí)保保證應(yīng)有有的基本本性能、使用壽壽命和質(zhì)質(zhì)量等。(3)面面向能源源的設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)面向能源源的設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)是是指用