CAD/CAE/CAM——產(chǎn)品設(shè)計和制造基礎(chǔ)知識

2013-08-14 by:廣州SolidworksUGCatia培訓(xùn)中心來源:有限元分析

CAD/CAE/CAM——產(chǎn)品設(shè)計和制造基礎(chǔ)知識

制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟和綜合國力發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),它涉及機械、電子、建筑、航空、航天眾多行業(yè)。如何面向市場,以最短的制造周、期,最低的制造成本向用戶提供滿足需求的高質(zhì)量的產(chǎn)品,并獲得最好的經(jīng)濟效益,是制造業(yè)的主要任務(wù)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,市場競爭的激化,促使了制造領(lǐng)域中多學(xué)科交叉滲透的高科技發(fā)展格局。可以說,制造業(yè)的發(fā)展水平直接影響國家經(jīng)濟的
健康發(fā)展。
從廣泛的意義上講,制造是將可用資源轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的過程。這一過程涉及市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、制造實施、產(chǎn)品銷售的功能各個、環(huán)節(jié),是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。現(xiàn)以機械產(chǎn)品為例介紹設(shè)計、制造過程。

1、產(chǎn)品設(shè)計過程
包括設(shè)計、樣機試制、成本預(yù)算、材料的選用幾個環(huán)節(jié)。

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2、制造過程

制造過程通常分為制定工藝規(guī)程、加工、裝配等幾個階段。

制定工藝規(guī)程:

根據(jù)設(shè)計圖給定的零件形狀和材料確定零件的工藝路線,制定出詳細(xì)的工藝規(guī)程。

裝配:

單個零件的制造完成后,要根據(jù)裝配圖將各種零件裝配成產(chǎn)品部件。部件中常包括標(biāo)準(zhǔn)件及各類零件(齒輪油泵分解圖所示)。裝配是制造過程中的重要階段,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和制造成本。

在零件設(shè)計階段就要考慮零件上的結(jié)構(gòu)要利于裝配和拆卸,是產(chǎn)品易于使用和維護。

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加工方法和加工設(shè)備:
零件制造常用的加工方法和加工設(shè)備如下表所示。

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產(chǎn)品質(zhì)量控制:
產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)從零件制造的每一道工序控制。

3、并行工程

從理論上講,產(chǎn)品制造有組織的從一個環(huán)節(jié)流向另一個環(huán)節(jié),直到銷售市場是可行的。但實際上會遇到各種困難,如要做一個局部的修改,更換一種材料,都必須返回設(shè)計階段從新確認(rèn)產(chǎn)品的功能。這樣的反復(fù)不僅是資源的浪費,更是時間的浪費。一種更新的產(chǎn)品開發(fā)方法如下圖所一種更新的產(chǎn)品開發(fā)方法如下圖所示。

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制造過程中時刻面臨各種決策的問題,為此要將制造企業(yè)的經(jīng)營、管理、計劃、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、銷售及服務(wù)等全部生產(chǎn)活動集成,以計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),綜合發(fā)展與企業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有關(guān)的計算機輔助技術(shù),如計算機輔助管理和決策技術(shù)、計算機輔助設(shè)計及工程分析技術(shù)、計算機輔助制造與控制技術(shù)、自動化物流儲運、計算機仿真與實驗技術(shù)、計算機輔助質(zhì)量管理與控制等。這使得產(chǎn)品的設(shè)計和制造融為一體,并且使產(chǎn)品從開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)使用到最終的處理和再利用的整個生命周期所涉及的各種因素同時考慮,從而縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間和成本。

4、工程圖樣

縱觀整個制造過程,各類工程圖樣(原理圖、總體布置草圖、結(jié)構(gòu)裝配草圖、零件工作圖,裝配圖、造型效果圖、工藝卡片等)始終是產(chǎn)品設(shè)計、制造、裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要技術(shù)資料。無論草圖、儀器圖還是用CAD 繪制的圖樣,都必須提供產(chǎn)品;零件形狀、尺寸、材料、表面要求、制造工藝、裝配關(guān)系等全部制造信息。

結(jié)構(gòu)靜力分析,動力學(xué)分析,顯式動力學(xué),屈曲分析,接觸非線性分析,疲勞壽命分析,模態(tài)頻率分析,諧振響應(yīng)分析,跌落碰撞分析,熱結(jié)構(gòu)耦合分析,管道流體分析,流固耦合分析,彈塑性材料CAE分析,材料非線性力學(xué)分析,巖土材料非線性分析,橡膠材料超彈性分析,壓力容器分析,貨架分析,應(yīng)力應(yīng)變分析,受力分析,機械設(shè)計分析,汽車結(jié)構(gòu)分析,電子電器分析,工程機械分析,瞬態(tài)分析,譜分析,汽車有限元分析,船舶結(jié)構(gòu)有限元分析

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