計算機輔助設計與制造范例6篇

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計算機輔助設計與制造

計算機輔助設計與制造范文1

關鍵詞:職業素養;計算機輔助設計制造專業;課程改革

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)46-0116-02

《教育部關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》(教職成)〔2011〕12號文強調:高等職業學校要把社會主義核心價值體系、現代企業優秀文化理念融入人才培養全過程,強化學生職業道德和職業精神培養,加強實踐育人,提高思想政治教育工作的針對性和實效性。重視學生全面發展,推進素質教育,增強學生自信心,滿足學生成長需要,促進學生人人成才?!秶鴦赵宏P于加快發展現代職業教育的決定》(國發)〔2014〕19號文指出,對高職學生要健全“文化素質+職業技能”培養。以上文件明確了國家在新時期高職教育的政策,高職院校要以服務為宗旨,以就業為導向,以高級技術技能型人才培養為目標,加強對學生職業素養的培養與提升。

一、高職學生職業素養培養與課程的關系

職業素養指的是職業內在的規范和要求,是職業人在職業過程中表現出來的綜合品質,包含職業道德、職業思想(意識)、職業行為習慣、職業技能等方面。[1]“素質冰山”理論認為,職業素養有顯性和隱性之分,顯性素養是指人在工作中必須掌握的專業理論知識、專業技能以及相關的專業創新能力,也稱為專業素養;隱性素養是指在較長時間范圍內形成的包括社會能力、學習能力、職業態度、職業道德和職業情感等方面的綜合素養,稱為非專業素養。[2]職業素養的培養和提高,是全面提升人才培養質量,培養出受用人單位歡迎的職業人的關鍵。

高等職業教育承擔著培養千百萬生產、建設、管理、服務第一線需要的高級技術技能型人才的重任,高職學生職業素養的高低關系著未來社會經濟的和諧穩定和發展。高職教育是為學生今后職業活動持續發展奠定職業素養基礎和職業技術基礎的教育,隱形素養和顯性素養的培養都十分重要。

課程是教育目標和教育理念的具體載體。深化課程改革、培養具備比較高的職業素養、受單位歡迎的技術技能型人才,就成為高等職業教育人才培養目標能否實現的關鍵。

二、我國高職教育課程改革的現狀

職業教育最重要的任務是為學生走入“工作世界”奠定基礎[3],越來越多的人意識到,如果不能建立以“職業素養培養與提升”的高職教育理念,就不能培養出真正意義的“高職學生”,也難以真正實現專業與企業的對接。

目前的高職課程概括如下:

1.高職教育的“職業性”不鮮明。高職課程中職業性不足,問題具體表現為:課程結構模式普遍具有學科教育特征,課程缺乏職業性的總體設計。

2.高職教育的“隱性職業素養培養”被忽視。為了便于學生就業,目前很多高職院校課程設置通常著重圍繞“培養學生的崗位技能”,只注重職業崗位所需要的技術技能等顯性職業素養的培養,忽視了對學生的職業意識、職業情感和職業道德等隱性職業素養的培養。

高職教育本質上首先是“育人”,應把追求人的自身發展要求與社會發展要求統一到高職教育課程構建中,以培養全面發展的“健全的人”為目標,從素質教育的理念出發,以職業能力培養為核心,設計融知識、技能、品德于一體的職業素養視角下的課程體系。

3.隱形職業素養和顯性職業素養的割裂培養。目前,為了提升學生的職業素養,不少高職院校設置了專門的“職業素養”課程,如《大學生創業創新教育》、《大學生就業與創業指導》、《職業素質養成》等課程,把隱形職業素養的養成寄希望于簡單的幾門職業素養課程。正確的做法是:除了專門的素養課程之外,為基礎課、專業平臺課、專業課及實踐課等每一門課增設隱性職業素養的目標和要求,并將其融入職業技能等顯性職業素養培養的過程中。

三、職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程改革內容及成效

1.企業需求調研與職業能力分析。本專業教師和佛山市機械裝備、家電行業、企業專家組成課程開發小組,通過深入人才市場調研,確定了計算機輔助設計與制造專業的職業崗位主要為產品設計工程師、產品制造工程師、品質工程師等,對以上職業崗位能力進行了分析,并分析出完成典型工作任務所需要的職業素養。

2.職業素養視角下的課程體系構建。課程開發小組將崗位群的實際工作凝練成典型工作,遵循職業成長規律和教育規律,構建了基于職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系。

職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系構建過程如圖1所示。

職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系應包含第一課堂(校內課程)、第二課堂(素質拓展)、第三課堂(校外實踐課程),各個課堂又包含不同的課程模塊,其結構圖如圖2所示。

職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系構建,就是要正確處理三個課堂各個課程(或模塊)之間的關系,將職業素養的培養貫穿到三年高職教育的全過程,在第一課堂和第三課堂的教學實施過程中,將職業道德、職業思想(意識)、職業行為等隱性職業素養的培養融入到專業知識、專業技能等顯性職業素養的培養中。

3.職業素養視角下的專業核心課程開發。根據專業核心能力的要求,本專業注重學生的產品數字化設計能力和產品數字化制造能力的培養,確定了《家電產品結構設計》等5門課程為本專業的核心課程。

借鑒國內外先進的課程開發理念,本專業老師對5門專業核心課進行了職業素養視角下的課程改革。根據學生的認知規律和職業素養養成規律,分析每門課程所對應的典型工作任務,將典型工作任務轉化為學習性工作任務,實現專業課程內容與職業標準對接。

在課程開發的基礎上,編寫了對應的課程標準,作為指導老師和學生教與學的綱領性文件。以適當的載體按照由簡單到復雜的原則構建學習情境,按照工作過程組織教學,有利于促進教學過程與生產過程對接。

本專業核心課中,《快速制造技術及應用》等2門課申報為廣東省精品資源共享課,《家電產品結構設計》等3門課申報為校級精品資源共享課。

4.工學結合的教材編寫。在課程開發的基礎上,編寫了《快速制造技術及應用》等4本工學結合的教材并已經公開出版,擴大課程改革受益面。

佛山職業技術學院計算機輔助設計與制造專業在廣泛進行企業人才需求分析和職業素養分析的基礎上,進行職業素養視角下的課程體系構建和專業課程改革探究,有利于促進本專業與廣東省特別是佛山市家電和裝備制造企業崗位對接,本專業課程內容與家電、機械裝備行業的職業標準對接、課程的教學過程與生產過程對接,有利于確保本專業高級技術技能型人才培養目標的實現,全面提升學生的職業素養,促使學生職業生涯的和諧、持續發展。

參考文獻:

[1]伍大勇.大學生職業素養[M].北京理工大學出版社,2011.

計算機輔助設計與制造范文2

關鍵詞:計算機輔助技術;機械設計制造;重要作用;實踐應用

1引言

現代社會高新技術的迅猛發展推動著計算機技術取得巨大的變革與創新,目前,我國的計算機輔助技術已經發展到了一個較為成熟的階段,機械設計制造行業也在廣泛地運用計算機輔助技術,其在提高機械設計制造工作效率的同時,有效地降低了人力投入成本,更從整體上改善了機械設計制造的設計質量和水準。由此可見,計算機輔助技術對于機械設計制造的發展有著不可替代的促進作用。

2計算機輔助技術對于機械設計制造的重要作用

2.1機械設計制造的主要內容

機械設計制造主要包括機械制造與機械設計兩個方面。機械制造是指對各類機械、機床、儀器、儀表及其它機械設備進行生產制造的全過程。機械設計是指按照機械設備使用標準來對機械的工作原理、結構、力和運動傳遞方式、各構件的材料和形狀尺寸、方法等進行合理的構思、分析和計算并優化,然后把其通過各類技術文件描述為機械制造提供科學的依據的整個過程。社會經濟在這些年的不斷變革和進步帶動著我國機械設計制造領域完成了大規模的改革和創新。此外,科學技術的飛躍式進步促進機械設計制造不斷實現自動化性能,機械設計制造的自動化發展主要包括虛擬化、數字化、綠色化和智能化四部分的內容。虛擬化技術通過利用計算機系統中多種先進的軟件技術來模擬操作工作的流程,其現在是機械設計制造和自動化的重點建設工作之一。而計算機輔助技術作為機械設計制造虛擬化發展的關鍵內容,現在被大范圍的運用在機械設計制造的各個方面。因此,在機械設計制造中實現計算機輔助技術的全面化運用是非常有意義的。

2.2有利于增強機械設計制造的工作效能

通過在機械設計制造行業使用計算機輔助技術能夠實現機械設計圖形的簡單化、準確化,原先構成復雜的運算流程被計算機輔助技術變得精簡化、易理解化,這樣就為機械設計師節省了許多工作時間和精力,有效地增強機械設計制造的工作效能。除此之外,計算機輔助技術還可以幫助機械進行智能化的充足,推動新的機械零件的研究和制造。

2.3便于機械設計結構的調整

計算機輔助技術在機械設計制造過程中的合理運用,能夠幫助設計在原先的電腦設計圖形上進行靈活、精細的修改,設計師還可以在原有的機械結構的基礎上開發設計新的零件,使機械設計能夠通過一個較便捷的方式進行修改和完善,這不僅在很大程度上實現了機械設計的靈活化,也更加便于設計對局部錯誤的結構與零件進行重置和調整。

2.4改善機械制造成品的質量

計算機輔助技術自身所擁有的的設計優化等功能能夠對人為設計的機械進行整體上的優化和調整,其所具備的精確計算能力能夠確保機械設計的科學化、精確化。機械設計水平的提高對機械制造水平的提高有著直接的促進作用。

3計算機輔助技術在機械設計制造中的主要應用

3.1設計圖形與符號的應用

由于機械設計師在設計機械的過程中,要運用到大量的圖形和符號,機械設計的流程和機構都是較為復雜的。而在運用了計算機輔助技術之后,,機械設計師可以在編排組合好所要用到的圖形與符號的基礎上在進行機械的結構的設計,這樣就能夠有效地減少設計所要花費的時間,同時也可以促進機械設計師進行更加便捷、高效的設計。除此之外,計算機輔助設計技術能夠防止機械設計師在進行設計時出現零件不一致的情況。

3.2繪圖上的應用

計算機輔助技術在機械設計中的應用,能夠實現機械設計繪圖的智能化、精準化,在減少繪圖時間、增強工作效能的同時,也大大改善了繪圖的質量。

3.3三維造型的應用

機械設計制造師在設計機械的過程中,尤其是通過建立實體造型的方式來進行設計時,有效引入計算機輔助技術可以幫助機械設計師實現更為直觀化、便捷化的設計,同時,計算機輔助技術對數據和結構的智能化分析和調整功能能夠使三維造型更為細致、立體化地呈現出來。除此之外,其也在很大程度上增強了機械設計師的工作效能。當機械設計師在進行機械設計時遇到疑惑或困難的地方,也可以利用計算機輔助技術對這些問題進行解答和完善。

3.4機械零件與設備上的應用

機械設計師在進行機械零件的設計時要進行多次復雜的計算程序。而通過使用計算機輔助技術,設計師可以利用計算機進行智能計算,對相關零件的參數進行隨時的修改,確保機械的應用性能得到最大程度上的發揮。機械設計模具是機械設計中需要用到的重要工具,全面掌握機械設計模具所需要用到的計算機輔助技術應用方法,能夠在大幅度上提高機械設計制造產品的性能,同時也能夠更好地控制目前的發展進程和預測未來的發展走向。除此之外,計算機輔助技術在機械冷卻系統等零件部分設計中的應用也能促進機械設計往更加高效、便捷的方向發展。這里以汽車覆蓋模具設計為例,來分析計算機輔助技術在機械設計制造中的應用。在汽車設計制造的整個過程中,,汽車覆蓋件模具的設計有著舉足輕重的作用。汽車覆蓋件模具設計水平的高低對整個汽車設計制造的質量有著直接的影響。機械設計師設計汽車覆蓋件模具時,經常會遇到所設計出的實物造型和工藝制造人員在實際施工過程中制造出的產品不一致的問題,當發生這種情況時,要重新返工進行制造,這樣就大大提高了汽車覆蓋件模具的設計成本,同時也在很大程度上耽誤了原本規劃的設定周期,進而延遲了產品的最終投入生產,因此,此類產品的生產企業的市場競爭力就會大大下降,最終就會影響企業的整體發展。要想徹底解決這一根源性問題,就需要科學地引入計算機輔助技術來進行汽車覆蓋件模具的精細化、標準化設計,保證最終生產成品與汽車覆蓋件模具的一致性。,促進汽車覆蓋件模具生產廠家穩定、高效地發展。在具體的應用上,汽車覆蓋件模具設計包括模具設計與制作圖紙兩個方面。在進行模具設計時,要確保其符合市場需求。在制作圖紙的過程中,要首先掌握模具的熱度、結構等特點。計算機輔助技術的合理應用能夠及時地修改設計程序中出現的各類錯誤,防止后期由于生產與設計的不一致而出現的誤工,增強了機械設計生產的整體效率。

4結語

到目前為止,計算機輔助技術在機械設計制造行業中得到了不斷擴展的應用,其能夠極大地增強機械設計的工作效能并提高機械設計水平。由此可見,計算機輔助設計技術今后還需要在機械設計行業進行更為廣泛、深入的推廣和應用。相關技術研究與設計人員需要結合實際應用需求,堅持不懈地對計算機輔助技術進行創新與升級,使之更加符合機械設計制造的發展需求,促進機械設計制造向更加高效、智能、便捷的方向發展。

參考文獻:

[1]傅方波.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用解析[J].科技傳播.2014(6)

[2]潘桂根,敖四江,徐琳.計算機輔助技術在農業機械設計中的應用[J].南方農機.2011(6)

[3]馬軍.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用探討[J].煤炭技術.2011(5)

[4]高翔.論計算機輔助技術與機械設計制造相結合相關研究[J].科技展望.2016(30)

計算機輔助設計與制造范文3

關鍵詞:計算機輔助設計;機械設計;應用

計算機輔助設計技術是借助計算機本身強大的數據計算能力和圖形處理分析能力,通過繪圖軟件操作幫助有關工程技術設計人員來對工程產品進行分析、設計,從而設計出符合社會發展的工程零件,促進社會的發展進步。傳統的機械設計一般是應用手繪來設計圖紙的,而應用計算機輔助設計技術之后能夠方便設計操作,促進對產品的研發和修改,相比傳統的機械設計而言,計算機輔助設計技術的應用提升了產品的質量。

1計算機輔助設計技術在機械設計中應用的意義

1.1實現和人腦思維適應性的匹配

機械設計師在進行產品設計的時候需要在腦海中進行構思,之后將自己所構思的進行表達。在一般情況下,機械設計師在腦海中構思的物體形狀是立體的,需要應用三維模型對產品的屬性、形狀等進行反映,計算機輔助設計技術有利于三維模型的制作。

1.2能夠提升機械設計的工作效率

計算機輔助設計技術進行機械三維設計能夠將復雜、多樣的幾何造型進行體現,之后應用運算軟件和簡單的幾何實體來計算復雜的實體,形成截交線和相貫線,降低機械設計的工作難度,減少機械設計的工作周期,提升機械設計產品的生產效率。

1.3方便對機械設計零件的修改

計算機輔助設計技術的應用能夠在不同裝配環境下進行新零件的設計,并根據零件的位置信息和形狀等信息進行新零件的設計,提升零件設計的方便性和快速性,實現不同零件之間的有效配合,減少零件設計中可能出現的錯誤。在裝配環境下,機械設計工作人員可以根據箱子的形狀在較短的時間內設計出和箱子相匹配的箱蓋。在完成機械零件設計之后,通過資源查找能夠發現機械零件設計的具體操作步驟,從而更好的進行機械零件設計。

1.4提升機械產品的設計質量

在社會科技和機械技術的不斷發展下,在機械設計領域逐漸實現了機械產品設計和信息技術的結合發展,通過應用計算機輔助設計技術提升了機械設計產品的設計效率,提高了機械設計產品的質量。計算機輔助設計技術在機械設計中的應用具體體現在機械產品設計優化、分析機械產品有限受力情況等方面,通過對這些問題的分析能夠提升機械設計產品的質量。同時,伴隨大型企業內部數控加工工作的完善化發展,需要相應的提升機械產品的應用質量。在應用計算機輔助設計技術之后,能夠準確的描述機械設計零件的位置、大小和形狀,幫助有關工作人員更為準確、全面的了解產品的設計意圖。

2計算機輔助設計技術在機械設計中的應用

2.1計算機輔助設計技術在機械設計逆向工程中的應用

在機械設計中,逆向工程是一種消化、吸收和應用先進科學技術的機械設計方法,通過應用這種方法能夠提升機械產品的設計效率和質量。但是在機械設計逆向工程應用發展中存在成本耗費大、受市場限制的問題,想要實現有效的機械設計目標需要有關人員投入更多的精力。計算機輔助設計技術在機械設計逆向工程中的應用能夠對先進國家的技術更好的消化和吸收,將這些技術轉變為自身機械生產設計的動力。傳統的逆向工程設計研究和應用注重實體物上,關注是對新產品的制造,具體實施在只有實物模型的條件下,在了解產品設計之后,對產品零部件進行逆向重構的過程。傳統逆向工程設計研究往往是通過對產品的拆解和重新構建實現新產品的制造。在計算機輔助設計技術的應用發展下能夠借助坐標測量設備、通用CAD軟件等將實體物進一步轉化為CAD模型,在計算機輔助軟件和計算機集成制造系統的配合下對產品進行處理、再設計。計算機輔助設計技術在逆向工程中的應用以仿真的方式為有關人員的機械產品設計提供了實物分析,加強了有關工作人員對產品特點和產品零部件模型的充分認識。

2.2計算機輔助設計技術在汽車覆蓋件中的應用

汽車覆蓋件模型的設計對汽車車型和汽車的個性化設計都具有重要的影響。在現代汽車覆蓋模型設計中,常常會出現設計人員設計和工藝人員設計之間的沖突現象,導致汽車覆蓋件的設計人員無法在汽車覆蓋件生產和制造環節中有效工作,嚴重的還會出現返工的現象,無形中增加了汽車覆蓋件設計的成本費用,不利于提升汽車覆蓋件的生產效率。汽車覆蓋件的設計一般包括對市場需求的了解、模具結構的制造、模具工藝和熱度問題的分析等。計算機輔助設計技術在汽車覆蓋件設計中的應用能夠將汽車覆蓋件轉變為實物,如果出現了設計的問題之后可以返回上一次操作重新設計。另外,在汽車覆蓋件的繪圖設計中,傳統的繪圖方式采用的手工的方式,對設計人員的手工操作有著較高的要求,在具體操作的時候很容易出現問題。而將計算機輔助設計技術應用在繪圖設計中能夠應用相關軟件進行設計操作,提升了汽車覆蓋件設計的效率。

2.3計算機輔助設計技術在零件裝配觀察中的應用

機械零件裝配的設計需要設計人員應用不同的裝配來實現自己的設計理念,由此帶來的機械零件裝配設計效果也是多樣的。而計算機輔助設計技術在機械零件裝配中的應用能夠借助計算機系統操作演示不同機械設計之間的不同搭配,從而進行搭配設計的篩選,剔除掉不符合實際需要的零件裝配設計,節省機械零件裝配設計所需要不必要的時間和測試費用,提高工作效率。

3結束語

綜上所述,將計算機輔助設計技術應用到機械產品的設計中能夠提升機械產品設計的準確度,實現對復雜數據和圖形的簡化分析。為了進一步提升機械產品的設計加工效率,需要有關設計人員加強對計算機輔助設計技術的研究應用。需要注意的是,計算機輔助設計技術大多來自于發達國家,我國自主研發的較好,將其應用在機械產品加工設計中和國外相比仍有較大的差距。為此,還需要有關人員加強對計算機輔助設計技術的自主研發力度,結合社會主義經濟市場發展需要和對該技術的應用情況提升計算機輔助設計技術的應用水平,加大力度宣傳計算機輔助設計技術,從而為計算機輔助設計技術的發展應用提供更為廣闊的空間。

作者:劉希望 單位:山西天地煤機裝備有限公司

參考文獻:

[1]沈進.淺談計算機輔助設計技術在機械設計中的應用[J].信息與電腦(理論版),2011,12:34.

計算機輔助設計與制造范文4

關鍵詞:建筑工程;工程設計;高新技術產業;自動化控制;計算機輔助設計

1自動化控制概述

隨著現代化進程的加快,電子計算機應用的普及,自動化控制開始沖擊著人們的視野及現實生活。它應用到社會的各行各業:工業、農業、國防等領域。由于它與人們的生產、生活密切聯系,因而發展迅猛,現在已成為了高新科技產業、先進制造技術的重要組成部分,在現代起到前所未有的巨大作用,使得社會生產率以成倍的速度飛速提高。自動化的出現,使人類走上了省時省力、高效便捷之路。自動化控制理念的引入以及電子計算機的普及,使得社會生產力與九十年代相比提升了一大截。何為自動化控制?簡言之就是非人工控制,即不需要人親自動手的情況下,利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動化控制體現在過程自動化、機械制造自動化、管理自動化三方面,例如我們常涉及的電氣自動化設備、自動生產線、可編程控制及其網絡、計算機輔助設計、制造及計算機監控管理系統等領域。自動化控制已成為現代化實現的條件和標志。隨著1946年第一臺電子計算機ENIAC的誕生,自動化控制加快了它的進程,十幾年后,工業方面出現了自動開關、自動作業、數控機床、加工中心、自動化倉庫、計算機輔助制造、計算機輔助設計及之后的人工智能機器人等,開始它從機械制造向智能制造的轉變。而在建筑工程的設計領域,應用最廣泛的便屬計算機輔助設計了。

2計算機輔助設計

2.1計算機輔助設計的概念及應用

CAD是ComputerAidedDesign的縮寫,即計算機輔助設計,指設計人員在計算機、圖形設備界面上進行設計工作。1972年10月,國際信息處理聯合會(IFIP)在荷蘭召開的“關于CAD原理的工作會議”上給出如下定義:CAD是一種技術,其中人與計算機結合為一個問題求解組,緊密配合,發揮各自所長,從而使其工作優于每一方,并為應用多學科方法的綜合性協作提供了可能。CAD功能強大,多個行業、領域均有用到。如建筑工程、裝飾設計、環境藝術設計、水電工程、土木施工中的工程制圖;精密零件、模具、設備的工業制圖;服裝加工中的服裝制版;電子工業中的印刷電路板設計等諸多領域。它有強大的、開放的用戶界面,以此為平臺供用戶發揮各自專業的技術特點。在建筑工程中,應客戶要求,設計通常要用計算機對不同方案進行比選;各種文字的、圖形的、數字的設計信息電子格式,都需存儲、修改、成圖,且能快速檢索。設計人員通常利用CAD從草圖開始設計,將草圖變為工作圖,繁重工作由計算機輔助完成;CAD可以完成圖形的編輯、放大、縮小、平移、復制和旋轉等有關的圖形數據加工工作,由CAD自動產生的設計結果,便于設計人員快速作出圖形,并可及時快速修改完善。

2.2計算機輔助設計應用實例———樁位平面布置圖中樁位編號的實現

2011年3月河北神池房地產開發有限公司在河北省平山縣擬建神池商廈項目商業綜合樓。高層部分設計采用框剪結構,筏板基礎,設計要求處理后復合地基承載力特征值fak達到430kPa;多層部分設計采用獨立基礎,框剪結構,設計要求處理后復合地基承載力特征值fak不小于400kPa。我公司承擔了該工程的地基加固處理工程設計與施工任務,設計采用素混凝土樁進行地基處理,經計算,確定復合地基面積置換率為9.5%,設計總樁數為2632根。設計方案需附《樁位平面布置圖》,其中每一根樁都需按順序編號,二千多根樁,我們在CAD中使用編號命令,僅用了一分鐘,從左至右,從上至下,準確、快速,使設計人員從單調、重復的編號工作中解脫出來,把主要時間和精力用在設計理念、設計方案、關鍵參數的思考上,快速交出用戶滿意的作品。而在該工程施工時,根據現場實際地質情況及設計要求,共完成素砼樁4083根。如此大的變更,我們借助計算機輔助設計,僅用4個小時就完成了設計方案的修改。在CAD中重新布樁后僅僅一分鐘即完成了樁位的重新編號。在CAD中調用一個“count”的程序小插件即完成了此項編號任務,由此可見它功能的強大。早在上世紀九十年代,我們所畫的《樁位平面布置圖》是通過直尺、三角板、圓規等工具手工繪制的,加班熬夜也需三四天才能完成,若需修改,只能重新再畫,遠不能滿足用戶需要,跟不上社會進步的步伐;進入二十一世紀后,計算機大范圍普及,借助計算機輔助設計,運用三、四個小時便可完成《樁位平面布置圖》的繪制,而當時給樁位編號時所用時間視布樁多少一般在三十分鐘以內。該小程序使CAD實現了《樁位平面布置圖》中樁位的半自動編號,即人工指定編號位置,CAD自動流水編號。雖是半自動,但相比手工繪圖編號,已大大節省了人力。而我們現在所用的“count”小程序,已實現了編號完全自動化,編號完成時間快到以秒計算。隨著科技進步,外部程序的功能提高、改進后,仍可在CAD中調用。由此可見CAD可以順應社會的發展變化,不斷提高自身以滿足用戶要求。

2.3計算機輔助設計的意義

計算機輔助設計已在建筑設計中廣泛應用,非常普及,已到了缺之便無法工作的境地。CAD在設計領域已無人不知、無人不曉、無人不用。在建設過程中設計是建設的靈魂,是其必要的前期階段,施工則是人們理念、目標的實現,是實體的建設。在建筑行業,自動化控制已成為其不可或缺的左膀右臂。

3結束語

分析表明,將自動化控制中的計算機輔助設計這一強大工具應用到設計工作中,會使得設計人員省時省力,修改便捷,作品準確、美觀。因此我們應重視CAD的應用,熟練掌握該項技能,使其成為設計人員的必備技能,讓CAD為我所用。在現代社會,高質高量高效,就代表巨大效益,而要實現此目標,自動化控制功不可沒。自動化控制改變了人們的工作理念及工作方法,使我們能夠高效完成工作任務。

參考文獻

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑地基基礎設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[2]ShamTickoo.萬水計算機輔助設計技術系列:AutoCAD命令詳解與問題剖析[M].齊舒創作室,譯.北京:中國水利水電出版社,1998.

計算機輔助設計與制造范文5

關鍵詞:計算機輔助設計;軟件;建設

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)06-11736-03

1 引言

所謂的計算機的計算機輔助設計,就是計算機輔助設計人員進行產品或者工程的設計。在設計過程中,設計人員處于主導地位,而計算機處于輔助地位。在生活和生產中的諸多領域,計算機輔助設計已經得到廣泛的應用。隨之出現了很多設計軟件和設計方法技術,只有不斷的學習,才能更好的掌握進而為工作提供便利。

2 CAD定義

計算機輔助設計(CAD)――是在計算機硬件與軟件的支撐下,通過對產品的描述、造型、系統分析、優化、仿真和圖形處理的研究,使計算機輔助技術師完成產品的全部設計過程,最后輸出滿意的設計結果和產品圖形。

3 CAD技術在產品開發設計中的應用

隨著人們物質生活和文化藝術水平的提高,對工業產品要求也越來越高,從家庭日用品、家用電器、家具等,到各類生產設備、儀器儀表、辦公用品及各類交通工具、公共設施等,要擁有良好的外觀形態、宜人的色彩、舒適的表面質感,可以美化人們的生活和生產環境,豐富人們的精神要求。因此,作為工程技術與美學藝術相結合的一門新科學――CAD產品造型設計,是現代工業產品設計中的一種現代設計方法。合理美觀的造型設計可以在市場競爭中吸引更多的用戶,爭取市場的占有率,創造更多的經濟價值。

計算機輔助技術和手段用于產品設計,具體體現在以下幾個方面:

(1)設計表現展示向“無紙筆化”轉變

計算機輔助產品設計,不需要各種各樣的尺、規、筆、紙等傳統工具,電腦的操作平臺提供了用之不盡的空間,表現的實施過程就是鼠標的點擊與鍵盤的操作,復制、修改等從前繁雜的工作瞬間即可完成,而且干凈、簡單、高效。

(2)設計程序靈活高效,產品開發周期縮短。

產品的創意可以通過三維建模、渲染等功能隨時調整形體、形態、色彩、肌理等方面變化;工作效率的提高使產品開發周期明顯縮短,計算機輔助制造使樣機的制作周期也大大縮短。

(3)設計成果仿真,設計檢驗可靠

利用CAD系統的三維圖形功能,設計師可在計算機屏幕上快速地模擬出所設計產品的外形狀態;而且在新產品試投產前,就可以對其制造過程中的結構、加工、裝配、裝飾和動態特征做到恰如其分的分析和檢驗,從而提高了產品設計的一次成性。

(4)設計與制造的緊密結合

CAD的設計數據直接用于產品零配件的加工,即計算機輔助制造(CAM),從而可以完成從設計到加工程序的轉換。

4 兩類CAD設計師

產品的造型設計是一種與藝術、人文、歷史、及自然等相結合的設計,這種設計宜用專門的圖像設計類的軟件,如CorelDRAW,PhotoShop,Painter,3DSMAX,ALIAS等。這類軟件通常是無太多的數據限制,比較自由、隨意。產品造型設計一般由藝術類的造型設計師來承擔。

產品的結構設計是一種嚴謹的設計。它要求數據準確,符合國家或國際標準,產品的每個尺寸及公差都是以數據為基礎,不可差之毫厘。這種設計是采用專門用于產品結構設計類的軟件,如:AutoCAD,UG,Solidedge,Pro/ENGINEER,SolidWork等來完成。盡管目前一些高端的設計軟件,已經具備了產品復雜造型的設計與渲染功能,但要藝術類的設計師掌握并運用這類軟件,至今還不是一件容易的事。所以從事結構設計的設計師們大都是機械工程師出身,設計的思維與方式完全不同于造型設計師,他們思維是一種完全符合機械設計標準的設計思維方式。

5 CAD設計流程

(1)方案設計:由造型設計師進行概念草繪,可用二維平面軟件進行方案效果圖繪制。

(2)三維造型設計:方案確定后,由設計師利用CAD進行立體造型設計。

(3)三維造型設計確認:將CAD里面的模型直接轉入CNC(數控加工),或RP做出實物模型進行造型檢驗。

(4)結構設計:在CAD中進行細節結構設計。

(5)結構設計確認:進行裝配和結構模擬分析,確認結構。

(6)模具設計:將CAD里的產品傳遞給模具廠進行數控編程。

(7)生產:將三維圖轉化為二維工程圖,進行工藝設計,進行生產。

6 中等職業學校CAD專業定位

現在許多大專院校開設CAD專業,都以造就產品造型設計師、產品結構設計師作為培養目標;而我們職技校,學生文化水平和學習能力相對較低,學習藝術設計或深奧的機械設計有困難,那么如果開設CAD專業,培養目標該如何確定?

我覺得必須做到以下幾個方面:

(1)能協助產品造型設計師將設計創意轉化為CAD效果圖或數學模型。

(2)能協助產品結構設計師將設計方案轉化為CAD零件裝配模型。

(3)能將CAD三維圖形轉化為二維圖形,進行工藝設計和生產。

(4)懂得CAD模型轉化到CAM中進行數控加工。

因此,本專業在培養要求上,要以各類產品為主要研究對象,以計算機為主要設計輔助工具,注重美學品質的工業化手段。要求學生樹立“以人為本”的設計思想,能處理在特定條件下工業產品的結構與功能、結構與外形、結構與材料等的關系,并能創造性地將這些關系協調地表現在產品的結構造型上,協助設計師開發出具有時代特征的現代工業產品。

7 中等職業學校CAD專業課程設置

按中職計算機輔助專業培養目標要求,充分考慮目前市場需求,將其學習內容分為四個層次:

(1)計算機應用能力――計算機硬件結構、WINDOWS操作系統、常用工具軟件及病毒知識、文字處理WORD和電子表格EXCEL、INTERNET,互聯網應用、PHOTOSHOP圖像處理、網頁制作等。

(2)計算機輔助工程制圖――機械制圖、公差配合與技術測量、機械基礎、AUTOCAD、零件測繪和金工實習等。

(3)CAD三維造型設計――CAD三維軟件、3DMAX、造型材料與工藝、人機工程學、CAD/CAM技術等。

(4)產品設計美學――色彩構成、產品表現技法、工業攝影等。

8 CAD軟件的選擇

目前流行的CAD軟件包有:

(1)Unigraphics(UG)

UG是UnigraphicsSolutions公司的拳頭產品。它集成了美國航空航天、汽車工業的經驗,成為機械集成化CAD/CAE/CAM主流軟件之一。主要應用在航空航天、汽車、通用機械、模具、家電等領域。采用基于約束的特征建模和傳統的幾何建模為一體的復合建模技術,在曲面造型、數控加工方面是強項。Unigraphics提供給公司一個從設計、分析到制造的完全的數字的產品模型。

(2)Pro/Engineer

Pro/Engineer系統是美國參數技術公司(ParametricTechnology

Corporation,簡稱PTC)的產品。PTC公司提出的單一數據庫、參數化、基于特征、全相關的概念改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統觀念,這種全新的概念已成為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準。利用該概念開發出來的第三代機械CAD/CAE/CAM產品Pro/Engineer軟件,采用全參數化造型技術,能將設計至生產全過程集成到一起,比較適于零件相對簡單,部件結構比較復雜的產品設計。

(3)SOLIDEDGE

來自EDS公司的Solid Edge是一個功能強大的三維計算機輔助設計(CAD)軟件,是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺上,而是充分利用windows基于組件對象模型(COM)的先進技術重寫代碼。SOLIDEDGE與Microsoft 0ffice兼容,與windows的0LE技術兼容,這使得設計師們在使用CAD系統時,能夠進行windows下字處理、電子報表、數據庫操作等。SOLIDEDGE是基于參數和特征實體造型的新一代機械設計CAD系統,它是為設計人員專門開發的,易于理解和操作的實體造型系統。目前應用最多的領域是鈑金設計,雖然它只是EDS公司中低端產品,但它強大和專業的鈑金設計功能也是相當有特色?,F在中國圖學會正在推廣Solidedge軟件。

(4)SolidWorks

SolidWorks軟件是世界上第一個基于windows開發的三維CAD系統,是生信國際有限公司推出的機械設計軟件。其是以windows為平臺,以SolidWorks為核心的各種應用的集成,包括結構分析、運動分析、工程數據管理和數控加工等,為中國企業提供了夢寐以求的解決方案。功能強大、易學易用和技術創新是SolidWorks的三大特點?,F在中國機械工業學會正在推廣Solidworks軟件。

(5)Cimatron

Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的產品,這套軟件的針對性較強,被更多的應用到模具開發設計中,該軟件能夠給應用者提供一套全面的標準模架庫,方便于使用者進行模具設計中的分型面、抽芯等工作,而且在操作過程中都能進行動態的檢查,可以說該軟件在模具設計領域是非常出色的,國內南方的一些模具企業都在使用這套軟件。

(6)AutoCAD和MDT

AutoCAD是Autodesk公司的主導產品,是當今最流行的二維繪圖軟件,擁有全球最多的用戶群,也是全球規模最大的基于PC平臺的CAD和動畫及可視化軟件企業。MDT是Autodesk公司在PC平臺上開發的三維機械CAD系統。它以三維設計為基礎,集設計、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體;為用戶提供了從設計到制造一體化的解決方案。

(7)CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師

CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師軟件的開發與銷售單位是北京北航海爾軟件有限公司。CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設計繪圖軟件,可幫助設計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設計,適合所有需要二維繪圖的場合,CAXA-ME是面向機械制造業的自主開發的、中文界面、三維復雜形面CAD/CAM軟件。

以上介紹的種種軟件都是筆者個人認為比較成熟的、比較可靠的軟件,當然由于篇幅限制,很多的軟件不能一一詳細的介紹到。選擇CAD軟件教學,要跟實際情況結合起來。我個人比較偏好UG或Solidworks軟件。

9 CAD專業的軟硬件建設

(1)軟件建設:由于技術的更新,知識結構發生了變化,專業教師原來的知識水平顯得落后,而且目前職業學校的專業教師大都缺乏企業實踐,因此,我們要有計劃地安排教師參加技能培訓,并定期下企業實習;要鼓勵教師開展科技制作和技術革新,在實踐中學習運用先進實用技術;要引導教師走理論實踐一體化的道路,爭取成為本專業的教學專家和技術專家。

(2)硬件建設:建立計算機輔助設計實驗室,購買一批高配置的計算機,安裝相應的CAD軟件,同時還要購買投影儀和擴音系統,實現了現代化多媒體交互式教學,提高了教學的科學性和先進性,使學生在掌握理論知識的同時,提高了實際操作能力。

10 結束語

CAD技術的飛速發展是制造業一場技術革命,需要大量的設計專業人才。工欲善其事,先必利其器。讓我們為培養未來CAD復合型人才一起努力吧!

參考文獻:

[1]李學志.計算機輔助設計與繪圖[M].清華大學出版社,2002,8,1-3.

[2]劉明,李錄明,李薇.計算機輔助立體構成表現技法[M].人民郵電出版社, 2002,8,3-9.

[3]李平.計算機輔助設計與制造[M].華中科技大學出版社,2005,34-39.

[4]鄭子罕.計算機輔助設計基礎[M].人民郵電出版社,2001,9,12-19.

計算機輔助設計與制造范文6

一、CAD/CAM的重要性

在當今的市場競爭中,誰能滿足用戶的要求,誰就能占有優勢。人們對產品的質量,更新換代的速度,以及產品從設計、制造到投入市場的周期要求越來越高。為滿足消費者多樣化、個性化和中小批量化的要求,軟件必須設計周期短,生產更柔性。傳統的設計及批量生產方式面臨著嚴峻的挑戰。CAD/CAM技術就是為了滿足這些需求而采用的一種新方法。CAD/CAM的發展必將有利于發揮設計人員的創造性,提高企業的設計、生產及管理的水平,提高企業的市場競爭力。

計算機輔助設計及計算機輔助制造是計算機技術在機械加工領域中的主要兩個方面。它的出現使人們在產品的設計和產品生產中大大節省了時間,提高了效率,使產品的設計和制造實現了自動化,人們通過整個系統(CAD/CAM)實現了對產品的設計、制造全過程的信息進行處理。具體來說,CAD/CAM可以實現零件造型、計算分析、工程繪圖、結構分析、優化設計、計算機輔助工藝規程設計、計算機輔助編程、模擬仿真、工程數據管理、信息傳輸與交換、特征造型等。

二、CAD/CAM的發展過程和應用現狀

二十世紀四五十年代計算機的出現為CAD/CAM的發展奠定了物質基礎。六十年代美國人提出了人機交流、計算機圖形及交互技術等理論,從而為CAD/CAM技術的發展奠定了理論基礎。七十年代,交互計算機圖形學及計算機繪圖技術日趨成熟,并得到廣泛發展,面向中小企業的CAD/CAM開始出現。在制造領域,美國辛辛那提公司研制出了一種柔性制造系統(FMS),但由于計算機技術的限制,其所能解決的問題只是一些簡單的產品設計制造問題。八十年代由于各種新的技術發展,在制造領域出現了產品設計過程相關的輔助軟件,如計算機輔助工藝規劃(CAPP)、計算機輔助質量控制(CAQ)等。特別值得一提的是,在這些輔助技術的基礎上,八十年代后期出現了計算機集成制造系統(CIMS),它將CAD/CAM技術推向了一個更高的層次。到了九十年代,CAD/CAM已經走出了它的初級階段,進一步向標準化、集成化、智能化發展。到了二十一世紀,CAD/CAM已經發展并應用于各行各業,其銷售收入也節節攀升,僅2002年其全球銷售額就達近100億美元,并且以每年10%左右的速度增長。綜上所述,我們不難發現CAD/CAM系統的社會需求量非常大,發展應用的前景也十分廣闊。

三、CAD/CAM在我國發展的情況

我國早在二十世紀七十年代就已經開展了CAD/CAM技術的研究。在八十年代,我國進行了大規模的CAD/CAM技術研究和開發。在“九五”計劃期間,國家科委將CAD應用作為四大工程之一(先進制造技術、先進信息工程、CIMS工程、CAD應用工程)。

四、CAD/CAM技術在工業中的應用

隨著科學技術的發展,CAD/CAM技術日益成熟,已經廣泛應用于工程技術、機械制造等領域,成為一個技術含量密集的產業,特別是在機械、農業、化工、航天、航空、軍事、汽車、電力、船舶、建筑等行業中的應用已經較為普遍。

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