数字化设计简介与实例 PPT
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一. 数字化设计系统的功能与结构
4．数字化设计支持数据库
数字化设计支持数据库主要包括结构标准零件库、设 计规范库、材料及半成品(型材)库、型材截面图形库 及其参数库、典型构件设计参数库、强度分析库、气 动参数库等，实现对数字化设计过程中结构设计与分 析的支持，以提高设计效率。
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ห้องสมุดไป่ตู้
一. 数字化设计系统的功能与结构
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一. 数字化设计系统的功能与结构
3．数字化设计过程及数据管理功能
数字化设计过程及数据管理功能包括数字化设计过程 管理和数字化产品数据管理等，以实现数字化设计过 程中多专业协同工作和数据共享。 数字化设计过程管理完成数字化设计过程中产品结 构设计过程管理、数字化产品性能分析过程管理、 设计过程协同工作管理等，以提高数字化设计过程 的并行度和效率。 数字化产品数据管理实现管理所有与产品相关的信 息和过程，其中与产品相关的信息包括零部件信息、 结构配置、文件、CAD图档、审批信息等；与产品相 关的过程管理包括信息的审批、分配及更改流程等。
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内容提纲
第一节 数字化设计系统的功能与结构 第二节 典型数字化造型软件
第三节 数字化产品性能仿真
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二. 典型数字化造型软件
四、SolidWorks简介
SolidWorks三维实体建模软件是美国SolidWorks公司 的产品。自1993年PTC公司技术副总裁与CV公司副总裁成 立SolidWorks公司，并于1995年成功推出SolidWorks软件 以来，SolidWorks软件已经历十多年的发展历程，版本不 断更新，功能日益强大。SolidWorks是世界上第一个基于 Windows开发的三维CAD系统，提供了强大的零件建模、 装配建模、钣金建模、二维工程图等设计功能，具有出色 的技术和市场表现。1997年，法国达索公司以3.1亿的高额 市值将SolidWorks全资并购。并购后，SolidWorks以原来 的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家 高素质的专业化公司。
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二. 典型数字化造型软件
1、Pro/E （Pro/Engineer）简介
美国PTC公司的数字化产品设计制造系统。于1986年由 原CV公司的技术人员开发创建，不仅最先将“参数化”技 术融入CAD系统，并且借助PC(个人计算机)的快速崛起，率 先将高端CAD系统从航空、航天、国防尖端领域推介到民用 制造行业。 该软件是全方位的3D产品开发软件，将零件设计、模 具开发、NC加工、板金设计、铸造件设计、造型设计、逆 向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据库管 理等功能集于一体。其中，具有强大的参数化特征造型功 能尤其受到业界的一致认同和广泛地应用。
数字化设计简介与实例
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内容提纲
一. 数字化设计系统的功能与结构 二. 典型数字化造型软件
三. 数字化产品仿真
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一. 数字化设计系统的功能与结构
数字化设计系统包含四个方面功能：
数字化产品结构设计功能; 数字化产品性能分析功能; 数字化设计过程及数据管理功能;
数字化设计支持数据库等。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
1．数字化产品结构设计功能
数字化产品结构设计功能主要包含概念设计、装配体 设计和零件设计等功能。 概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系 列有序、可组织、有目标的设计活动，表现为一个 由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体，不断进 化的过程。 装配体设计，一方面实现装配单元的划分，另一方 面实现产品装配层次关系、拓扑关系和约束关系定 义。 零件设计功能主要完成三个方面信息的定义，即零 件功能和工艺边界条件(如装配要求、零部件的整 体特征结构描述)、结构几何模型及参数、静态工 艺属性(如公差、加工余量等)。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
2．数字化产品性能分析功能
数字化产品性能分析功能主要包括零部件性能分析和 数字化样机分析。 零部件性能分析主要包括对零部件进行结构分析、 力学分析、强度分析、有限元分析、气动分析等；
数字化样机分析包括产品的数字化预装配分析、 机构运动仿真分析、结构／管路／系统综合分析、 数字协调分析等。
计算机辅助装配设计系统
计算机辅助装配设计系统一般应包含三个重要功 能：装配设计、装配规划和装配公差分析。 装配设计：建立机械装配约束，自动零件定位并检 查装配的完整性与一致性；建立并管理基于三维零件 机械装配件(装配件可以由多个主动或被动模型中的 零件组成)；根据零件间的接触自动定义连接，方便 产品运动机构的早期分析。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
计算机辅助装配设计系统
装配规划：对产品中各零部件的装配顺序、装配路 径进行求解，并检查、分析和处理装配过程中出现的 干涉、碰撞等问题，最终获得合理的、符合实际装配 过程的装配顺序和装配路径。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
计算机辅助装配设计系统
装配公差分析：面向装配的公差分析在装配公差模型 的基础上进行公差分析，以确定是否可以满足设计需 求，从而进行相关尺寸及其公差的调整。 通过改变个别关键尺寸的公差约束来提高零件的 可装配性和互换性； 减少由于公差分配不合理或不正确而造成的装配 后产品精度超标和返工的概率； 减少装配过程中的选配、修配和调整时间，提高 装配效率，降低制造成本。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
1．数字化产品结构设计功能
在数字化产品结构设计功能中，目前常用的设计方法 是数字化产品定义(Digital Product Definition, DPD)。DPD技术最初由美国波音公司提出，并在波音 777等机型的研制中得到成功应用。 利用DPD技术进行产品设计时，设计人员使用实体建模 软件在计算机上设计零件三维模型，所设计零件三维 模型可直观地显示在计算机上，并且设计人员可方便 地进行产品模型的建立、修改与组合等操作。 DPD技术是工程设计方法的一个突破，从本质上改变了 传统的设计方法。与传统设计方法相比，DPD技术具有 很大的优越性，其直观性、实时性、易操作性等优点 使得复杂产品的设计大大简化。
一. 数字化设计系统的功能与结构
4．数字化设计支持数据库
数字化设计支持数据库主要包括结构标准零件库、设 计规范库、材料及半成品(型材)库、型材截面图形库 及其参数库、典型构件设计参数库、强度分析库、气 动参数库等，实现对数字化设计过程中结构设计与分 析的支持，以提高设计效率。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
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一. 数字化设计系统的功能与结构
3．数字化设计过程及数据管理功能
数字化设计过程及数据管理功能包括数字化设计过程 管理和数字化产品数据管理等，以实现数字化设计过 程中多专业协同工作和数据共享。 数字化设计过程管理完成数字化设计过程中产品结 构设计过程管理、数字化产品性能分析过程管理、 设计过程协同工作管理等，以提高数字化设计过程 的并行度和效率。 数字化产品数据管理实现管理所有与产品相关的信 息和过程，其中与产品相关的信息包括零部件信息、 结构配置、文件、CAD图档、审批信息等；与产品相 关的过程管理包括信息的审批、分配及更改流程等。
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内容提纲
第一节 数字化设计系统的功能与结构 第二节 典型数字化造型软件
第三节 数字化产品性能仿真
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二. 典型数字化造型软件
四、SolidWorks简介
SolidWorks三维实体建模软件是美国SolidWorks公司 的产品。自1993年PTC公司技术副总裁与CV公司副总裁成 立SolidWorks公司，并于1995年成功推出SolidWorks软件 以来，SolidWorks软件已经历十多年的发展历程，版本不 断更新，功能日益强大。SolidWorks是世界上第一个基于 Windows开发的三维CAD系统，提供了强大的零件建模、 装配建模、钣金建模、二维工程图等设计功能，具有出色 的技术和市场表现。1997年，法国达索公司以3.1亿的高额 市值将SolidWorks全资并购。并购后，SolidWorks以原来 的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家 高素质的专业化公司。
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二. 典型数字化造型软件
1、Pro/E （Pro/Engineer）简介
美国PTC公司的数字化产品设计制造系统。于1986年由 原CV公司的技术人员开发创建，不仅最先将“参数化”技 术融入CAD系统，并且借助PC(个人计算机)的快速崛起，率 先将高端CAD系统从航空、航天、国防尖端领域推介到民用 制造行业。 该软件是全方位的3D产品开发软件，将零件设计、模 具开发、NC加工、板金设计、铸造件设计、造型设计、逆 向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据库管 理等功能集于一体。其中，具有强大的参数化特征造型功 能尤其受到业界的一致认同和广泛地应用。
数字化设计简介与实例
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内容提纲
一. 数字化设计系统的功能与结构 二. 典型数字化造型软件
三. 数字化产品仿真
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一. 数字化设计系统的功能与结构
数字化设计系统包含四个方面功能：
数字化产品结构设计功能; 数字化产品性能分析功能; 数字化设计过程及数据管理功能;
数字化设计支持数据库等。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
1．数字化产品结构设计功能
数字化产品结构设计功能主要包含概念设计、装配体 设计和零件设计等功能。 概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系 列有序、可组织、有目标的设计活动，表现为一个 由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体，不断进 化的过程。 装配体设计，一方面实现装配单元的划分，另一方 面实现产品装配层次关系、拓扑关系和约束关系定 义。 零件设计功能主要完成三个方面信息的定义，即零 件功能和工艺边界条件(如装配要求、零部件的整 体特征结构描述)、结构几何模型及参数、静态工 艺属性(如公差、加工余量等)。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
2．数字化产品性能分析功能
数字化产品性能分析功能主要包括零部件性能分析和 数字化样机分析。 零部件性能分析主要包括对零部件进行结构分析、 力学分析、强度分析、有限元分析、气动分析等；
数字化样机分析包括产品的数字化预装配分析、 机构运动仿真分析、结构／管路／系统综合分析、 数字协调分析等。
计算机辅助装配设计系统
计算机辅助装配设计系统一般应包含三个重要功 能：装配设计、装配规划和装配公差分析。 装配设计：建立机械装配约束，自动零件定位并检 查装配的完整性与一致性；建立并管理基于三维零件 机械装配件(装配件可以由多个主动或被动模型中的 零件组成)；根据零件间的接触自动定义连接，方便 产品运动机构的早期分析。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
计算机辅助装配设计系统
装配规划：对产品中各零部件的装配顺序、装配路 径进行求解，并检查、分析和处理装配过程中出现的 干涉、碰撞等问题，最终获得合理的、符合实际装配 过程的装配顺序和装配路径。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
计算机辅助装配设计系统
装配公差分析：面向装配的公差分析在装配公差模型 的基础上进行公差分析，以确定是否可以满足设计需 求，从而进行相关尺寸及其公差的调整。 通过改变个别关键尺寸的公差约束来提高零件的 可装配性和互换性； 减少由于公差分配不合理或不正确而造成的装配 后产品精度超标和返工的概率； 减少装配过程中的选配、修配和调整时间，提高 装配效率，降低制造成本。
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一. 数字化设计系统的功能与结构
1．数字化产品结构设计功能
在数字化产品结构设计功能中，目前常用的设计方法 是数字化产品定义(Digital Product Definition, DPD)。DPD技术最初由美国波音公司提出，并在波音 777等机型的研制中得到成功应用。 利用DPD技术进行产品设计时，设计人员使用实体建模 软件在计算机上设计零件三维模型，所设计零件三维 模型可直观地显示在计算机上，并且设计人员可方便 地进行产品模型的建立、修改与组合等操作。 DPD技术是工程设计方法的一个突破，从本质上改变了 传统的设计方法。与传统设计方法相比，DPD技术具有 很大的优越性，其直观性、实时性、易操作性等优点 使得复杂产品的设计大大简化。