時間：2023-09-06 16:54:02
序論：在您撰寫數字化設計與制造技術時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：陶瓷機械；數字化技術；應用研究
我國陶瓷機械裝備雖然近幾年來有了一定的進步，但在整個陶瓷行業的發展中仍沒有發揮很好的同步發展效應，更沒有起到引領行業發展的作用。當前科技迅猛發展，數字化設計技術作為一支重要的生力軍，在各行各業都發揮著巨大的作用?，F代陶瓷機械裝備應加速向“數字”和“精確”陶瓷行業發展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系統、建立FMS 示范工程、加快我國陶瓷機械裝備數字化設計與制造技術的應用研究等。已成為歷史賦予我國陶瓷機械裝備技術人員的責任。
一、數字化設計制造技術概述
數字化（Digital）是指信息（計算機）領域的數字（二進制）技術向人類生活各個領域全面推進的過程，是基于產品描述的數字化平臺，建立基于計算機的數字化產品模型，并在產品開發全程采用，達到減少或避免使用實物的一種產品開發技術。這種設計全面模擬產品的設計、分析、裝配、制造等過程。數字化設計與制造技術的應用可以大大提高機械產品開發能力，縮短產品研制周期，降低開發成本，實現最佳設計目標和企業間的協作，使企業能在最短時間內組織全球范圍的設計制造資源共同開發出新產品，大大提高企業的競爭能力。數字化設計與制造技術集成了現代設計制造過程中的多項先進技術，包括三維建模、裝配分析、優化設計、系統集成、產品信息管理、虛擬設計與制造、多媒體和網絡通訊等，是一項多學科的綜合技術，其目的是通過建立數字化產品模型，利用數字模擬、仿真、干涉檢查、CAE 等分析技術，改進和完善設計方案。數字化設計含蓋了現代設計的最新技術，同時也是現代設計的前提。涉及的主要內容有：
1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分別是計算機輔助設計計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設計和計算機輔助制造的英文縮寫，它們是制造業信息化中數字化設計與制造技術的核心，是實現計算機輔助產品開發的主要工具。PDM 技術集成是管理與產品有關的信息、過程及人與組織，實現分布環境中的數據共享，為異構計算機環境提供了集成應用平臺，從而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系統過程的實現。
2.異地、協同設計在因特網/ 企業內部網的環境中，進行產品定義與建模、產品分析與設計、產品數據管理及產品數據交換等，異地、協同設計系統在網絡設計環境下為多人、異地實施產品協同開發提供支持工具。
3.基于知識的設計將產品設計過程中需要用到的各類知識、資源和工具融入基于知識的設計（或CAD）系統之中，支持產品的設計過程，是實現產品創新開發的重要工具。設計知識包括產品設計原理、設計經驗、既有設計示例和設計手冊“設計標準”設計規范等，設計資源包括材料、標準件、既有零部件和工藝裝備等資源。
4.虛擬設計、虛擬制造綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現實等技術和工具，在網絡支持下，采用群組協同工作，通過模型來模擬和預估產品功能、性能、可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問題，實現產品設計、制造的本質過程，包括產品的設計、工藝規劃、加工制造、性能分析、質量檢驗，并進行過程管理與控制等。
二、陶瓷機械設計領域的特點
1.當前行業發展中存在的主要問題
1.1技術、裝備水平低。大多數陶機專業廠技術力量不足，產品設計多用傳統的設計方法，CAD 等現代化設計方法應用還不普遍，工廠裝備落后，數控機床和加工中心為數不多，計量、檢測、控制手段較差，生產機械化程度低；
1.2產品質量差、檔次低。陶機產品外觀質量落后，有的性能不穩定，機電一體化產品很少，尚有許多空白，成套性差，產品附加值低，在國際市場上缺乏競爭力；
1.3產業組織結構不合理，生產專業化水平和企業管理水平低。我國陶機工業雖然己經形成一定體系，但專業化分工、集約化程度很低，標準化程度也不高，產品零件互換性差，難以滿足高檔瓷生產的要求。這種生產方式極大地限制了現代化科技的應用，日用陶瓷和建筑陶瓷機械始終沒有趕上國際先進水平。
2.陶瓷機械設計領域的特點
2.1結構類型多、型號多。例如在真空練泥機設計中，有單軸、雙軸和三軸真空練泥機等；泥漿泵設計有單、雙缸，立式、臥式等；
2.2常用設備功能結構比較穩定，結構復雜程度較小。例如球蘑機、練泥機、滾壓成型機等一般由機架、傳動系統、執行機構等組成，不同型號的設備采用的部件類型和結構參數有區別，但產品功能基本相同。這種結構穩定性非常便于采用模塊化變型設計技術和參數設計技術；
2.3常用陶瓷機械產品受企業投產規模、陶瓷原料性能的影響，研究開發周期長，采用ICAD 技術能縮短產品研究開發周期，節約成本。
關鍵詞：農業機械；數字化技術；制造技術；應用
在信息時代背景下，傳統農業逐漸向數字農業發展，數字農業主要指將工業技術和數字信息技術進行有機結合，使農業各對象可視化表達的目標得以實現，能夠為農業機械制造過程提供可靠的依據和支持，對提高農業生產水平有較大的積極作用。下文首先對數字化設計與制造技術進行概述，其次對兩者在農業機械上的應用進行闡述，以期為農業機械制造企業提供一定參考。
1數字化設計與制造技術簡述
數字化設計與制造技術主要指使用計算機硬件、軟件和網絡環境對相關產品的設計，分析，裝配以及制造等過程進行全面模擬，能夠為實際生產過程提供可靠的依據。在農業機械設計及生產中應用數字化設計與制造技術具有如下優勢：農業機械產品開發能力有所提升；產品研制周期明顯縮短；農業機械開發成本有所降低；能夠最大程度的實現初期設計目標，可以提高農業機械制造企業的市場競爭力，同時可以為其帶來更多的經濟效益。
2農業機械數字化設計與制造技術應用分析
數字化設計與制造技術包括多種先進的技術，下面對幾種常用的技術進行說明：其一，對CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM進行說明。前四種分別指計算機輔助設計，計算機輔助工程，計算機輔助工藝過程設計及計算機輔助制造，以上工具的合理應用對提高產品開發效率及效果有較大的積極影響；其中PDM技術能夠對產品相關的數據和信息、人及各類組織等進行有效管理，使分布環境中數據共享的目標得以實現，同時為異構計算機環境提供了相應的應用平臺。其二，對異地協同設計進行說明。其主要指在有網的環境中能夠對相應產品進行定義、建模、產品分析、設計、數據管理和產品數據交換，使用其對多人、異地產品協同開發提供了便利條件。其三，對虛擬設計及制造進行說明。使用仿真、建模及虛擬現實技術等可以對產品的模型進行合理構建，在構建完成后工作人員可以對產品的性能，可裝配性以及可加工性等方面的問題進行發覺，在經過分析后可以及時采取合理措施進行調整，進而提高產品設計合理性，為后期制造過程奠定堅實的基礎；其四，對并行設計進行說明。并行設計主要指使用并行工程模式進行產品開發和制造，其對以往串行式產品開發模式存在的缺點進行彌補，在農機產品開發初期能夠對后期實際需求進行更多的考慮，進而使產品研發效率較高，且研發效果較好。下面筆者對智能CAD技術在農機產品設計中以及數字化制造技術在高科技農業機械開發中的應用進行分析。
2.1智能CAD技術應用分析
第一，智能CAD技術在農機產品設計中的應用分析。工作符號推理是農業機械設計過程中的重要內容，傳統CAD技術在符號推理方面存在一定的缺失，智能CAD技術能夠對其存在的缺失進行彌補，在使用智能CAD技術后農業機械設計過程中信息利用率有所提升、重復設計情況明顯減少且產品研發時間明顯縮短，能夠在短時間內完成農機產品的設計工作，進而可以為農業機械制造企業帶來更多的經濟效益。第二，參數設計在農機產品設計中的應用分析。農業機械設計過程具有型號、種類較多以及受季節影響較大的特點，為了更好的保證設計和合理性及效率在實際設計過程中可以對視力推理模塊化參數設計及變量設計進行合理應用，并且在使用后能夠對智能CAD技術使用中存在的問題進行最大程度的規避，為設計方案的合理性提供更多的保障。第三，裝配模型在農機產品設計中的應用分析。裝配模型其屬于支持概念設計和變型設計中的一種，其主要指構建相應零部件的幾何模型，在構建完成后結合裝配信息對設計意圖，產品原理以及功能等進行詮釋，能夠讓工作人員盡快領悟設計意圖，進而能夠盡快展開生產。
2.2數字化制造技術在高科技農業機械開發中的應用
數字化制造技術在我國農業機械設計及制造中得到廣泛應用，在實際應用過程中可以使用數控及虛擬技術等對農業機械產品的虛擬樣機進行制造，為實際生產過程提供了一定的有利條件。下面對使用三維CAD技術設計農機產品虛擬樣機的流程進行說明：其一，使用參數設計、變型設計等技術對相關產品的三維CAD模型進行構建，通過模型的構建能夠實現所有零部件模式化的目標；其二，根據相關數據和信息對二維工程圖進行構建；其三，使用各類分析原理對模型進行分析，將其同三維裝配體設計進行有機結合；其四，將三維CAD模型作為主要依據對PDM結構體系進行合理構建；其五，工作人員嚴格按照虛擬樣機的要求對三維CAD產品進行制作，與此同時對開發體系進行合理構建；其六，對三維虛擬樣機進行監測和試驗，通過以上兩過程可以準確的發現虛擬樣機存在的問題，在經過分析后可以采取有效措施進行處理，從而對虛擬樣機具有較高的合理性進行提升。
3結束語
通過上文可知在農業機械研發及生產過程中對數字化設計及制造技術進行合理應用對縮短研發時間及提高產品質量有較大的積極作用，為此農業機械制造企業需要對數字化設計及制造技術產生足夠的重視，根據自身實際情況和時展的需求對其進行分析和研究，不斷的擴大應用范圍，使農業機械研發及實際生產過程向數字化、智能化技自動化的方向發展，加快農機制造企業的發展速度。
引用：
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關鍵詞：飛機設計；制造；數字化技術；應用價值
飛機制造方面的成本占總成本的20%左右，設計方面的工作對飛機整體價值的90%有所影響，因此需要對飛機設計、制造方面的工作產生更多重視，對數字化技術進行科學合理的應用，進而對數字化技術的應用價值進行最大限度的發揮，為飛機設計制造等方面工作提供更多支持。本文對數字化技術應用價值方面的內容及數字化技術本身進行分析，以期為相關部門工作人員提供一定啟發。
1 數字化技術在飛機設計及制造中的應用
數字化技術在飛機設計和制造等工作中的應用便是把實物飛機內全部參數以統一比例集中于3d模型，其與傳統設計制造工作具有較大的差異。傳統飛機設計和制造工作借助2d圖紙繪制實現，若欲完成飛機的完整設計，應以不同方位對其進行繪制，工程量較大，同時因飛機制造工作涉及到的零件和零件相關參數眾多，成功的飛機制造需要確保所有參數的正確。數字化技術的應用能夠借助計算機技術完成上述工作，向計算機輸入全部的參數，這些參數能夠根據實際情況和位置進行標記，即三維標注技術，該技術對零件尺寸統一比例的標注具有較大的積極影響，各部分材料粗糙度等信息一目了然，并且在各類文字、數字以及語言的支持下，標記工作更加完善。
飛機制造和設計在模型精度方面具有較高的要求，為了對電子樣機協調進行滿足，使飛機設計及制造工作達到相應的工藝要求，需要對其精確度進行提升，部分零件達到完全真實的水平，其模型在零件尺寸、材料等方面還原度極高，甚至某些時候能夠將某型直接引入到飛機制造工作中。當然3d模型并不完美，例如在表面處理及熱處理技術方面目前的數字化技術無法更好實現，但依舊能夠通過3d標注技術對其設計和制造工作進行輔助。
2 數字化技術在飛機設計及制造中的應用價值
2.1 方案設計和決策工作中數字化技術的應用價值
飛機設計軟件工具能夠根據飛機運營需求、特點等對舒適性、經濟性、安全性等方面進行平衡，在先進軟件及系統的支持下，將更多數據提供給方案設計及決策方面的工作。在數字化技術支持下，飛機設計及制造人員能夠對飛機運營、技術需求、性能需求等方面進行掌握，進而對飛機設計和制造工作進行相應的調整和完善，對不同方案進行綜合分析或調研，進而對方案進行不斷提升和完善，為設計制造工作的開展提供更多支持。
2.2 預裝配相關工作中數字化技術的應用價值
數字化技術能夠對飛機設計、預裝配等方面工作提供支持，所謂預裝配即模擬裝配飛機的過程，飛機裝配工作對整體的制造工作而言至關重要，并且實際操作過程中容易出現各式各樣的問題，因此數字化技術對此項工作的開展具有較大的應用價值。預裝配工作的基礎為數樣機，在計算機技術和數字化技術的支持下，能夠根據工藝流程步驟開展產品組裝方面的工作，并且能夠完成材料的質量檢測工作，實際操作時誤差的出現幾率大幅度減少。
人們能夠從四方面入手開展預裝配仿真工作，例如人機工程、裝配干涉、裝配順序以及虛擬數字化方面的仿真。所謂裝配干涉仿真，即對報警裝置進行建立，預裝配環節存在諸多干擾因素，系統能夠對其進行識別和報警，同時能夠使工作人員在第一時間對問題進行處理和檢查。此方面工作多數在虛擬條件下進行，然而仍舊需要人的參與，工作人員無需進到虛擬環境內，人們可以將人體3d模型放入其中，為工作人員提供各個方位的視角，為操作提供更多便利。所謂數字化車間仿真，即在虛擬3d零件的基礎上對車間、起吊裝置、廠房等方面的模型進行完善，將待裝備的零件、半成品等投入虛擬車間。此外借助數字化技術能夠對裝配順序進行模擬，在保證其與實際裝配流程一致的情況下，能夠及時發現存在的隱患問題，在確保順序正確的情況下人們還能夠減少漏零件的問題，為預裝配乃至今后的實際裝配奠定堅實基礎。
2.3 飛機綜合設計制造及工程發展過程中數字化技術的應用價值
在數字化技術支持下，能夠為總體布置、設計等方面工作的開展提供更多支持，3d數字化模型和數字化設計分系統能夠對結構強度設計、動力推進系統設計等分系統的設計進行完善，為設計工作開展提供支持。此外，在試驗試飛、營運和制造、飛機設計及制造工作相關的知識管理工作等方面，數字化技術同樣具有較高的應用價值，飛機試驗試飛過程中產生較多的數據，在數字化技術支持下能夠對全部試驗數據進行有效的存儲及處理，為飛機設計及制造工作的進一步優化奠定堅實基礎。在營運制造過程中，通過對總裝環境、地面維護保障參數等方面的仿真和模擬，能夠以更低的代價達成設計及制造工作的各種要求，為飛機經濟性、安全性、舒適度等方面提供更多保障。
3 結束語
飛機設計、制造等方面的工作較為復雜，涉及到的數據眾多并且對數據精度和準確性具有極高的要求，通過傳統方法和技術開展設計、制造等方面的工作時需要消耗較多的人力物力和時間，獲取的數據精度較低，無法更好地滿足飛機設計、制造等方面工作要求，數字化技術的應用能夠對上述問題進行解決，并且在虛擬預裝配功能的支持下減少資源浪費，設計制造時間有所減少，可見其應用價值極大。
參考文獻
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關鍵詞：機械設計制造技術；數字化；智能化；發展探究
眾所周知，機械設計技術在機械制造的過程中發揮的作用非常的關鍵，只有做好設計工作，生產出的產品才可以擁有優秀的質量。每一不同時期的機械產品都會隨著時代的改變發生改變，而設計人員做出的設計工作在很大程度上都會對成品本身產生較大的影響。在21世紀，數字化與智能化技術開始普及，工作人員在日常工作過程中應該多多利用這項技術，使這項技術達到最好的應用效果。
1目前機械設計制造業的發展形勢
1.1數字智能化已成為流行趨勢
在21世紀，計算機網絡的廣泛流行在某種程度上也使社會得以更快更好的發展。近年來，數字化也可以毫無壓力的使機械設計工作可以更順利的展開，工作人員可以在開始設計工作之前，就模擬出一建筑模型，然后參照模型進行設計。毫無疑問在工作過程中工作人員也可以利用計算機進行充足的模擬事前準備，這種事前準備也可以提升設計成品的整體質量。
1.2在建筑模型中數字化模擬發揮的作用
由于當代計算機網絡的快速發展，數字化技術正在各行各業發揮著重要的作用，該技術在一定程度上也推進了社會的發展。而機械設計制造也能夠利用數字化技術得以進一步的發展，在進行機械設計工作時數字化技術可以為其帶去非常多的便利，比如，在開始進行機械設計工作之前，與設計有關的工作人員就可以目標為依據建立模型，然后再利用計算機進行一一對應的設計工作，這也能夠使機械設計實際工作順利展開。
1.3機械設計工作的并行化開始發揮作用
因為中國現如今的工業化水平在逐漸的提升，與此同時機械設計產品的外觀以及使用功能也隨之發生了巨大的改變，這樣一來也就對機械設計工作的整體質量提出了更嚴格的要求，因為機械設計制造工作所需要完成的步驟非常繁瑣，而且需要的工作人員也比較多，但是很多人一起進行工作的話就非常容易出現很多不確定因素影響工作，所以在現如今的工作過程中正在竭力避免出現多人在同一空間進行工作的情況，但一人完成的人工成果也很難跟現如今的機械設計工作要求相符合。而現如今由于計算機網絡的發達，計算機網絡技術的流行以及廣泛被應用，達到了在網絡上可以實時進行資源信息共享，信息數據等都可以通過互相之間的傳輸進行共享的地步，除此以外，這種共享也可以使傳統信息傳遞方式不受空間與時間的束縛。這就避免了空間的影響，該種信息共享甚至可以使在不同空間的設計工作者在同一時間一起完成工作。比如說，在開始進行機械設計制造工作的過程中間，如果在設計小組中的某名設計工作人員因為不得已的家庭方面的緣故或者是任何其他事情不得不提前離開去處理事情而無法參加小組團體研究，這種資源共享并行化模式開始普及之后，他就能夠實時的利用計算機網絡實現跟小組團隊之間的實時通話視頻，可以把傳統類型的開會研究模式轉化成實時的視頻會議模式，通過這種方法就可以使機械設計工作在截止日期之前按時完成。工作人員可以這種并行化的工作模式可以實時通過互相之間的互惠互助高效完成工作，也可以提高設計技術，提升工作效果。
1.4在機械自動化的基礎之上盡力完善智能化體系
在機械設計制造的工作過程中，自動化技術發揮的作用不可忽視，使用這種自動化技術可以讓機械設計工作在最大程度之上縮減工作人員的工作量。由于現如今自動化技術已經被廣泛應用于機械設計制造工作，與之對應的機械的自動化程度與之前相比也就變得越來越高，工作人員也對機械自動化設計的過程提出了更高水準的要求，與之有關的機械設計工作人員在開始進行對應的機械設計工作時必須使用智能化技術，以建立完美的智能化體系。
2機械設計制造技術與數字化智能化結合發展前景
2.1在機械設計制造流程中必須注意設計工作系統化模式
機械設計工作人員在進行機械設計的過程當中，必須首先考慮到整個大局設計工作的細節系統化，必須事先制定出一智能化全面化的設計體系，并且還要對這種智能化體系進行全方位的分析討論研究，之后再逐一的研究該體系系統的子系統，再把各種子系統全部考慮進去，進行改善并優化整體系統。
2.2在機械設計制造流程中必須注意設計人員的精英化模式
在機械設計人員開始進行機械設計工作的過程之中，大面積的使用計算機網絡也讓機械設計工作的效率及其整體質量都得到了大幅度的提高，但是，現如今的計算機網絡也還沒有發展到無機操作的地步，在任何時候也都是需要人工進行整體操控的，人民群眾可以為計算機網絡投入大量的創造力以及活力，讓計算機網絡可以達到長足發展?；谏鲜隹紤]，機械設計工作人員在現如今的機械設計制造工作過程中依然占據著領先地位，設計工作人員可以利用計算機網絡去完成機械設計工作中另外的環節，這樣一來機械設計工作人員也就有了更多其他的時間在其他的環節投入精力去開發創造新設計，所以在機械設計制造的工作過程中，設計工作人員必須對設計工作的核心首要環節投入大量的精力，因為該核心環節具有非常大的潛力等待我們去開發。
2.3在機械設計制造流程中必須注意產品的商品化模式
如果機械設計人員在完成產品之后想要驗證設計工作是否成功，工作人員首先應該驗證該產品是否具有商品化特征，設計工作人員為了讓產品具有商品化，在開展設計工作時就必須事先調查市場需求，并且依據調查結果開始做產品定位，以得到商品化的產品，提升它的整體競爭能力。
3應用實例分析——智能化CAD技術在農業領域的應用
上世紀40年代出現了計算機，隨后被廣泛應用于控制加工機床中，逐漸發展為數控技術?，F階段，一部分發達國家已經100%實數字化設計和生產，而我國在這方面還有待提升。以往應用的CAD技術主要用于計算，難以良好的處理設計方案以及結構等設計中存在的問題，所以必須加強智能化CAD技術的研究與應用。智能CAD的構成中包含著多個智能體以及多種功能模塊，可以完成產品設計工作。因此在農業機械設計中添加智能CAD技術的應用可提升農機產品的設計和生產效率及質量。農業機械設計具有種類型號多、結構簡單且穩定、易受季節變化影響的特點，因此其智能化CAD技術的應用需要配置合理系統框架?？稍趨翟O計基礎上引入裝配模型進行智能化框架設計，經過實例推理、參數設計以及變量設計技術的合理應用提升農業機械產品的設計率。
4結語：
總而言之，現如今中國已經進入一個工業改革換展的重要階段，也是為與時展的高要求相符，機械設計制造工作人員必須身體力行的深化數字化與智能化工作的進程。在達成機械設計制造技術數字化的基礎上，再達成機械技術智能化的目標也已經是囊中之物。相關部門的工作人員需進一步學習數字化智能化技術，以此為中國整體的經濟發展貢獻出自己的一份力量。
參考文獻：
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【關鍵詞】農業機械；數字化設計；制造；技術
1數字化技術的內涵和特點
對于數字化的設計技術來說，它有著多個方面的特點。首先，數字化的設計技術有著統一化的產品定義模型，因此在各個行業當中它的應用比較廣闊；其次，對于數字化設計技術來說，它可以開展并行設計。同一個項目可以有多個小組來進行聯合的操作，在這樣的情況下，不僅使得工作的效率得到提高，也能夠使得它的質量得到保障；最后，數字化設計技術對于實物模型的依賴程度比較低，特別是在開展計算機技術仿真處理的時候，和傳統的設計技術比起來，它的工作效率非常高，同時也能夠有效地降低設計成本[1]。
2農業機械設計領域的特點
2.1結構類型多、型號多。在農業機械設計領域當中，農業機械的結構類型和型號比較多，例如，在對播種機進行設計的時候，需要根據所播種的農產品物種和農業的特點來進行劃分，常見的機械類型有條播機、穴播機和精密播種機等。如果從這些機械的作業寬度和配套的動力角度出發，又可以分為單體、2行、4行等播種機[2]。2.2功能結構穩定，復雜程度低。對農業機械來說，它們的功能結構一般都比較穩定，同時整體的復雜程度都不高。以播種機為例，在組成上，它一般都會有機架、地輪和傳動系統等。此外，不同型號的播種機，它們本身所使用的部件的類型和它們的結構參數也會有著一定的差異性，但是它們最終的產品功能都是相同的。2.3農業機械試驗受季節影響性大。對于農業的機械來說，它們在設計之后需要開展相關的試驗工作，但是在試驗工作開展的時候會受到季節性的影響，因此對于農業機械進行研發所需要的周期比較長。
3農業機械設計中數字化設計記住和制造技術的應用
3.1在農業機械設計中引入虛擬技術。虛擬技術是一種可以創建并且真實體現虛擬環境的一個計算機仿真系統，對于虛擬技術來說，它對多種技術進行了綜合，例如：網絡技術、計算機仿真技術和三維圖像技術等。隨著經濟和社會的不斷發展，在市場競爭日益激烈的背景之下，用戶的需求會越來越趨向于個性化和特色化。在這樣的背景下，利用虛擬現實技術在農業機械的設計中發揮作用，可以使得產品的設計和后續的制造成本得到有效的降低，并且也使得產品在設計和研發的周期上得到剪短，在最大程度上滿足了用戶對高質量低成本產品的需求。在農業機械設計中引入虛擬技術已經成為了一種大勢所趨，其主要在虛擬設計環節上發揮出作用。虛擬設計本身就是使用虛擬技術在產品的開發設計中進行運用和輔助，簡單來說，就是設計人員首先設計出一個虛擬的農業機械產品，然后利用系統和各種各樣的技術手段，對這一個虛擬所得到的農業機械產品進行各方面的研究、檢查和分析工作。通過這樣的方式可以幫助人們對產品是否滿足農業生產設計的需求來進行檢驗，同時也可以及時的發現產品中存在的問題和缺陷，開展各方面的修改工作。對于在機械設計中應用的虛擬設計系統來說，它主要有兩個部分，一個部分就是虛擬設計系統的主體，這個主體，它是由虛擬環境生存下來構成的。另外一個部分則是一個的設備，這個的設備是非常多樣化的有數據的傳輸裝置，也有信號的控制裝置，更有人機進行交互的各種各樣的工具等等。在這些部件和系統的幫助之下，可以大大節省機械設計的周期，提升效果。3.2實現產品的設計和制造協同。對于農業機械的設計和制造來說，它是一個聯動的過程，在傳統的設計方式當中，設計和制造環節的脫節現象比較嚴重，從而使得一些比較好的設計概念沒有辦法在現實中得到實現，并且最終發揮作用，推動農業生產的進行?；谶@樣的弊端，在未來的數字化設計技術的應用過程當中，會更多的對農業機械產品的設計和制造階段的協同化進行實現。在二者的協同之后可以使得機械設計能夠得到優化，并且這樣的優化是比較及時的有效的，使得需要花費的費用得到降低，縮短整個設計和制造的周期。對機械產品的設計和制造環節進行兼顧的協同化設計，是數字化技術的一種集成式應用，也是推動設計效果能夠得到最優化直觀呈現的有效措施，將會成為未來農業機械設計制造的主要發展方向。3.3加強設計的創新。對于農業機械的設計和制造來說，創新是一個永遠都不變的真理，也是技術生存的根本，特別是在數字化設計技術當中，創新是非常關鍵的一個生命力所在。對于數字化設計技術來說，它在農業機械設計中的應用會伴隨著時間的流逝出現一定的變化和調整，并且在這變換和調整的過程中會出現一些新的問題，在這樣的情況下，這就要對本身的技術進行創新，從而才能夠使得農業機械設計的科學性和前沿性得到呈現[2]。此外，對于農業機械設計來說，它會朝著越來越高的標準進行發展，因此也需要數字化的設計技術對自身的標準進行不斷的提升。對新技術的應用，在整個應用的過程當中，要加強理念和技術的創新，同時以新的理念來實現技術的探究和改革，最終提升整體介紹發展的前景，也推動農業機械設計的水平得到有效的提高。
4結語
綜上所述，數字化的設計技術是未來機械設計的一個最主要應用技術，它在農業機械設計中的使用可以使得設計水平得到有效的提升。根據未來農業的發展需求以及數字化設計技術本身的發展需要，今后在開展農業機械設計的時候會加強虛擬技術、產品設計和制造協同和技術創新等方面的發展，從而使得數字化設計技術可以更好地在農業機械設計中進行應用。
作者:方更新 單位:福建漳浦縣赤湖鎮政
參考文獻
關鍵詞：VPM系統；立體化銑樣板；數字化加工
中圖分類號：TH164 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0008-02
1 內容簡介
隨著飛機設計、生產數字化進程的逐步深入，運輸機中的大型化銑蒙皮類零件進行化銑加工時，立體化銑樣板精度對化銑蒙皮質量有著重要的影響，由傳統的手工移形、開視口而產生了加工誤差大等缺陷。為提高加工精度及生產效率，將VPM系統作為協同設計平臺，通過在線關聯設計和并行產品的定義，對化銑蒙皮類零件進行三維數字化設計，大幅度提高了設計信息與制造信息的集成，為零件數字化制造提供了有力的保障。
2 技術方案
在飛機零件制造過程中，根據飛機總質量和強度的要求，有大量的等厚度或變厚度并具有單曲面或雙曲面蒙皮類的零件，見圖1：
圖1 局部零件圖
此類零件均需要化學銑切，其工藝過程是先將零件平板下料，然后塑性彎曲成相應的曲面形狀，再通過立體化銑樣板對蒙皮類零件進行化學銑切等厚度或變厚度。由于加工中存在著不可逆過程，使零件的化銑精度成為決定零件質量和工作效率的關鍵。
3 化銑原理
蒙皮類零件的外形面一般為單曲面或雙曲面，根據曲面變化情況及長桁的分布、飛機結構強度與重量等要求，零件材料厚度為等厚度或變厚度，厚度的變化是通過化學銑切來完成零件加工，化銑過程是通過化銑樣板確定零件防蝕層上需要刻劃零件輪廓線，也就是通過化銑樣板確定零件上允許腐蝕液作用的部位，化銑樣板通過化銑樣板相對零件定位加工的特殊性，以完成零件化銑加工。
4 零件結構分析
由于蒙皮零件既是飛機的外表零件，又是飛機的重要受力構件，所以一般尺寸比較大、形狀比較復雜且厚度薄、剛性差，根據受力情況，有些蒙皮零件是不等厚度的，有些蒙皮零件在受力的部位，還要進行局部厚度的減薄加工，其減薄部位厚度公差控制要求比較嚴，蒙皮零件外形精度要求比較高，如今VPM技術的應用，使模線樣板技術迎來了新的發展階段，對雙曲面且需化銑的蒙皮類零件化銑加工中，其工藝方法是采用立體化銑樣板對蒙皮進行化學銑切，而模線樣板生產是飛機制造的第一步，化銑樣板的生產進度直接影響產品質量與研制周期，模線樣板設計技術也在不斷地發展，大量的化銑樣板設計可促進逐步實現數字化制造。
5 立體化銑樣板的設計
5.1 傳統的工藝方法
傳統的立體化銑樣板制造工藝是首先由模線中心設計反切內樣板、劃線圖，以制造成型模胎，然后由鈑金廠按模胎制造實樣，同時提供劃線圖將化銑圖形及基準線刻在模胎上，經裝配合格后，由鈑金廠向模線中心移交該實樣，由模線中心按模胎化銑線，開出視口，工藝流程圖如圖2所示：
圖2 立體化銑樣板傳統加工工藝流程圖
5.2 技術創新
在蒙皮類化銑零件設計制造研制過程中，為解決技術關鍵及難點，對蒙皮立體化銑樣板采用數控加工，其工藝過程為：
首先設計蒙皮零件的三維數模及工藝數模，按工藝數模制造模胎數據集，并通過三坐標龍門式數控銑數控加工模胎，同時刻出零件各種基準線、結構線，再將毛料按模胎拉伸成與模胎型面完全貼合的毛坯，見圖3。此胎是成型蒙皮零件毛坯所用的依據，用于零件毛坯型面拉伸與立體化銑樣板型面拉伸。
圖3 數控模胎及零件刻線
其次通過VAM CATIA系統建立兩個蒙皮實體數模：一個為零件外形數模且開透視口的數據集，即為標準樣板；另一個為向內偏移料厚并與前一個數據集（標準樣板）相協調的數據集，以補償由于料厚產生的誤差，同時在該數據集（工藝數模）的設計中，包含裝配定位孔，化銑定位孔，化銑區開孔和完整的外形線、化銑線，化銑余量線。將按拉型模成型的毛坯通過五坐標數控輪廓銑床進行編程，對外形輪廓、化銑區，框軸線視口等進行加工，該樣板為立體化銑樣板。
6 立體化銑樣板數控加工
基于CATIA VPM系統建立工藝數模，再通過CATIA三維結構設計，對工藝數模進行柔性卡具參數設定，使其生成AIPSOVRCE五坐標X、Y、I、J、K，根據工藝數模將該零件加工程序進行數據編程并轉換為NC通用代碼，通過柔性卡具控制命令，先不給料，帶刀空走行程，完成零件需銑切部位，觀察零件銑切部位處是否有柔性卡具被銑切，經檢查未發現異常現象，方可上料，根據工藝數模裝配定位孔設備可自動找正，通過設備定位孔兩點定位，采用真空吸盤通過外形技術參數的設定，使柔性卡具相對毛坯準確定位，在銑切中有設備執行器控制參數；設備理論定位精度0.4mm；設備定位板分為原點定位板和附件定位板，定位板的定位孔取制可根據萬向裝置調整附件定位板的位置，以確定設備與零件的相對定位，從而保證定位精度。
經過飛機壁板組件的裝配，我們對裝配精度進行全方位的分析、檢測比對，化銑區無干涉現象，裝配精度滿足技術要求，從而驗證了立體化銑樣板加工新工藝的科學性與有效性。實現了蒙皮類化銑零件的結構數字化設計與數字化制造的目標，提高了運八飛機的產品質量與效率。
參考文獻
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[2] VPM通用使用手冊[M].
[3] 典型工藝規程[M].
（沈陽工程學院機械學院，遼寧沈陽110136）
摘要：數字化設計制造是技術應用型本科機械電子工程專業的核心職業能力，我院在人才培養方案中以數字化設計制造工程能力培養為主線，首先以典型企業的崗位能力需求為基礎，構建了理論教學、實踐教學、素質教育的三大課程群體系結構，提出了在教學中實施綜合課程改革的探索性實踐方法，通過改革使學生的工程能力得到了提高。
關鍵詞 ：數字化設計制造；課程群；工程能力培養；課程改革
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.025
中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2015）04—0054—02
基金項目：遼寧省教育科學“十二五”規劃立項課題“以數字化設計制造為主線的卓越工程能力培養”（編號：JG14DB280）。
收稿日期：2014—11—19
作者簡介：李鐵鋼（1973— ），男，遼寧沈陽人。沈陽工程學院機械學院，高級工程師，副教授，在讀博士，研究方向：先進制造技術及教學。
當代機械工程領域邁進了數字化制造的時代，在產品制造活動的全生命過程中利用數字化的信息實現產品和制造活動的表達、組織和運行，數字化制造大大地提高了產品的質量和企業的生產經營效率。企業的數字化制造水平和應用能力已經成為企業的核心競爭力。
應用型本科院校機電專業的人才培養特色是“工程教育，職業取向”，培養的學生是既不同于普通高等教育的研究型人才，也不同于高職高專院校的技能操作型人才，而是具有夠用的機械和電子專業理論知識，一定的人文、科技和藝術素質，較強創新精神的高等應用型機械工程領域的復合性應用型人才。從就業反饋來看，企業認為學生的理論泛泛而實踐技能不足，理論與當代的企業技術脫軌，就業后工作適應能力差，需要經過相當長時間的培訓和培養才能勝任崗位。因此，需要改革人才培養方案和課程，以數字化設計制造的綜合工程能力為主線、基于企業實踐培養人才。
一、以數字化設計制造為主線的培養方案規劃
基于我校機械專業近幾年的就業和定向培育就業客戶群調研，我院總結形成了企業的崗位能力需求指標，并分解指標，形成知識體系，根據知識體系修改了培養方案。
沈陽工程學院為以工為主的培養技能應用型人才的地方高校，辦學戰略依托電力行業，服務先進裝備制造行業和現代服務業，培養創新應用型人才。機械電子工程專業主要培養德、智、體、美全面發展，較系統地掌握機械制造及自動化、計算機應用、自動控制和電子技術應用等復合型的專業知識，以機床數控系統的應用與開發，機電一體化產品的設計、調試和管理等能力為特色的機械電子工程領域高級應用型人才。
課程群規劃遵循“三面向、三服務”的理念，即面向學生就業、面向企業界、面向未來，課程改革要服務于職業能力需求、服務于工程實踐能力培養，理論課程要服務于實踐課程。
我院綜合美國ABET工程專業認證的標準和企業需求確定了機電專業工程素質能力的培養包含自然人文能力、工程應用能力、機械產品設計能力、機械產品制造能力、機械設備控制能力和企業實踐能力等模塊。課程群體系要體現“理實交融、分為層遞進”的原則，分為基本技能層次、提高應用層次和綜合創新層次三大類。
二、課程群建設方法
（一）以課程群為基礎，結合教師科研，組建教學科研團隊，爭創精品課程。建立同典型企業的校企密切合作關系，按照典型企業的數字化生產流程規劃工程軟件，軟件分必修和選修兩部分，對于必修課程，學生必須掌握；而選修課程，學生可課后自學。必修軟件有AUTOCAD、UG、ANSYS和Matlab，選修軟件有機械工程師、Amesim、VERICUT、CAXA工藝圖表、PC DMIS、VNUC、Autoform、Geomagic Qualify和Imageware等。在工程軟件課程體系中，AUTOCAD主要培養學生的機械和電子平面制圖能力，在機械制圖與CAD課程中學習，在機械原理、機械設計、機械測繪、機械原理課程設計和機械設計課程設計中應用；UG主要培養三維設計和數控編程能力，在三維設計基礎、CAD/CAE技術與應用和數控加工工藝與編程中按模塊講授，在模具設計與制造、數控加工工藝與編程課程設計和機械裝備課程設計中應用；Matlab主要培養數學分析和控制系統分析能力，在高等數學、線性代數和機電工程控制基礎中學習，在機電一體化系統課程設計、機械工程測試技術和液壓與氣壓傳動課程設計中應用；ANSYS主要培養有限元分析能力，在工程力學和CAD/CAE技術與應用中學習，在材料成形技術和CAD/CAE實訓中應用。
（二）貫徹工程軟件培養，注重對必修軟件的系統培訓，安排好自學選修軟件的知識點，規劃好各課程中軟件的知識點講授和知識的遞進，以使學生掌握數字化設計制造能力。比如：對于數字化制造能力的培養，重點培養數控機床的加工能力，在三維設計基礎課程中講授UG軟件的基本操作和三維實體造型；在模具設計和制造課程中講授模具的三維設計；在機械制造裝備設計課程中講授夾具的設計；在機械制造技術基礎課程中講授CAXA工藝圖表軟件編制數控加工工藝規程；在數控加工工藝與編程課程中講授利用UG軟件編制數控程序；在先進制造技術課程中講授利用VERICUT軟件進行數控程序加工仿真，利用PC DMIS軟件生成數字化測量程序，利用Geomagic Qualify軟件進行檢測結果分析，最后這些技能在獨立實踐環節數控加工工藝與編程課程設計中得到全面應用。學生利用前述這些工程軟件，從產品的圖紙出發，獨立分析并設計數控加工工藝規程，編寫數控加工程序，分組加工零件并檢測。
（三）為體現數字化設計和制造能力培養，對課程群的能力體系進行分解，得到詳細的能力和目標矩陣。設置40周的獨立實踐環節，包括課程設計、實訓、實習和畢業設計，側重綜合問題的解決，體現工程實踐性和創新性，培養學生的企業實踐技能，使其能夠綜合應用專業知識進行產品的數字化設計和制造，解決實際工程問題。突出實踐教學的地位，實踐教學不僅僅是理論教學的演示、驗證和補充，還是工程能力培養的決定性環節，培養目標的實現應以能否從事生產實踐作為評判基準。加大專業化、數字化設計制造素質教育，對于
取得相關學科證書的學生將給予學分加分或課程減免的激勵，
包括數控車床和銑床的中級工和高級工操作等級證書、制圖員證書、三維設計證書、數控工藝員證書、各種省級以上相關比賽證書等。
此類課程也可以幫助學生考取職業資格等級證書，增加就業資本。
（四）加強數字化設計制造教學資源庫建設，選擇企業經典案例進行課件、圖片、動畫等教學資源的信息化建設；加強虛擬實驗室建設，建造虛擬材料成型實驗室、虛擬數控加工仿真實驗室和網絡化制造實驗室等。在進行數字化教學資源建設和虛擬實驗室建設中吸收學生參與，既激發了其學習的興趣，又鍛煉了其數字化設計和制造能力。
（五）加大教材建設，特別是綜合實踐類教材，編寫反映企業數字化設計制造技術的教材，對企業的典型零件和流程進行凝練，形成具有代表性的教學案例。教材應言簡意賅，圖例形象，還要便于進行啟發性教學，便于課后思考和進一步的知識擴展。
（六）開放數字化設計制造相關實驗室。將數控機床實驗室、CAD/CAM實驗室開放，接受課外實驗和創新制作，提高學生的學習能動性。利用好教務網絡教學平臺，將數字化設計和制造的教學資源放到網絡上，開展網絡答疑，增加與學生間的互動，利用當代大學生的信息獲取手段促進其學習興趣的提高。
［
參考文獻］
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