时间：2023-09-06 16:54:02
序论：在您撰写数字化设计与制造技术时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：陶瓷机械；数字化技术；应用研究
我国陶瓷机械装备虽然近几年来有了一定的进步，但在整个陶瓷行业的发展中仍没有发挥很好的同步发展效应，更没有起到引领行业发展的作用。当前科技迅猛发展，数字化设计技术作为一支重要的生力军，在各行各业都发挥着巨大的作用。现代陶瓷机械装备应加速向“数字”和“精确”陶瓷行业发展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系统、建立FMS 示范工程、加快我国陶瓷机械装备数字化设计与制造技术的应用研究等。已成为历史赋予我国陶瓷机械装备技术人员的责任。
一、数字化设计制造技术概述
数字化（Digital）是指信息（计算机）领域的数字（二进制）技术向人类生活各个领域全面推进的过程，是基于产品描述的数字化平台，建立基于计算机的数字化产品模型，并在产品开发全程采用，达到减少或避免使用实物的一种产品开发技术。这种设计全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高机械产品开发能力，缩短产品研制周期，降低开发成本，实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源共同开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术，其目的是通过建立数字化产品模型，利用数字模拟、仿真、干涉检查、CAE 等分析技术，改进和完善设计方案。数字化设计含盖了现代设计的最新技术，同时也是现代设计的前提。涉及的主要内容有：
1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分别是计算机辅助设计计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写，它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心，是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM 技术集成是管理与产品有关的信息、过程及人与组织，实现分布环境中的数据共享，为异构计算机环境提供了集成应用平台，从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系统过程的实现。
2.异地、协同设计在因特网/ 企业内部网的环境中，进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等，异地、协同设计系统在网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。
3.基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融入基于知识的设计（或CAD）系统之中，支持产品的设计过程，是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册“设计标准”设计规范等，设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。
4.虚拟设计、虚拟制造综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术和工具，在网络支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品设计、制造的本质过程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制等。
二、陶瓷机械设计领域的特点
1.当前行业发展中存在的主要问题
1.1技术、装备水平低。大多数陶机专业厂技术力量不足，产品设计多用传统的设计方法，CAD 等现代化设计方法应用还不普遍，工厂装备落后，数控机床和加工中心为数不多，计量、检测、控制手段较差，生产机械化程度低；
1.2产品质量差、档次低。陶机产品外观质量落后，有的性能不稳定，机电一体化产品很少，尚有许多空白，成套性差，产品附加值低，在国际市场上缺乏竞争力；
1.3产业组织结构不合理，生产专业化水平和企业管理水平低。我国陶机工业虽然己经形成一定体系，但专业化分工、集约化程度很低，标准化程度也不高，产品零件互换性差，难以满足高档瓷生产的要求。这种生产方式极大地限制了现代化科技的应用，日用陶瓷和建筑陶瓷机械始终没有赶上国际先进水平。
2.陶瓷机械设计领域的特点
2.1结构类型多、型号多。例如在真空练泥机设计中，有单轴、双轴和三轴真空练泥机等；泥浆泵设计有单、双缸，立式、卧式等；
2.2常用设备功能结构比较稳定，结构复杂程度较小。例如球蘑机、练泥机、滚压成型机等一般由机架、传动系统、执行机构等组成，不同型号的设备采用的部件类型和结构参数有区别，但产品功能基本相同。这种结构稳定性非常便于采用模块化变型设计技术和参数设计技术；
2.3常用陶瓷机械产品受企业投产规模、陶瓷原料性能的影响，研究开发周期长，采用ICAD 技术能缩短产品研究开发周期，节约成本。
关键词：农业机械；数字化技术；制造技术；应用
在信息时代背景下，传统农业逐渐向数字农业发展，数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合，使农业各对象可视化表达的目标得以实现，能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持，对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述，其次对两者在农业机械上的应用进行阐述，以期为农业机械制造企业提供一定参考。
1数字化设计与制造技术简述
数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计，分析，装配以及制造等过程进行全面模拟，能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势：农业机械产品开发能力有所提升；产品研制周期明显缩短；农业机械开发成本有所降低；能够最大程度的实现初期设计目标，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力，同时可以为其带来更多的经济效益。
2农业机械数字化设计与制造技术应用分析
数字化设计与制造技术包括多种先进的技术，下面对几种常用的技术进行说明：其一，对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计，计算机辅助工程，计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造，以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响；其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理，使分布环境中数据共享的目标得以实现，同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二，对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换，使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三，对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建，在构建完成后工作人员可以对产品的性能，可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉，在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整，进而提高产品设计合理性，为后期制造过程奠定坚实的基础；其四，对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造，其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补，在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑，进而使产品研发效率较高，且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。
2.1智能CAD技术应用分析
第一，智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容，传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失，智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补，在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短，能够在短时间内完成农机产品的设计工作，进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二，参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点，为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用，并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避，为设计方案的合理性提供更多的保障。第三，装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种，其主要指构建相应零部件的几何模型，在构建完成后结合装配信息对设计意图，产品原理以及功能等进行诠释，能够让工作人员尽快领悟设计意图，进而能够尽快展开生产。
2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用
数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用，在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造，为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明：其一，使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建，通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标；其二，根据相关数据和信息对二维工程图进行构建；其三，使用各类分析原理对模型进行分析，将其同三维装配体设计进行有机结合；其四，将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建；其五，工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作，与此同时对开发体系进行合理构建；其六，对三维虚拟样机进行监测和试验，通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题，在经过分析后可以采取有效措施进行处理，从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。
3结束语
通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用，为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视，根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究，不断的扩大应用范围，使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展，加快农机制造企业的发展速度。
引用：
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[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.
[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.
关键词：飞机设计；制造；数字化技术；应用价值
飞机制造方面的成本占总成本的20%左右，设计方面的工作对飞机整体价值的90%有所影响，因此需要对飞机设计、制造方面的工作产生更多重视，对数字化技术进行科学合理的应用，进而对数字化技术的应用价值进行最大限度的发挥，为飞机设计制造等方面工作提供更多支持。本文对数字化技术应用价值方面的内容及数字化技术本身进行分析，以期为相关部门工作人员提供一定启发。
1 数字化技术在飞机设计及制造中的应用
数字化技术在飞机设计和制造等工作中的应用便是把实物飞机内全部参数以统一比例集中于3d模型，其与传统设计制造工作具有较大的差异。传统飞机设计和制造工作借助2d图纸绘制实现，若欲完成飞机的完整设计，应以不同方位对其进行绘制，工程量较大，同时因飞机制造工作涉及到的零件和零件相关参数众多，成功的飞机制造需要确保所有参数的正确。数字化技术的应用能够借助计算机技术完成上述工作，向计算机输入全部的参数，这些参数能够根据实际情况和位置进行标记，即三维标注技术，该技术对零件尺寸统一比例的标注具有较大的积极影响，各部分材料粗糙度等信息一目了然，并且在各类文字、数字以及语言的支持下，标记工作更加完善。
飞机制造和设计在模型精度方面具有较高的要求，为了对电子样机协调进行满足，使飞机设计及制造工作达到相应的工艺要求，需要对其精确度进行提升，部分零件达到完全真实的水平，其模型在零件尺寸、材料等方面还原度极高，甚至某些时候能够将某型直接引入到飞机制造工作中。当然3d模型并不完美，例如在表面处理及热处理技术方面目前的数字化技术无法更好实现，但依旧能够通过3d标注技术对其设计和制造工作进行辅助。
2 数字化技术在飞机设计及制造中的应用价值
2.1 方案设计和决策工作中数字化技术的应用价值
飞机设计软件工具能够根据飞机运营需求、特点等对舒适性、经济性、安全性等方面进行平衡，在先进软件及系统的支持下，将更多数据提供给方案设计及决策方面的工作。在数字化技术支持下，飞机设计及制造人员能够对飞机运营、技术需求、性能需求等方面进行掌握，进而对飞机设计和制造工作进行相应的调整和完善，对不同方案进行综合分析或调研，进而对方案进行不断提升和完善，为设计制造工作的开展提供更多支持。
2.2 预装配相关工作中数字化技术的应用价值
数字化技术能够对飞机设计、预装配等方面工作提供支持，所谓预装配即模拟装配飞机的过程，飞机装配工作对整体的制造工作而言至关重要，并且实际操作过程中容易出现各式各样的问题，因此数字化技术对此项工作的开展具有较大的应用价值。预装配工作的基础为数样机，在计算机技术和数字化技术的支持下，能够根据工艺流程步骤开展产品组装方面的工作，并且能够完成材料的质量检测工作，实际操作时误差的出现几率大幅度减少。
人们能够从四方面入手开展预装配仿真工作，例如人机工程、装配干涉、装配顺序以及虚拟数字化方面的仿真。所谓装配干涉仿真，即对报警装置进行建立，预装配环节存在诸多干扰因素，系统能够对其进行识别和报警，同时能够使工作人员在第一时间对问题进行处理和检查。此方面工作多数在虚拟条件下进行，然而仍旧需要人的参与，工作人员无需进到虚拟环境内，人们可以将人体3d模型放入其中，为工作人员提供各个方位的视角，为操作提供更多便利。所谓数字化车间仿真，即在虚拟3d零件的基础上对车间、起吊装置、厂房等方面的模型进行完善，将待装备的零件、半成品等投入虚拟车间。此外借助数字化技术能够对装配顺序进行模拟，在保证其与实际装配流程一致的情况下，能够及时发现存在的隐患问题，在确保顺序正确的情况下人们还能够减少漏零件的问题，为预装配乃至今后的实际装配奠定坚实基础。
2.3 飞机综合设计制造及工程发展过程中数字化技术的应用价值
在数字化技术支持下，能够为总体布置、设计等方面工作的开展提供更多支持，3d数字化模型和数字化设计分系统能够对结构强度设计、动力推进系统设计等分系统的设计进行完善，为设计工作开展提供支持。此外，在试验试飞、营运和制造、飞机设计及制造工作相关的知识管理工作等方面，数字化技术同样具有较高的应用价值，飞机试验试飞过程中产生较多的数据，在数字化技术支持下能够对全部试验数据进行有效的存储及处理，为飞机设计及制造工作的进一步优化奠定坚实基础。在营运制造过程中，通过对总装环境、地面维护保障参数等方面的仿真和模拟，能够以更低的代价达成设计及制造工作的各种要求，为飞机经济性、安全性、舒适度等方面提供更多保障。
3 结束语
飞机设计、制造等方面的工作较为复杂，涉及到的数据众多并且对数据精度和准确性具有极高的要求，通过传统方法和技术开展设计、制造等方面的工作时需要消耗较多的人力物力和时间，获取的数据精度较低，无法更好地满足飞机设计、制造等方面工作要求，数字化技术的应用能够对上述问题进行解决，并且在虚拟预装配功能的支持下减少资源浪费，设计制造时间有所减少，可见其应用价值极大。
参考文献
[1]高利.数字化技术在飞机设计与制造中的应用价值[J].探索科学，2016（4）：174-174.
[2]马清.浅议数字化在民用飞机设计与制造中的应用[J].中国新技术新产品，2013（16）：14-14.
关键词：机械设计制造技术；数字化；智能化；发展探究
众所周知，机械设计技术在机械制造的过程中发挥的作用非常的关键，只有做好设计工作，生产出的产品才可以拥有优秀的质量。每一不同时期的机械产品都会随着时代的改变发生改变，而设计人员做出的设计工作在很大程度上都会对成品本身产生较大的影响。在21世纪，数字化与智能化技术开始普及，工作人员在日常工作过程中应该多多利用这项技术，使这项技术达到最好的应用效果。
1目前机械设计制造业的发展形势
1.1数字智能化已成为流行趋势
在21世纪，计算机网络的广泛流行在某种程度上也使社会得以更快更好的发展。近年来，数字化也可以毫无压力的使机械设计工作可以更顺利的展开，工作人员可以在开始设计工作之前，就模拟出一建筑模型，然后参照模型进行设计。毫无疑问在工作过程中工作人员也可以利用计算机进行充足的模拟事前准备，这种事前准备也可以提升设计成品的整体质量。
1.2在建筑模型中数字化模拟发挥的作用
由于当代计算机网络的快速发展，数字化技术正在各行各业发挥着重要的作用，该技术在一定程度上也推进了社会的发展。而机械设计制造也能够利用数字化技术得以进一步的发展，在进行机械设计工作时数字化技术可以为其带去非常多的便利，比如，在开始进行机械设计工作之前，与设计有关的工作人员就可以目标为依据建立模型，然后再利用计算机进行一一对应的设计工作，这也能够使机械设计实际工作顺利展开。
1.3机械设计工作的并行化开始发挥作用
因为中国现如今的工业化水平在逐渐的提升，与此同时机械设计产品的外观以及使用功能也随之发生了巨大的改变，这样一来也就对机械设计工作的整体质量提出了更严格的要求，因为机械设计制造工作所需要完成的步骤非常繁琐，而且需要的工作人员也比较多，但是很多人一起进行工作的话就非常容易出现很多不确定因素影响工作，所以在现如今的工作过程中正在竭力避免出现多人在同一空间进行工作的情况，但一人完成的人工成果也很难跟现如今的机械设计工作要求相符合。而现如今由于计算机网络的发达，计算机网络技术的流行以及广泛被应用，达到了在网络上可以实时进行资源信息共享，信息数据等都可以通过互相之间的传输进行共享的地步，除此以外，这种共享也可以使传统信息传递方式不受空间与时间的束缚。这就避免了空间的影响，该种信息共享甚至可以使在不同空间的设计工作者在同一时间一起完成工作。比如说，在开始进行机械设计制造工作的过程中间，如果在设计小组中的某名设计工作人员因为不得已的家庭方面的缘故或者是任何其他事情不得不提前离开去处理事情而无法参加小组团体研究，这种资源共享并行化模式开始普及之后，他就能够实时的利用计算机网络实现跟小组团队之间的实时通话视频，可以把传统类型的开会研究模式转化成实时的视频会议模式，通过这种方法就可以使机械设计工作在截止日期之前按时完成。工作人员可以这种并行化的工作模式可以实时通过互相之间的互惠互助高效完成工作，也可以提高设计技术，提升工作效果。
1.4在机械自动化的基础之上尽力完善智能化体系
在机械设计制造的工作过程中，自动化技术发挥的作用不可忽视，使用这种自动化技术可以让机械设计工作在最大程度之上缩减工作人员的工作量。由于现如今自动化技术已经被广泛应用于机械设计制造工作，与之对应的机械的自动化程度与之前相比也就变得越来越高，工作人员也对机械自动化设计的过程提出了更高水准的要求，与之有关的机械设计工作人员在开始进行对应的机械设计工作时必须使用智能化技术，以建立完美的智能化体系。
2机械设计制造技术与数字化智能化结合发展前景
2.1在机械设计制造流程中必须注意设计工作系统化模式
机械设计工作人员在进行机械设计的过程当中，必须首先考虑到整个大局设计工作的细节系统化，必须事先制定出一智能化全面化的设计体系，并且还要对这种智能化体系进行全方位的分析讨论研究，之后再逐一的研究该体系系统的子系统，再把各种子系统全部考虑进去，进行改善并优化整体系统。
2.2在机械设计制造流程中必须注意设计人员的精英化模式
在机械设计人员开始进行机械设计工作的过程之中，大面积的使用计算机网络也让机械设计工作的效率及其整体质量都得到了大幅度的提高，但是，现如今的计算机网络也还没有发展到无机操作的地步，在任何时候也都是需要人工进行整体操控的，人民群众可以为计算机网络投入大量的创造力以及活力，让计算机网络可以达到长足发展。基于上述考虑，机械设计工作人员在现如今的机械设计制造工作过程中依然占据着领先地位，设计工作人员可以利用计算机网络去完成机械设计工作中另外的环节，这样一来机械设计工作人员也就有了更多其他的时间在其他的环节投入精力去开发创造新设计，所以在机械设计制造的工作过程中，设计工作人员必须对设计工作的核心首要环节投入大量的精力，因为该核心环节具有非常大的潜力等待我们去开发。
2.3在机械设计制造流程中必须注意产品的商品化模式
如果机械设计人员在完成产品之后想要验证设计工作是否成功，工作人员首先应该验证该产品是否具有商品化特征，设计工作人员为了让产品具有商品化，在开展设计工作时就必须事先调查市场需求，并且依据调查结果开始做产品定位，以得到商品化的产品，提升它的整体竞争能力。
3应用实例分析——智能化CAD技术在农业领域的应用
上世纪40年代出现了计算机，随后被广泛应用于控制加工机床中，逐渐发展为数控技术。现阶段，一部分发达国家已经100%实数字化设计和生产，而我国在这方面还有待提升。以往应用的CAD技术主要用于计算，难以良好的处理设计方案以及结构等设计中存在的问题，所以必须加强智能化CAD技术的研究与应用。智能CAD的构成中包含着多个智能体以及多种功能模块，可以完成产品设计工作。因此在农业机械设计中添加智能CAD技术的应用可提升农机产品的设计和生产效率及质量。农业机械设计具有种类型号多、结构简单且稳定、易受季节变化影响的特点，因此其智能化CAD技术的应用需要配置合理系统框架。可在参数设计基础上引入装配模型进行智能化框架设计，经过实例推理、参数设计以及变量设计技术的合理应用提升农业机械产品的设计率。
4结语：
总而言之，现如今中国已经进入一个工业改革换展的重要阶段，也是为与时展的高要求相符，机械设计制造工作人员必须身体力行的深化数字化与智能化工作的进程。在达成机械设计制造技术数字化的基础上，再达成机械技术智能化的目标也已经是囊中之物。相关部门的工作人员需进一步学习数字化智能化技术，以此为中国整体的经济发展贡献出自己的一份力量。
参考文献：
[1]李树臣.机械设计技术的现状与数字化智能化的发展趋势研究[J].通讯世界，2015(08).
[2]周济.制造业数字化智能化[J].中国机械工程，2012（10）.
[3]张海斌.探究机械设计制造及自动化技术的发展[J].黑龙江科技信息，2015(08).
【关键词】农业机械；数字化设计；制造；技术
1数字化技术的内涵和特点
对于数字化的设计技术来说，它有着多个方面的特点。首先，数字化的设计技术有着统一化的产品定义模型，因此在各个行业当中它的应用比较广阔；其次，对于数字化设计技术来说，它可以开展并行设计。同一个项目可以有多个小组来进行联合的操作，在这样的情况下，不仅使得工作的效率得到提高，也能够使得它的质量得到保障；最后，数字化设计技术对于实物模型的依赖程度比较低，特别是在开展计算机技术仿真处理的时候，和传统的设计技术比起来，它的工作效率非常高，同时也能够有效地降低设计成本[1]。
2农业机械设计领域的特点
2.1结构类型多、型号多。在农业机械设计领域当中，农业机械的结构类型和型号比较多，例如，在对播种机进行设计的时候，需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分，常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等。如果从这些机械的作业宽度和配套的动力角度出发，又可以分为单体、2行、4行等播种机[2]。2.2功能结构稳定，复杂程度低。对农业机械来说，它们的功能结构一般都比较稳定，同时整体的复杂程度都不高。以播种机为例，在组成上，它一般都会有机架、地轮和传动系统等。此外，不同型号的播种机，它们本身所使用的部件的类型和它们的结构参数也会有着一定的差异性，但是它们最终的产品功能都是相同的。2.3农业机械试验受季节影响性大。对于农业的机械来说，它们在设计之后需要开展相关的试验工作，但是在试验工作开展的时候会受到季节性的影响，因此对于农业机械进行研发所需要的周期比较长。
3农业机械设计中数字化设计记住和制造技术的应用
3.1在农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术是一种可以创建并且真实体现虚拟环境的一个计算机仿真系统，对于虚拟技术来说，它对多种技术进行了综合，例如：网络技术、计算机仿真技术和三维图像技术等。随着经济和社会的不断发展，在市场竞争日益激烈的背景之下，用户的需求会越来越趋向于个性化和特色化。在这样的背景下，利用虚拟现实技术在农业机械的设计中发挥作用，可以使得产品的设计和后续的制造成本得到有效的降低，并且也使得产品在设计和研发的周期上得到剪短，在最大程度上满足了用户对高质量低成本产品的需求。在农业机械设计中引入虚拟技术已经成为了一种大势所趋，其主要在虚拟设计环节上发挥出作用。虚拟设计本身就是使用虚拟技术在产品的开发设计中进行运用和辅助，简单来说，就是设计人员首先设计出一个虚拟的农业机械产品，然后利用系统和各种各样的技术手段，对这一个虚拟所得到的农业机械产品进行各方面的研究、检查和分析工作。通过这样的方式可以帮助人们对产品是否满足农业生产设计的需求来进行检验，同时也可以及时的发现产品中存在的问题和缺陷，开展各方面的修改工作。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说，它主要有两个部分，一个部分就是虚拟设计系统的主体，这个主体，它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个的设备，这个的设备是非常多样化的有数据的传输装置，也有信号的控制装置，更有人机进行交互的各种各样的工具等等。在这些部件和系统的帮助之下，可以大大节省机械设计的周期，提升效果。3.2实现产品的设计和制造协同。对于农业机械的设计和制造来说，它是一个联动的过程，在传统的设计方式当中，设计和制造环节的脱节现象比较严重，从而使得一些比较好的设计概念没有办法在现实中得到实现，并且最终发挥作用，推动农业生产的进行。基于这样的弊端，在未来的数字化设计技术的应用过程当中，会更多的对农业机械产品的设计和制造阶段的协同化进行实现。在二者的协同之后可以使得机械设计能够得到优化，并且这样的优化是比较及时的有效的，使得需要花费的费用得到降低，缩短整个设计和制造的周期。对机械产品的设计和制造环节进行兼顾的协同化设计，是数字化技术的一种集成式应用，也是推动设计效果能够得到最优化直观呈现的有效措施，将会成为未来农业机械设计制造的主要发展方向。3.3加强设计的创新。对于农业机械的设计和制造来说，创新是一个永远都不变的真理，也是技术生存的根本，特别是在数字化设计技术当中，创新是非常关键的一个生命力所在。对于数字化设计技术来说，它在农业机械设计中的应用会伴随着时间的流逝出现一定的变化和调整，并且在这变换和调整的过程中会出现一些新的问题，在这样的情况下，这就要对本身的技术进行创新，从而才能够使得农业机械设计的科学性和前沿性得到呈现[2]。此外，对于农业机械设计来说，它会朝着越来越高的标准进行发展，因此也需要数字化的设计技术对自身的标准进行不断的提升。对新技术的应用，在整个应用的过程当中，要加强理念和技术的创新，同时以新的理念来实现技术的探究和改革，最终提升整体介绍发展的前景，也推动农业机械设计的水平得到有效的提高。
4结语
综上所述，数字化的设计技术是未来机械设计的一个最主要应用技术，它在农业机械设计中的使用可以使得设计水平得到有效的提升。根据未来农业的发展需求以及数字化设计技术本身的发展需要，今后在开展农业机械设计的时候会加强虚拟技术、产品设计和制造协同和技术创新等方面的发展，从而使得数字化设计技术可以更好地在农业机械设计中进行应用。
作者:方更新 单位:福建漳浦县赤湖镇政
参考文献
关键词：VPM系统；立体化铣样板；数字化加工
中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0008-02
1 内容简介
随着飞机设计、生产数字化进程的逐步深入，运输机中的大型化铣蒙皮类零件进行化铣加工时，立体化铣样板精度对化铣蒙皮质量有着重要的影响，由传统的手工移形、开视口而产生了加工误差大等缺陷。为提高加工精度及生产效率，将VPM系统作为协同设计平台，通过在线关联设计和并行产品的定义，对化铣蒙皮类零件进行三维数字化设计，大幅度提高了设计信息与制造信息的集成，为零件数字化制造提供了有力的保障。
2 技术方案
在飞机零件制造过程中，根据飞机总质量和强度的要求，有大量的等厚度或变厚度并具有单曲面或双曲面蒙皮类的零件，见图1：
图1 局部零件图
此类零件均需要化学铣切，其工艺过程是先将零件平板下料，然后塑性弯曲成相应的曲面形状，再通过立体化铣样板对蒙皮类零件进行化学铣切等厚度或变厚度。由于加工中存在着不可逆过程，使零件的化铣精度成为决定零件质量和工作效率的关键。
3 化铣原理
蒙皮类零件的外形面一般为单曲面或双曲面，根据曲面变化情况及长桁的分布、飞机结构强度与重量等要求，零件材料厚度为等厚度或变厚度，厚度的变化是通过化学铣切来完成零件加工，化铣过程是通过化铣样板确定零件防蚀层上需要刻划零件轮廓线，也就是通过化铣样板确定零件上允许腐蚀液作用的部位，化铣样板通过化铣样板相对零件定位加工的特殊性，以完成零件化铣加工。
4 零件结构分析
由于蒙皮零件既是飞机的外表零件，又是飞机的重要受力构件，所以一般尺寸比较大、形状比较复杂且厚度薄、刚性差，根据受力情况，有些蒙皮零件是不等厚度的，有些蒙皮零件在受力的部位，还要进行局部厚度的减薄加工，其减薄部位厚度公差控制要求比较严，蒙皮零件外形精度要求比较高，如今VPM技术的应用，使模线样板技术迎来了新的发展阶段，对双曲面且需化铣的蒙皮类零件化铣加工中，其工艺方法是采用立体化铣样板对蒙皮进行化学铣切，而模线样板生产是飞机制造的第一步，化铣样板的生产进度直接影响产品质量与研制周期，模线样板设计技术也在不断地发展，大量的化铣样板设计可促进逐步实现数字化制造。
5 立体化铣样板的设计
5.1 传统的工艺方法
传统的立体化铣样板制造工艺是首先由模线中心设计反切内样板、划线图，以制造成型模胎，然后由钣金厂按模胎制造实样，同时提供划线图将化铣图形及基准线刻在模胎上，经装配合格后，由钣金厂向模线中心移交该实样，由模线中心按模胎化铣线，开出视口，工艺流程图如图2所示：
图2 立体化铣样板传统加工工艺流程图
5.2 技术创新
在蒙皮类化铣零件设计制造研制过程中，为解决技术关键及难点，对蒙皮立体化铣样板采用数控加工，其工艺过程为：
首先设计蒙皮零件的三维数模及工艺数模，按工艺数模制造模胎数据集，并通过三坐标龙门式数控铣数控加工模胎，同时刻出零件各种基准线、结构线，再将毛料按模胎拉伸成与模胎型面完全贴合的毛坯，见图3。此胎是成型蒙皮零件毛坯所用的依据，用于零件毛坯型面拉伸与立体化铣样板型面拉伸。
图3 数控模胎及零件刻线
其次通过VAM CATIA系统建立两个蒙皮实体数模：一个为零件外形数模且开透视口的数据集，即为标准样板；另一个为向内偏移料厚并与前一个数据集（标准样板）相协调的数据集，以补偿由于料厚产生的误差，同时在该数据集（工艺数模）的设计中，包含装配定位孔，化铣定位孔，化铣区开孔和完整的外形线、化铣线，化铣余量线。将按拉型模成型的毛坯通过五坐标数控轮廓铣床进行编程，对外形轮廓、化铣区，框轴线视口等进行加工，该样板为立体化铣样板。
6 立体化铣样板数控加工
基于CATIA VPM系统建立工艺数模，再通过CATIA三维结构设计，对工艺数模进行柔性卡具参数设定，使其生成AIPSOVRCE五坐标X、Y、I、J、K，根据工艺数模将该零件加工程序进行数据编程并转换为NC通用代码，通过柔性卡具控制命令，先不给料，带刀空走行程，完成零件需铣切部位，观察零件铣切部位处是否有柔性卡具被铣切，经检查未发现异常现象，方可上料，根据工艺数模装配定位孔设备可自动找正，通过设备定位孔两点定位，采用真空吸盘通过外形技术参数的设定，使柔性卡具相对毛坯准确定位，在铣切中有设备执行器控制参数；设备理论定位精度0.4mm；设备定位板分为原点定位板和附件定位板，定位板的定位孔取制可根据万向装置调整附件定位板的位置，以确定设备与零件的相对定位，从而保证定位精度。
经过飞机壁板组件的装配，我们对装配精度进行全方位的分析、检测比对，化铣区无干涉现象，装配精度满足技术要求，从而验证了立体化铣样板加工新工艺的科学性与有效性。实现了蒙皮类化铣零件的结构数字化设计与数字化制造的目标，提高了运八飞机的产品质量与效率。
参考文献
[1] 模线设计员手册[M].
[2] VPM通用使用手册[M].
[3] 典型工艺规程[M].
（沈阳工程学院机械学院，辽宁沈阳110136）
摘要：数字化设计制造是技术应用型本科机械电子工程专业的核心职业能力，我院在人才培养方案中以数字化设计制造工程能力培养为主线，首先以典型企业的岗位能力需求为基础，构建了理论教学、实践教学、素质教育的三大课程群体系结构，提出了在教学中实施综合课程改革的探索性实践方法，通过改革使学生的工程能力得到了提高。
关键词 ：数字化设计制造；课程群；工程能力培养；课程改革
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.025
中图分类号：G642.4文献标识码：A文章编号：1671—1580（2015）04—0054—02
基金项目：辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题“以数字化设计制造为主线的卓越工程能力培养”（编号：JG14DB280）。
收稿日期：2014—11—19
作者简介：李铁钢（1973— ），男，辽宁沈阳人。沈阳工程学院机械学院，高级工程师，副教授，在读博士，研究方向：先进制造技术及教学。
当代机械工程领域迈进了数字化制造的时代，在产品制造活动的全生命过程中利用数字化的信息实现产品和制造活动的表达、组织和运行，数字化制造大大地提高了产品的质量和企业的生产经营效率。企业的数字化制造水平和应用能力已经成为企业的核心竞争力。
应用型本科院校机电专业的人才培养特色是“工程教育，职业取向”，培养的学生是既不同于普通高等教育的研究型人才，也不同于高职高专院校的技能操作型人才，而是具有够用的机械和电子专业理论知识，一定的人文、科技和艺术素质，较强创新精神的高等应用型机械工程领域的复合性应用型人才。从就业反馈来看，企业认为学生的理论泛泛而实践技能不足，理论与当代的企业技术脱轨，就业后工作适应能力差，需要经过相当长时间的培训和培养才能胜任岗位。因此，需要改革人才培养方案和课程，以数字化设计制造的综合工程能力为主线、基于企业实践培养人才。
一、以数字化设计制造为主线的培养方案规划
基于我校机械专业近几年的就业和定向培育就业客户群调研，我院总结形成了企业的岗位能力需求指标，并分解指标，形成知识体系，根据知识体系修改了培养方案。
沈阳工程学院为以工为主的培养技能应用型人才的地方高校，办学战略依托电力行业，服务先进装备制造行业和现代服务业，培养创新应用型人才。机械电子工程专业主要培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握机械制造及自动化、计算机应用、自动控制和电子技术应用等复合型的专业知识，以机床数控系统的应用与开发，机电一体化产品的设计、调试和管理等能力为特色的机械电子工程领域高级应用型人才。
课程群规划遵循“三面向、三服务”的理念，即面向学生就业、面向企业界、面向未来，课程改革要服务于职业能力需求、服务于工程实践能力培养，理论课程要服务于实践课程。
我院综合美国ABET工程专业认证的标准和企业需求确定了机电专业工程素质能力的培养包含自然人文能力、工程应用能力、机械产品设计能力、机械产品制造能力、机械设备控制能力和企业实践能力等模块。课程群体系要体现“理实交融、分为层递进”的原则，分为基本技能层次、提高应用层次和综合创新层次三大类。
二、课程群建设方法
（一）以课程群为基础，结合教师科研，组建教学科研团队，争创精品课程。建立同典型企业的校企密切合作关系，按照典型企业的数字化生产流程规划工程软件，软件分必修和选修两部分，对于必修课程，学生必须掌握；而选修课程，学生可课后自学。必修软件有AUTOCAD、UG、ANSYS和Matlab，选修软件有机械工程师、Amesim、VERICUT、CAXA工艺图表、PC DMIS、VNUC、Autoform、Geomagic Qualify和Imageware等。在工程软件课程体系中，AUTOCAD主要培养学生的机械和电子平面制图能力，在机械制图与CAD课程中学习，在机械原理、机械设计、机械测绘、机械原理课程设计和机械设计课程设计中应用；UG主要培养三维设计和数控编程能力，在三维设计基础、CAD/CAE技术与应用和数控加工工艺与编程中按模块讲授，在模具设计与制造、数控加工工艺与编程课程设计和机械装备课程设计中应用；Matlab主要培养数学分析和控制系统分析能力，在高等数学、线性代数和机电工程控制基础中学习，在机电一体化系统课程设计、机械工程测试技术和液压与气压传动课程设计中应用；ANSYS主要培养有限元分析能力，在工程力学和CAD/CAE技术与应用中学习，在材料成形技术和CAD/CAE实训中应用。
（二）贯彻工程软件培养，注重对必修软件的系统培训，安排好自学选修软件的知识点，规划好各课程中软件的知识点讲授和知识的递进，以使学生掌握数字化设计制造能力。比如：对于数字化制造能力的培养，重点培养数控机床的加工能力，在三维设计基础课程中讲授UG软件的基本操作和三维实体造型；在模具设计和制造课程中讲授模具的三维设计；在机械制造装备设计课程中讲授夹具的设计；在机械制造技术基础课程中讲授CAXA工艺图表软件编制数控加工工艺规程；在数控加工工艺与编程课程中讲授利用UG软件编制数控程序；在先进制造技术课程中讲授利用VERICUT软件进行数控程序加工仿真，利用PC DMIS软件生成数字化测量程序，利用Geomagic Qualify软件进行检测结果分析，最后这些技能在独立实践环节数控加工工艺与编程课程设计中得到全面应用。学生利用前述这些工程软件，从产品的图纸出发，独立分析并设计数控加工工艺规程，编写数控加工程序，分组加工零件并检测。
（三）为体现数字化设计和制造能力培养，对课程群的能力体系进行分解，得到详细的能力和目标矩阵。设置40周的独立实践环节，包括课程设计、实训、实习和毕业设计，侧重综合问题的解决，体现工程实践性和创新性，培养学生的企业实践技能，使其能够综合应用专业知识进行产品的数字化设计和制造，解决实际工程问题。突出实践教学的地位，实践教学不仅仅是理论教学的演示、验证和补充，还是工程能力培养的决定性环节，培养目标的实现应以能否从事生产实践作为评判基准。加大专业化、数字化设计制造素质教育，对于
取得相关学科证书的学生将给予学分加分或课程减免的激励，
包括数控车床和铣床的中级工和高级工操作等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种省级以上相关比赛证书等。
此类课程也可以帮助学生考取职业资格等级证书，增加就业资本。
（四）加强数字化设计制造教学资源库建设，选择企业经典案例进行课件、图片、动画等教学资源的信息化建设；加强虚拟实验室建设，建造虚拟材料成型实验室、虚拟数控加工仿真实验室和网络化制造实验室等。在进行数字化教学资源建设和虚拟实验室建设中吸收学生参与，既激发了其学习的兴趣，又锻炼了其数字化设计和制造能力。
（五）加大教材建设，特别是综合实践类教材，编写反映企业数字化设计制造技术的教材，对企业的典型零件和流程进行凝练，形成具有代表性的教学案例。教材应言简意赅，图例形象，还要便于进行启发性教学，便于课后思考和进一步的知识扩展。
（六）开放数字化设计制造相关实验室。将数控机床实验室、CAD/CAM实验室开放，接受课外实验和创新制作，提高学生的学习能动性。利用好教务网络教学平台，将数字化设计和制造的教学资源放到网络上，开展网络答疑，增加与学生间的互动，利用当代大学生的信息获取手段促进其学习兴趣的提高。
［
参考文献］
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［2］陈文杰，任立军，张林等.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革［J］．职业技术教育，2009（35）.
［3］胡志刚，任胜兵，吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式［J］．中国高等教育，2010（22）.
