三维数字化技术在现代制造中的应用

三维数字化技术在现代制造中的应用主讲人：彭广威2013.12三维数字化技术在现代制造中的应用什么是“三维数字化技术”？三维数字化技术的应用领域与应用现状如何？三维数字化技术在机械领域的应用？为什么需要学习三维数字化技术？如何结合本专业学习三维数字化技术？三维数字化技术在现代制造中的应用什么是“三维数字化技术”3Ddigitaltechnology3D：数据表现形式，相对二维更直观、更美化Digital:图形数据的保存方式，具备定量精确性，可保存、修改编辑、可复制波音777是数字化设计与制造的典范，缩短研发周期40%，减少返工量50%三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术的应用领域与应用现状如何？3D动漫（游戏）、3D逆向反求、3D设计与制造应用领域：现代制造（航空、汽车、机械）医学（仿真）服装建筑动漫与游戏三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在机械领域的应用？三维设计（3D-CAD）：广泛应用于机械设计、产品设计、模具设计三维制造（3D-CAM-----NC自动编程加工、三维打印RP）三维反求（3D-ReverseEngineer）RE三维仿真分析（3D-CAE）三维数字化技术在现代制造中的应用三维设计电子样机智能化处理复杂的3D模型&进行局部优化支持产品开发的“可视性”和同步工程环境/虚拟产品加速产品的合成和流程的优化虚拟的数字化企业企业内部经验知识的累积和分享数字化企业虚拟数字化产品和生产流程数字化企业提高图纸的修改，编辑和交换能力阶段1阶段2设计工作的优化开发流程的优化二维制图制造业企业数字化设计应用历程三维数字化技术在现代制造中的应用AliasAutoCADCATIACAXACreo（Pro/E）SiemensNX（UG）Solidworks中望CADInventorCimatronMasterCAMUGCAMAbaqusAnsysMoldflowMSCAdamsAlgorFluentMATLAB三维数字化技术在现代制造中的应用模具/数控专业AutoCADCATIACAXACreo（Pro/E）SiemensNX（UG）SolidworksZW3DInventorCimatronMasterCAMUGCAMAnsysMoldflowFluentAutoFormPowerMill三维数字化技术在现代制造中的应用3D技术帮助我们表达和学习机械运动仿真、数控加工仿真维纳斯_数控加工短片3D技术帮助我们设计与制造机床虚拟拆装、模具虚拟拆装利用3D打印机打印女友三维数字化技术在现代制造中的应用为什么需要学习三维数字化技术？技术的飞速发展推动着设计手段的日新月异；我国必须由制造大国跨入制造强国；目前制约我国制造业发展的重大瓶颈：信息化和数字化；三维数字化技术也是专业学习的重要工具。三维数字化技术在现代制造中的应用•二维电子图板在各设计部门得到了普及，三维设计只是在部分部门的部分人员中使用。•二维图档载体自身的局限性，尚不足以担纲完整描述产品数字化信息的重任用户当前所处的位置?优点全3D模型表示点到点的集成功能性组织智能产品模型（DMU）高级可视化功能（VR）工程数据管理BoM到MRPII并行工程/DBT数字化实体模型工程数据管理配置管理并行工程/DBT数据共享环境联邦信息系统下框所列＋基于仿真的工程具备CPD的供应商集成（B2B）整个生命周期信息管理成本管理2D制图非集成系统功能性组织能力墙网络功能墙部分欧洲、亚洲和美国的一级供应商和OEM领先的美国和欧洲汽车制造商和一级供应商主要2D，偶尔3D非集成系统功能性组织三维数字化技术在现代制造中的应用手工绘图电子图板三维数字化设计劳动强度大设计重用度低更改困难•二维电子模型不能准确定义产品•不能进行装配检查和空间干涉•不能进行运动分析和动态仿真•不能实现CAE/CAM集成•多次建模，理解常发生歧异•顺序作业•只是绘图板的替代工具•设计重用度低•设计更改困难•准确、直观定义产品•多个部门可以直接重用•设计人员的思想集中于产品性能•是一种设计工具•设计更改方便•设计效率提高•设计质量提高•CAD/CAE/CAM集成•实现数字化样机•降低开发费用•可以开展并行工程©2010PTCNotesPowerPointExcelNetworksHardwareSoftwareUsersMSWordExcelMSWordMSOfficeBrowserMSBundle286386Intranet486ExtranetPentiumIncreasedStability绘图板2维电子图板3维建模虚拟现实智能设计三维数字化技术在现代制造中的应用•从2维画图工具向设计工具的跃升某机构的方案设计，由纸片拼装方案设计到采用先进工具进行方案设计，设计时间由5个工作日缩短为2.5小时协助设计概念由抽象到具体的形成悬挂系统包络体由60余多张拼图简化为一个简单的运动过程模拟，设计时间由6个工作日缩短为5小时三维数字化技术在现代制造中的应用工业产品设计三维数字化技术在现代制造中的应用机械产品设计三维数字化技术在现代制造中的应用汽车零部件设计及覆盖件曲面设计三维数字化技术在现代制造中的应用由专业化铸造模具设计模块自动参照工艺模型直接生成上，下模，沙芯，浇冒系统，确保了与设计模型的全相关性,一致性分动箱箱体由三维设计模型直接转为铸造模型并分模和生成加工路径，仅用时5天时间三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的直接模具生成模具设计三维数字化技术在现代制造中的应用虚拟制造大幅压缩准备时间三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的数控加工数控加工三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化的性能仿真与功能验证©2010PTC结构静力强度分析结构静力刚度分析结构动力学响应分析模态分析热传导分析屈曲分析刚体动力学分析疲劳寿命分析减重与性能优化充型模拟分析冲压模拟分析模拟分析三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化设计功能的拓展---装配拆卸功能模拟和产品功能展示虚拟拆装汽车结构虚拟拆装模具结构虚拟拆装机床结构虚拟拆装三维数字化技术在现代制造中的应用虚拟样机虚拟样机技术就是在建立第一台物理样机之前，设计师利用计算机技术建立机械系统的数学模型，进行仿真分析并从图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性，从而修改并得到最优设计方案的技术。三维数字化技术在现代制造中的应用如何结合本专业学习三维数字化技术？常用3D软件介绍：机械行业常用软件：(CAD/CAM/CAE一体)UGPro/EINVENTORSolidWorksCimatronCAXAMasterCAM三维数字化技术在现代制造中的应用如何结合本专业学习三维数字化技术？1.3D软件的学习与应用是基于几何图形学，故学好机械制图是基础；2.3D软件是一种工具，离不开专业知识，故必须掌握扎实的专业理论知识；3.兴趣是最好的老师，在3D中找到自已的兴趣点和快乐；4.一台电脑+一本入门教材+网络学习资源；5.只怕你想不到，不怕你画不出；6.多练多用，在每门课程的学习中都能得到应用。如：在《机械基础》（机械设计基础）中画零件、画刀具、画夹具、画机床在《金属材料》中画金属晶格模型在《机械制造工艺中》画零件加工工艺路线图、画零件加工过程模拟在《数控加工》画刀具库、画机床变速箱在《数控维修》课程中画机床电路图……三维数字化技术在现代制造中的应用学生作品欣赏三维数字化技术在现代制造中的应用模具专业学生作品欣赏08级学生作品（全国3D大赛）三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用09级学生作品三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用三维数字化技术在现代制造中的应用