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1、第二章 数字化产品开发,引言 虚拟原型 快速原型 网络制造,2-1 引言,快速产品开发(RPD) 一种基于产品进化设计理念的组织模式,以缩短产品数据生成过程以及相应的管理过程中的循环为主要特征而区别于传统的产品开发模式 正向工程与反求工程 图片2.1 产品开发的数字化 数字化已成为实现快速创新开发的核心技术,返回,图2.1 基于反求工程的产品开发,返回,2-2 虚拟原型,概念 目前有三类不同的定义,分别从分析、计算机图形学和制造的角度去理解虚拟原型技术 图2.2 体系结构 虚拟原型系统可分为两大部分：外部工具和内部资料与支撑工具 关键技术 产品表示和建模；人机接口；仿真与分析 应用 概念设计；
2、原型评价,返回,图2.2 虚拟原型的概念,返回,2-3 快速原型,快速原型概述 典型的快速原型工艺和系统 快速制模,返回,2-3-1 快速原型概述,快速原型的定义 是一种由CAD模型直接驱动，快速制造任意复杂开关的3D物理实体的技术 快速原型技术的一些特殊问题 “台阶”现象；切片方向的选择；STL文件格式 快速原型在产品开发中的应用 外形设计；功能验证；装配干涉检验；样品制作；反求工程,返回,2-3 快速原型,2-3-2 典型的快速原型工艺和系统,根据零件成型前原型材料的状态，快速原型工艺大致可分为三类：基于液态聚合物、基于固体粉末和基于薄片材料 如图2.3 典型工艺的原理、工艺过程、成形材料
3、和特点简介（SL、LOM、FDM、SLS、3DP等）,返回,2-3 快速原型,典型工艺简介,立体光刻 分层实体制造 熔融沉积制造 特点和应用范围,返回,图2.3 快速原型工艺的分类,返回,2-3-3 快速制模,概念 应用RP技术快速制作工具或模具的技术 原型模 失蜡铸造；砂型铸造 间接制模 直接制模 用SLS直接制作热注射硬型腔；LG激光生成法；熔融沉积制造法；用SLS法直接制作电极,返回,2-3 快速原型,间接制模,（1） 软模 1、硅橡胶浇注法 2、树脂浇注法 （2） 硬模 1、陶瓷型精铸法 2、金属喷涂法 3、电成型制模法 4、制作电极法,返回,2-4 网络制造,分散网络化生产系统 网络
4、设计 网络数控,返回,2-4-1 分散网络化生产系统,基础框架 如图2.4 参考结构 DNPS参考结构主要研究如何利用虚拟企业网络进行企业集成 关键技术(以DNPS为例) 制造资源信息网络;协同设计与协同制造;全面质量管理和用户服务体系;制造工程信息的通讯,返回,2-4 网络制造,图2-4 基础框架,返回,2-4-2 网络设计,核心问题 网络设计的描述语言;网络设计的数据获取与在线决策支持;基于web的设计等 关键技术 系统的特征 与CAD系统相比较,有七个突出特点,返回,2-4 网络制造,网络技术的关键技术,网络数据库技术 单元技术的集成 网上动态建模技术 网上设计技术 从”拉”式设计到”推”式设计的技术 组件技术 CORBA技术 与现有的CAD/CAM系统、CAP和PDM系统的数据接口技术,返回,2-4-3 网络数控,网络数控系统的功能与特点 支持跨平台的操作功能；支持基于网络的信息共享功能；支持基于网络的远程服务功能；支持基于网络的实时监控功能；支持车间生产计划智能调度；支持分布式工艺数据库 网络数控系统的体系结构 如图2.5 网络数控系统的实现应用实例 如图2.6,返回,2-4 网络制造,图2.5 网络数控系统的技术体系结构,返回,图2.6 常柴股份有限公司的网络数控系统组成,返回,
