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關(guān)鍵詞:CADCAMCAX應(yīng)用
一.前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速普及,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到人們生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域,CAD--計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、CAPP--計(jì)算機(jī)輔助工藝過程管理、CAM--計(jì)算機(jī)輔助制造、CAQ--計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理統(tǒng)稱為CAX即計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),已為廣大工程技術(shù)人員所熟悉,CAX的應(yīng)用水平不僅是衡量企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造能力和技術(shù)先進(jìn)性的重要標(biāo)志,更進(jìn)一步影響著企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的生存空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
對(duì)于許多企業(yè)和工程技術(shù)人員而言,CAX早已不是"舊時(shí)玉謝堂前燕",CG---計(jì)算機(jī)輔助繪圖的應(yīng)用已深入人心,CG所實(shí)現(xiàn)的"甩圖板"固然是推動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在工程技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用所邁出的一步,但同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到相對(duì)于真正意義上的產(chǎn)品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成,AM--敏捷制造和CE---并行工程而言,無論在技術(shù)含量上,還是在預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益上這都只是第一步。因而,三維建模,智能化CAD以及PDMS---產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),乃至全系統(tǒng)集成等CAD的推進(jìn)深入工作又站在一個(gè)全新的起跑線上,重新面臨著整體規(guī)劃、軟件選型、人員培訓(xùn)、應(yīng)用推廣等問題.
二、企業(yè)級(jí)"CAX"應(yīng)用整體規(guī)劃
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。CAX應(yīng)用亦然。首要重點(diǎn)就是企業(yè)級(jí)的整體規(guī)劃,具體而言,包括時(shí)間、空間兩個(gè)方面。
在時(shí)間范疇上,企業(yè)CAX的應(yīng)用、深化作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,決不能一哄而上、一蹴而就的,所以從實(shí)施之初就應(yīng)當(dāng)立足生產(chǎn)實(shí)際,結(jié)合企業(yè)發(fā)展大計(jì),制定長期戰(zhàn)略,長計(jì)劃短安排,從CAD。CAM、PDM等系統(tǒng)的初步建立,逐步完善,到全面集成系統(tǒng)管理,步步為營,并依據(jù)各階段計(jì)劃落實(shí)情況和企業(yè)發(fā)展變化對(duì)計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>
在空間范疇上,由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)部門、工藝設(shè)計(jì)部門乃至車間級(jí)工藝人員都是CAX企業(yè)應(yīng)用的主體,故整體規(guī)劃工作必須立足現(xiàn)實(shí)情況,針對(duì)不同層次的應(yīng)用部門,人員定位作出不同規(guī)劃。例如:設(shè)計(jì)開發(fā)部門考慮配備高、中端CAD/CAM集成系統(tǒng)(三維造型、有限元分析);工藝部門、車間級(jí)CAD/CAM則可配備完整2D功能,簡(jiǎn)單3D功能(裝配、自動(dòng)編程);若只允許檢索、查閱,甚至可以只配備模型圖檔瀏覽工具,但應(yīng)當(dāng)特別指出兩點(diǎn):
1.各部門系統(tǒng)間數(shù)據(jù)、檔案應(yīng)確定交換通暢,各系統(tǒng)無虛連接;
2.不論高、中、低端系統(tǒng),也不論開發(fā)級(jí)規(guī)劃、車間級(jí)安排都應(yīng)預(yù)先考慮對(duì)將來的入企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM的軌道是否會(huì)產(chǎn)生副面效應(yīng)。
這里可舉軟件系統(tǒng)組合范例如下:
1、某模具廠,開發(fā)部門采用UG為CAD、CAM高端、SolidEdge為CAD中端;工藝部門以SolidEdgeOrigin3D為CAX平臺(tái),MasterCAM為CAM中端;車間級(jí)人員僅允許查閱,故采用SolidEdgeOrigin+Viewer;
2、企業(yè)長期使用AutoCAD,規(guī)劃設(shè)計(jì)部門以MDT為開發(fā)平臺(tái),工藝部門則采用AutoCAD/AutoCADLT,車間工藝員采用AutoCADLT/Viewer。
三、軟件選型
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)和CAX市場(chǎng)日益擴(kuò)大,基于各種運(yùn)行平臺(tái)、技術(shù)核心,定位于不同性能價(jià)位的CAD、CAM軟件百花齊放,性能及易用性更是長江后浪推前浪,令人眼花繚亂。對(duì)于以經(jīng)濟(jì)效益為核心的企業(yè)而言,只有最適合于自身產(chǎn)品開發(fā)的軟件才是最有價(jià)值的,因此,選型必須立足于自身產(chǎn)品,離開這一基本點(diǎn),任軟件技術(shù)先進(jìn),功能強(qiáng)大,終將淪為"雞肋"。
通常,CAD、CAM軟件的選型分以下幾個(gè)步驟:
3.1.立足產(chǎn)品,需求定位
對(duì)軟件的選型應(yīng)切合實(shí)際,根據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)、復(fù)雜程度、企業(yè)內(nèi)部設(shè)備來明確需求定位,才不至于迷失于眾多CAD/CAM廠商的宣揚(yáng)中。例如對(duì)于一家電產(chǎn)品廠而言,其CAX系統(tǒng)只要定位于產(chǎn)品設(shè)計(jì),則它需要的是一個(gè)較強(qiáng)造型能力、裝配功能完善,工程出圖快捷的CAD系統(tǒng),通常還應(yīng)具備從頂向下的設(shè)計(jì)功能;對(duì)于產(chǎn)品呈系列化、改型頻繁的企業(yè)而言,對(duì)CAD系統(tǒng)的迫切要求則首先是具備強(qiáng)大參數(shù)化功能,甚至要求裝配的參數(shù)化,此外,造型(Modeling)--裝配(Assembly)--繪圖(Drafting)的全相關(guān)也是一個(gè)重點(diǎn);對(duì)于注塑模生產(chǎn)廠家而言,模具型腔常有復(fù)雜曲面,且企業(yè)自行擁有數(shù)控銑床或加工中心,則在配備具有優(yōu)良曲面操作能力和模具增強(qiáng)功能的三維CAD的同時(shí),還須引入較強(qiáng)NC(數(shù)控)編程能力的CAD軟件,對(duì)于復(fù)雜注塑件,模具設(shè)計(jì)中流動(dòng)分析常不可避免,這就要考慮Moldflow或C-Mold等CAE系統(tǒng),當(dāng)然,一個(gè)CAD/CAM/CAE一體的高端系統(tǒng)也可能是理想之選;又如某些企業(yè)產(chǎn)品在鈑金,管路上有所側(cè)重,他們對(duì)CAX的要求又迥然不同。
因而,任何一個(gè)CAD系統(tǒng)都不是全能的,針對(duì)不同產(chǎn)品和不同企業(yè),不同單位要求不同,軟件選型考察側(cè)重點(diǎn)必然不同,因此,具體選型開始務(wù)必立足產(chǎn)品,明確:什么樣的系統(tǒng)才是本單位所期待的--即需求定位。
3..2廣泛考察,多方研究
確定需求后,應(yīng)對(duì)整個(gè)CAX市場(chǎng)做一全面調(diào)查,對(duì)軟件功能、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、廠商資歷等進(jìn)行廣泛了解,在今天這樣一個(gè)信息時(shí)代,Internet盛極一時(shí),這項(xiàng)工作不過是舉手之勞,可以查詢CAX軟件供應(yīng)商、商站點(diǎn)來了解軟件資料、廠商概況、下載Demo演示信息,也可以上中立專業(yè)測(cè)試公司站點(diǎn),查詢軟件評(píng)價(jià)報(bào)告,比較測(cè)評(píng)表,還可以登錄專業(yè)院校、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用戶對(duì)各種CAX軟件的正面推崇、反面批駁,乃至唇槍舌戰(zhàn)的辯論,雖有可能失之偏頗,卻往往一針見血,切中要害,讓你了解到廠商提供資料以外的另外一面。當(dāng)然,正面接觸軟件商以獲取書面資料、軟件演示版或技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)介紹,都有助于對(duì)有關(guān)軟件的認(rèn)識(shí)。除此外,咨詢專業(yè)人士、考察軟件用戶、參觀兄弟企業(yè)均對(duì)選型大有裨益。
由于選型之初已明確要求,經(jīng)廣泛考察、多方研究后,即可初步擬訂幾種基本方案,通常這些方案在價(jià)位、技術(shù)優(yōu)勢(shì)或運(yùn)行環(huán)境上有所區(qū)別,但對(duì)企業(yè)需求均有可能較好滿足。
通常,許多企業(yè)傾向的主流軟件有:
流動(dòng)分析CAE:Moldflow、C-mold等;
低端CAD:AutoCADKMCADCAXA電子圖板等;
中端CAD:MasterCAM、Cimatron、Powermill
、SurfCAM等;
中端三維CAD:SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等;
CAX集成化系統(tǒng):ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模塊化集成。
3.3.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試最終定型
針對(duì)基本方案的進(jìn)一步篩選,不僅應(yīng)大處著眼,更應(yīng)細(xì)處著手。典型的做法是邀請(qǐng)軟件商到企業(yè)做現(xiàn)場(chǎng)測(cè)評(píng),對(duì)各種方案的軟件功能進(jìn)行詳細(xì)比較,以企業(yè)典型產(chǎn)品和復(fù)雜產(chǎn)品為案例,重點(diǎn)考慮以下因素:
a、技術(shù)功能指標(biāo):造型核心,組件技術(shù),二維功能,三維功能,裝配功能等;
b、用戶界面指標(biāo):任何軟件的考評(píng)中,用戶界面都是一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)樗熊浖氖褂弥黧w均為人,所以易用性不言而喻不可或缺;
c、開放擴(kuò)展功能:文件轉(zhuǎn)換接口、二次開發(fā)能力、本地化國標(biāo)化程度,此外豐富的三方支援常對(duì)軟件后繼擴(kuò)展有重要影響;
d、價(jià)格定位--性能價(jià)格比;
e、服務(wù)水平:培訓(xùn)、技術(shù)支持、版本更新、疑難解答,包含軟件商的發(fā)展能力。
通過綜合評(píng)價(jià),軟件最終定型。
四、人員培訓(xùn)
人才是企業(yè)的秘密武器,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng),實(shí)質(zhì)上人才的競(jìng)爭(zhēng)。同樣CAD/CAM系統(tǒng)的運(yùn)用,人才是關(guān)鍵,只有具有高度事業(yè)心和相當(dāng)技術(shù)素質(zhì)的人才,才能把CAX系統(tǒng)的性能充分發(fā)揮出來,為企業(yè)創(chuàng)造效益。
CAX技術(shù)是集計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)科相結(jié)合的綜合性學(xué)科,因此,該系統(tǒng)應(yīng)用人員也應(yīng)是具有計(jì)算機(jī)應(yīng)用和工程專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的綜合性人才,只有重視人才的培訓(xùn)和知識(shí)更新,才能更好地適應(yīng)日益發(fā)展的CAX技術(shù)的需要。人員培訓(xùn)應(yīng)由企業(yè)、軟件商、高等院校及科研院所等單位來承擔(dān)。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 輔助設(shè)計(jì) 藝術(shù)設(shè)計(jì) 應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,使得計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)逐漸滲透入人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的方方面面。計(jì)算機(jī)作為一種高效電子工具,其應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于機(jī)械、航空、電子等工業(yè)領(lǐng)域。但是由于計(jì)算機(jī)軟件的快速發(fā)展,使得計(jì)算機(jī)也開始在其他原本與理工無關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。通過AutoCAD、Photoshop等相關(guān)輔助設(shè)計(jì)軟件,計(jì)算機(jī)也開始在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)揮著輔助設(shè)計(jì)作用。
1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用特點(diǎn)
1.1 出色的表現(xiàn)性
通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)多種傳統(tǒng)視覺媒介的視覺效果。通過計(jì)算機(jī)軟件,設(shè)計(jì)人員不僅可以實(shí)現(xiàn)如毛筆、油畫、水彩、版畫等多種畫面效果,各位重要的是,還可以快速簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)藝術(shù)字、漸變效果、光線效果等較為復(fù)雜的視覺效果。并且不僅僅是可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)這些藝術(shù)效果,藝術(shù)設(shè)計(jì)人員還可以將這些藝術(shù)效果進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn),比如在油彩畫中插入國畫效果,在版畫中加入簡(jiǎn)便等,從而是相關(guān)藝術(shù)作品可以達(dá)到以前手繪創(chuàng)作無法達(dá)到的效果。
同樣,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在演示效果上的表現(xiàn)能力上也是同樣出色。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中,對(duì)于一些三維模型演示效果一直是相關(guān)工作人員頭疼的項(xiàng)目之一,三維演示不僅首先要考慮如何選擇最合適角度來使二維平面可以充分展現(xiàn)三維場(chǎng)景,還要考慮光影等效果如何與演示進(jìn)行結(jié)合。而通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則大大簡(jiǎn)化了相關(guān)工作量,如3D Max、Maya等軟件,設(shè)計(jì)人員可以直接將3D模型置于場(chǎng)景之中,通過移動(dòng)攝像機(jī)或調(diào)整模型拜訪角度來選取合適效果,甚至可以做成實(shí)時(shí)控制形式,根據(jù)演示需要,及時(shí)調(diào)整角度。并且在進(jìn)行演示時(shí),可以快速構(gòu)建演示場(chǎng)景、光影角度等外部環(huán)境。從而取得出色的演示效果。
1.2 較高的創(chuàng)作效率
使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)輔助最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是修改方便,在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,由于使用主要材料是紙張,因此在進(jìn)行修改工作時(shí),往往非常麻煩,牽一發(fā)而動(dòng)全身,甚至一些錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致繪圖、雕刻等作品需要重新進(jìn)行創(chuàng)作,無疑增加了創(chuàng)作工作量。但是如果使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作,則可以避免相關(guān)問題帶來的困擾,通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件“所見即所得”的特性,設(shè)計(jì)師可以直接對(duì)需要修改的部分進(jìn)行替換、縮放、旋轉(zhuǎn)甚至刪除等效果,并且可以實(shí)時(shí)看見修改后的實(shí)際效果,從而可以快速對(duì)修改方案進(jìn)行調(diào)整,從而使修改工作可以取得預(yù)想效果,提升創(chuàng)作效率。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)還可以極大縮短設(shè)計(jì)工作周期。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),有很多設(shè)計(jì)工作都是在進(jìn)行重復(fù)工作,比如設(shè)計(jì)人員在繪制一個(gè)大樓,那么大樓上的窗口在很多情況下,其外形都是一樣的,那么如果使用傳統(tǒng)手繪創(chuàng)作,則需要?jiǎng)?chuàng)作人員一個(gè)窗口接著一個(gè)窗口繪制,這無疑是非常無聊且耗費(fèi)時(shí)間的。但是通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則可以極大減少此類工作的工作量,設(shè)計(jì)人員可以將如窗口之類的圖形進(jìn)行保存,然后直接進(jìn)行復(fù)制工作即可。更為重要的是,通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員還可以將配色方案、色調(diào)等信息進(jìn)行儲(chǔ)存,在需要時(shí)直接調(diào)出即可,而這種操作相對(duì)于傳統(tǒng)手繪操作,無疑是巨大進(jìn)步,通過此類操作可以使設(shè)計(jì)人員節(jié)省下大量時(shí)間,從而提升工作效率。
1.3 簡(jiǎn)易的圖像處理
圖像處理工作主要是指將外部采集的圖像輸入電腦進(jìn)行修改等再次創(chuàng)作的過程。而這在過去進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)是很難做到。相關(guān)設(shè)計(jì)人員幾乎不可能在一張拍攝的照片或者他人的作品上進(jìn)行直接創(chuàng)作。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則可以提供相關(guān)功能,比如設(shè)計(jì)人員可以直接通過掃描或直接拷貝數(shù)據(jù)等方式,將圖像導(dǎo)入電腦,然后直接對(duì)圖像進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)人員可以通過Photoshop軟件直接對(duì)畫面進(jìn)行裁剪、復(fù)制、調(diào)整等,或者直接將其轉(zhuǎn)化為手繪圖,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于圖像的二次創(chuàng)作,通過這種圖像處理可以幫助設(shè)計(jì)人員快速實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)思路的學(xué)習(xí)和對(duì)圖像數(shù)據(jù)的處理,從而提升藝術(shù)設(shè)計(jì)效果。
2 計(jì)算機(jī)輔助對(duì)于藝術(shù)審美的影響
計(jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)于很多專業(yè)領(lǐng)域影響都是十分巨大的,對(duì)于藝術(shù)審美的影響亦是如此。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)而巨大的變革。通過計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù),設(shè)計(jì)人員可以創(chuàng)作出在傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)中無法創(chuàng)作的作品,因而使人們對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)也有了全新的認(rèn)識(shí),進(jìn)而產(chǎn)生新型設(shè)計(jì)審美意識(shí)和相關(guān)思維方式。設(shè)計(jì)人員可以使用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)建漫游演示動(dòng)畫,從而可以逼真的模擬出實(shí)際場(chǎng)景,觀眾則可以通過這種演示模式從不同視角瀏覽空間效果,使人身臨其境,而這種演示模式是在傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)中難以想象的,并且通過設(shè)計(jì)人員可以在演示過程中插入多樣的燈光和音響,來提升演示效果。這些豐富多彩的演示效果,在使觀眾得到全新藝術(shù)體驗(yàn)同時(shí),也對(duì)觀眾審美觀產(chǎn)生了潛移默化影像。
首先,計(jì)算機(jī)輔助使觀眾對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)提出了更高視覺效果。由于計(jì)算機(jī)輔助,使得傳統(tǒng)單一不變的設(shè)計(jì)效果越來越難以適應(yīng)藝術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì),觀眾需要更加刺激、多樣的視覺、聽覺體驗(yàn)。而這無疑會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平提出了更高要求,相關(guān)設(shè)計(jì)人員也需要加強(qiáng)與觀眾的交流和溝通,從而設(shè)計(jì)出更加符合觀眾興趣的作品。
其次,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的同時(shí),也隨之產(chǎn)生了相應(yīng)的藝術(shù)元素,比如音樂中的“電音”效果、動(dòng)畫領(lǐng)域的動(dòng)畫渲染效果等,這些都是傳統(tǒng)藝術(shù)中不存在的新型藝術(shù)元素。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí),也需要考慮將這些元素加入藝術(shù)作品中,以提升作品效果。
3 結(jié)束語
信息技術(shù)在得到快速發(fā)展同時(shí),也使得文化藝術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)不僅提升了創(chuàng)作效率,也使藝術(shù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。因此正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)輔助,不僅可以使相關(guān)設(shè)計(jì)人員提升創(chuàng)作水平,也可以文化創(chuàng)意關(guān)企業(yè)發(fā)展壯大,從而提升行業(yè)整體水平。
參考文獻(xiàn)
[1]田文雅.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,21(3):46-49.
作者簡(jiǎn)介
辛志偉(1980-),男,吉林省白山市人。碩士學(xué)位?,F(xiàn)為吉林藝術(shù)學(xué)院助教。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】人工智能;計(jì)算機(jī);輔助教學(xué);應(yīng)用
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一種新興的教學(xué)手段,幫助課堂進(jìn)入到一種更加智能化和現(xiàn)代化的環(huán)境與條件中,將傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法與多媒體和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,為學(xué)生營造更好更有趣的教學(xué)氛圍。但是由于技術(shù)的不成熟以及經(jīng)驗(yàn)的不充分,導(dǎo)致其依舊存在問題和不足。
1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)開展現(xiàn)狀和發(fā)展困境
1.1缺少開放包容的特性
近年來,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開發(fā)和應(yīng)用已取得了一些較好的成績(jī),但由于我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新起步較晚,對(duì)于計(jì)算機(jī)教學(xué)的發(fā)展與改革依舊存在較多的不足和缺陷。首先是在開放包容性上的缺失。這一缺失的原因主要來自于兩個(gè)方面,第一個(gè)方面是思想上的落后和閉塞,人們對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的態(tài)度依舊存在負(fù)面和抵觸的情緒,這是由于害怕計(jì)算機(jī)的加入讓課堂和教學(xué)秩序失控,所以并沒有充分開發(fā)和展現(xiàn)出計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。第二個(gè)方面是技術(shù)層面上的限制,我國對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的課件和軟件技術(shù)都只是按照一種最傳統(tǒng)和安全的方式進(jìn)行,缺少探索和冒險(xiǎn)的精神、開放和包容的態(tài)度[1]。
1.2缺少人機(jī)交互的能力
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)過程中,計(jì)算機(jī)不僅僅是一個(gè)信息的載體,更應(yīng)該將其當(dāng)作課堂的一份子,能夠充分參與到整個(gè)課堂的活動(dòng)和教學(xué)工作中。但是大多數(shù)的智慧課堂在使用計(jì)算機(jī)時(shí),僅僅利用其多媒體的播放功能,教學(xué)的主體和主要角色依舊是教師,只是把課本和板書照搬到了多媒體課件中。教學(xué)的內(nèi)容仍然是枯燥和單一的,學(xué)生依舊帶有一種被強(qiáng)迫的學(xué)習(xí)心理。這種教學(xué)缺乏人機(jī)之間的交互,機(jī)器不能自主獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)和對(duì)知識(shí)的掌握情況,學(xué)生也無法通過計(jì)算機(jī)主動(dòng)地得到反饋和解答,讓人機(jī)之間僅僅是流程化的配合和交流。在這種刻板的學(xué)習(xí)模式下,甚至?xí)屢徊糠謱W(xué)生喪失學(xué)習(xí)的樂趣和興趣。
1.3缺少課程教學(xué)的特點(diǎn)
不同的課程有著不同的教學(xué)重點(diǎn)和偏向,這就對(duì)教師的教學(xué)工作提出了更高的要求,計(jì)算機(jī)的加入,本來應(yīng)該能夠?yàn)榻處熖峁┮粋€(gè)新的教學(xué)方向和思路,但是由于計(jì)算機(jī)的便捷性導(dǎo)致一部分教師產(chǎn)生偷懶和敷衍的教學(xué)心態(tài),在教學(xué)過程中全程使用多媒體播放課件,喪失了課程自身的特性和特質(zhì)。尤其是一些對(duì)實(shí)踐能力要求較高的課程,教師過度使用計(jì)算機(jī)只會(huì)導(dǎo)致教學(xué)趣味性的流失。
1.4缺少師生互動(dòng)的樂趣
教師作為課堂教學(xué)的主要角色,不僅僅是要把知識(shí)以一種通俗外化的形式傳遞給學(xué)生,更是應(yīng)該做學(xué)生心理特征的發(fā)掘者、學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的糾正者和幫助者。教師的鼓勵(lì)和贊許都會(huì)對(duì)學(xué)生起到重要作用。但是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)之后,教師將更多的精力放到了如何制作精美的教學(xué)課件上,而忽略了與學(xué)生之間最直接的感情和語言交流,喪失師生互動(dòng)的樂趣。
1.5缺少有序的教學(xué)策略
教學(xué)策略是保證一節(jié)課是否能夠有序開展和進(jìn)行的重要條件與因素。但是計(jì)算機(jī)參與和設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié),只是一個(gè)程式化的展示,在課堂上會(huì)遇到多種多變的教學(xué)情況,一旦在某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的教學(xué)步驟全部打亂,陷入一種無序的狀態(tài)中[2]。1.6缺少靈活的智能性能計(jì)算機(jī)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用在我國已經(jīng)逐漸形成了一套完善和成熟的體系,但是計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用與引進(jìn)時(shí)間并不長,導(dǎo)致當(dāng)前多數(shù)計(jì)算機(jī)輔助下的課堂并不具備充分的靈活和智能性,大部分的教學(xué)工作和考核評(píng)價(jià)工作依舊是由教師人工完成,對(duì)于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)掌握也有所偏差。
2人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用
2.1建立知識(shí)庫
人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中應(yīng)用的主要原則,就是將深度學(xué)習(xí)與認(rèn)知學(xué)的理論知識(shí)作為整個(gè)程序模塊設(shè)計(jì)開發(fā)的基礎(chǔ),通過建立一個(gè)知識(shí)庫,將收集到的知識(shí)案例進(jìn)行分類,訓(xùn)練機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,從而提取和分析出不同學(xué)生在不同的知識(shí)中所表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)能力與掌握熟練程度,進(jìn)而可以有針對(duì)性和有選擇性地進(jìn)行復(fù)習(xí)與鞏固,達(dá)到機(jī)器代替部分人工教學(xué)、緩解教師壓力的目的。第一步就需要進(jìn)行知識(shí)庫的建立,主要包括了專家決策的核心系統(tǒng)對(duì)所輸入的知識(shí)進(jìn)行判斷與篩選調(diào)取。同時(shí)知識(shí)庫還可以實(shí)現(xiàn)共享的功能,對(duì)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)化與提煉,做到精益求精。知識(shí)庫的搭建應(yīng)該要盡量簡(jiǎn)單和易修改[3]。
2.2打造專家模塊
在建立了知識(shí)庫之后,就需要圍繞人工智能教學(xué)的主要目的進(jìn)行專家模塊的打造,專家模塊存在的意義在于能夠?qū)⑵浔扔鳛檎麄€(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的推理機(jī)。在需要和使用的情況下,由專家模塊自動(dòng)隨機(jī)地生成問題,并且可以通過知識(shí)庫的相關(guān)內(nèi)容調(diào)取形成答案并充分解釋。其次,專家模塊的另一個(gè)作用就在于能夠幫助評(píng)價(jià)和考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,實(shí)現(xiàn)一種更加公正透明的評(píng)價(jià)過程。在進(jìn)行專家模塊打造時(shí),通常使用的是兩種方法,一種是固定算法,即根據(jù)題庫的問題模板,循規(guī)蹈矩、規(guī)規(guī)范范地進(jìn)行問題的設(shè)立和解答的編寫。而另一種就是啟發(fā)策略,這種專家模塊更多的是引導(dǎo)學(xué)生通過簡(jiǎn)單和有限的提示信息,自己推理摸索找尋正確的答案和解決方案。除此之外,專家模塊還可以自動(dòng)匹配,依據(jù)學(xué)生能力分配問題。
2.3建立學(xué)生模塊
與專家模塊相互配合相互輔助的就是學(xué)生模塊。學(xué)生模塊的本質(zhì)其實(shí)也屬于專家系統(tǒng),模塊內(nèi)部所存儲(chǔ)和容納的是學(xué)生的不同學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)行為特征。這個(gè)模塊建立的目的主要是兩個(gè),一個(gè)是為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤習(xí)慣和方法被快速識(shí)別,并且能夠通過機(jī)器語言進(jìn)行記憶與編譯,從而建立一個(gè)比較完整和全面的錯(cuò)誤類型數(shù)據(jù)庫,進(jìn)而深層分析找到錯(cuò)誤的原因。第二個(gè)目的就是為了幫助學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤學(xué)習(xí)行為和習(xí)慣進(jìn)行解釋,從更加深層次的角度挖掘?qū)W生由于知識(shí)理論掌握不充分而導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因。學(xué)生模式的建立一般依靠的就是人工智能的自我學(xué)習(xí)和接受訓(xùn)練讓系統(tǒng)能夠建立起模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行模擬。這樣在上一步打造的專家模型就可以為學(xué)生模型提供一個(gè)對(duì)比的樣本,專家模型的兩種運(yùn)算和教學(xué)方式可以分別評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)錯(cuò)誤[4]。
2.4優(yōu)化教學(xué)模塊
教學(xué)模塊是人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),教學(xué)模塊的內(nèi)容是基于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)劃之上的。在計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行交互的過程中,教學(xué)策略主要是由教學(xué)的不同分支來體現(xiàn),能夠達(dá)到較好的發(fā)散性和綜合性的效果。但是其不足的地方也比較明顯,那就是只能按照某一類型或者某一個(gè)的教學(xué)方法進(jìn)行,系統(tǒng)不能快速地根據(jù)不同內(nèi)容識(shí)別和選擇最適合最有效率的教學(xué)模式。具體的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)過程就是將專家模塊和學(xué)生模塊的內(nèi)容進(jìn)行連接和合并,將專家模塊生成的問題及答案與學(xué)生模塊中上傳和學(xué)習(xí)到的進(jìn)行對(duì)比,選擇覆蓋或者是分析提取,能夠比較客觀地發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的理解性偏差和實(shí)踐性錯(cuò)誤。之后再將結(jié)果傳回到知識(shí)庫中,調(diào)用相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容,形成一個(gè)完整的反饋鏈,幫助教師做出教學(xué)決策,調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)規(guī)劃。但是這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)也應(yīng)該充分考慮到諸多情況和因素,因此在條件判斷時(shí)應(yīng)加入更多的循環(huán)。
2.5開發(fā)智能接口模塊
人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式中的應(yīng)用和融合最后一步就是要開發(fā)出一個(gè)穩(wěn)定和高效能的智能接口模塊,主要作用是為了連接學(xué)生和計(jì)算機(jī)之間的信息交換和溝通,即進(jìn)行信息的輸入與傳出。在接收到學(xué)生傳遞的學(xué)習(xí)信號(hào)后,接口模塊要及時(shí)調(diào)動(dòng)起教學(xué)模塊、專家模塊和學(xué)生模塊,把信息傳遞給不同模塊處理,之后再由教學(xué)模塊所作出的教學(xué)決策和結(jié)果論證信息輸出反饋給人,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器語言與人類語言之間的轉(zhuǎn)化。一個(gè)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且具備較高實(shí)用性和參考性的教學(xué)系統(tǒng),一定融匯了思想教學(xué)、策略和心理學(xué)等多方面的因素和知識(shí)內(nèi)容體系,所以智能接口模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā),一定要全面考慮這些成分,開發(fā)出更加靈活多變的接口模塊[5]。
3結(jié)語
人工智能在近年來獲得了快速的發(fā)展和進(jìn)步,成為我國當(dāng)前各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之內(nèi)炙手可熱的先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開展和改革來說,人工智能的融入與應(yīng)用有著重要的價(jià)值與意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:CADCAMCAX應(yīng)用
[summary]:quickdevelopmentthatCAD/CAE/CAMtechniqueispushingthemanufacturingindustryfromtheproducttodesigntomaketechnocracyaseriesdeep,completely,havethereplacingofprofoundmeaning.CAtheDisnotonlyandonlyis"jiltthedrawingboard"alreadyandgraduallyknowforpeople.Thistextdiscussedthecalculatortolendsupporttothedeepoftechnique(CAX)toapplytheinsidesuchasthebusinessenterprisetoprogramfromthepracticalangle,andthesoftwarechoosethetype,personnelthetraining,applicationexpansionetc.theproblem,methodtowardsCAD/CAMsoftwarechosetypemadethepointintroductionwithstep,andtryhardfortohavethefunction,advanced,science.
Keywords:CADCAMCAXapplication
一.前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速普及,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到人們生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域,CAD--計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、CAPP--計(jì)算機(jī)輔助工藝過程管理、CAM--計(jì)算機(jī)輔助制造、CAQ--計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理統(tǒng)稱為CAX即計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),已為廣大工程技術(shù)人員所熟悉,CAX的應(yīng)用水平不僅是衡量企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造能力和技術(shù)先進(jìn)性的重要標(biāo)志,更進(jìn)一步影響著企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的生存空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
對(duì)于許多企業(yè)和工程技術(shù)人員而言,CAX早已不是"舊時(shí)玉謝堂前燕",CG---計(jì)算機(jī)輔助繪圖的應(yīng)用已深入人心,CG所實(shí)現(xiàn)的"甩圖板"固然是推動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在工程技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用所邁出的一步,但同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到相對(duì)于真正意義上的產(chǎn)品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成,AM--敏捷制造和CE---并行工程而言,無論在技術(shù)含量上,還是在預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益上這都只是第一步。因而,三維建模,智能化CAD以及PDMS---產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),乃至全系統(tǒng)集成等CAD的推進(jìn)深入工作又站在一個(gè)全新的起跑線上,重新面臨著整體規(guī)劃、軟件選型、人員培訓(xùn)、應(yīng)用推廣等問題.
二、企業(yè)級(jí)"CAX"應(yīng)用整體規(guī)劃
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。CAX應(yīng)用亦然。首要重點(diǎn)就是企業(yè)級(jí)的整體規(guī)劃,具體而言,包括時(shí)間、空間兩個(gè)方面。
在時(shí)間范疇上,企業(yè)CAX的應(yīng)用、深化作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,決不能一哄而上、一蹴而就的,所以從實(shí)施之初就應(yīng)當(dāng)立足生產(chǎn)實(shí)際,結(jié)合企業(yè)發(fā)展大計(jì),制定長期戰(zhàn)略,長計(jì)劃短安排,從CAD。CAM、PDM等系統(tǒng)的初步建立,逐步完善,到全面集成系統(tǒng)管理,步步為營,并依據(jù)各階段計(jì)劃落實(shí)情況和企業(yè)發(fā)展變化對(duì)計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>
在空間范疇上,由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)部門、工藝設(shè)計(jì)部門乃至車間級(jí)工藝人員都是CAX企業(yè)應(yīng)用的主體,故整體規(guī)劃工作必須立足現(xiàn)實(shí)情況,針對(duì)不同層次的應(yīng)用部門,人員定位作出不同規(guī)劃。例如:設(shè)計(jì)開發(fā)部門考慮配備高、中端CAD/CAM集成系統(tǒng)(三維造型、有限元分析);工藝部門、車間級(jí)CAD/CAM則可配備完整2D功能,簡(jiǎn)單3D功能(裝配、自動(dòng)編程);若只允許檢索、查閱,甚至可以只配備模型圖檔瀏覽工具,但應(yīng)當(dāng)特別指出兩點(diǎn):
1.各部門系統(tǒng)間數(shù)據(jù)、檔案應(yīng)確定交換通暢,各系統(tǒng)無虛連接;
2.不論高、中、低端系統(tǒng),也不論開發(fā)級(jí)規(guī)劃、車間級(jí)安排都應(yīng)預(yù)先考慮對(duì)將來的入企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM的軌道是否會(huì)產(chǎn)生副面效應(yīng)。
這里可舉軟件系統(tǒng)組合范例如下:
1、某模具廠,開發(fā)部門采用UG為CAD、CAM高端、SolidEdge為CAD中端;工藝部門以SolidEdgeOrigin3D為CAX平臺(tái),MasterCAM為CAM中端;車間級(jí)人員僅允許查閱,故采用SolidEdgeOrigin+Viewer;
2、企業(yè)長期使用AutoCAD,規(guī)劃設(shè)計(jì)部門以MDT為開發(fā)平臺(tái),工藝部門則采用AutoCAD/AutoCADLT,車間工藝員采用AutoCADLT/Viewer。
三、軟件選型
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)和CAX市場(chǎng)日益擴(kuò)大,基于各種運(yùn)行平臺(tái)、技術(shù)核心,定位于不同性能價(jià)位的CAD、CAM軟件百花齊放,性能及易用性更是長江后浪推前浪,令人眼花繚亂。對(duì)于以經(jīng)濟(jì)效益為核心的企業(yè)而言,只有最適合于自身產(chǎn)品開發(fā)的軟件才是最有價(jià)值的,因此,選型必須立足于自身產(chǎn)品,離開這一基本點(diǎn),任軟件技術(shù)先進(jìn),功能強(qiáng)大,終將淪為"雞肋"。通常,CAD、CAM軟件的選型分以下幾個(gè)步驟:
3.1.立足產(chǎn)品,需求定位
對(duì)軟件的選型應(yīng)切合實(shí)際,根據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)、復(fù)雜程度、企業(yè)內(nèi)部設(shè)備來明確需求定位,才不至于迷失于眾多CAD/CAM廠商的宣揚(yáng)中。例如對(duì)于一家電產(chǎn)品廠而言,其CAX系統(tǒng)只要定位于產(chǎn)品設(shè)計(jì),則它需要的是一個(gè)較強(qiáng)造型能力、裝配功能完善,工程出圖快捷的CAD系統(tǒng),通常還應(yīng)具備從頂向下的設(shè)計(jì)功能;對(duì)于產(chǎn)品呈系列化、改型頻繁的企業(yè)而言,對(duì)CAD系統(tǒng)的迫切要求則首先是具備強(qiáng)大參數(shù)化功能,甚至要求裝配的參數(shù)化,此外,造型(Modeling)--裝配(Assembly)--繪圖(Drafting)的全相關(guān)也是一個(gè)重點(diǎn);對(duì)于注塑模生產(chǎn)廠家而言,模具型腔常有復(fù)雜曲面,且企業(yè)自行擁有數(shù)控銑床或加工中心,則在配備具有優(yōu)良曲面操作能力和模具增強(qiáng)功能的三維CAD的同時(shí),還須引入較強(qiáng)NC(數(shù)控)編程能力的CAD軟件,對(duì)于復(fù)雜注塑件,模具設(shè)計(jì)中流動(dòng)分析常不可避免,這就要考慮Moldflow或C-Mold等CAE系統(tǒng),當(dāng)然,一個(gè)CAD/CAM/CAE一體的高端系統(tǒng)也可能是理想之選;又如某些企業(yè)產(chǎn)品在鈑金,管路上有所側(cè)重,他們對(duì)CAX的要求又迥然不同。
因而,任何一個(gè)CAD系統(tǒng)都不是全能的,針對(duì)不同產(chǎn)品和不同企業(yè),不同單位要求不同,軟件選型考察側(cè)重點(diǎn)必然不同,因此,具體選型開始務(wù)必立足產(chǎn)品,明確:什么樣的系統(tǒng)才是本單位所期待的--即需求定位。
3..2廣泛考察,多方研究
確定需求后,應(yīng)對(duì)整個(gè)CAX市場(chǎng)做一全面調(diào)查,對(duì)軟件功能、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、廠商資歷等進(jìn)行廣泛了解,在今天這樣一個(gè)信息時(shí)代,Internet盛極一時(shí),這項(xiàng)工作不過是舉手之勞,可以查詢CAX軟件供應(yīng)商、商站點(diǎn)來了解軟件資料、廠商概況、下載Demo演示信息,也可以上中立專業(yè)測(cè)試公司站點(diǎn),查詢軟件評(píng)價(jià)報(bào)告,比較測(cè)評(píng)表,還可以登錄專業(yè)院校、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用戶對(duì)各種CAX軟件的正面推崇、反面批駁,乃至唇槍舌戰(zhàn)的辯論,雖有可能失之偏頗,卻往往一針見血,切中要害,讓你了解到廠商提供資料以外的另外一面。當(dāng)然,正面接觸軟件商以獲取書面資料、軟件演示版或技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)介紹,都有助于對(duì)有關(guān)軟件的認(rèn)識(shí)。除此外,咨詢專業(yè)人士、考察軟件用戶、參觀兄弟企業(yè)均對(duì)選型大有裨益。
由于選型之初已明確要求,經(jīng)廣泛考察、多方研究后,即可初步擬訂幾種基本方案,通常這些方案在價(jià)位、技術(shù)優(yōu)勢(shì)或運(yùn)行環(huán)境上有所區(qū)別,但對(duì)企業(yè)需求均有可能較好滿足。
通常,許多企業(yè)傾向的主流軟件有:
流動(dòng)分析CAE:Moldflow、C-mold等;
低端CAD:AutoCADKMCADCAXA電子圖板等;
中端CAD:MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等;
中端三維CAD:SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等;
CAX集成化系統(tǒng):ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模塊化集成。
3.3.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試最終定型
針對(duì)基本方案的進(jìn)一步篩選,不僅應(yīng)大處著眼,更應(yīng)細(xì)處著手。典型的做法是邀請(qǐng)軟件商到企業(yè)做現(xiàn)場(chǎng)測(cè)評(píng),對(duì)各種方案的軟件功能進(jìn)行詳細(xì)比較,以企業(yè)典型產(chǎn)品和復(fù)雜產(chǎn)品為案例,重點(diǎn)考慮以下因素:
a、技術(shù)功能指標(biāo):造型核心,組件技術(shù),二維功能,三維功能,裝配功能等;
b、用戶界面指標(biāo):任何軟件的考評(píng)中,用戶界面都是一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)樗熊浖氖褂弥黧w均為人,所以易用性不言而喻不可或缺;
c、開放擴(kuò)展功能:文件轉(zhuǎn)換接口、二次開發(fā)能力、本地化國標(biāo)化程度,此外豐富的三方支援常對(duì)軟件后繼擴(kuò)展有重要影響;
d、價(jià)格定位--性能價(jià)格比;
e、服務(wù)水平:培訓(xùn)、技術(shù)支持、版本更新、疑難解答,包含軟件商的發(fā)展能力。
通過綜合評(píng)價(jià),軟件最終定型。
四、人員培訓(xùn)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);機(jī)械設(shè)計(jì);CAD;逆向工程;
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及其重要性
1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過計(jì)算機(jī)使用些繪圖軟件來幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。原本機(jī)械設(shè)計(jì)是通過手繪來完成的,通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行圖紙繪制節(jié)省大量時(shí)間,大大提高工作效率。利用計(jì)算機(jī)軟件,也便于設(shè)計(jì)師進(jìn)行一些其它操作,使設(shè)計(jì)更加合理,也方便設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行修改,從而使得產(chǎn)品具有更高質(zhì)量。另外在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)師還可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模擬,保證產(chǎn)品合理性。
1.2重要性分析
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程重要組成部分,是進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)前提。同時(shí)也是決定機(jī)械性能重要因素,性能好壞取決于設(shè)計(jì)質(zhì)量。狹義上講機(jī)械設(shè)計(jì)指在技術(shù)設(shè)計(jì)過程中,廣義上講機(jī)械設(shè)計(jì)要據(jù)設(shè)計(jì)者要求和現(xiàn)有條件,對(duì)機(jī)械工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度,機(jī)械零件形狀和大小能量傳遞方式進(jìn)行分析。并形成具體的描述作為機(jī)械制造的依據(jù)。這是個(gè)創(chuàng)造性工作,是建立在成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,只有結(jié)合兩者才能設(shè)計(jì)高質(zhì)量機(jī)器。
機(jī)械設(shè)計(jì)步驟都需計(jì)算機(jī)幫助,圖形編輯和數(shù)據(jù)計(jì)算都需借助軟件提供支持。除這些具體工作可利用計(jì)算機(jī)完成,還可據(jù)圖紙?jiān)谟?jì)算機(jī)上模擬模型,對(duì)產(chǎn)品性能和受力情況進(jìn)行分析,據(jù)出現(xiàn)狀況進(jìn)行相關(guān)修改不斷完善質(zhì)量,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)越來越廣的應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中。
2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用
2.1三維造型、工程分析和報(bào)表中應(yīng)用
采用實(shí)體造型設(shè)計(jì)時(shí),通過計(jì)算機(jī)對(duì)試題造型進(jìn)行相關(guān)處理會(huì)給設(shè)計(jì)工作帶來便利,通過軟件處理技術(shù),可將事物造型更加合理的展現(xiàn)出來。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使數(shù)據(jù)分析工作更簡(jiǎn)單,提高工作效率。機(jī)械設(shè)計(jì)中,對(duì)一些特殊數(shù)據(jù)和報(bào)表進(jìn)行相關(guān)說明時(shí)均可通過計(jì)算機(jī)輔助完成。
2.2逆向工程中CAD應(yīng)用
逆向工程是種吸收先進(jìn)設(shè)計(jì)的手段,技術(shù)研發(fā)很重要,但研發(fā)成本很昂貴,研發(fā)中受現(xiàn)有條件影響,一些技術(shù)需很長時(shí)間才能成熟。因而設(shè)計(jì)中要充分運(yùn)用科技成果,融合新技術(shù)基礎(chǔ)上要不斷創(chuàng)新。
二次世界大戰(zhàn)后,發(fā)達(dá)國家不斷提高計(jì)算機(jī)技術(shù),為機(jī)械生產(chǎn)提供技術(shù)保障。逆向工程只有在實(shí)物條件下,了解產(chǎn)品基礎(chǔ)上逆向構(gòu)造零部件模型,達(dá)到產(chǎn)品創(chuàng)新目的。在以前“逆向工程”應(yīng)用中主要集中在實(shí)物方面,在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)體現(xiàn)出產(chǎn)品性能,可通過坐標(biāo)測(cè)量方法,CAD制圖軟件把實(shí)物轉(zhuǎn)化成虛擬模型。利用計(jì)算機(jī)輔助功能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工,可運(yùn)用多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)??衫脭?shù)據(jù)繪制網(wǎng)格,并對(duì)點(diǎn)進(jìn)行模擬,得到連續(xù)曲面再對(duì)曲面進(jìn)行修復(fù)進(jìn)而獲得實(shí)物模型。利用SCAN一TOOLS技術(shù)在生成曲面進(jìn)行裁剪、延伸等工作,把曲面轉(zhuǎn)換成實(shí)體,利用相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì),完成模型重建。
2.3汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)中CAD應(yīng)用
CAD 技術(shù)是企業(yè)技術(shù)的應(yīng)用先鋒。此技術(shù)使我國傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)生變革。新技術(shù)興起,對(duì)我們汽車企業(yè)起推動(dòng)作用。模具制造、數(shù)控加工等方面都起強(qiáng)大作用。如汽車模具CAD技術(shù)、汽車車身覆蓋件CAD技術(shù)、在汽車行業(yè)中制造屬于密集型和勞動(dòng)密集性產(chǎn)業(yè)。
汽車覆蓋是汽車車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、金屬板材等內(nèi)部零件。是由汽車覆蓋件組裝而成,不但功能強(qiáng)大,且大方、美觀、質(zhì)量極好、表面光順。在新設(shè)計(jì)與開發(fā)中的汽車,車身占據(jù)主導(dǎo)地位,尤其是沖壓模具設(shè)計(jì),車身傳統(tǒng)開發(fā)是以實(shí)物模型為車身提供可用信息,其中易出誤差、實(shí)物模型變形等因素,會(huì)影響車身沖壓模具設(shè)計(jì)精度與效率。若想提高精度與效率,保質(zhì)保量完成就要打破傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)、制作方法。其中采用CAD技術(shù)是關(guān)鍵。
一般情況下,沖壓模具要經(jīng)過拉深、修邊、整形、沖孔等幾道工序。其中最重要是補(bǔ)充面設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)實(shí)體模具時(shí)要避免內(nèi)腔、凹、凸模、加強(qiáng)助等潛在干擾因素,可利用CAD技術(shù)。設(shè)計(jì)實(shí)體模具前要先繪制出數(shù)控刀具路徑程序,再檢查加工過程可行性。在沖壓零件表面設(shè)計(jì)中必須要使用專用曲面設(shè)計(jì)軟件,才可保證沖壓零件表面和模具表面一致。
CAD 技術(shù)在構(gòu)建模型、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真產(chǎn)品和間庫使用中起到非常關(guān)鍵作用。雖然CAD技術(shù)能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化,便于與 CAM 相結(jié)合,但計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度慢、軟件占硬盤和內(nèi)存空間大、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度較低、專用行不強(qiáng)、開放性、可靠性和規(guī)范性不夠。但是只修改對(duì)應(yīng)參數(shù)和局部區(qū)域修改可提高設(shè)計(jì)效率。
3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和不足
3.1計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用使得設(shè)計(jì)周期縮短
采用以往設(shè)計(jì)方式,對(duì)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)零件需要很長時(shí)間,而若采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì),就可用些簡(jiǎn)單幾何體組建復(fù)雜幾何機(jī)構(gòu),大大降低難度,還可對(duì)零件進(jìn)行重組,設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的產(chǎn)品,不僅縮短設(shè)計(jì)周期,開提高工作效率。
3.2計(jì)算機(jī)輔助的應(yīng)用使得零件的設(shè)計(jì)和修改更加方便
進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)若出現(xiàn)一些不匹配,采用以往方式,修改會(huì)很麻煩,但在計(jì)算機(jī)輔助下,可把零件放在裝配環(huán)境中試驗(yàn),可方便的看出零件設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟,修改起來也容易找出問題所在,為零件修改提供便利。
3.3計(jì)算機(jī)輔助在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有利于觀察零件的裝配
在機(jī)械設(shè)計(jì)中,我們知道采用不同的裝配關(guān)系可以出現(xiàn)不同的效果。利用計(jì)算機(jī)輔助可以把不同的裝配關(guān)系進(jìn)行演示,如果不符合相關(guān)要求的裝配關(guān)系,那么查找器就可以進(jìn)行顯示,這樣就方便我們對(duì)錯(cuò)誤的部分進(jìn)行修改。另外,計(jì)算機(jī)輔助的使用還可以使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提升,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中有許多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,這就使得設(shè)計(jì)更加的完善,從而使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到很大的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]姜煒.逆向工程技術(shù)在機(jī)械零件制造中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢(決策管理). 2010(04)
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