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2013.12 三维数字化技术在现代制造中的应用 主讲人：彭广威 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？ 什么是“三维数字化技术” 3D digital technology 3D：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-Reverse Engineer）RE 三维仿真分析（3D-CAE） 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 Alias AutoCAD CATIA CAXA Creo（Pro/E） Siemens NX（UG） Solidworks 中望CAD Inventor Cimatron MasterCAM UG CAM Abaqus Ansys Moldflow MSC Adams Algor Fluent MATLAB 模具/数控专业 AutoCAD CATIA CAXA Creo（Pro/E） Siemens NX（UG） Solidworks ZW3D Inventor Cimatron MasterCAM UG CAM Ansys Moldflow Fluent AutoForm PowerMill 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 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。 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MRP II 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 ?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 ?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 劳动强度大 设计重用度低 更改困难 三维数字化设计 电子图板 手工绘图 ? 2010 PTC Notes PowerPoint Excel Networks Hardware Software Users MS Word Excel MS Word MS Office Browser MS Bundle 286 386 Intranet 486 Extranet Pentium Increased Stability 绘图板 2维电子图板 3维建模 虚拟现实 智能设计 从2维画图工具