当前课程知识点:数字化设计 > 第1章 绪论 > 1.6 数字化设计的应用 > 教学视频
同学
你好
这小节我们将介绍数字化设计技术的具体应用
我们首先从产品的表达开始
这个框图是我们第一讲的时候给大家介绍的
产品设计的过程当中进行产品详细设计的几个步骤
那么我们看从概念设计到详细设计
一直到分析优化和出产品的详细设计文档
它都是围绕产品的表达来展开的
所以我们具体看一下产品的表达
那么传统的产品表达是这样一种模式
首先设计师根据自己的专业知识和自己的
创造性
在头脑当中想象出它要进行设计的产品的具体
结构和形状
然后运用它的专业知识
也就是传统产品表达当中的投影制图的知识
来通过手工绘图的方式
在纸质介质上绘制出这个产品的二维的工程图样
因此在这个产品表达当中
二维工程图样是传统产品表达的主要形式
那么下一步其他人员
比如说制造者或者是工程师
在理解它的设计方案的时候
也需要运用专业的知识
也就是投影知识
来通过阅读这张图去想象出具体的产品的结构
在头脑当中把它还原出来
所以整个这个过程就非常形象地描述了
传统产品的表达过程
也就是以二维工程图样为核心的表达过程
那么这个产品表达的形式其实有很多弊端
比如说第一个
产品表达的不直观
也就是不形象
你看我们这张图
一般的人员是看不懂的
就必须具有专业知识的人
才能把它看明白
所以它不直观
第二个
它具有产品信息表达不全面的这么一个缺陷
也就是说运用有限的二维工程图样表达的
产品信息是不完整的
那么如果要为下一步的制造和分析提供数据
我们必须在这样的图纸的基础上进行产品数据的
二次的加工
才能提供完整的数据
这个过程我们演示了产品的传统表达方式
随着计算机技术和信息技术的发展
我们把计算机技术应用到产品的设计当中去
形成了数字化产品设计技术
那么由数字化设计技术
参与的产品设计的表达方式是什么样子
我们通过这张图就可以看出来
首先还是我们的设计人员运用自己的专业知识
和创造性来构造出产品的具体结构
然后通过人与数字化设计系统之间的高度的
协同和交互来完成产品的三维建模
形成的表达就是产品的虚拟样机
虚拟样机虽然是虚拟的
但是具有非常好的直观性
那么其它的设计人员在理解设计方案的时候
就非常简单和方便了
那么下一步我们可以通过数字化样机来直接
将他的相关数据传递给分析和制造系统
也可以直接由数字化样机来生成二维的工程图样
所以我们看数字化产品表达方案具有以下的
这些好处
第一个就是表达非常直观
照比前面的图纸表达要直观方便
所以像这样的模型我们一般人都能看得懂
第二个就是产品信息表达的比较全面
而且与产品的三维模型关联度比较高
这样一来
我们可以将数字化模型当中的相关数据直接
传递给后面的产品分析优化和制造等系统
这就是产品表达的数字化表达
所以我们说它是非常先进的
也是目前使用非常广的一种产品设计和表达方式
那么它真正的在设计当中究竟起到什么样的作用呢
我们下面看数字化设计的具体应用
第一个就是布局设计
我们看一个例子
下面这张图非常全面的演示的一个产品
从布局方案设计一直到分析的过程
首先我们在一个系统当中建造一个产品的机构布局
这个布局把整个产品的系统表达得非常清楚
然后我们在布局的基础上来构建每个零件
进而形成整个产品的数字化的虚拟装配
也就是它的样机
然后我们通过对样机进行动态仿真
可以分析出每个零件每个部件的运动的相关参数
以及其他的一些参数
那么这个过程我们叫做产品的系统设计
所以数字化设计参与设计的第一个位置
或者叫第一个功能
就是它的布局设计
它主要是在产品的概念设计阶段
这是第一个应用
下面我们看一下数字化设计技术的第二个应用
也就是在产品的结构设计阶段的应用
我们可以通过建立产品的三维模型和数字化
样机来实现产品的数字化设计
也就是进行零件建模和虚拟装配
下面我们看一下这个例子
这是一个台虎钳的三维数字化模型
那么整个装配体是如何来的
首先我们在三维设计系统当中构建了台虎钳的
每个零件的三维模型
这里面我只是举了两个模型
一个是他的台前体
一个是它的丝杠
那么其他的这些零件
我们可以用同样的方法把它建造出来
然后将这些零件按照装配连接关系
把它组装成数字化样机
这就是数字化设计技术在产品设计当中的一个
主要应用
也就是产品的结构设计
它的三维建模和数字化
虚拟装配
第三个应用就是在产品的分析和评价阶段
我们可以使用数字化设计技术来进行产品的
动态仿真和优化分析
也就是进行动态仿真
来检验产品设计的结果
进行零部件的有限元分析来对产品进行优化设计
分析主要是对产品的应力和应变进行分析
来摸清整个产品的受力和变形的情况
进而提出优化设计的方案
下面我们看一下这个例子
比如说这是一个对刚才台虎钳产品当中的一个零件
丝杠的一个强度分析
也就是有限元分析的过程
首先我们对这个零件进行施加载荷和边界条件
然后对他进行网格划分
然后通过系统进行自动的计算
就可以得到整个丝杠零件的应力和应变的分布情况
这边有一个云图颜色的深浅
代表了受力和变形的大小情况
你看我们这个过程就是一个典型的对产品进行
分析的过程
这是我们数字化设计的第三个应用
也就是产品的分析
那么第四个应用就是在产品设计
进行详细文档输出阶段的工程图设计阶段
也就是通过数字化设计系统
我们可以完成产品的相关的详细设计
图样的输出
我们比如说刚才的台虎钳的其中的一个零件
我们可以通过三维设计系统
将该模型直接转化成一个二维的工程图样
那么这个工程图样就可以被下一步
比如说制定各种计划以及车间制造的时候使用
也就是他就是一个产品的详细设计文档
那么以上四个方面
我们数字化设计系统
在整个产品表达当中的具体应用
在后面的课程当中
我们将具体学习这四个应用是如何实现的
这一节的内容我们就讲到这
我们下节再见
-1.1 课程导学
--课程导学
-1.2 课程参考文献
-1.3 本章教学计划
--第1章学习任务书
-1.4 数字化设计的概念与研究内容
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-1.5 数字化设计系统的组成
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-1.6 数字化设计的应用
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-1.7 基于特征的参数化建模技术
--教学课件
--章节测验
-2.1 本章教学计划
--第2章学习任务书
-2.2 Solid Works系统简介
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-2.3 Solid Works用户界面
--教学课件
-2.4 Solid Works常用工具
--教学课件
-2.5 实训课题1:Solid Works基本操作
--实训课题
-3.1 本章教学计划
--第3章学习任务书
-3.2 草图概述
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-3.3 绘制和编辑草图
--教学课件
-3.4 添加几何关系和尺寸
--教学课件
-3.5 添加方程式和链接数值
--教学课件
-3.6 绘制3D草图
--教学课件
--教学视频
-3.7 草图绘制实例
--教学课件
--教学视频
-3.8 实训课题2:草图设计
--实训课题:草图设计
-4.1 本章教学计划
--第4章学习任务书
-4.2 零件设计概述
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-4.3 创建参考几何体
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-4.4 创建拉伸特征
--教学课件
--章节测验
-4.5 创建旋转特征
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-4.6 零件建模实例1
--教学课件
--教学视频
-4.7 实训课题3:零件建模(一)
--实训课题:零件建模(一)
-4.8 创建扫描特征
--教学课件
--章节测验
-4.9 创建放样特征
--教学课件
--章节测验
-4.10 零件建模实例2
--教学课件
--教学视频
-4.11 实训课题4:零件建模(二)
--实训课题:零件建模(二)
-4.12 创建放置实体特征
--教学课件
--章节测验
-4.13 编辑特征
--教学课件
--章节测验
-4.14 创建和管理配置
--教学课件
--章节测验
-4.15 零件建模实例3
--教学课件
--教学视频(一)
--教学视频(二)
--教学视频(三)
-4.16 实训课题5:零件建模(三)
--实训课题:零件建模(三)
-5.1 本章教学计划
--第5章学习任务书
-5.2 装配体概述
--教学课件
--章节测验
-5.3 装配体设计与编辑
--教学课件
--章节测验
-5.4 使用装配体
--教学课件
--章节测验
-5.5 装配体设计实例
--教学课件
-5.6 实训课题6:产品综合设计
--综合设计课题:千斤顶
-6.1 本章教学计划
--第6章学习任务书
-6.2 工程图概述
--教学课件
--章节测验
-6.3 创建和编辑视图
--教学课件
-6.4 注释工程图
--教学课件
--教学视频
-6.5 工程图设计实例
--教学课件
-6.6 实训课题7:产品综合设计
--综合设计课题:行程开关
-7.1 本章教学计划
--第7章学习任务书
-7.2 二维绘图与Auto CAD系统
--教学课件
--章节测验
-7.3 Auto CAD系统用户界面
--教学课件
--章节测验
-7.4 Auto CAD系统基本操作
--教学课件
--章节测验
-7.5 实训课题8:Auto CAD系统的基本操作
--实训课题
-8.1 本章教学计划
--第8章学习任务书
-8.2 作图初始化概述
--教学课件
--教学视频
-8.3 作图环境设置
--教学课件
--教学视频
-8.4 图层管理
--教学课件
--章节测验
-8.5 对象捕捉
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-8.6 显示控制
--教学课件
--教学视频
--章节测验
-8.7 实训课题9:Auto CAD系统的作图初始化
--实训课题:作图初始化
-9.1 本章教学计划
--第9章学习任务书
-9.2 二维绘图概述
--教学课件
--教学视频
-9.3 二维绘图命令
--教学课件
--章节测验
-9.4 图块的建立与插入
--教学课件
--章节测验
-9.5 图案填充
--教学课件
--章节测验
-9.6 实训课题10:Auto CAD系统的二维图形绘制
--实训课题:二维绘图
-10.1 本章教学计划
-10.2 图形编辑与对象选择
--教学课件
--章节测验
-10.3 二维图形编辑命令
--教学课件
--教学视频:ERASE(擦除)、OOPS(恢复)、U(取消)、REDO(重做)
--教学视频:COPY(复制)、MOVE(平移)、ROTATE(旋转)、SCALE(缩放)
--教学视频:OFFSET(偏移)、ARRAY(阵列)、MIRROR(镜像)
--教学视频:TRIM(修剪)、EXTEND(延伸)、STRETCH(拉伸)、BREAK(打断)
--教学视频:FILLET(圆角)、CHAMFER(倒角)、EXPLODE(分解)
--章节测验
-10.4 二维绘图实例
--教学课件
-10.5 实训课题11:Auto CAD系统的二维图形编辑
--实训课题:图形编辑
-11.1 本章教学计划
-11.2 文本样式的设置
--教学课件
-11.3 文本的书写与编辑
--教学课件
--章节测验
-11.4 尺寸样式的设置
--教学课件
--教学视频
-11.5 尺寸的标注与编辑
--教学课件
--章节测验
-11.6 二维图样绘图比例的规划
--教学课件
--教学视频
-11.7 实训课题12:二维绘图综合训练
--实训课题:二维绘图综合训练







