基于创新的机械产品快速响应设计/制造的关键技术及其应用研究

针对机械产品，首先介绍新产品开发中计算机辅助创新技术；而后阐述针对用户需求的快速响应关键技术，包括计算机辅助模块化设计技术，基于FEM的变量化结构快速优化技术，基于知识工程（KBE）的特定产品快速开发系统构建，基于CAx的快速设计／制造系统的集成，以及特定机械产品快速设计／制造软件系统的开发工具研究。最后以实例介绍了该技术的应用状况，以此来阐述产品快速设计／制造技术开发的可行性、必要性及其模式。     

基于创新的机械产品快速响应设计/制造的关键技术及其应用研究

针对机械产品，首先介绍新产品开发中计算机辅助创新技术；而后阐述针对用户需求的快速响应关键技术，包括计算机辅助模块化技术，基于FEM的变量化结构快速优化技术，基于知识工程（KBE）的特定产品快速开发系统构建，基于CAX的快速设计／制造系统的集成，以及特定机械产品快速设计／制造软件系统的开发工具研究。最后以实例来介绍此技术的应用状况，以此来阐述产品快速设计／制造技术开发的可行性、必要性及其模式。     

零件的快速成型制造技术

传统的机械零件设计制造过程自不必赘述，即使对于那些使用CAD／CAPP／CAM，甚至使用FMS系统的设计制造部门，零件毛坯的准备工作仍存在工作量大、准备时间长等缺点。这样，整个产品的研制周期难以缩短，严重制约＊产品的更新换代速度。为尽量缩短产品的研制周期，国外近年来发展一种快速成型制造（RapidPrototypingandmanufactur－ing）技术，也称为直接CAD制造（DirectCADmanu－facturing）技术，它是直接根据产品CAD的三维实体模型数据，经计算机数据处理后，将三维实体模型转化为许多平面模型的＊加，然后直接通过计算机进行…     

大型复杂铸件无模快速制造技术的研究与应用

针对大型复杂铸件开发周期长、成本高等问题,对大型复杂铸件无模快速制造技术进行研究。基于计算机辅助设计、工程与制造软件,将铸造工艺计算机辅助设计、铸造工艺计算机辅助工程优化分析、无模铸型计算机辅助设计与无模铸型计算机辅助制造快速加工等数字化技术集成应用于大型柴油机飞轮壳铸件开发的全过程,快速得到合格铸件。实践证明,计算机辅助设计、工程与制造的集成方法,突破了传统有模铸造的技术局限,具有快速、高精度、高效率、低能耗的特点,适用于单件、小批量、多品种大型复杂铸件新产品的快速开发。     

汽车产品金属样件快速试制现代制造技术简述

本文针对汽车产品样件快速试制,阐述了快速试制技术方法,针对汽车试制件开发周期短,降低生产成本,着重说明快速试制技术中的数字化无模铸造精密成型技术、激光三维切割和快速可重构焊装系统,为汽车产品金属样件快速试制提供一定的技术参考。     

发动机凸轮轴的制造特征信息分析和建模

在对CAD／CAM技术及机械制造技术进行研究的基础上，针对发动机凸轮轴的结构和加工制造的特点，对其产品的制造特征信息进行了研究，重点分析了其凸轮外形轮廓，并应用Pro／Ensineer作为基础软件环境，实现了产品特征信息模型的建立，为凸轮轴的计算机辅助工艺过程设计(CAPP)提供所需的特征信息和加工数据。     

基于快速原型的热喷涂直接金属模具制造技术

提出其于快速原型的热喷涂快速制造硬质模具技术，其原理是根据产品要求和反馈数据制作RP原型作为母模，然后通过转换制得过渡模为基模，在基模上用等离子喷涂和电弧喷涂制造出高硬度金属壳型，最后在壳型内补铸低熔点合金，获得最终注塑模具。该模具具有良好的导热性、耐腐蚀、耐高温和高机械性能，制模时间可大大缩短。     

工业锅炉精益型集成制造系统与信息再集成

以信息集成技术为基础，提出并实施“工业锅炉精益型集成制造系统”BLIMS。该系统通过网络环境下的计算机辅助设计／分析／制造／资源管理(CAD／CAE／CAPP／CAM／ERP)等硬、软件开发和应用，使产品信息能够及时、准确地交换和传输。并通过改进基于信息约束的产品开发过程，实现产品制造信息再集成，从而为企业赢得市场，带来经济效益。     

面向敏捷制造的产品快速设计实现方法研究

首先讨论了在敏捷制造模式下产品快速设计的实验基础，接着提出构建以CAD／CAE／CAM／PDM的集成为核心的企业信息集成网络，采用虚拟制造的设计方法，形成在CAD／CAE／CAM／PDM集成下产品快速设计的虚拟实现方法。     

复杂产品协同制造支撑环境技术的研究

简要描述了复杂产品协同制造支撑平台的系统组成、系统集成技术及其主要技术特点。重点介绍了目前自行开发成功并初步应用的多学科复杂产品虚拟样机工程支撑平台及其关键部件。该平台的新技术包括：①基于多约束条件下项目进度管理与优化为核心的项目管理技术，支持复杂产品虚拟样机工程全生命周期的管理与开发；②基于HLA／XML／Web中间件技术的多学科领域CAx／DFx工具集成方案；③符合OMG／MDA体系结构、面向组件技术、面向多学科领域的复杂产品虚拟样机高层建模语言；④基于组件技术、元模型技术、状态机理论的多学科虚拟样机协同建模与协同仿真；⑤基于HLA／VR／GIS的2D／3D可视化；⑥基于PDM技术、XML规范，面向服务的模型库管理系统；⑦基于仿真组件模型的虚拟样机仿真模型快速组装。     

Rapid Manufacture of Metal Tooling by Rapid Prototyping

As the race to launch a product successfully into the market increases in speed, the drive to reduce metal tooling lead time will become more important. Time reduction for fabricating metal tools depends on fast, efficient, and flexible manufacturing processes that dramatically reduce lead times while not sacrificing mechanical properties. A novel process of rapid tooling, non-baking of ceramic moulding, was studied. It uses a casting mould made from ceramic slurry and rapid prototyping to form a metal tool. It provides a quick, accurate, and relatively cost-effective route for producing metal parts or tools. The process and key technologies are analysed in detail. The process has been used in the automotive, consumer products, casting, and toy industries. Applications show that the total costs for new products can be reduced by as much as 40–60%, and lead times can be reduced by 50–60%. The surface roughness is approximately Ra = 3.2, and it can be improved to better that Ra = 1.6 by polishing. The dimensional accuracy relative to size is about ±0.1 mm for dimensions less than 200 mm. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Mr Z. Shan, The Centre for Laser Rapid Forming, Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, PR China. E-mail: shanzhongde@mails.tsinghua.edu.cn     

基于虚拟制造技术的产品设计方法研究

基于三维实体造型软件Pro/Engineer,介绍了虚拟制造技术在产品设计中的应用.进行了齿轮泵的三维实体建模、虚拟装配和完善以及干涉检验,利用这种方法能及早发现设计缺陷,降低产品开发成本,缩短设计周期,可提高产品的设计开发效率.     

气／气换热器的焊接制造特点

介绍气／气换热器在焊接制造过程中应关注的工艺环节,为该类设备制造的焊接材料选用、产品施焊、焊后热处理及设备检验等各项工序的质量控制提供借鉴。     

基于快速制造的产品定制生产

介绍了快速原型制造的发展状况,对快速制造与定制技术进行了分析与研究,详细描述了轮椅坐垫的个性化快速定制生产技术与生产过程,并对快速定制生产进行了总结与展望。     

UG环境下的快速夹具设计方法研究

分析了快速夹具的通用结构和应用前景,介绍了快速夹具的设计原则和利用UG/OPEN开发快速夹具设计模块的一般流程。借助所开发的快速夹具设计模块,工装设计人员可以方便的设计快速夹具,这对缩短产品的开发周期有重要意义。     

交互式虚拟设计与同步制造技术算法与图形系统研究

产品的创意外形设计与快速试制对于更好地满足产品多品种、短开发周期、优美外形、提高市场竞争力等需求具有重要意义,而现有的CAD/CAM和快速原型制造技术在这一方面仍然存在一些不足,这里提出的交互式虚拟设计与同步试制系统利用虚拟现实技术和计算机数字雕刻技术,在交互设计、创意设计、快速试制、材料多样性等方面都有所突破。文章阐述了在设计过程中工作描述、刀具轨迹包络计算、图形布尔运算、以及高速逼真图形显示等关键技术。实际工作设计与制造实验证明所开发的系统技术可行,已经可以进行基本的产品外形设计与同步制造。     

鼠标曲面点云数据处理及快速原型制作研究

以鼠标为研究对象,实践了逆向工程技术与快速原型技术相结合的工艺方法。在逆向工程中应用SURFACER软件处理三维激光扫描仪测量得到的鼠标点云数据,进而使用三维造型软件Pro/E对其进行了曲面重构,获得了所需的鼠标实体模型,为新产品开发预评估、新产品有限元分析等提供了宏观模型,可减小新产品开发过程中遇到的风险。     

发动机气道曲面反求及其模具设计

应用CATIA软件中的数字曲面编辑器和自由造型模块,对发动机气道的点云数据进行曲面拟合处理,再利用Pro/E软件对已逆向生成的吊钩实体进行模具设计,这种快速原型技术的方法可以提高产品设计的准确性,并大大缩短产品研发,模具设计和加工周期,从而降低产品开发、模具设计成本.     

Integrating rapid prototyping and tooling with vacuum casting for connectors

Connectors are developed to satisfy the needs of advanced technology in telecommunication switching systems and companies have several products designed to fulfil the needs of the many switching networks available. The Four-wall-header is one such product from one company. The traditional manufacturing line relies heavily on hard tooling which is both expensive and time-consuming. This paper presents an alternative method of integrating rapid prototyping technologies, in particular, stereolithography apparatus (SLA), with a vacuum casting system to produce a wide range of polyurethane parts. Altogether, three approaches are analysed and evaluated for making the moulds: rapid pattern, rapid tooling and a hybrid approach.     

基于三维打印的快速制造

基于三维打印的快速制造是在快速成型基础上发展起来的新技术,无需模具或工夹具就可以从三维CAD模型直接生产结构复杂的塑料或金属零件。从设备、材料、工艺方案等方面阐述了基于三维打印快速制造的特点和应用。