時(shí)間：2022-04-27 17:40:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇虛擬裝配技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】虛擬裝配技術(shù),汽車變速箱設(shè)計(jì),應(yīng)用技術(shù)
中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
隨著市場競爭的激化，產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)成為了企業(yè)的競爭力和發(fā)展必要的手段。在產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，我們要完善設(shè)計(jì)技術(shù)，降低產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)周期。虛擬裝配技術(shù)就很好的滿足了這個(gè)要求。
二、虛擬裝配技術(shù)研究現(xiàn)狀
國外對(duì)虛擬裝配技術(shù)的研究起步較早，在理論上的研究涉及面廣，且已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用。美國華盛頓州立大學(xué)的Jyaaram等開發(fā)研制了一個(gè)稱為“虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境”(VADE)的虛擬裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)。利用這個(gè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)工作的初期便可考慮有關(guān)裝配和拆卸的問題，從而避免了裝配設(shè)計(jì)方面的缺陷。在這個(gè)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員首先將在CAD系統(tǒng)建立的零件模型導(dǎo)入虛擬裝配系統(tǒng)，然后在虛擬裝配系統(tǒng)中直接操作虛擬零件進(jìn)行裝配，有關(guān)產(chǎn)品的可裝配性得到檢驗(yàn)，同時(shí)也獲得了許多有關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造工藝信息。Dewar等提出了虛擬環(huán)境中輔助進(jìn)行手工裝配的方法，該方法能夠自動(dòng)記錄操作人員在虛擬環(huán)境中對(duì)虛擬部件的裝配動(dòng)作，還能輔助操作人員自動(dòng)進(jìn)行裝配，并且詢問操作人員裝配時(shí)的裝配方法，同時(shí)生成裝配規(guī)劃。
三、相關(guān)技術(shù)分析
虛擬裝配系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有：面向裝配的產(chǎn)品建模，裝配序列規(guī)劃策略，虛擬裝配仿真技術(shù)，可裝配性評(píng)價(jià)技術(shù)。
1.面向裝配的產(chǎn)品建模技術(shù)
產(chǎn)品裝配建模是虛擬裝配設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，其實(shí)質(zhì)在于如何在計(jì)算機(jī)內(nèi)有效地表達(dá)裝配體內(nèi)在和外在的關(guān)系。模型的優(yōu)劣直接影響到設(shè)計(jì)系統(tǒng)后續(xù)工作的效率，故而建立一個(gè)集成度高、信息完善的裝配模型具有重要的意義。
2.裝配序列規(guī)劃策略
在機(jī)械產(chǎn)品裝配中，一組零件或子裝配體的裝配順序起著關(guān)鍵的作用。裝配同一產(chǎn)品可以用不同的裝配順序，這些不同的裝配順序形成了不同的裝配序列。按照某些裝配序列，可以較順利地組織裝配，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求；而有些裝配序列的采用，由于各種原因，卻不能達(dá)到指定的裝配目標(biāo)。裝配序列規(guī)劃就是在給定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的條件下，找出合理、可行的裝配序列，按照這樣的序列，可以達(dá)到指定的裝配目標(biāo)。
3.虛擬裝配仿真技術(shù)
采用虛擬裝配技術(shù)是為了在設(shè)計(jì)階段就驗(yàn)證零件之間的配合性和基于二叉樹結(jié)構(gòu)的裝配模型可裝配性，保證設(shè)計(jì)的正確性。通過預(yù)覽數(shù)字化產(chǎn)品，對(duì)規(guī)劃的裝配過程(裝配順序和裝配路徑)進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品可裝配性做出評(píng)測，從裝配角度獲得反饋信息，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。因此，裝配仿真可以視為面向裝配設(shè)計(jì)的重要手段，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)裝配設(shè)計(jì)分析方法的不足。
四、虛擬裝配工作內(nèi)容
1.虛擬裝配前期準(zhǔn)備
虛擬裝配工作涉及內(nèi)容較多, 范圍較廣, 因此前期準(zhǔn)備工作十分重要。首先要制定虛擬裝配的總體時(shí)間計(jì)劃, 時(shí)間計(jì)劃中要包含制造工程師對(duì)工序進(jìn)行調(diào)整和的時(shí)間、虛擬裝配工程師在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中建立工序結(jié)構(gòu)樹的時(shí)間、工程支持部門數(shù)據(jù)健康性檢查報(bào)告以及數(shù)據(jù)凍結(jié)及下載的時(shí)間、進(jìn)行虛擬裝配及生成報(bào)告的時(shí)間。
虛擬裝配對(duì)數(shù)據(jù)具有較高的要求: 數(shù)據(jù)要在正確的結(jié)構(gòu)樹中; 要生成正確完整的輕量化文件; 數(shù)據(jù)版本要進(jìn)行; 車輛要正確配置; 整車位置正確; 數(shù)據(jù)層次正確, 父級(jí)子級(jí)無重復(fù)零件, 左右件無重復(fù)特征。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)備工作, 對(duì)于新的項(xiàng)目要確定項(xiàng)目的車型組成, 按不同車型進(jìn)行分類整理并保存數(shù)模, 而對(duì)于改型車型, 就要重點(diǎn)確定項(xiàng)目的更改內(nèi)容, 然后保存更改之后的車型數(shù)模, 這樣就為虛擬裝配做好了數(shù)模的準(zhǔn)備。還要確定項(xiàng)目的組織結(jié)構(gòu), 確認(rèn)相關(guān)設(shè)計(jì)人員和專業(yè)虛擬裝配人員所應(yīng)承擔(dān)的職責(zé)和權(quán)限, 為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。最后, 在進(jìn)行整車的虛擬裝配工作之前要明確數(shù)據(jù)管理的重點(diǎn), 要以檢查前最新版本的零件清單為依據(jù), 明確當(dāng)前缺少數(shù)據(jù)模型的零件, 并保證所有零件都有相應(yīng)的工位信息,然后明確記錄數(shù)據(jù)版本, 利用實(shí)時(shí)數(shù)字樣機(jī)仿真與分析系統(tǒng)Vismockup的快照功能對(duì)數(shù)模信息進(jìn)行完整記錄。
五、虛擬裝配技術(shù)在汽車變速箱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.研究目標(biāo)
為了適應(yīng)現(xiàn)代化制造及并行設(shè)計(jì)的思想，我們嘗試把虛擬制造裝配應(yīng)用到汽車變速箱的設(shè)計(jì)中，通過研究，希望達(dá)到以下目標(biāo)：
（一）汽車變速箱實(shí)現(xiàn)面向裝配的設(shè)計(jì)，為下一步的開發(fā)研制提供實(shí)施方法及理論支持，實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本，提高質(zhì)量。
（二）變速箱零件全部實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體模型。
（三）建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享。
（四）實(shí)現(xiàn)自上而下的設(shè)計(jì)。
2.虛擬裝配技術(shù)在變速箱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
汽車變速箱作為汽車的重要傳動(dòng)部件之一，其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)汽車的性能。具體到變速箱的設(shè)計(jì)過程中，虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用思想、方法、具體的實(shí)現(xiàn)途徑如下：
（一）在總體設(shè)計(jì)階段，根據(jù)變速箱的設(shè)計(jì)要求以及總體設(shè)計(jì)參數(shù)建立變速箱的主模型空間。首先根據(jù)汽車整個(gè)設(shè)計(jì)的需要，確定變速箱箱體尺寸和大致外形；根據(jù)變速要求，我們的設(shè)計(jì)采用的是三軸式變速器，包括主軸、移動(dòng)軸和中間軸；檔位為六檔，五個(gè)前進(jìn)檔，一個(gè)倒檔。
（二）在裝配設(shè)計(jì)階段，完成變速箱結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)零件形狀的基本設(shè)計(jì)，是變速箱設(shè)計(jì)的重要階段。首先我們要完成的是如何實(shí)現(xiàn)變速器的功能要求，也就是如何實(shí)現(xiàn)其變速，接下來要進(jìn)行的是確定裝配基準(zhǔn)、裝配層次、裝配約束。以變速器的后箱體的內(nèi)表面為裝配基準(zhǔn)，分為以下幾個(gè)裝配區(qū)域：前蓋子裝配體，后蓋子裝配體，操縱蓋子裝配體。每一個(gè)子裝配體又由下一級(jí)的子裝配體和零件組成，主要是按照零部件間的設(shè)計(jì)邏輯依附關(guān)系來確定模型的父子關(guān)系，這樣一步一步設(shè)計(jì)出變速器所有零部件模型的設(shè)計(jì)。
（三）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段中，在保證所有零件的干涉自由和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)，完善變速箱所有零件的設(shè)計(jì)工作。
六、虛擬裝配技術(shù)存在的不足及發(fā)展趨勢
1.擬實(shí)化程度將越來越高
從其自身來講，虛擬裝配有著不可逾越的優(yōu)越性，然而，它在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的成功程度卻要取決于它對(duì)真實(shí)世界模擬的逼真程度。擬實(shí)化涉及虛擬裝配最根本的兩個(gè)方面，也就是虛擬產(chǎn)品模型和虛擬裝配仿真過程。目前數(shù)字化模型的虛擬裝配過程尚不能完全取代物理模型的裝配過程，這就限制了其應(yīng)用范圍。隨著工業(yè)界應(yīng)用要求的提高以及基于物理屬性建模技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和多模式人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，虛擬裝配擬實(shí)化程度必將越來越高，在可預(yù)見的將來完全有可能取代物理實(shí)物的試裝配過程，從而大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期并節(jié)約開發(fā)成本。
2.實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化
縱觀工業(yè)領(lǐng)域各種技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，大都有一個(gè)從非標(biāo)準(zhǔn)化到標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展過程，這一過程同樣適用于虛擬裝配技術(shù)。當(dāng)前虛擬裝配涉及的技術(shù)和表達(dá)方式都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這是其發(fā)展?fàn)顩r所決定的一個(gè)必經(jīng)階段。隨著在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的逐步展開，如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，必將影響虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用范圍，從而阻礙其發(fā)展，因此，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是虛擬裝配技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
七、結(jié)語
面對(duì)激烈的市場競爭，虛擬裝配在市場競爭中發(fā)揮了重要的作用。在虛擬裝配的應(yīng)用中，我們要改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行合理的裝配。只有這樣，在以后的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)中虛擬裝配技術(shù)才會(huì)有更好的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)
[1]劉金玲 趙榮遠(yuǎn) 虛擬裝配技術(shù)在整車研發(fā)中的應(yīng)用[J]上海汽車 2011 (12)
[2]劉子強(qiáng) 虛擬裝配的基礎(chǔ)研究[D] 哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 2012
關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù) 虛擬裝配 職業(yè)技能培訓(xùn)
一、引言
飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)從前沿高科技敏感領(lǐng)域進(jìn)入了教育領(lǐng)域，開始為教育的各個(gè)分支服務(wù)。計(jì)算機(jī)可以將現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)設(shè)備變成虛擬的，并利用網(wǎng)絡(luò)生成虛擬的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)實(shí)，真實(shí)、直觀地表現(xiàn)出眾多領(lǐng)域的實(shí)際內(nèi)容。它把創(chuàng)建一種全新的教學(xué)環(huán)境，大幅度改善教學(xué)設(shè)施和條件，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率變成可能。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)三維軟件設(shè)計(jì)制造技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種前沿技術(shù)，生成高級(jí)的人機(jī)虛擬界面。操作者利用計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，或者設(shè)備，通過語言、手勢進(jìn)入虛擬環(huán)境，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，并且能夠感知和操作虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象，進(jìn)而獲得身臨其境的感受和體驗(yàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸感、交互性和想象力三個(gè)基本特征。在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)習(xí)的主角是學(xué)生，我們利用虛擬技術(shù)使學(xué)生脫離課本利用虛擬界面的信息圖像進(jìn)行操作，讓學(xué)生從身臨其境的學(xué)習(xí)中得到真實(shí)的知識(shí)反饋。而且，學(xué)生沉浸在虛擬空間中，感嘆超越現(xiàn)實(shí)的虛擬技術(shù)的同時(shí)，他們會(huì)自覺地探索未知，積極主動(dòng)地尋求問題的答案，從而達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣闊的應(yīng)用前景和優(yōu)越性使其在教育領(lǐng)域中發(fā)揮很重要的作用。
（一）虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用
虛擬實(shí)驗(yàn)是指充分利用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)進(jìn)行各種各樣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。它可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高實(shí)驗(yàn)效果，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)方法，加大實(shí)驗(yàn)力度，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過光標(biāo)的移動(dòng)，把計(jì)算機(jī)上各種虛擬儀器按實(shí)驗(yàn)要求和過程組裝成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，同時(shí)再利用系統(tǒng)來完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，包括實(shí)驗(yàn)原材料的添加、條件的改變、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集，從而進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的模擬、分析等。這樣的教學(xué)模式不僅可以避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作帶來的潛在危險(xiǎn)，減少實(shí)驗(yàn)成本，還可以有效提高學(xué)習(xí)效率。
（二）在專業(yè)技能培訓(xùn)中的應(yīng)用
現(xiàn)代職業(yè)教育的教與學(xué)，是傳授知識(shí)和學(xué)習(xí)知識(shí)。創(chuàng)造有利于技能訓(xùn)練的條件，發(fā)揮學(xué)生的潛能，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，是當(dāng)前職業(yè)培訓(xùn)面臨的重要任務(wù)。計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的運(yùn)用對(duì)目前職業(yè)培訓(xùn)是一個(gè)很重要的手段。其優(yōu)越性具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1．合理配置資源
實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練是技能培訓(xùn)過程中技能訓(xùn)練、提升最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。然而，目前職業(yè)學(xué)校的存在突出矛盾是儀器設(shè)備的更新率遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時(shí)展的需要。由于培訓(xùn)設(shè)施與企業(yè)的要求嚴(yán)重脫節(jié)，不能滿足企業(yè)和學(xué)生的需要。職業(yè)教育手段的滯后性將嚴(yán)重阻礙學(xué)生能力的培養(yǎng)，沒有物質(zhì)基礎(chǔ)談何培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力？而借助于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)――虛擬技術(shù)可以算是一個(gè)解決問題的重要且有效的手段。由于復(fù)雜零件或部件都是通過計(jì)算機(jī)圖形軟件設(shè)計(jì)制造的，由實(shí)踐者參與設(shè)計(jì)其功用，采用系統(tǒng)集成式結(jié)構(gòu)，將任務(wù)分解成多個(gè)模塊，可根據(jù)技能培訓(xùn)需要改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)“生成”新的零部件，可以擴(kuò)展教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容，不斷更新虛擬設(shè)備，使實(shí)踐操作訓(xùn)練能及時(shí)跟上企業(yè)的需求，跟上時(shí)代步伐而不至于淘汰。另外，虛擬軟件制造的設(shè)備還具有良好的集成性、控制性和交互性，不斷改進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)三維技術(shù)在實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練中不需要任何實(shí)物，實(shí)踐過程中使用的零件種類和數(shù)量由建好的或不斷更新的模型庫提供的優(yōu)勢，可為學(xué)生和教師提供很難接觸到的最先進(jìn)設(shè)備、儀器的訓(xùn)練機(jī)會(huì)，像利用實(shí)物一樣能達(dá)到訓(xùn)練的目的。通過虛擬軟件構(gòu)建其三維模型比實(shí)物訓(xùn)練更直觀、更實(shí)用，而且可以減少因在教學(xué)中經(jīng)費(fèi)有限，可能無法購買先進(jìn)設(shè)備而造成的遺憾。
2．改善提高培訓(xùn)效果
在技能培訓(xùn)中，很多操作性要求很強(qiáng)的科目，像汽車故障診斷、電路維修、發(fā)動(dòng)機(jī)組裝等科目，教學(xué)中需要各種各樣的汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行技能訓(xùn)練，學(xué)生通過不斷拆裝、結(jié)合汽車日常故障維修，不斷強(qiáng)化提升學(xué)生的技能。在培訓(xùn)時(shí)由于受課時(shí)、實(shí)習(xí)訓(xùn)練設(shè)備，以及實(shí)習(xí)場地的制約，教師教的非常辛苦，學(xué)生學(xué)的累且常感覺學(xué)不到真正的技術(shù)，培訓(xùn)效果很不理想。而利用仿真技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過程及運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)訓(xùn)中的優(yōu)勢，教師傳授知識(shí)方便、通俗易懂，學(xué)生可以輕松地進(jìn)行多種發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝實(shí)習(xí)，既直觀又形象并且可重復(fù)練習(xí)，直到真正掌握為止。這是現(xiàn)實(shí)實(shí)踐技能訓(xùn)練中很難做到的。學(xué)生全面了解了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系，為進(jìn)一步進(jìn)行故障實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生自學(xué)的積極性和成就感，提高培訓(xùn)效果。
3．培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
現(xiàn)代職業(yè)技能培訓(xùn)不僅傳授學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和技能，更重要的是學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、分析問題能力和解決問題的能力的培養(yǎng)。改變傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式，運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，利用學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的興趣，逐漸改變學(xué)習(xí)的被動(dòng)局面，讓學(xué)生積極參與教學(xué)、實(shí)踐中，發(fā)揮年輕人善于接受新知識(shí)、學(xué)習(xí)新事物的主動(dòng)性。像計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)用于虛擬教學(xué)中，系統(tǒng)集成化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)儀器，加上開放式的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，既便于教師講授，又能讓學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)他們主動(dòng)掌握和探索知識(shí)的興趣。這樣一個(gè)全新的仿真學(xué)習(xí)情境，學(xué)生可以修改設(shè)計(jì)，獲得不同的產(chǎn)品，還可以設(shè)計(jì)小制作，這本身就是一種創(chuàng)新能力的提高。
隨著科技的發(fā)展，未來將有更多的新技術(shù)、新手段用于教育教學(xué)中，使教與學(xué)變得更和諧、更高效。
參考文獻(xiàn)：
[1] 談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用.信息技術(shù)教學(xué).
關(guān)鍵詞 描述邏輯 公差 自動(dòng)生成
1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
要解決公差信息的自動(dòng)生成問題，首先就要讓計(jì)算機(jī)理解它所表示的公差信息。針對(duì)公差信息尤其是幾何公差信息在計(jì)算機(jī)中的表示問題，許多國內(nèi)外學(xué)者們都提出了各自的解決方案，在這些方案中構(gòu)建了各自的公差信息表示模型。歸結(jié)起來，可分為如下幾大類：
（1）基于面圖的模型。該類模型將零件的幾何結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，幾何要素、面、邊、頂點(diǎn)等作為結(jié)點(diǎn)，公差和參考基準(zhǔn)作為結(jié)點(diǎn)的屬性。該類模型的典型實(shí)例公差圖模型、面向虛擬裝配的模型。該類模型僅僅提供了公差符號(hào)，沒有解決公差語義和關(guān)系的表達(dá)問題。
（2）基于變動(dòng)幾何的模型。該類模型使用若干個(gè)參數(shù)來表示幾何體的形狀，用尺寸參數(shù)的微小變化來表示公差。如由小位移旋量、虛擬邊界來表示，變動(dòng)幾何約束網(wǎng)絡(luò)的方法，基于特征技術(shù)與拓?fù)湎噙B表面。變動(dòng)幾何模型雖然表示了形體之間的關(guān)系，但沒有表示可變幾何。
（3）結(jié)構(gòu)化模型。在GD&T（Geometrical Dimensionaland Tolerancing）中，應(yīng)用得最為廣泛的結(jié)構(gòu)化模型為TTRS模型。TTRS模型的最大特色在于對(duì)CAD系統(tǒng)所提供的幾何信息進(jìn)行了重新組織，以便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)公差類型的自動(dòng)生成。但它在實(shí)現(xiàn)時(shí)主要考慮了拓?fù)浔砻嫔系年P(guān)聯(lián)，未真正考慮技術(shù)表面上的關(guān)聯(lián)。
（4）基于數(shù)學(xué)定義的模型。該類模型結(jié)合公差的工程語義給出各種公差的數(shù)學(xué)定義。基于數(shù)學(xué)定義的模型很好地解決了公差語義的表達(dá)和區(qū)分各種公差之間的關(guān)系問題，且便于實(shí)際應(yīng)用。然而，采用該類模型開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)系統(tǒng)需要較多的人機(jī)交互，故在自動(dòng)程度上低于TTRS模型。
（5）其它模型。當(dāng)前，部分學(xué)者試圖研究采用一些全新的技術(shù)來構(gòu)建公差表示模型，這些技術(shù)包括XML、廣義區(qū)間、模糊邏輯及描述邏輯等。國內(nèi)桂林電子科技大學(xué)的學(xué)者鐘艷如、覃裕初、王冰清等提出了基于描述邏輯（DescriptionLogic）的公差類型、公差規(guī)范、公差帶的自動(dòng)生成方法。這些公差表示模型將一些實(shí)用的技術(shù)引入了公差表示，在一定程度上解決了公差信息在異構(gòu)系統(tǒng)之間的傳遞問題。但是，它們?cè)趹?yīng)用時(shí)仍然需要大量的人工干預(yù)。
2描述邏輯簡介
描述邏輯是知識(shí)表示的一種形式化語言，適合表示關(guān)于概念和概念層次結(jié)構(gòu)的知識(shí)，因此叫做概念表示語言和術(shù)語邏輯。描述邏輯統(tǒng)一了大家所熟悉的基于框架、語義網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο蟮谋硎疽约罢Z義數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)的邏輯基礎(chǔ)，并給出一種形式化的、基于邏輯的語義。描述邏輯的基本構(gòu)建是概念、關(guān)系和個(gè)體。概念描述了一個(gè)個(gè)體集合的共同屬性，并且可將概念解釋為對(duì)象集的一元謂詞，將關(guān)系解釋為對(duì)象之間的二元關(guān)系。
描述邏輯的特點(diǎn)在于，將大量的構(gòu)造符作用到簡單概念上，從而建立更多復(fù)雜的概念。另外，描述邏輯將推理作為中心服務(wù)，既從知識(shí)庫顯式包含的知識(shí)推導(dǎo)出隱含表示的知識(shí)。描述邏輯注重關(guān)鍵推理服務(wù)的可判定性，并且提供了可靠的、完備的推理算法。其主要的推理有分類、可滿足性問題、包含關(guān)系以及實(shí)例檢測。
3基于描述邏輯公差自動(dòng)生成研究思路
基于描述邏輯公差自動(dòng)生成研究思路是：根據(jù)幾何產(chǎn)品的空間拓?fù)潢P(guān)系，構(gòu)建出一種新的空間描述邏輯―公差描述邏輯TDL。開發(fā)公差描述邏輯TDL推理機(jī)，構(gòu)建基于描述邏輯的公差信息生成知識(shí)庫系統(tǒng)。
3.1公差描述邏輯TDL的構(gòu)建
首先，分析公差信息表示的需求，并根據(jù)需求定義描述邏輯中空間關(guān)系的語法和語義。在定義空間關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意增加擴(kuò)充空間關(guān)系構(gòu)造子，使之能夠表示CAD系統(tǒng)的空間圖元和拓?fù)潢P(guān)系。其次，設(shè)計(jì)TDL公式的可滿足性判定算法。針對(duì)TDL的可判定性問題，直接設(shè)計(jì)TDL的可判定性算法，再證明算法的可終止性、可靠性和完備性。最后，分析判定算法的復(fù)雜度。若TDL公式的可滿足性問題是可判定的，則直接分析判定算法的復(fù)雜度。否則，利用公差表示領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)，引導(dǎo)推理過程，設(shè)計(jì)推理時(shí)的限定規(guī)則，以保證推理問題的可判定性。
3.2公差信息的描述邏輯表示
首先，根據(jù)自項(xiàng)向下逐層細(xì)化的研究思路，將裝配體視為多個(gè)零件的集合，再將每個(gè)零件視為多個(gè)裝配特征表面的集合，最后求出裝配特征表面的幾何要素之間的空間關(guān)系，并研究這些空間關(guān)系與公差類型及基準(zhǔn)的內(nèi)在關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用TDL表示這些內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)而構(gòu)建公差表示領(lǐng)域的術(shù)語表公理集TBox和公差信息的TDL表示模型。
3.3公差信息的自動(dòng)生成算法
首先，基于公差信息的TDL表示模型，采用本體描述語言O(shè)WL構(gòu)建公差領(lǐng)域本體。構(gòu)建時(shí)可考慮將裝配體、零件、裝配特征表面、幾何要素等定義為OWL類，將裝配特征表面的幾何要素之間的空間關(guān)系與各種類型的公差定義為OWL對(duì)象類型屬性。同時(shí)還應(yīng)注意比較裝配特征表面的兩種劃分方法。其次，基于構(gòu)建的本體，采用語義網(wǎng)規(guī)則語言SWRL定義公差類型及基準(zhǔn)的生成則。從公差信息的TDL表示模型中可以得到空間關(guān)系與公差類型的內(nèi)在關(guān)系，先將這些內(nèi)在關(guān)系轉(zhuǎn)化為因果關(guān)系，之后按照類Horn子句的形式寫出這些因果關(guān)系，注意每一個(gè)類Horn子句只允許有一個(gè)后件，故若是因果關(guān)系中有多個(gè)后件，應(yīng)分為多個(gè)類Horn子句給出。最后，根據(jù)構(gòu)建的本體及定義的規(guī)則，設(shè)計(jì)公差類型及基準(zhǔn)的自動(dòng)生成算法。
4結(jié)語
本文根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及描述邏輯相關(guān)知識(shí)分析，最后提出基于描述邏輯公差自動(dòng)生成研究思路。
參考文獻(xiàn)
論文摘要：本文以培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用能力的人才為目標(biāo)，構(gòu)建了畫法幾何、工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖三部分內(nèi)容融會(huì)貫通，徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三種繪圖能力全面培養(yǎng)，機(jī)電產(chǎn)品、工程項(xiàng)目、軟件系統(tǒng)三種對(duì)象協(xié)調(diào)應(yīng)用的工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系。
工程圖學(xué)是工科學(xué)生最早接觸的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是一門將知識(shí)、實(shí)踐、素質(zhì)和能力融為一體的綜合型課程，在培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面具有重要作用。教學(xué)要服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，地方本科院校主要為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)為前提，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。因此，構(gòu)建工程圖學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和體系，以適應(yīng)較強(qiáng)工程實(shí)際應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)目標(biāo)已是當(dāng)務(wù)之急。
一、 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的工程圖學(xué)教學(xué)目標(biāo)
為達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、具有創(chuàng)新精神”的應(yīng)用型人才模式培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)校所培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需要，不妨借鑒英國的機(jī)械類教育模式，即在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)一個(gè)“用”字，一切以將來的實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)任何一門課程，都要求教師努力做到讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了這門課程之后即可運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決生產(chǎn)中的某些實(shí)際問題，這就要求每門課程設(shè)定的目標(biāo)較清晰，讓學(xué)生了解這門課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)和培養(yǎng)的技能將來在社會(huì)工作中有何用途。為此，我們?cè)O(shè)定了如下明確的課程教學(xué)目標(biāo)：一是熟練運(yùn)用投影理論并遵照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繪制和閱讀工程圖樣；二是具有工程圖學(xué)思維能力和工程圖學(xué)素質(zhì)，包括形象思維能力、圖形表達(dá)能力、空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工程素質(zhì)；三是熟練運(yùn)用某種CAD軟件進(jìn)行二維繪圖和三維構(gòu)型設(shè)計(jì)。
二、 構(gòu)建符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的理論教學(xué)體系
教學(xué)體系直接反映了教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的核心環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中，我們把基本理論、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展作為教學(xué)目標(biāo)，在學(xué)時(shí)少的情況下，不過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整與系統(tǒng)，對(duì)教學(xué)體系進(jìn)行了重新優(yōu)化和整合。
（一） 畫法幾何部分強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論作用，淡化其難度
畫法幾何是滿足工程設(shè)計(jì)的需要誕生的，它為工程和科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域解決機(jī)械結(jié)構(gòu)、空間幾何及工程設(shè)計(jì)等問題提供了可靠的理論依據(jù)及解決問題的有效手段，可提高學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力。但是，長期以來畫法幾何占用了大量的教學(xué)時(shí)間，因此，在教學(xué)中，我們重點(diǎn)講清點(diǎn)、線、面和立體投影的基本理論，為學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖打下基礎(chǔ)，不強(qiáng)調(diào)畫法幾何的深度和廣度，對(duì)于圖解法、在三維建模時(shí)自動(dòng)生成的截交線和相貫等比較抽象、難度較大的部分適當(dāng)刪減，剩余內(nèi)容留作自學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)自己的掌握情況選擇取舍，教師可以給予相應(yīng)的指導(dǎo)，做到因材施教。
（二） 工程制圖部分重在工程實(shí)踐和實(shí)際應(yīng)用
工程制圖的基本目的是培養(yǎng)學(xué)生利用二維圖形表達(dá)三維形體的能力、閱讀和繪制工程圖樣的能力。這是一個(gè)從“畫法幾何”理論到“工程圖樣”應(yīng)用實(shí)踐的跨越過程，而工程制圖的實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是零件圖、裝配圖兩大部分，教材中各章節(jié)都應(yīng)該圍繞這兩個(gè)部分展開。授課時(shí)，首先采用現(xiàn)場教學(xué)的方式，在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)中心，甚至帶學(xué)生到校外實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生直接感受、觀察、裝拆、測繪或模擬工程安裝，使學(xué)生對(duì)零件圖、裝配圖的實(shí)用性這一特點(diǎn)有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。
關(guān)于零件圖部分，主要通過多個(gè)實(shí)例的講解，把重點(diǎn)放在機(jī)件的表達(dá)方法、表面粗糙度、公差與配合等主要內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用上，對(duì)于尺寸標(biāo)注和和專業(yè)課程密切相關(guān)，在此只是復(fù)習(xí)組合體尺寸標(biāo)注部分，適當(dāng)介紹一些常見工藝結(jié)構(gòu)如鑄造圓角、退刀槽等的標(biāo)注方法。技術(shù)要求部分則重點(diǎn)介紹書寫格式及其在圖樣上的標(biāo)注方法，對(duì)有關(guān)符號(hào)的含意和選用只作簡介，由學(xué)生自學(xué)。
關(guān)于裝配圖，在圖形表達(dá)部分，重點(diǎn)介紹裝配圖表達(dá)方法的特點(diǎn)，即規(guī)定畫法和特殊表達(dá)方法。尺寸標(biāo)注重點(diǎn)講解裝配圖中必要尺寸與零件圖中完整尺寸標(biāo)注的不同，通過舉例說明性能尺寸、安裝尺寸及裝配尺寸等，使學(xué)生了解其標(biāo)注的重要性，在后續(xù)課程學(xué)習(xí)和應(yīng)用中引起重視。技術(shù)要求中配合符號(hào)在裝配圖中的標(biāo)注及其與零件圖的關(guān)系要向?qū)W生講清楚，其余留待學(xué)生自學(xué)和后續(xù)課程講解。讓學(xué)生明確標(biāo)題欄中的名稱對(duì)看裝配圖的重要性以及明細(xì)表中零件的名稱及材料對(duì)看圖和拆圖的重要性。
（三） 加強(qiáng)利用CAD軟件進(jìn)行三維構(gòu)型的教學(xué)
在制造業(yè)中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中實(shí)際是先在大腦中形成空間形體模型，然后運(yùn)用投影法進(jìn)行表達(dá)，畫出平面圖樣，而生產(chǎn)技術(shù)人員首先閱讀工程圖樣，然后通過空間想象，把圖樣中的內(nèi)容轉(zhuǎn)化到空間去，構(gòu)建出三維形體后再按尺寸和技術(shù)要求進(jìn)行加工生產(chǎn)，因此，在設(shè)計(jì)制造過程中，三維構(gòu)形貫穿始終。但根據(jù)我國目前機(jī)械裝備現(xiàn)狀，采用三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)的企業(yè)絕大部分還只在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析等環(huán)節(jié)采用三維技術(shù)，而最終的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)還要將其轉(zhuǎn)換為二維圖樣進(jìn)行生產(chǎn)，從我國制造業(yè)發(fā)展縱向分析，工程形體的三維造型表達(dá)完全取代二維圖樣還需要一個(gè)過程，因此，在教學(xué)中要做到制圖基礎(chǔ)與實(shí)體構(gòu)形相結(jié)合，零件圖繪制與零件實(shí)體造型相結(jié)合，裝配圖繪制與虛擬裝配相結(jié)合，常用零件的畫法與相應(yīng)零件的實(shí)體模型相結(jié)合，三維造型設(shè)計(jì)與制造、分析相結(jié)合。
三、 構(gòu)建符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系
工程圖學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，只有通過實(shí)踐，讓學(xué)生盡快將圖學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為圖學(xué)能力，學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和應(yīng)用能力才能得到提升，因此，我們構(gòu)筑的實(shí)踐教學(xué)體系主要有以下幾方面：
（一） 徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖基本技能訓(xùn)練
在儀器測繪、討論設(shè)計(jì)方案、技術(shù)交流、現(xiàn)場參觀時(shí)，受現(xiàn)場條件或時(shí)間的限制，經(jīng)常繪制草圖，草圖對(duì)于捕捉設(shè)計(jì)靈感，現(xiàn)場記錄，加速新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)，幫助技術(shù)人員組織、形成和拓展思路非常有用。儀器繪圖既是工程技術(shù)人員的必備基本技能，又是學(xué)習(xí)和鞏固圖學(xué)理論知識(shí)不可缺少的方法，在計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，仍然必不可少。因此，在教學(xué)中，徒手繪圖、儀器繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖一樣作為基礎(chǔ)平臺(tái)，貫穿在教學(xué)的全過程。
（二） 部件測繪動(dòng)手環(huán)節(jié)
在部件測繪動(dòng)手環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過測繪方法的確定、尺寸數(shù)據(jù)的獲取及處理、公差與配合、工量具的正確使用、裝配圖的表達(dá)方案的最優(yōu)選擇等內(nèi)容，增強(qiáng)工程意識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，為提高學(xué)生的圖學(xué)能力和工程應(yīng)用能力打下了基礎(chǔ)。
（三） 三維構(gòu)形設(shè)計(jì)
三維構(gòu)形設(shè)計(jì)就是在給出一定約束條件的前提下，讓學(xué)生通過自己的想象、分析，構(gòu)思三維形體，自主進(jìn)行組合體、零件和裝配體的設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)輔助造型等一系列設(shè)計(jì)，采取自由創(chuàng)作和發(fā)現(xiàn)、收集、分析、比較案例的實(shí)踐方式，培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，從而促進(jìn)學(xué)生圖學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)的提升。
綜上所述，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)用結(jié)合，在工程圖學(xué)教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)突出“學(xué)以致用”，而不是主要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性。筆者面向企業(yè)應(yīng)用與技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)工程圖學(xué)教育改革，使畫法幾何、工程制圖、計(jì)算機(jī)繪圖三部分內(nèi)容融會(huì)貫通，徒手繪圖、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖三種繪圖能力全面培養(yǎng)，機(jī)電產(chǎn)品、工程項(xiàng)目、軟件系統(tǒng)三種形態(tài)對(duì)象協(xié)調(diào)應(yīng)用，加強(qiáng)測繪和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)，并且在教學(xué)中注重充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，采用啟發(fā)式、討論式、案例式等教學(xué)方法，為學(xué)生圖學(xué)能力的提高和勝任相關(guān)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
［1］王蘭美.機(jī)械制圖［M］.北京：高等教育出版社，2003
引言
在目前激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對(duì)模具開發(fā)周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價(jià)格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認(rèn)真考慮的問題。
模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計(jì)、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問題都會(huì)對(duì)整個(gè)開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認(rèn)為，人的因素及設(shè)計(jì)質(zhì)量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項(xiàng)目管理、并行工程及模塊化設(shè)計(jì)等管理上及技術(shù)上的措施，以提高員工積極性并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終目的是在保證質(zhì)量、成本目標(biāo)的前提下縮短模具開發(fā)周期。
1模具開發(fā)的項(xiàng)目管理實(shí)施方法
項(xiàng)目管理是一種為了在確定的時(shí)間范圍內(nèi)，完成一個(gè)既定的項(xiàng)目，通過一定的方式合理地組織有關(guān)人員，并有效地管理項(xiàng)目中的所有資源（人員、設(shè)備等）與數(shù)據(jù)，控制項(xiàng)目進(jìn)度的系統(tǒng)管理方法。
模具之間存在著復(fù)雜的約束關(guān)系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設(shè)備。因此需要有負(fù)責(zé)人保證所需生產(chǎn)資源在模具開發(fā)過程中能及時(shí)到位，因此需要實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)制。另外，項(xiàng)目負(fù)責(zé)制的實(shí)施還便于個(gè)人工作考核，有利于調(diào)動(dòng)員工積極性。
模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個(gè)項(xiàng)目組，塑模工程部為三個(gè)。模具任務(wù)分配方式以競標(biāo)為主，必要時(shí)協(xié)商分配。每個(gè)項(xiàng)目組設(shè)有一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理、約兩個(gè)設(shè)計(jì)員、四個(gè)工藝師和四個(gè)左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數(shù)據(jù)編程人員。而其它的各種生產(chǎn)設(shè)備及操作員的調(diào)度由生產(chǎn)部的調(diào)度員統(tǒng)籌安排。如果項(xiàng)目組之間有資源需求的沖突而調(diào)度員不能解決時(shí)由廠領(lǐng)導(dǎo)仲裁。
廠內(nèi)員工可通過競職方式擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，選拔項(xiàng)目經(jīng)理有三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內(nèi)容；（2）熟悉模具開發(fā)過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強(qiáng)的判斷和決策能力，善于管理和用人。
項(xiàng)目管理的內(nèi)容之一就是要確定項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。本廠項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)有：（1）負(fù)責(zé)組織項(xiàng)目組在廠內(nèi)競標(biāo)、承接新項(xiàng)目；（2）負(fù)責(zé)與客戶交涉，包括確定產(chǎn)品細(xì)節(jié)、接受客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求、反映需要與客戶協(xié)商才能解決的問題；（3）檢查產(chǎn)品的工藝性，如果產(chǎn)品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃；（5）負(fù)責(zé)對(duì)承接項(xiàng)目的全過程、全方位的質(zhì)量控制、進(jìn)度跟蹤及內(nèi)外協(xié)調(diào)工作；（6）負(fù)責(zé)完成組內(nèi)評(píng)審及對(duì)重大方案、特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途的模具的會(huì)審；（7）負(fù)責(zé)組內(nèi)成員的工作分配、培訓(xùn)及考核；（8）對(duì)組內(nèi)成員的過失行為負(fù)責(zé)；（9）負(fù)責(zé)在組內(nèi)開展“四新”技術(shù)的應(yīng)用與技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)、組織、實(shí)施等各項(xiàng)工作；（10）及時(shí)解決新模具在維修期內(nèi)的各項(xiàng)整改及維修。
廠領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)項(xiàng)目完成的時(shí)間、質(zhì)量與成本考核項(xiàng)目經(jīng)理。然后由項(xiàng)目經(jīng)理考核項(xiàng)目組內(nèi)員工，使責(zé)、權(quán)、利落實(shí)到每一位員工，有效調(diào)動(dòng)了員工積極性并顯著減少以前反復(fù)出現(xiàn)的問題。
2模具開發(fā)的并行工程實(shí)施方案
并行工程是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量與降低成本的有效方法。實(shí)施并行工程有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配等多個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實(shí)施并行工程就是要進(jìn)行產(chǎn)品及模具的可制造性與可裝配性檢查。
筆者為模具廠提出并實(shí)施了如圖1所示并行工程實(shí)施方案。IMAN是基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的PDM系統(tǒng)，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN
的工作流模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過程的集成。基于統(tǒng)一的產(chǎn)品三維特征模型，設(shè)計(jì)員利用CAD工具進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；工藝師利用CAM功能進(jìn)行數(shù)控編程及CAPP進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)；審核者利用CAE功能進(jìn)行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時(shí)進(jìn)行，而且保證了產(chǎn)品及模具的相關(guān)尺寸的統(tǒng)一與安全。這就使審查時(shí)重點(diǎn)檢查模具的方案和結(jié)構(gòu)?；诮y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側(cè)面的信息。
DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點(diǎn)之一。在以往的DFMA方法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中[2]，DFMA工具被動(dòng)地對(duì)CAD輸出的產(chǎn)品特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，而不能在CAD系統(tǒng)產(chǎn)生具體產(chǎn)品特征前即在概念設(shè)計(jì)階段加以指導(dǎo)，使CAD系統(tǒng)要經(jīng)過多次設(shè)計(jì)―檢查―再設(shè)計(jì)循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統(tǒng)的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個(gè)階段。第一階段是，DFMA輸出概念設(shè)計(jì)方案到CAD，這個(gè)方案具有最少的零件數(shù)量；第二階段是，而CAD系統(tǒng)輸出設(shè)計(jì)特征模型，經(jīng)過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識(shí)庫得到盡早利用，為缺乏知識(shí)的CAD系統(tǒng)把握方向。
通過對(duì)產(chǎn)品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現(xiàn)缺陷和返工的可能性。
3模具的模塊化設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究
縮短設(shè)計(jì)周期并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是縮短整個(gè)模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計(jì)就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化。大量實(shí)踐表明，模塊化設(shè)計(jì)能有效減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計(jì)中運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法。
3.1模具模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
模具的零部件在結(jié)構(gòu)或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設(shè)計(jì)方法的條件，但目前模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法的研究報(bào)道還很少見。與其它種類的機(jī)械產(chǎn)品相比，模具的模塊化有幾項(xiàng)明顯特點(diǎn)。
3.1.1模具零件的空間交錯(cuò)問題
模具零件在三維空間上相互交錯(cuò)，因此難于保證模塊組合后沒有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進(jìn)行模塊劃分。
筆者采取以下辦法來克服這個(gè)問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結(jié)構(gòu)與功能劃分相結(jié)合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的部件按結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)出所謂的結(jié)構(gòu)模塊；而在空間上離散或結(jié)構(gòu)變化大的部件則按功能劃分，設(shè)計(jì)出所謂的功能模塊。這樣劃分并進(jìn)行相應(yīng)的程序開發(fā)后，結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)可由結(jié)構(gòu)參數(shù)為主，功能參數(shù)為輔簡單求得；而對(duì)于功能模塊，可由功能參數(shù)為主，結(jié)構(gòu)參數(shù)為輔出發(fā)進(jìn)行推理，在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式中做出抉擇。
3.1.2凸凹模及某些零部件外形無法預(yù)見
某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無法在模塊設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)見到，所以只能按常見形狀設(shè)計(jì)模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。
筆者認(rèn)為，模塊化是部件級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化，而零件標(biāo)準(zhǔn)化可視為零件級(jí)的模塊化。兩個(gè)級(jí)別上的標(biāo)準(zhǔn)化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補(bǔ)模塊覆蓋不全的缺憾。當(dāng)零件必須逐個(gè)構(gòu)造時(shí)，一個(gè)齊全的便于使用的零件庫對(duì)提高效率很有幫助。
3.1.3模具類型與結(jié)構(gòu)變化多
模具可有不同的工序性質(zhì)，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當(dāng)途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。
為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計(jì)模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達(dá)到了靈活與效率兩個(gè)目標(biāo)。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，但效率低，使用大模塊則相反。
3.2模具模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施
為了實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統(tǒng)。
3.2.1模塊庫的建立
模塊庫的建立有三個(gè)步驟：模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進(jìn)行后兩步驟。
模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。
對(duì)于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。
模塊設(shè)計(jì)完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運(yùn)用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項(xiàng)可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-DefinedFeatures，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術(shù)取名存儲(chǔ)，即完成模塊庫的建立。
3.2.2模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)
系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動(dòng)建模，實(shí)現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實(shí)現(xiàn)模塊“可塑性”目標(biāo)。
在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。
在自動(dòng)建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動(dòng)用戶自定義特征模型，動(dòng)態(tài)地、自動(dòng)地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動(dòng)裝配。自動(dòng)建模函數(shù)運(yùn)用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模的程序見參考文獻(xiàn)[4]。
通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計(jì)周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對(duì)模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨(dú)立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性。
4總結(jié)
由于采取了上述措施，科龍集團(tuán)某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)計(jì)到驗(yàn)收只需三個(gè)月就完成了，按可比工作量
計(jì)算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質(zhì)量和成本都有所改善，明顯增強(qiáng)企業(yè)競爭力。
參考文獻(xiàn)
1王知衍譯，面向制造與裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999
2張林宣，童秉樞，王春河等，一種實(shí)用的綜合集成DFA系統(tǒng)的研究，清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1998，38（11）：69-72
