文档介绍：现代制造技术下的产品设计与制造
1现代制造技术的发展

上世纪80年代到本世纪初是现代制造技术发展比较迅速的时期,一方面原苏联解体、冷战基本结束;另一方面形势相对稳定,虽然战事不断,但都是局部地区的小战争,因此给各国的制造业有了一个发展的机遇和空间,我国应抓住这一时期,迅速赶上和超过世界水平,求得应有的生存和发展空间。
现代制造技术在系统论、方法论、信息论和协同论等的基础上形成制造系统工程学,是一种广义制造的概念,亦称之为“大制造”的概念,它体现了制造概念的扩展。广义制造概念的形成过程主要有以下几原因:
1)制造设计一体化;
2)材料成形机理的扩展;
3)制造技术的综合性;
4)产品的全生命周期;
5)生产制造模式的发展。

现代制造技术的发展主要沿着“广义制造”或称“大制造”的方向发展,其具体的发展可以归纳为四个方面和多个大项目,当前,发展的重点是创新设计、并行设计、现代成形与改性技术、材料成形过程仿真和优化、高速和超高速加工、精密工程与纳米技术、数控加工技术、集成制造技术、虚拟制造技术和工业工程等。
2现代制造技术下的产品设计

现代设计技术主要包含设计方法学(模块化设计)、创新设计、反求工程设计、全生命周期设计、虚拟设计、并行设计、绿色设计、协同设计和微型产品设计
等。值得提出的是创新设计,它是一切设计之源,是理论和实践结合的产物,其水平与所处物质基础密切相关,是当务之急,同时又是要科学对待的大事。由于当前工程技术的复杂性和多学科性,因此提出了协同设计。由于市场需求的个性化和快速性,并行设计和虚拟设计就应运而生。
从当前机械设计趋势来看,功能部件具有较大的发展,如机床设计可分解为主轴单元、直线驱动单元、基础件单元等,一台机床可根据功能需求由不同单元
所组成,可以提高机床的性能和质量,缩短制造周期。近年来出现的直线电动机伺服单元对机械结构设计具有重要影响,称为零传动直线位移装置,其结构简
单,运动速度范围广、速度高、加速度高,无反向间隙、采用闭环反馈控制系统、定位精度和重复定位精度高,行程不受限制,应用广泛。

经济全球化的环境下,机械制造业的竞争实质上就是产品设计的竞争,如何快速地进行机械产品的开发是提高制造业市场竞争能力的一个关键问题,进行机械产品现代设计理论、方法和应用技术的研究是十分重要的一项基础性工作。我国制造业的工业增加值已进人世界第四位,成了制造大国,但远远不是制造强国。与发达国家的差距大量表现在产品的性能质量上,但更为关键的是缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品。机械产品开发属于装备制造业,我国装备制造业的落后既反映了我国在机械产品设计理论、方法和技术领域的落后,同时也说明了加快发展我国机械产品现代设计理论和方法的重要性和紧迫性。

现代设计理论与方法的体系结构由设计理论基础层、设计工具和支持技术平台层、设计实施技术方法群等三大部分内容所组成其中设计实施技术方法群包括面向基本共性问题的设计技术、基于IT技术的设计技术、面向学科领域产品的设计技术、基于环境资源的设计技术等四类具体的实施技术方法所组成。方向。现代设计理论与方法的主要特点体现在:最优化、