CATIA在现代汽车工业设计中的应用研究

工作计划 |

时间:

2021-09-04 10:42:27

|

工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于汽车、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(CAM)和产品数据管理与协同技术(PDM)及计算机集成制造系统(CIMS)集于一体即产品的生命周期管理(PLM)。

目前应用比较主流的三维CAD软件有:UGNX、PRO/E、CATIA、CAXA、SOLIDEWORKS等。

2 CATIA的先进技术内核

2.1 图形交互技术

CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。

2.2 智能CAD技术

CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。

2.3 虚拟现实技术

虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。

3 CATIA在现代汽车工业中的应用

3.1 汽车的零件设计更加方便

使用CATIA系统,可以自顶向下,或自底向上的设计零件。即可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。

3.2 汽车的装配零件更加直观

在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。

3.3 设计过程以功能为导向缩短了汽车产品的设计周期

采用CATIA技术的参数化设计方法,使得汽车工业设计时间缩短了近2/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用CATIA进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3-5倍。CATIA具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。

3.4 提高了汽车工业产品的技术含量和质量

由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD 、CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方式和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。

结论

汽车工业设计技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,工业设计技术只有跟上发展先进设计技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。

【参考文献】

[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.

[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2012.

[3]CAD/CAM设计与制造业信息化,北京:CAD/CAM设计与制造业信息化杂志社,2013

[4]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2013

延伸阅读
打开文本图片集【摘要】在现代汽车工业设计中引入CATIA技术,可以解决汽车工业设计中重复性设计,信息
2021-09-04
摘要本文通过对工科工业设计构成课教学现状、工科学生特点、未来职业要求等的分析,在教学改革实践中提出引
2021-09-04
打开文本图片集从斯德哥尔摩到米兰再到上海,在全球盛事上都可以看出,金属色泽在当代设计中发挥着愈发重要
2021-09-03
打开文本图片集摘要:随着我国工程机械行业对机械外观造型设计的重视以及资金投入的增加,政府也采取了相应
2021-09-03
【摘要】工业设计教学的核心是培养学生的创新能力,然而在现今的教育教学模式中,很多教育工作者都忽视了对
2021-09-02