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工业设计发展史论文

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工业设计发展史论文

设计发展史论文

王受之,1946年出生于广州,设设理论和设计史专家。毕业于武汉大学研究生院,1980年代曾担任过广州美术学院设计系副主任和学院的工业设计研究室副主任,1987年作为美国富布赖特学者,在宾夕法尼亚州立大学西切斯特学院和威斯康辛大学麦迪逊学院从事设计理论研究和教学,1988年开始在美国设计教育最权威的学府——洛杉矶的“艺术中心设计学院”担任设计理论教学,1963年升任为全职终身教授,负责全院的现代设计理论和现代设计史教学。1997年担任美国全国艺术和设计院校委员会年度会议理论组召集人,1998年作为联合国开发总署专家在北京的中央美术学院主持设计理论和设计史讲学班。王受之曾经多次担任重要设计比赛的评委工作,包括香港设计师协会“设计98”年展评委、1997年香港回归的国家艺术大展评委。王受之是中国的中央美术学院、清华大学美术学院、上海大学美术学院等高等艺术设计院校的客座教授。王受之所著设计理论和设计史著作相当多,其著作成为中国大陆、台湾和香港的设计专业教科书中主要参考书,共中包括在大陆出版的《世界现代设计史》、《世界现代建筑史》、《当代商业住宅区的规划和设计》,还包括台湾出版的《世界现代设计》、《世界现代平面设计》、《现代世界艺术的发展》,他参与撰写的《战后美国史》曾经获得1992年国家社会科学著作的金奖。他的《设计史论丛书》包括《世界现代设计史》、《世界平面设计史》、《世界当代艺术史》、《世界时装史》、《世界广告史》、《世界工业产品设计史》、《美国插图史》等,由中国青年出版社与香港天一艺术设计出版公司联合出版。

东西方设计绘画美学异同:东方以中国为代表的绘画审美基点在于“意味”,西方绘画的基点在于“再现”中国绘画最求形象之外的意,线条与超然的色彩更能充分表达主管情感,成为东方美术造型的主要手法。西方人致力于物象属性的研究,造型艺术便充分利用了自然科学,借助明暗规律光与色的关系,空间,体积,结构,运动的表现成为主要造型的依据。东方审美的本质在于尚意,领悟,对真实的理解是物体对应情思后“升华了的真实”,西方审美本质是尚形的,他们认为认为造型艺术的认识必须是由感性到理性的认识。而理性认识必须有明确的定义,审美必须有客观依据,有准确的概念,推斥了东方的“领悟性”重视自然给人的美感及生活体验的功用。东方:逻辑体系严谨,只可意会不可言传,“意足不求颜色似”如山水画讲究意境,讲究“澄怀味道”,“有无相成,虚实相生,灵气往来,无画处皆成妙境”。画面上用大面积的空白,大块的墨线与墨块,多视域的构图处理,成为东方人理解到有相辅相成的艺术创造中的宇宙和谐实体。西方人认为:“之所以世界千差万别就在于它们有各自都具有不同的数量关系。雕塑绘画等艺术的美在于‘数的和谐与比例'。一切造型艺术要依靠对数据恰如其分的把握”。如此自然最完美的比例节奏构成了重要依据完美的古希腊雕塑来自理想中比列的和谐与完美,神庙建筑来自几何图形的和谐统一,艺术史成了这种和谐与人感知的理想契合

写论包豪斯思想的弊端

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范文题目:《服装设计中美术思维的应用》  将服装款式的设想变成服装成品的整个思维过程就是服装设计的全部内容,即从开始构思、画设计图,到选择面料、裁剪、样衣试制,直到制作出美观、实用的服装成品为止,这一过程的全部思维活动被称为服装设计。美学思维作为服装设计的一种基本思维方式,可以融入到服装构图、设计图绘制、面料选择和裁剪、样衣试制中,有助于完善服装设计的色彩使用,继而提高服装设计的审美和艺术感,同时也为设计师们设计服装时提供源源不断的灵感。史林编著的《服装设计基础与创意》(中国纺织出版社,2014年9月版)一书在回顾现代服装设计历史的基础上,系统地阐述了服装设计的内涵、外延、创造性思维、要素、程序、形态等内容,对如何培养学生思维创新以及如何让设计者赋予自己作品创造性等问题的解决具有一定指导作用。通读全书,该书主要呈现以下几大特色:  1结构清晰,逻辑性强  《服装设计基础与创意》一书结构清晰明了,章节安排逻辑性强,便于读者获取所需知识。全书共由12章节构成,其中,第一章“现代服装设计历史”理清了服装设计的由来,分析了影响服装设计的发展背景,且从个体设计师主宰流行阶段、设计师群体主宰流行阶段、大众设计师共同创造流行阶段探讨了服装设计师与流行之间的关系;第二章“服装设计的内涵与外延”界定设计的类型、范畴和服装设计的概念、属性;第三章“服装的美学特征与服装设计师的素养”具体讲述了服装的静态美、和谐美、自由美及服装设计师的道德素养、艺术素养、文化素养、专业知识素养、心理素养;第四章“服装的分类”从礼服、日常休闲服、职业服、运动服等4个方面探析了服装的种类;第五章“服装设计的创造性思维”诠释了逻辑思维、发散思维、象形思维、辐合思维在服装设计中的运用;第六章“服装设计的要素”主要概述了面料、色彩、款式的基本知识;第七章“服装设计的程序”明确了“准备→构思→提供设计概念→结构设计→缝制工艺设计”这一完整的服装设计流程;第八章“服装设计形式美法则的运用”指明了服装美的最高形式和服装美的终极目标;第九章“服装设计中的点、线、面、体形态”解释了纽扣、面料纹样等要素给服装带来的效应;第十章“服装的系列设计”表明了系列设计的概念、原则和表现形式;第十一章“服装的款式与流行”主要阐释了流行的概念、发展和特征,回顾了20世纪服装的流行趋势;第十二章结合中国设计师的代表作品展示了服装设计的魅力。  2内容丰富,重点突出  该书的编著目的在于告诉年轻人,服装设计是一项辛苦的工作,需要学习很多的知识,而且还要有参与合作的精神。对此,该书的内容不仅涉及了服装、服装设计的发展史,还阐述了服装设计师的素养、服装设计遵循的法则以及服装设计的含义与步骤,内容全面丰富,具有一定的理论价值。此外,在讲述内容时,注重详略安排、重点突出,其中第五章“服装设计的创造性思维”为全书重点,从3个方面回答了“如何让设计师赋予自己作品创造性”的问题:其一,要拥有服装设计的逻辑思维,在进行设计时要考虑人的因素、社会环境因素、经济实用因素和生产因素;其二,注重服装设计的形象思维,锻造自己的设计观、创造力和想象力;其三,学会用发散思维提出问题,用辐合思维解决问题,懂得在服装设计中运用加减法、极限法、组合法、逆向法、变更法和联合法。三者相结合,从本质上说明服装设计是一个复杂的思维过程,其艺术创造既需要形象思维,又需要抽象思维;既需要想象力,又不能脱离包装人体、制作工艺这些现实条件的制约,以及需要接受市场的检验。  3图文丰富,指导性强  该书围绕“服装设计的基础知识与创意”展开论述,对服装设计的历史、要素、流行因素、程序、创意等内容进行全面系统的讲解,并结合国内设计师的代表作品,详细地讲述了从灵感到设计以及最后怎样完成作品的过程。为了更好地表达,作者在书中不吝笔墨、旁征博引,为读者准备了大量图表,这也有力地支撑了书中提出的观点与建议。就图画而言,其种类相对丰富,包括知识结构图、人体图、流程图等,如第三章第2节“图3-4”运用思维导图阐明了服装设计师的知识结构,第八章第1节“8-11”和“8-12”采用人物画说明服装美的最高形式之一在于重点突出。  作者:顾晓晴 单位:硅湖职业技术学院文创学院  (以上内容由学术堂整理提供)

对民族艺术失落的反思  摘要:近些年,“国际化”、“与国际接轨”的说法十分时髦,最雄辩的原因莫过于世界已经全球化。各国民族艺术的交流与融合也在不断加强,外国文化的影响似乎已经已经渗入到我们生活的方方面面,所以才会有我们当代绘画的创作背景已经变成了 “国际化”的说法。似乎所有的中国画家作画时都要以“国际”作为背景。在这种思潮影响下,中国的民族艺术逐渐被人们冷落,本文将阐述一些对中国现代艺术发展中出现的崇尚“西化”思潮的评判与反思。  关键词:民族艺术 国际化 评判与反思  前言  20世纪对于中国来讲是一个特殊的时期,我们的传统文化受到了很大的冲击和伤害。中国绘画的发展尽管取得了很大胜利但也遍体鳞伤。我们的传统民族艺术受到了外来艺术的侵扰,在这种情况下,我们要端正态度,在吸收外来先进艺术的同时也要保护好我们的民族艺术。  一、民族艺术的失落  世界上有许多民族,不同民族的艺术之花有着不同的色彩与芳香,随着时代的发展,各民族艺术也在不断的互相影响与融合。面对外来艺术,尤其是西方艺术的融入,我国部分人产生了错误的观点,是我国民族艺术受到冲击,对我国艺术界造成了很大的影响。  (一)“ 85思潮”的躁动  85思潮,是指1980年代中期中国大陆出现的一种美术思潮。当时的青年不满于当时美术的左倾路线,厌烦了苏联(俄国)的美术窠臼,厌烦了传统文化里的一些价值观,试图从西方现代艺术中寻找新的血液,从而引发的全国范围内的艺术新潮。  对于这场思潮,有不同的观点:一种认为,它给中国美术界带来了新的生机、新的气象与新的文化景观。同时,它还在很大程度上造成了美术界多元化与参与国际对话的局面;另一种观点认为,这场思潮没有立足于本土文化,甚至是一个“全盘西化”的运动。总的来说,八五思潮是一次激烈的反传统的运动,它是在文化大革命造成的深层危机感中产生的。它对当代的美术甚至电影、音乐等的影响是不可估量的。  (二) 中国绘画的过度西化  受“85思潮”的影响,中国当代绘画艺术存在的问题很多,如摹仿性太强,创造性太少,西方性太强,民族性太少,形式追求太强,思想内涵太少等等。从二十世纪上半叶,我们就视西方现代艺术为中国艺术“现代”与否的标准。今天,仍然有部分人视西方当代艺术为中国艺术“当代”与否的标准。他们在进行绘画创作时,过分强调向西方学习,而对传统民族文化继承不够。他们受西方后现代艺术的影响,否定传统,否定过去,视西方艺术为“世界先进文化的前进方向”,认为西方的就是世界的,认为中国传统的,民族的,就是“封建”、“落后”、“保守”的。  二、正确对待各民族艺术  我们的确曾经落后过,的确曾经对中国绘画艺术的创新发展失望过,但经过前辈们的不懈努力,我们不再落后,在中华民族重新崛起的今天,不论是艺术发展,还是政治地位、经济实力和综合国力,我国都达到了令世界刮目相看的崭新高度。此时的我们,应该端正对本民族艺术和外来民族艺术的态度。  一个民族的艺术在吸取外来艺术的营养时,要经历一个过程:第一步是把外来艺术原封不动的“拿来”;第二步是鉴别外来艺术的精华与糟粕,吸取精华,抛弃糟粕;第三步是把外来艺术与本民族的艺术有机的结合起来。也就是说, 对于外来文化的态度,我们应当是“取其精华,去其糟粕”,不要盲从,也不要排外。当然,对于传统的民族文化,我们应该革新与发展,并不是一味的继承。我们对待他的态度应与外来文化一样,随着时代的变迁,我们要摒弃那些保守的、不符合现代审美需求的文化,继承和发展那些具有我们民族精神,能够给人以教育和启发的文化。然后再把本民族的先进艺术文化同外来文化的“精华”有机的结合起来,从而不断的促进艺术的创新与发展。  三、正确认识民族艺术和世界艺术  当代艺术喜欢强调”世界性“和”国际性“,而特别忌讳谈民族性。  但是,什么是民族艺术?什么是世界艺术?民族艺术与世界艺术的关系又是什么?这些问题,大家都了解吗?  其实,民族艺术并不是指艺术作品中所反映的生活内容要具有民族特征,而是能表达出我们的民族精神,民族精神是民族艺术的核心与灵魂。而世界艺术,并不是凌驾于民族艺术之上的一种独立存在的艺术,他是民族艺术的一种。关于二者的关系,它们是既有差别又有联系的。他们的联系就在于:凡是世界的,都是民族的,离开民族的,就没有世界的。而它们的差别就在于:并非一切民族的都是世界的。只有深刻的表现“人的一般性”和人类的共同美、真实的反映社会发展趋势和时代精神的民族艺术才有可能成为世界各民族所共赏的艺术。所以说,我国的民族艺术也存在世界艺术,而西方艺术也并非都是世界艺术。  而且,各民族艺术走向国际不就是与世界交流吗?不就是“国际化”吗?只要是互通有无的平等的交流,对世界各民族无疑都会有好处。在互通有无、取长补短的交流中,各民族的艺术都会发生有益的变化,亦如南亚佛教艺术之于中国,亚非艺术之于欧洲一样。但在此种交流中,心态应当正常,应当平等,是互通有无,而不是趋炎附势,更不是完全的被同化。当年林语堂应邀去美国介绍中国文化,就堂堂正正,优雅平和,把地道的五千年中国文化深入浅出地介绍给异邦,致使美国掀起了一阵中国热。这与今天国人对欧美的趋同心态可是大相径庭。所以,所有国家(不论大小)的艺术都是平等的关系,我们也应摆平心态。  四、结束语  世界各国的民族艺术都具有差别性和独特性,都有其长处和短处。如今的全球化越来越明显,各民族艺术的相互影响与融合也在不断加大,因此,任何一个民族的艺术都要取它民族艺术之长,补己民族艺术之短,不要盲目排外,也不要被其同化,从而不断促进本民族艺术的发展。

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现代设计发展史论文

写论文是科研最基础的。 第一,你在写论文的时候先确定你的论点,也就是你这篇论文是关于什么,是要论证什么东西,一般来说,也只有你对这个比较熟悉有一定的基础才能进行研究。 第二,在确定好论文方向后你可以查阅相关的书籍,一般包括一手和二手资料,一手就是关于你论证对象的资料,二手就是另外一些学者对于该对象的研究成果,比如你要研究鲁迅的话,第一手资料就是鲁迅的作品,第二首资料就是其他人关于鲁迅作品研究的成果。这些成果你都可以引用,但是在引用的时候必须注明出处,也就是你用了谁的观点,包括作者、作品名、出版社第几年第几版、第几页,这些写在论文的结尾处,以注释说明。 第三,摘要,摘要就是你论文研究的论点是什么,大概内容是什么,你有什么新看法。摘要一般不多,规范论文的摘要字数在200到500字之间,一般300字左右。 第四,关键字,关键字是抽取你论文的最主要的字眼,但是这字眼能明白看出你论文的大意的。比如你研究鲁迅的《阿Q正传》的,关键字可以有:鲁迅,阿Q正传,国民性,精神胜利法,革命。一般关键字为3到5个。 第五,正文,主要就是关于你的论点展开论述了。一般的论文的都在5000字以上,如果你是一个学生,小论文的话字数一般3000到5000字,而且标准也不高。当然,毕业论文除外。 第六,注释,注释就是关于你的参考作品,标明出处,也可以对于某些观点再做论述,但是一般字数不要太多。 第七,如果你有指导教师的话,在此表示感谢,有则可,没有不强求。 如果你写的是很重要的论文的话,一般还有英文摘要,错别字概率一般在万分之一,如果不是很严格的论文也不会有这些要求。最关键的就是正文了,一般你要有自己新颖的观点,但是不能哗众取宠,牵强附会,还要有结构层次,不能杂乱无章,也就是由浅到深。论文是实证性的,最好不要加入你的主观价值判断,就是最好不要有“应该”两个字,你不能告诉别人应该怎么做。

不知道你这个是毕业论文还是用于评定职称的,不过你可以到一些期刊网去查询一下,应该可以查询的到你所需要的论文内容的,比如说燕子期刊网。

王受之,1946年出生于广州,设设理论和设计史专家。毕业于武汉大学研究生院,1980年代曾担任过广州美术学院设计系副主任和学院的工业设计研究室副主任,1987年作为美国富布赖特学者,在宾夕法尼亚州立大学西切斯特学院和威斯康辛大学麦迪逊学院从事设计理论研究和教学,1988年开始在美国设计教育最权威的学府——洛杉矶的“艺术中心设计学院”担任设计理论教学,1963年升任为全职终身教授,负责全院的现代设计理论和现代设计史教学。1997年担任美国全国艺术和设计院校委员会年度会议理论组召集人,1998年作为联合国开发总署专家在北京的中央美术学院主持设计理论和设计史讲学班。王受之曾经多次担任重要设计比赛的评委工作,包括香港设计师协会“设计98”年展评委、1997年香港回归的国家艺术大展评委。王受之是中国的中央美术学院、清华大学美术学院、上海大学美术学院等高等艺术设计院校的客座教授。王受之所著设计理论和设计史著作相当多,其著作成为中国大陆、台湾和香港的设计专业教科书中主要参考书,共中包括在大陆出版的《世界现代设计史》、《世界现代建筑史》、《当代商业住宅区的规划和设计》,还包括台湾出版的《世界现代设计》、《世界现代平面设计》、《现代世界艺术的发展》,他参与撰写的《战后美国史》曾经获得1992年国家社会科学著作的金奖。他的《设计史论丛书》包括《世界现代设计史》、《世界平面设计史》、《世界当代艺术史》、《世界时装史》、《世界广告史》、《世界工业产品设计史》、《美国插图史》等,由中国青年出版社与香港天一艺术设计出版公司联合出版。

机械设计发展史论文

数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。 1 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面〔1~4〕。 1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。 在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。 2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。 在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。 3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。 4 重视新技术标准、规范的建立 1 关于数控系统设计开发规范 如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。 2 关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。 STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。 目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1~31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。 2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计 我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。 纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。 奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。 初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。 技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。 产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。 可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。 认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。 体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。 技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。 3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 1 战略考虑 我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。 2 发展策略 从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。 强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。 在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。 参考文献: 〔1〕 中国机床工具工业协会 行业发展部CIMT2001巡礼〔J〕世界制造技术与装备市场,2001(3):18- 〔2〕 梁训王宣 ,周延佑机床技术发展的新动向〔J〕世界制造技术与装备市场,2001(3):21- 〔3〕 中国机床工具工业协会 数控系统分会CIMT2001巡礼〔J〕世界制造技术与装备市场,2001(5):13- 〔4〕 杨学桐,李冬茹,何文立,等?距世纪数控机床技术发展战略研究〔M〕北京:国家机械工业局,参考资料:-15/htm

浅论应用CAD技术的现代机械设计 摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 关键词:机械设计;CAD技术 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助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1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、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(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,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。 2 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 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统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。同时,三维CAD系统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。 4 提高机械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、运动方针和优化设计等,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。 3 CAD技术在机械设计中的应用 1 零件与装配图的实体生成 1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 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 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。 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。 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, [3]徐平,虚拟现实技术研究,文秘杂烩网 [4]葛海霞,刘村AutoCAD2004/2005辅助设计[M]上海:上海科学普及出版社, [5]秦志峰,齐月静,胡仁喜,等AutoCAD2005机械设计及实例解析[M]北京:机械出版社,

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