论计算机辅助工艺设计的现状及发展趋势

1、智能建造的演变与分类在我国，20世纪70年代末，计算机开始应用于建筑工程的结构计算中；80年代，建筑行业开始应用计算机辅助设计（CAD）技术；90年代，计算机开始用于建筑施工管理。

此外，作为人工智能的分支，专家系统开始在建筑行业中应用；而计算机应用在建筑运营维护管理中则是从21世纪开始。

从广义上讲，计算机系统若拥有人类具有的能力，并用于取代人或减少对人的需求，则可以称之为智能化系统。

一般感知、识别、记忆、理解、联想、感情、计算、分析、判断等都是人类才具有的能力，因此全部拥有或部分拥有这些能力的系统都可以称之为智能化系统，而若在建造过程中采用了智能化系统则可以称之为智能建造。

从这个意义上讲，按照与人的能力的对应关系以及所应用的智能化系统的深度，智能建造可以分为以下4类。

（1）计算智能类。

是初步的智能建造，起源于20世纪80年代对计算机计算能力的利用，体现为在建筑设计中应用CAD技术进行设计计算、分析和绘图。

利用计算机出色的计算能力，设计人员可在短时间内针对建筑进行各种分析，大幅缩短设计周期，提高设计质量。

（2）分析智能类。

是中级的智能建造，起源于20世纪90年代对计算机分析能力和判断能力的应用。

主要特点是在系统中针对人工录入的信息，按照一定的模型进行分析，其结果用于辅助决策。

体现为在企业管理及施工管理中，利用信息系统中已录入的数据，进行数据统计等分析，用于辅助决策，也包括一些自动化设备，如早期的建筑机器人。

（3）联想智能类。

是当前较高级的智能建造，起源于20世纪90年代的GIS技术，以及进入21世纪以来BIM技术在建造过程中的应用，这使得计算机系统可以用于记忆带有语义的空间信息，不仅能使系统直观地展示设计结果、生产和施工过程以及运维管理操作空间，而且能使系统进行空间分析和工程量计算。

这类应用相当于人的联想和计算能力在计算机系统中同时得到实现，可用于虚拟建造和精细化管理。

（4）综合智能类。

是当前较高级的智能建造，起源于过去10多年来对计算机多方面能力的综合应用。

CAPP系统类型及关键技术研究作者：刘保华乔爱科工艺设计已成为机械制造生产中技术工作的一项重要内容，是产品设计和制造的中间环节，是实践性特征明显的工作。

而目前国内、国际市场对产品的要求是多品种小批量生产，新产品开发能力和开发周期要尽量缩短，这就要求工艺设计工作量和时间上要减少。

在这样一种背景下，计算机辅助工艺设计CAPP(Computer Aided Process Planning)在工艺设计过程中越来越重要。

从全球范围来看，CAPP的研究始于60年代中期。

其后发展速度较慢。

80年代以来随着机械制造业向CIMS的发展，把设计方面的信息如何有效地转化为制造信息，CAPP体现出CAD与CAM集成化的真正桥梁作用。

CAPP系统接受来自CAD的产品几何信息、材料和精度等工艺方面的信息，完成人机交互，零件信息输入，建立起产品的信息模型。

根据此模型，CAPP系统再进行组合和排序，选择机床和夹具等，确定切削用量，计算工时，最后完成技术文件和数据，CAPP再向CAM输出所需的各种信息。

进入90年代初，随着人们对CIMS的技术理解和深入研究、并行工程的兴起、敏捷制造等先进生产模式的提出，CAPP的集成化含义已大大拓宽。

此时，CAPP 已不是单纯的工艺设计技术，而是制造系统中不可缺少的一个重要环节。

在我国，1982年同济大学推出了派生式系统TOJICAP，随后许多大学和研究机构兴起了研究CAPP的热潮。

经过多年的不懈努力，研究水平也在不断提高，但与世界先进水平尚有一定的差距。

不同的CAPP系统具有各自不同的特点。

CAPP开发中的—些关键技术需要注意。

这些都需要在开发实用的CAPP系统时认真考虑。

1 CAPP特点和主要类型CAPP系统主要有派生式、创成式、综合式。

1．1派生式CAPP系统派生式CAPP系统是利用成组技术的原理，在一个零件族中根据相似性设计出一个典型样件，建立一个标准典型工艺文件，存入下艺文件库中。

当要制订一个零件的工艺过程，可将零件图形输入计算机，由计算机根据零件的成组分类编码并识别出属于哪一类零件族，调出相应零件族的典型工艺。

编者按：从技术角度来看，模具技术（包括设计、加工、制造）大致可分为五个发展阶段：手工操作阶段、手工操作加机械化（普通通用机床与工具）阶段、数字控制阶段、计算机化阶段和CAD/CAE/CAM信息网络技术一体化阶段，模具网CEO、深圳市模具技术学会专家委员罗百辉日前接受某杂志专访表示，在信息化带动工业化发展的今天，中国的模具设计加工和制造技术正在赶超国际水平，企业管理技术接轨于国际水平，但中国模具行业企业全体职工必须努力学习，牢牢掌握世界模具技术的发展方向，充分发挥主观能动性，脚踏实地、充满信心地创造美好的未来。

一、模具设计技术的发展趋势模具设计长期以来依靠人的经验和机械制图来完成。

自从二十世纪八十年代中国发展模具计算机辅助设计（CAD）技术以来，这项技术已获得认可，并且得到来快的发展。

九十年代开始发展的模具计算机辅助工程分析（CAE）技术，现在也为许多企业应用，它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显着的作用。

据模具网CEO、深圳市模具技术学会专家委员罗百辉分析，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国模具工业中发挥越来越重要的作用。

罗百辉认为，就大多数模具制造企业而言，今后的发展方向应以提高数控化和计算机化水平为主，积极采用高新技术，逐步走向CAD/CAE/CAM信息网络技术一体化。

模具无纸化制造将逐渐替代传统的设计和加工。

模具设计技术及CAD和CAE软件，今后应提高在下列几方面的水平：*模具设计资料库和知识库系统；*模具工程规划及方案设计；*模具材料和标准件的合理选用；*模具刚性、强度、流道及冷却通路的设计；塑料模具塑料成形过程的各种模拟分析（注塑成形，包括塑料充模、保压、冷却、翘曲、收缩、纤维取向等模拟分析）、热传导和冷却过程的分析、凝固及结构应力分析等。

注塑模具数字化设计与智能制造技术分析摘要：随着科技的不断发展，注塑模具数字化设计与智能制造技术成为了制造业的热点研究领域。

本文通过对注塑模具数字化设计与智能制造技术的分析，探讨了数字化设计与智能制造技术在注塑模具领域中的应用现状与发展趋势。

本文介绍了注塑模具的基本概念和发展历程，然后深入探讨了数字化设计技术在注塑模具设计中的应用，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）等。

分析了智能制造技术在注塑模具制造过程中的应用，如计算机数控加工技术（CNC）、模具智能监控与优化技术等。

还总结了注塑模具数字化设计与智能制造技术的优势与挑战关键词：注塑模具、数字化设计、智能制造、计算机辅助设计一、引言注塑模具作为现代制造业中不可或缺的工具，其设计和制造过程对于产品质量和生产效率至关重要。

随着信息技术和制造技术的融合发展，数字化设计与智能制造技术在注塑模具领域的应用日益受到重视。

本文旨在对注塑模具数字化设计与智能制造技术进行深入分析，探讨其在提升模具设计制造效率、降低成本、改善产品质量等方面的作用。

二、注塑模具基本概念与发展历程2.1 注塑模具基本概念注塑模具是一种用于塑料注射成型的工具。

它由模具座、进料系统、型腔、冷却系统和顶出系统等部分组成。

在注塑成型过程中，塑料原料经加热熔化后被注入模具型腔，随后通过冷却使其凝固成型，最后打开模具获取成品。

模具的设计质量和制造工艺直接影响着注塑成型的效率和产品质量。

因此，注塑模具设计需要考虑塑料流动、收缩率、模具结构强度等因素，以保证产品尺寸准确和表面质量良好。

注塑模具的发展经历了手工制作到数控加工技术的演进，数字化设计与智能制造技术的引入将进一步提升注塑模具的设计与制造水平。

2.2 注塑模具发展历程注塑模具作为制造业的重要工具，其发展历程与制造技术的进步密不可分。

早期的注塑模具制造主要依靠传统的手工技艺，制作周期长，精度难以保证。

随着数控技术的引入，注塑模具制造迎来了飞速的发展。

三维软件CAD/CAM是在三维软件CAD和三维软件CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在三维软件生产中综合应用的一个新的飞跃。

三维软件CAD/CAM是改造传统三维软件生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。

它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、三维软件结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。

三维软件CAD/CAE在技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为三维软件工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计，制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。

一、三维软件CAD/CAM发展概况三维软件CAD/CAM的发展状况符合通用CAD/CAM 软件的发展进程。

目前通用CAD/CAM 软件的发展现状如下:CAD技术经历了二维平面图形设计，交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。

近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等。

随着互联网的普及，智能化(intelligent)、协同化(collaborative )、集成化(integrated)成为技术新的发展特点，使CAD技术得以更广泛的应用，发展成为支持协同设计、异地设计和信息共享的网络CAD。

二、三维软件CAD/CAM的特点一个稳定的、可以满足实际生产设计需要的三维软件CAD/CAM系统应该具备下列特点:(l)三维软件CAD/CAM系统必须具备描述物体几何形状的能力。

三维软件设计中因为三维软件的工作部分(如拉深模、锻模和注射模的型腔)是根据产品零件的形状设计的。

所以无论设计什么类型的三维软件，开始阶段必须提供产品零件的几何形状。

否则，就无法输人关于产品零件的几何信息，设计程序便无法运行。

另外，为了编制NC加工程序，计算刀具轨迹，也需要建立三维软件零件的几何模型。

浅析国内外智能制造技术现状及发展趋势1. 智能制造技术概述智能制造技术是指通过先进的信息技术、自动化技术和人工智能技术，实现生产过程的智能化、柔性化和绿色化，从而提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和创新能力的一种新型制造模式。

随着全球经济的快速发展和科技的不断进步，智能制造技术已经成为各国制造业发展的重要战略方向。

国内外在智能制造技术研究和应用方面取得了显著成果，国外发达国家如美国、德国、日本等，纷纷加大投入，推动智能制造技术的发展。

这些国家在智能制造技术研发、产业应用、政策支持等方面具有较强的实力和优势。

美国的工业互联网、德国的“工业”理念、日本的“智能工厂”等，都是智能制造技术的典型代表。

我国政府高度重视智能制造技术的发展，制定了一系列政策措施，推动智能制造产业的快速发展。

我国在智能制造技术研发、产业应用、人才培养等方面取得了显著成果，部分领域已经走在了世界前列。

我国在工业机器人、3D打印、智能制造装备等领域具有较强的竞争力。

我国还积极推动国际合作，与德国、美国等国家开展智能制造技术领域的交流与合作，共同推进全球智能制造技术的发展。

智能制造技术在全球范围内呈现出快速发展的态势，各国都在积极探索适合本国国情的智能制造发展路径。

随着5G、物联网、大数据等技术的不断融合，智能制造技术将更加成熟和完善，为全球制造业的发展带来新的机遇和挑战。

1.1 定义与特点智能制造(Intelligent Manufacturing,简称IM)是指通过先进的信息技术、自动化技术和人工智能技术，实现生产过程的智能化、柔性化和绿色化。

智能制造技术的发展是制造业转型升级的重要方向，对于提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和满足个性化需求具有重要意义。

高度自动化：智能制造通过自动化设备和系统实现生产过程的自动化，减少人工干预，提高生产效率。

自动化设备可以实现对生产过程中的各种参数、数据和信息的实时监控和控制，确保生产过程的稳定性和可靠性。

3D打印技术的现状和未来发展趋势1. 介绍3D打印技术3D打印技术，也被称为增材制造技术，是一种将数字模型转化为实物模型的先进制造技术。

该技术使用计算机辅助设计软件将数字模型转换为可供3D打印机处理的可读格式。

然后使用3D 打印机将数字模型打印成物理模型。

3D打印技术已经成为当今制造业中最先进的技术之一，其应用范围非常广泛。

2. 3D打印技术的现状目前，3D打印技术已经迅速成为现实。

该技术主要用于工业和制造业的领域，如航空、汽车、医疗设备、机械等行业。

在医疗设备方面，3D打印技术已经用于制造人工器官和传感器，这些器官可以与人体互动，从而极大地改善医疗保健。

在航空领域，3D打印技术已经应用于制造飞机零部件。

这种技术可以生成更轻、更强的零部件，减轻了飞机的重量并提高了飞机的燃油效率。

在汽车行业方面，3D打印技术已经被用于制造汽车零部件。

使用这种技术，公司可以简化制造过程，降低成本并提高汽车的性能。

3. 3D打印技术的未来发展趋势未来将出现更多的3D打印材料。

目前，3D打印技术使用的材料种类很少，但预计未来将开发出更多的材料。

这些材料将包括金属材料、生物可降解材料、能够承受高温和高压的材料等，这将使3D打印技术能够应用于更多的领域。

3D打印设备将更加便宜。

如今，3D打印机价格仍然很高，但是随着技术的不断发展，未来的3D打印机将简化制造过程并降低成本。

将出现更多的应用程序。

与日俱增的3D打印材料和3D打印机将使3D打印技术得到更多的应用。

这将包括制造更多的医疗设备、汽车和航空零部件，此外，3D打印技术还可以用于建筑和制造工艺方面。

4. 结论总之，3D打印技术已经成为制造业的重要领域，其应用范围非常广泛，将来有望得到更广泛的应用。

预计未来3D打印材料将不断增加，3D打印设备将更加便宜，并且将出现更多的应用程序。

计算机辅助工艺规划引言计算机辅助工艺规划（Computer-Aided Process Planning，CAPP）是指利用计算机和相应的软件工具，对产品的设计要求进行分析和处理，确定产品的生产过程，并生成相应的生产工艺信息。

CAPP的目标是实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率并降低生产成本。

本文将介绍CAPP的基本概念、主要方法和应用领域，以及实施CAPP的基本步骤和关键技术。

一、CAPP的基本概念CAPP是在CAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）技术基础上发展起来的，是实现数字化工厂的关键环节之一。

CAPP的基本概念包括：1.过程规划：确定产品生产的过程和工艺，包括工序划分、工艺路线确定、工具及设备选择等。

2.工艺信息：将过程规划的结果以标准化的形式记录下来，便于后续的生产操作和管理。

3.自动化：利用计算机和软件工具完成工艺规划的过程，减少人工干预，提高工艺规划的效率和准确性。

4.智能化：基于人工智能和专家系统技术，对工艺规划过程进行优化和决策支持，提高工艺规划的智能化水平。

二、CAPP的主要方法CAPP的方法和技术涵盖了多个领域，包括工艺规划、数据库管理、人工智能等。

下面介绍几种常用的CAPP方法：1.特征识别法：根据产品的设计特征进行工艺规划，例如识别产品的几何形状、尺寸、材料等特征，并通过匹配工艺数据库中的相应工艺信息进行规划。

2.规则推理法：基于专家系统技术，建立规则库和知识库，根据产品的特征和规则进行推理和决策，生成相应的工艺规划方案。

3.模板法：根据产品的零件库和工艺库，通过匹配相应的零件和工艺模板，从而生成工艺规划方案。

4.案例推理法：基于案例库和相似度比较，利用已有的工艺案例对新产品进行类推和匹配，生成相应的工艺规划方案。

5.优化算法：基于约束优化算法和模拟退火算法等，对工艺规划过程进行全局优化，以达到最优的工艺规划结果。

三、CAPP的应用领域CAPP广泛应用于各个制造行业，包括机械制造、航空航天、汽车制造等。

注塑模具成型工艺的研究现状和发展趋势国内外比较注塑模具成型工艺是现代制造业中常用的一种工艺方法，它的应用范围广泛，包括汽车制造、电子设备、医疗器械等行业。

注塑模具成型工艺在产品生产中起到至关重要的作用，它能够高效、精确地制造出复杂的零部件，大大提高了产品的质量和生产效率。

本文将对注塑模具成型工艺的研究现状和发展趋势进行国内外比较分析。

一、研究现状目前，国内外对于注塑模具成型工艺的研究已经取得了一系列重要的成果。

从技术方面来看，注塑模具的设计和制造技术越来越先进，尤其是随着计算机辅助设计和仿真技术的发展，注塑模具的设计变得更加精确和高效。

材料科学的进步也为注塑模具成型工艺提供了更多可能性，比如新型的高温塑料材料和复合材料的应用，使得注塑模具在高温、高压环境下能够保持稳定的性能。

在研究方法方面，国内外学者采用了多种手段对注塑模具成型工艺进行研究。

其中，实验研究是最常见的方法之一，通过设计合理的实验方案和搭建相应的实验设备，可以对注塑模具成型过程中的各个参数进行详细的观察和测试。

另外，数值模拟方法也得到了广泛的应用，通过建立数学模型，模拟注塑模具成型过程中的热传导、流动和固化等关键过程，对其进行分析和优化。

二、发展趋势从国内外的研究现状来看，注塑模具成型工艺在未来的发展中将会有以下几个趋势：1. 精密化：随着科技的进步和工艺技术的提升，注塑模具成型工艺将越来越朝着高精度、高效率的方向发展。

未来的注塑模具将更加精密，能够制造出更复杂、更精细的产品。

2. 多材料应用：注塑模具成型工艺将逐渐扩展到多种材料的加工领域，比如高温塑料、纳米复合材料等。

这将为制造业带来更大的创新空间，推动产品的不断升级和改进。

3. 智能化：随着人工智能和物联网技术的迅速发展，注塑模具成型工艺也将朝着智能化方向迈进。

通过引入智能传感器和自动控制系统，实现对注塑模具成型过程的实时监控和智能化调控，提高生产效率和质量稳定性。

4. 环保化：环保已成为全球制造业的重要关键词，注塑模具成型工艺也不例外。

数字化制造技术的发展和应用数字化制造技术是一种新兴的制造技术，逐渐成为了现代制造领域的主流技术。

数字化制造技术采用了先进的计算机技术和数字化技术，以数字信息为基础，集成了各种先进的制造工艺、制造设备和制造资源，能够实现高效、高精度的制造过程。

本文将介绍数字化制造技术的发展历程和应用现状，以及数字化制造技术未来的发展趋势。

一、数字化制造技术的发展历程数字化制造技术起源于20世纪60年代，当时计算机技术和数值控制技术得到了快速发展，这为数字化制造技术的出现奠定了基础。

80年代，出现了基于计算机辅助设计和计算机辅助制造技术的CAM/CAD系统，可以把设计图形转换为数控机床上的切削路径，使得制造过程更为高效、精确。

90年代，数字化制造技术逐渐走向智能化，数字化技术、控制技术和传感器技术的融合为数字化制造技术的进一步发展提供了强大支持，制造工艺逐渐数字化、智能化、自适应化。

2010年后，数字化制造技术的发展进入了一个全新的阶段，人工智能技术、物联网技术、大数据技术等新技术相继成熟，这些技术的应用使得数字化制造技术更加丰富和完善。

二、数字化制造技术的应用现状数字化制造技术的应用范围非常广泛，不仅应用于机械、金属加工等传统领域，还应用于电子、生物、医疗等多个行业领域。

1. 数字化制造技术在机械制造领域的应用数字化制造技术在机械制造领域的应用非常广泛，主要表现在以下方面：①数控加工技术。

数控加工技术是数字化制造技术中的重要成果之一，可实现高效、高精度的加工过程。

数字化制造技术的发展，促进了数控加工技术的不断升级和更新，从传统的二维数字控制系统到三维数字化控制系统，再到基于云计算和大数据的数字化控制系统等。

数字化制造技术的应用，使数控加工技术更加智能、高效、可靠。

②数字化生产线技术。

数字化生产线技术是数字化制造技术的重要应用之一，它可以实现物流、能源、信息等多种系统的集成，使得生产线上的设备、机器人、工人，能够实现无缝协同。

CADCAM技术的应用及发展趋势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：CAD/CAM技术的应用及发展趋势摘要：介绍了CAD/CAM技术的发展过程, 预测了该技术在集成化、智能化、网络化、绿色化、综合化等方面的发展趋势,并阐述了CAD/CAM技术未来的应用前景.关键词: 数字化；CAD/CAM;发展趋势1引言目前，随着CAD、CAM、CAPP、CAE、CIMS等技术的出现和发展，产品设计和制造的整个过程都可以由计算机辅助完成。

特别是CAD技术, 从二维绘图向三维仿真模型发展的基础上，逐步发展成熟的零件结构设计和分析、有限元分析、虚拟装配及仿真、数控加工与仿真等许多计算机辅助功能，使CAD/CAE /CAM等逐步集成为综合的计算机辅助设计、制造和管理系统.数字化CAD/ CAM技术在机械设计中起到非常重要的作用。

在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广, 由高技术领域的应用向汽车、日用家电、轻工产品等的设计和制造中普及。

CAM技术可应用于计算机进行制造信息处理的全部过程，包括采用计算机系统进行生产的规划、管理和控制产品制造的全过程，它包括与加工过程直接联系的计算机监测与控制，如控制数控机床、工业机器人和进行质量的监控等。

CAM技术已经成为CAX体系的重要组成部分,可以直接在CAD系统上建立起来的参数化、全相关的三维几何模型（实体+曲面）上进行加工编程，生成正确的加工轨迹。

典型的CAM系统有UG、MDT、Pro/E、Inventor和CAXA等。

CAM 作为整个集成系统的重要一级，向上与CAD、CAPP实现无缝集成,向下可方便、快捷、智能、高效地为数控生产服务，这是CAM技术发展的主题.个人收集整理，勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途2CAD/CAM的发展历程2.1CAM的发展历程从时间上看，CAD/CAM的发展是随着计算机软硬件技术的发展而发展的，CAD/CAM的发展历程要从CAM的历史说起。

计算机技术的发展趋势及实际应用导言：二十世纪80年代后;计算机技术的发展日新月异;传统计算机技术将持续发展;新的计算机技术、新领域的计算机技术应用;使计算机技术成为当今与人类息息相关的一门重要科学技术..本文对计算机技术发展和应用的相关方面进行了介绍;包括计算机技术的发展和现状、新型计算机系统和计算机技术、计算机智能化发展等;以及计算机技术的实际应用;如在科学技术前沿阵地的电厂中的应用以及电厂的计算机自动化控制发展趋势..2016年3月;互联网上;各大门户网站的首页;都大篇幅报道“阿尔法人机大战”;最终人工智能以4：1战胜围棋大师李世石;这是google以研发的人工智能挑战人类智能的方式;宣告其计算机技术人工智能化的重大突破和应用..这篇报道;说明计算机技术的发展;已经走进人工智能发展的时代..从世界上第一台电子计算机ENIAC问世至今已经将近70年;它的问世对人们的生活有着革命性的影响..20世纪后期;计算机技术开始逐步应用到社会的各个角落;计算机的性能也获得了提升..不管是家庭、还是企业、机关;计算机都广泛地发挥着作用;成为人们工作生活中不可获取的一部分..现今的计算机在运算性能、应用领域和生产成本等各方面取得了空前的发展;其未来的发展趋势在很大程度上决定了很多行业的发展速度;也将会是影响整个社会进步的一个重要因素..计算机的发展趋势将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化;量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力;使计算机进入人工智能时代..1.未来计算机技术的发展趋势1.1多极化趋势如今;个人计算机已席卷全球;但由于计算机应用的不断深入;对巨型机、大型机的需求也稳步增长;巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域;形成了一种多极化的形势..如巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域和国防事业领域;它标志一个国家计算机技术的发展水平..目前运算速度为每秒几百亿次到上万亿次的巨型计算机已经投入运行;并正在研制更高速的巨型计算机..1.2 网络化趋势网络化是计算机发展的又一个重要趋势..从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果..所谓计算机网络化;是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来;组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构..网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享..目前;大到世界范围的通信网;小到实验室内部的局域网已经很普及;因特网Internet已经连接包括我国在内的150多个国家和地区..由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理;提高了资源的使用效率;因而深受广大用户的欢迎;得到了越来越广泛的应用..随着信息技术快速发展;计算机也越来越普及;各种家用电器也开始走向智能化;未来有可能实现家电与计算机之间的网络连接;计算机可以通过网络调控家电的运作;也可以通过网络下载新的家电应用程序;从而提高家电的性能..同时利用互联网也可以远程遥控家中的家电;在办公室就能让家中的电器工作;为生活提供便利..1.3 智能化趋势计算机的普及必会要求计算机更好地为人服务;这就需要计算机与人之间的交流要人性化;这样人们才会真正使用计算机;要实现这个目标;计算机就需要智能化..智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力;使计算机成为智能计算机..这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标..智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等..目前;已研制出多种具有人的部分智能的机器人..一些新型的计算机技术已经开始应用到一些领域;计算机将具备更多的智能成分;它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力..除了提供自然的输入手段如语音输入、手写输入外;让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现;虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现..民用化的计算机也开始具备某种程度的智能化;以帮助处理日常生活中的琐事;甚至出现专门做家务的机器人;让人们可以腾出更多的时间来学习、娱乐、交际等等..1.4多媒体化趋势多媒体计算机是当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一..多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术;来综合处理多种媒体信息的计算机..这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等..多媒体技术使多种信息建立了有机联系;并集成为一个具有人机交互性的系统..多媒体计算机将真正改善人机界面;使计算机朝着人类接受和处理信息的最自然的方式发展..目前计算机技术已经影响了计算机的发展方向;其外围设备如音响系统、操作系统等技术性很强;涉及到电子学、光学、机械学等多种学科;同时又要受到电子加工工艺水平、精密机械工艺水平的影响..随着硅芯片技术的快速发展;硅技术也越来越接近物理极限;为了解决物理性对硅芯片的影响;世界各国都在加紧研制新技术;新技术的出现给计算机的发展带来质的飞跃..2未来新型计算机的发展趋势2.1量子计算机量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备;当某个设备是由两子元件组装;处理和计算的是量子信息;运行的是量子算法时;它就是量子计算机..2.2神经网络计算机人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能;可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络..从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型;用许多处理机模仿人脑的神经元机构;将信息存储在神经元之间的联络中;并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机..2.3分子、生物计算机在运行机理上;化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体;来实现信息的传输与存储..DNA分子在酶的作用下可以从某基因代码通过生物化学反应转变为另一种基因代码;转变前的基因代码可以作为输入数据;反应后的基因代码可以作为运算结果;利用这一过程可以制成新型的生物计算机..生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性;能够跟人体的组织结合在一起;特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接;使人机接口自然吻合;免除了繁琐的人机对话;这样;生物计算机就可以听人指挥;成为人脑的外延或扩充部分;还能够从人体的细胞中吸收营养来补充能量;不要任何外界的能源;由于生物计算机的蛋白质分子具有自我组合的能力;从而使生物计算机具有自调节能力、自修复能力和自再生能力;更易于模拟人类大脑的功能..现今科学家已研制出了许多生物计算机的主要部件—生物芯片..2.4光计算机光计算机是用光子代替半导体芯片中的电子;以光互连来代替导线制成数字计算机..与电的特性相比光具有无法比拟的各种优点：光计算机是“光”导计算机;光在光介质中以许多个波长不同或波长相同而振动方向不同的光波传输;不存在寄生电阻、电容、电感和电子相互作用问题;光器件有无电位差;因此光计算机的信息在传输中畸变或失真小;可在同一条狭窄的通道中传输数量大得难以置信的数据2.5纳米计算机纳米属于计量单位;大概是氢原子直径的十倍..纳米技术从开始就受到了科学家们的关注;也是80年代初迅速发展起来的前沿技术;科学家们一直深入研究..现在纳米技术应用领域还局限于微电子机械系统;还没有真正应用于计算机领域..在微电子机械系统中应用纳米技术知识;是在一个芯片上同时放传感器和各种处理器;这样所占的空间较小..纳米技术如果能应用到计算机上;必会大大节省资源;提高计算机性能..随着高性能计算应用领域不断拓展和深人;包括大型科学工程计算和海量数据处理两个方面;网格计算成为了拓展高性能计算机应用的重要手段;一些新概念计算技术研究正在兴起;如量子计算和光计算..高性能计算机研究必将在今后5一10年取得重大突破..3.计算机技术在电厂自动化控制中的应用和发展趋势从二十世纪50年代;随着计算机技术的出现;发电厂中的自动化控制就已经开始兴起;随着科学技术的不断推动一直发展到今天..很多控制已经由最初的手工操作变到今天的连续全自动控制;极大的改善了电能生产;提高了工作效率..电厂自动化控制;是通过采用测试、通信、监控以及保护措施等进行相关电气设备的掌控、检查及信息化管理等等..3. 1计算机技术在电厂自动化控制中的应用..发电厂的生产主要包含以下几个工艺过程：1燃料系统火力发电;2热力系统及发电机组;3除渣出灰系统;4脱硫系统;5水处理系统;6发配电系统..计算机技术在传统电厂的控制系统中的应用：主厂房区域热力生产过程通常采用集散控制系统DCS作为主要控制系统;其他辅助系统则采用以可编程控制器PLC为核心控制系统..传统的DCS或PLC系统;是将现场的各种信号全部接的人系统的IO卡件;当系统规模增大;如此众多的检测信号汇集到DCS或PLC的入口处;不可避免地会出现“瓶颈”现象;导致信号堵塞;降低了系统的安全性和可靠性..近几年现场总线技术FCS被大量采用;成为控制技术发展的趋势..目前的现场控制总线也还存在一些缺陷;如通讯协议不统一;如德国西门子公司支持的Profibus-DP/PA、日本三菱的CC—LINK、法国Shneider的modbus以及国内正在开发的EFA等等;国际上一些机构也正在紧锣密鼓地在进行用以太网Ethernet来做现场总线的研究与开发工作..在燃料系统;输配煤的运转环境极为恶劣;粉尘不可避免;人工输配煤的安全可靠性低;容易出现堵煤现象;引起皮带跳闸..随着计算机技术和检测技术的发展;新的料位检测装置能有效的检测煤仓煤位;使得自动输配煤功能得到大量应用..随着我国电力行业的迅速发展;大容量、高参数的火电机组在电力系统中占据着越来越重要的地位;因此;现在许多电力企业对电厂的自动化和智能化水平提出了更高的要求;在实现智能化的同时;还要保证机组的安全运行;这样;传统的控制方法已经无法满足电厂热工自动化的需求;只有采用计算机技术的自动化控制;利用计算机进行工况模拟;开发数据量庞大的数据库和计算软件;对整个电厂的热力及动力运行进行科学计算;达到高精度的设计制造和运行控制..计算机在输配电系统中主要用于电网改造建设技术..随着电网技术的发展;配电系统的网络化得到提高;配电主站、子站和光纤终端等构成三层结构;实现了无损通信和高性能的自动化功能..随着未来智能电网的建设;输配电系统将会是现代先进的计算机技术、传感测量技术、通讯技术、控制技术、信息技术等的高度集成;通过对全局的智能控制;将发电、调度、配电、输变电等环节涵盖其中;发挥计算机技术的高效率;实现控制系统的稳定性、输配电调度系统和变电站的自动化..3.2计算机技术在电厂信息管理和通信系统中的应用通信系统在双向、高速、实时、集成的计算机技术支持下;成为实时信息和电力交换互动的大型、动态基础设施..通信系统的建立;可以提高电网的资产利用率和供电可靠性;抵御各种攻击;提高电网的应用价值..电网与客户通过智能电网的客户服务可以进行实时交流;增强电网的综合服务能力;满足互动的营销需求..电力通信系统对网络安全有着极高的要求;需要具有实时监视和分析系统状态的能力..对故障进行早期征兆的预测;对已经发生的扰动积极作出响应;并为电网的安全运行和综合管理提供支撑..自动化电厂的信息管理系统也必须依赖计算机技术;它包括采集与处理、显示、分析、集成和信息安全等功能..信息的采集与处理;包括分布式的数据采集和处理、详尽的实时数据的采集系统、资源的动态共享、智能电子设备、精确数据对时等；对采集、处理和集成后的信息需进行业务分析是电网业务的重要工具；信息集成系统帮助电网的信息系统实现纵向产业链和电网信息集成及横向各级电网的内部信息集成；信息显示系统为智能电网的各类用户提供个性化的可视界面；信息安全系统为电厂生产进行利益主体的资料和经济权益提供保证..这一切;都需要计算机技术的全程参与才能完成与实现..综上所述;计算机技术的发展和应用给人们的生活带来了很多便利;成为现代生活中不可或缺的部分..计算机技术已经渗透到人类生活的各个环节;并取得了一定的发展..本文以计算机在电厂自动化控制的应用为例;从电厂的工艺流程、信息管理和通信系统等方面介绍了计算机与电力系统自动化技术的有机结合..相信未来随着计算机技术的进步;电厂的自动化建设将向着更高的层次迈进..。

韶关第二技师学院技师培训教案计算机辅助制造CAD-CAM授课教师：韩伟课时：12节第一讲：计算机辅助制造CAD-CAM基本概念及CAD-CAM的主要功能教学目的：了解计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、CAD-CAM系统组成、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能。

教学重点：计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能教学难点：TQCS理念的认识、CAD-CAM的主要功能分类方式。

教学方法：课堂讲授。

教学过程：一、计算机辅助制造CAD／CAM基本概念计算机辅助设计，简称CAD(Computer Aided Design)，是采用计算机开展机械产品设计的技术。

计算机辅助制造，简称CAM(Computer Aided Manufacturing)，根据其覆盖的应用领域不同，可以分为计算机辅助编程和应用计算机进行制造信息处理的全过程两类狭义的定义和广义的定义。

企业的各种经营活动都是围绕产品而展开的，产品开发是企业的核心活动之一。

随着社会的发展，产品开发的方法和技术手段发生了深刻变化，开发出的产品水平也日益提高，在机械制造业，以计算机技术为核心的信息技术的引入，导致了产品开发从传统开发模式向现代开发模式的巨大转变。

现代产品开发TQCS理念1 、传统产品开发模式①功能设计—详细定义产品的各种功能。

②性能设计——规定产品的性能。

效率、环保、经济性、安全性、可靠性是一些通用指标。

③操作设计。

最大限度地考虑到使用的舒适性和方便性。

(2)详细设计与分析这是整个产品开发过程中最主要的、也是最重要的活动。

主要包括：①运动设计与实验；②零件设计与计算；③部件设计与分析；④零部件的装配设计与分析；⑤出图。

(3)加工与装配：①工艺设计。

这一部分工作主要由工艺师参与完成②制造与检验。

③部件装配和整机装配。

2 、手工开发中存在的问题1)可预见性差。

2)可修改性差。

3)精确性差。

浅谈三维数字化设计制造技术应用与趋势本文在阐述了三维数字化设计制造技术的发展历程基础上，对基于三维数模的产品定义、基于三维数模的产品建模与仿真、基于MBD的数字化工艺设计、基于仿真的三维工艺验证与优化、基于MBD的数字化检测技术等三维数字化设计制造中的关键技术进行了论述,以及企业未来如何成功实施三维设计制造技术。

一、工程语言演变1、工程师的语言语言、文字和图形是人们进行交流的主要方式。

在工程界，准确表达一个物体的形状的主要工具就是图形，在工程技术中为了正确表示出机器、设备的形状、大小、规格和材料等内容，通常将物体按一定的投影方法和技术规定表达在图纸上，这种根据正投影原理、标准或有关规定，表示工程对象，并有必要的技术说明的图就称图样。

工程图样是人们表达设计的对象，生产者依据图样了解设计要求并组织、制造产品。

这种采用类似工程图样的产品定义方式常被称为工程师的语言。

2、工程语言的历史演进2.1 第一代工程语言工程定义需要明白和无歧义的表达。

中国古代工匠就有采用物理实体模型（如：故宫“样式张”）和二维绘图法表达工程思想的历史。

1795年法国科学家加斯帕尔·蒙日(Gaspard Monge，1746～1818）系统地提出了以投影几何为主线的画法几何，把工程图的表达与绘制高度规范化、唯一化，工程图便成为工程界常用的定义产品的语言—-第一代工程语言。

这种工程设计语言的缺陷是显而易见的，设计师在设计新产品时，首先涌现在脑海里的是三维的实体形象而不是平面视图。

但为了向制造它的人传递产品的信息，必须将这个活生生的实体通过严格的标准和投影关系变成为复杂的、但为工程界所共识的标准工程图。

这当中的浪费不仅是投影图的绘制，还包括了从实体形象向抽象的视图表达方式转换的思维，以及在转换过程中不可避免出现的表达不清和存在歧义.制造工程师、工人在使用这种平面图纸时，又要通过想象恢复它的立体形状，以理解设计意图。

这又是一番思维、脑力和时间的浪费。