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基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和數(shù)控加工的產(chǎn)品開發(fā)成本降低研究

在產(chǎn)品開發(fā)初期，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證需要投資，如果產(chǎn)量小會(huì)造成投資浪費(fèi)，但如果生產(chǎn)出樣品就能夠提高開發(fā)效率。而數(shù)控加工制造中心的強(qiáng)大功能和靈活性能夠提高產(chǎn)品開發(fā)初期的效率、降低投資。

新一代數(shù)控加工中心融合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)能制造出高精度的部件。北卡羅萊納州立大學(xué)的EcoCAR2團(tuán)隊(duì)使用專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)和數(shù)控水射流切割技術(shù)生產(chǎn)出一套裝配設(shè)備，并利用該設(shè)備成功地將并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)安裝到2013款雪佛蘭邁銳寶車型上。利用CAD和數(shù)控加工技術(shù)克服了資源及加工經(jīng)驗(yàn)短缺的限制，可成功生產(chǎn)出高質(zhì)量的零部件。把復(fù)雜的三維設(shè)計(jì)分解成二維形狀設(shè)計(jì)，采用低廉的金屬板進(jìn)行精密切割，在部件設(shè)有卡槽并在其表面設(shè)置標(biāo)簽，這樣能使部件在正確的位置進(jìn)行裝配。

EcoCAR2團(tuán)隊(duì)需要對(duì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、制造和裝配。該團(tuán)隊(duì)把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)和數(shù)控水射流切割技術(shù)整合在數(shù)控加工中心。生產(chǎn)過程包括CAD建模、模型分析與修改，以及產(chǎn)品加工生產(chǎn)和裝配，這樣生產(chǎn)的產(chǎn)品與CAD模型的偏差非常小。

該團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)開發(fā)表明，將數(shù)控加工制造技術(shù)與傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)方法相結(jié)合可以簡(jiǎn)化反復(fù)優(yōu)化的過程，在生產(chǎn)高精度產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)中能夠節(jié)省時(shí)間并提高效率。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

Philip S. Blackwelder et al. SAE 2014-01-0373.

編譯：張冬冬