服装设计与加工专业介绍

CAD技术在机械设计和加工中的作用和运用

1.引言

随着计算机技术的不断发展，CAD技术的应用范围还在不断扩大，已被应用在辅助设计与绘图、产品设计检验、工程分析与结构优化、模具设计与制作以及逆向转换设计等多个方面[1].CAD技术在提高产品质量的同时，也大幅提高了企业的设计和生产效率，成为机械制造企业提升市场竞争力的重要手段。因此，进行CAD技术在机械设计与加工中的应用研究，对提升我国机械制造水平，促进机械制造企业快速发展具有十分重要的意义。

2.CAD技术的概念

CAD（Computer Aided Design）技术，即计算机辅助设计技术，是指利用计算机软件和硬件系统对产品进行设计、绘图、辅助工程分析及技术文档编制等应用技术的总称。CAD技术是一种集计算机科学技术和工程设计方法为一体的计算机应用技术，其诞生于20世纪50年代，并随着计算机技术及电子技术的发展不断发展革新。CAD技术已被广泛应用于交通、航天、机械、化工、电子以及建筑等多个领域，用来解决产品设计、生产成本及周期等方面的相关问题，大幅提升了这些行业的生产效率。CAD技术在机械设计和加工中的应用解决了传统设计和加工方式的误差大、效率低等问题，使其产品在生产速度和生产质量上都实现了更新换代。因此，CAD技术已成为现代机械设计和加工中一个重要组成部分。

3.CAD技术在机械设计和加工中的作用

CAD技术在机械设计和加工中的作用主要有以下几个方面：

（1）实现设计数字化。采用CAD技术，可以通过计算机的二维图形绘制、三维实体建模，人机交互和机械模拟仿真等功能，实现机械设计过程的数字化。通过对产品的数字化设计，可以检验零件设计形状和位置，充分保证零件间的精确结合，大大降低设计误差。利用建模组合及模拟仿真，还可以提前检验机械部件的装配问题。利用数字化的.部件可以透视到零部件的内部，观察部件的装配关系， 检验各部件是否已达到设计要求，迅速找出装配中可能发生的问题，大幅降低产品的设计报废率。

（2）缩短设计周期。在机械产品的传统设计过程中，如果对某部件尺寸进行修改，需要重新将所有部件匹配为新的尺寸，从而导致整个机械产品的改型。而借助CAD技术可以大幅缩短这个过程，例如，将某零件的尺寸从150mm改为300mm,仅需要在机械设计软件上改变尺寸，其他相关零件也会相应自动调整尺寸。因此，CAD技术可以将机械设计效率提高3~5倍，大幅缩短了机械设计周期。

（3）提高产品质量和品质。借助CAD技术，可以采用图形优化、有限元受力分析等技术手段对机械设计进行结构优化，并将机械制造技术与信息技术相融合，在生产过程中引入了与CAD设计方法相结合的CIMS组织生产方式，进一步提高了产品的整体设计质量和品质。

（4）激发创新设计。在传统的机械设计过程中，机械产品的修改困难且成本过高，导致机械产品多是常规设计，而创新类产品较少，严重限制了机械产品设计上的实质性创新。而借助CAD技术，可以在常规设计数字模型上大胆尝试新理论和新技术，设计出逼真的创新产品，充分激发设计人员的创新灵感，带来全新的创新设计。

4.CAD技术在机械设计和加工中的应用

（1）机械设计和辅助绘图。用于机械设计的三维CAD系统具有十分强大的设计功能，可以通过其重构功能快速得到一种全新的设计，也可以在特定的装配环境中设计新零件，即利用相邻零件的形状及位置王静锦西工业学校 辽宁葫芦岛 125001设计新零件，既方便、快捷，又避免了单独设计零件可能导致的装配失败，大大提升了设计人员的工作效率，并加强了设计的标准化。在传统的机械设计过程中，手工绘图的工作量非常大，而且准确性和美观性不高。利用CAD软件自带的丰富图形库与功能完备的绘图命令，可以很容易地绘制出高质量的机械工程图，大大减轻了绘图人员的劳动强度。计算机辅助绘图大幅提高了机械制图的质量和效率。

（2）零件与装配图建模。三维CAD系统有线框模型、表面模型和实体模型三种建模形式，可用于机械产品零件和装配图的实体建模。利用CAD软件中的基本体系和布尔运算，可以完成简单结构零件的三维实体建模。而对于结构复杂的零件，可先用二维几何元素构造大致形状，再对其进行拉伸或旋转等操作实现造型，最后通过计算获得三维实体模型。当机械产品零件的实体建模完成后，设计人员就可以通过CAD软件的三维编辑功能对零件模型进行“装配”,整合出机械装配图。

（3）设计检验。利用CAD系统软件的零件回放功能，可以通过动画播放的形式，清晰直观地演示机械产品的零部件装配情况。在发现零部件结构或功能上的不合理之处后，可以利用资源查找器对整个机械产品中的某一个零件进行修改，避免零件错误导致整个机械产品的装配失败。在进行新机械产品的设计时，这种零部件设计的自动化检验方法，可以大幅提高机械零部件之间的适配准确性，防止新产品出现质量问题，从而保证了设计的可行性，并且提高了设计效率。

（4）工程分析与结构优化。对机械产品的力学性能分析和结构优化，是机械设计和加工过程中必不可少的环节。随着有限元分析和动力学分析等现代分析方法的发展，CAD技术在工程分析和结构优化功能上得到了充分拓展。很多CAD软件已具备了与ANSYS等有限元分析软件的接口，设计人员可直接将产品的三维实体模型导入至有限元分析软件中，对产品模型进行工程分析，并根据结果进行产品结构的优化。另外，还可以利用机械CAE软件，对设计的动态特性、碰撞问题、运动特性、结构合理性以及材料强度等方面进行工程分析与结构优化。

（5）模具设计与制造。随着制造业生产技术的革新，机械制造加工已从传统机床发展为加工中心和数控机床，模具CAD/CAM技术及模具激光快速成型技术的使用越来越广泛。利用CAD技术设计实体模具时，要尽量避免内腔、凹、凸模及加强助等潜在干扰因素，先绘制出数控刀具的路径，再检查加工过程的可行性。要特别注意的是，在设计冲压零件表面时，必须使用专用的曲面设计软件，只有这样才能保证冲压零件表面和模具表面的一致。

（6）逆向转换设计。借助CAD技术，可以通过多种方法实现产品的逆向转换设计。可通过CAD制图软件的坐标测量方法，将实物转化成虚拟模型；也可以利用数据绘制网格对点进行模拟，进而得到连续曲面，再通过对曲面的修复得到实物模型，或利用SCAN-TOOLS技术对生成的曲面进行裁剪、延伸等操作，将曲面转换为实体；还可以利用相关软件进行参数化设计来完成模型重建。

5.结束语

CAD技术已经给机械设计和加工行业带来了一次技术革命，推动机械制造业进入了一个新的发展阶段。随着计算机技术的不断发展，CAD技术还将不断革新和更加完善，向着系统集成化和智能化方向发展，为机械产品的规模化生产提供更强有力支持，推动机械制造领域继续发展创新。目前，我国机械设计和加工领域的CAD技术应用水平已经取得了很大进步，但和国际先进水平相比仍有很大差距，这就需要我们加大CAD技术的应用研究力度，进一步促进我国机械制造业的发展和壮大。

参考文献

[1]徐小龙。浅析CAD在机械设计中的应用[J].魅力中国，2011（14）。

服装设计与加工是服装设计与加工一种专业，主要课程:服装结构制图与样板、服装制作与工艺、立体裁剪、时装画、服装设计、商品企划、服装生产技术管理、服装市场营销、服装CAD等。

培养目标：

本专业培养适应服装企业生产、管理、服务第一线需要的高等技术应用性专门人才；学生在掌握较高的服装款式设计和结构设计理论知识的基础上，重点掌握从事服装制板、服装生产技术管理和服装市场营销等专业技能。

培养要求：

掌握服装样板制作的理论知识及其专业技能；掌握服装制作工艺的理论知识及其制作技能；生产技术管理、服装经营与市场学基本知识；掌握服装美学、服装设计的专业知识。

【服装设计】

服装设计是一个总称，根据不同的工作内容及工作性质可以分为服装造型设计，结构设计，工艺设计，设计的原意是指“针对一个特定的目标，在计划的过程中求得一种问题的解决和策略，进而满足人们的某种需求”。设计所涉及的范围十分广泛，包括社会规划、理论模型、产品设计和工程组织方案的制定等等。当然，设计的目标体现了人类文化演进的机制，是创造审美的重要手段。服装设计顾名思义是设计服装款式的一种行业，服装设计过程“即根据设计对象的要求进行构思，并绘制出效果图、平面图，再根据图纸进行制作，达到完成设计的全过程”

服装设计属于工艺美术范畴，是实用性和艺术性相结合的一种艺术形式。设计（Design）意指计划、构思、设立方案，也含有意象、作图、造型之意，而服装设计的定义就是解决人们穿着生活体系中诸问题的富有创造性的计划及创作行为。它是一门涉及领域极广的边缘学科，和文学、艺术、历史、哲学、宗教、美学、心理学、生理学以及人体工学等社会科学和自然科学密切相关。作为一门综合性的艺术，服装设计具有一般实用艺术的共性，但在内容与形式以及表达手段上又具有自身的特性。

1、ODM是英语Original Design Manufacturer的缩写，直译是“原始设计制造商”。ODM是指某制造商设计出某产品后，在某些情况下可能会被另外一些企业看中，要求配上后者的品牌名称来进行生产，或者稍微修改一下设计来生产。其中，承接设计制造业务的制造商被称为ODM厂商，其生产出来的产品就是ODM产品。

2、OEM生产，也称为定点生产，俗称代工（生产），基本含义为品牌生产者不直接生产产品，而是利用自己掌握的关键的核心技术负责设计和开发新产品，控制销售渠道。

3、OBM即代工厂经营自有品牌，由于代工厂做OBM要有完善的营销网络作支撑，渠道建设的费用很大，花费的精力也远比做OEM和ODM高，而且常会与自己OEM、ODM客户有所冲突。通常为保证大客户利益，代工厂很少大张旗鼓地去做OBM。

三者的区别：A自行创立A品牌，生产、销售拥有A品牌的产品，称为OBM；A方自带要求，让B方负责设计并生产，叫ODM；A看上B的产品，用A品牌生产或者A方自带技术和设计，让B方加工生产，叫OEM；对B方来说，只负责生产加工别人的产品，然后贴上别人的商标，这叫ODM。

OEM厂商群体目前仍占优势地位，但必须加快低成本地区的本地化，同时兼顾好高低端产品线。而ODM群体必须改变产品单一化的局面才能躲避未来电脑或手机价格进一步下跌引发的恶性竞争。随着市场上的相互渗透，将来两者之间可能逐渐趋同。那时将不再是模式之争，而成为单纯市场主体之间的竞争。

参考资料：百度百科-ODM,ODM,百度百科-原始设备制造商，原始设备制造商，百度百科-OBM，OBM

• 能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的的能量变换机械。

• 生产各种产品的机械，例如农业、林业、矿山等需要农业机械、林业机械、矿山机械；冶金和化学工业需要冶金机械、化工机械；纺织和食品加工工业需要纺织机械、食品加工机械；

• 人类生活的应用机械，包括交通运输业需要各种车辆、船舶、飞机等；各种商品的计量、包装、储存、装卸需要各种相应的工作机械。提供家庭和个人生活中应用的机械，如洗衣机、冰箱冷气、吸尘器、钟表、照相机、运动器械、汽车、自行车、缝纫机，等等。

• 各种机械武器。

不论于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，按其工作性质内容可分为几个方向。

• 发展可以实际地和直接地应用于机械的理论基础。

探索应用技术中出现的新理论、新技术、新材料、新工艺，进行必要的新产品试验、试制、评价、鉴定和定型。

• 不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。

分析正在试用的和正式使用的机械存在的缺点、问题和失效情况，并寻求解决措施。

• 新产品的生产。

包括制造工艺；设计和制造工具、模具，装配、试车等；对产品质量进行有效的控制。

• 新产品的应用。

这方面包括设计、制造、安装、调整、维护修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。

• 机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染和自然资源过度耗费方面的问题及其处理措施。

这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。

前瞻领域

微机电系统

微机电系统是微米大小的机械系统，其中也包括不同形状的三维平板印刷产生的系统。这些系统的大小一般在微米到毫米之间。比如由于微机电系统的面积对体积比比一般日常生活中的机械系统要小得多。它们一般是由类似于生产半导体的技术如表面微加工、体型微加工等技术制造。其中包括更改的硅加工方法如压延、电镀、湿蚀刻、干蚀刻、电火花加工等等。

奈米技术

奈米科技是一门新兴应用科学，其目的在于研究于奈米规模时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。奈米科技是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类。奈米科技的神奇来自于其在奈米尺度下所拥有的量子和表面现象，并因此可能可以有许多重要的应用和制造许多有趣的材质。

未来展望

机械工程与人类的生存环境是息息相关的。

工程技术的发展在提高人类物质文明的同时，也对自然环境起了破坏作用。20世纪中期以来，暴露出来的严重问题有两个方面：资源（其中最严重的是能源）的大量消耗和环境的严重污染。

在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

PS：以上个人浅见仅供参考

（1）选择适合在该零件加工的数控机床，确定工序内容。

（2） 分析加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等。由于零件的多样性，同时各零件的轮廓外形形状各不相同，毛坯材料、大小也不尽相同。

因此，数控加工中的工艺设计决定了数控机床的使用效率、零件的加工质量、刀具数量和经济性等问题，应尽量保证加工中工序集中、工艺路线最短和机床辅助时间最少。