面向本科机械类专业的CAD/CAE/CAM课程实践培养模式研究

随着现代机械工业发展,计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助工程(CAE)/计算机辅助制造(CAM)的应用日益广泛,对于本科阶段的机械类专业学生,如何通过教学模式改革来提高学生的CAD/CAE/CAM技能尤为重要。本研究以本科机械类专业学生为对象,构建了有针对性的CAD/CAE/CAM课程实践培养模式,主要包括层次化任务、技能演变、个体与团队项目的融合以及教师与企业专家的双重指导机制。经过有效的实践学习和理论学习,学生在CAD/CAE/CAM能力上的显著性提升得到证实。研究发现,这种模式可以显著提高机械工程学生的设计技能和创新能力,培养学生对工程实践的激情,并提高其就业竞争力。此研究对于推进机械专业教育的改革,提高机械类专业学生的实用技能,具有重要的理论和实践意义。

CAD/CAM技术在嵌体制作教学中的应用

目的研究在嵌体制作教学中,CAD/CAM技术的应用价值。方法以在昆明医科大学附属延安医院口腔科实习的60名本科生为研究对象,随机分为实验组(n=30)和对照组(n=30);选择合适的临床病例让学生进行下颌磨牙邻面嵌体牙体预备,指导教师通过不同的方式对第1次预备结果进行指导,由学生进行2次修改预备,考核小组对最终预备体的预备量、预备体外形、面洞形、鸠尾固位型、邻面洞形5个方面进行打分评价。结果实验组各项检测指标分值均高于对照组(P<0.05)。结论CAD/CAM技术应用于嵌体制作教学中可有效提高学生临床动手能力,达到较传统教学方式更好的教学效果。

基于CAD/CAM/CAE技术的《注塑模具设计与制造》课程改革探索

为适应现代模具企业对人才需求,针对现有的课程教学存在的问题,从教学模式、教学内容、教学过程组织对注射模设计与制造课程开展了教学改革探索,采用工厂制造模具的模式,将CAD/CAM/CAE技术贯穿在整个教学中,进行模具专业知识的传授,提高学生的应用能力,希望对同类课程的教学改革研究可起到借鉴和示范作用。

基于CAD/CAE的异形凸模冲头工装设计与优化研究

异形凸模冲头是汽车锁头连接件模具的重要配件,其材料为冷作模具钢DC53,对汽车锁孔冲压有重要作用。传统加工中,加工质量无法保证,生产效率低。设计了专用工装,结合CAD/CAE软件,优化并改进工装结构设计。实际加工对比表明,该工装的设计与优化方案合理,改进工装后,凸模冲头零件生产效率和加工质量均显著提高。该研究对同类异型模具工装设计也具有参考价值。

“岗课赛证”融合的模具CAD/CAM课程教学改革研究与实践

以模具CAD/CAM课程为例,从课程教学整体设计出发,进行“岗课赛证”融合的课程教学改革实践。通过“岗课赛证”四位一体的课程内容重构、教学方案制定、教学资源联合开发、教学评价优化完善,初步实现了专业知识技能、岗位能力和价值引领相结合的育人目标,有效提高了学生个人职业生涯发展和职业活动所需的综合能力。

CAD/CAM全瓷高嵌体与树脂复合陶瓷高嵌体修复对后牙牙体缺损的研究进展

计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)系统,因其具有高效率、高精确性等优点,逐渐在后牙牙体缺损修复中得到广泛的应用。通过研究CAD/CAM全瓷高嵌体、树脂复合陶瓷高嵌体在后牙牙体缺损修复中的应用,对两种方法的材料、后牙牙体治疗相关临床应用、应用期间注意要点及应用效果差异进行比较,以期为后牙牙体缺损的治疗提供临床选择依据。本文通过对研究国内外CAD/CAM全瓷高嵌体与树脂复合陶瓷高嵌体修复对后牙牙体缺损的治疗新进展进行归纳与分析。CAD/CAM技术临床应用普及有利于提升医院在口腔医学领域的核心竞争能力,且高质量的牙体修复有益于提升民众的口腔健康,亦可节约社会医疗资源。

面向CAD/CAE一体化的船体结构有限元建模方法

船体结构有限元分析是船舶研制中的一项重要工作。其中,船体结构有限元网格的质量对分析结果有着重要影响。随着CAD/CAE一体化的发展,直接将CAD设计模型转换为CAE有限元分析模型已成为普遍做法,然而船体结构复杂,仍需耗费大量人工时间对生成的有限元分析模型进行网格调整与优化,这严重影响了设计效率和质量。针对这一问题,本文提出一种船体结构有限元建模方法,将主流网格处理软件与专项功能开发结合,实现网格自动优化,减少人工处理工作量。以某集装箱船的货舱舱段进行了验证。结果表明,本方法在确保网格质量满足要求的同时,能够减少设计人员工作量,提高网格处理效率。

基于CATIA的钢结构CAD与CAE一体化实现方法

为了应对钢结构在实现计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程(CAE)一体化时的特殊性所带来的挑战,分析和归纳CAD与CAE一体化中数据转换,与几何理想化等关键问题,在此基础上,提出一种基于CATIA V6软件实现钢结构CAD与CAE一体化的方法,并通过一个绑扎桥钢结构的设计案例验证了该方法的有效性。通过所提方法分别实现了CAE几何理想化的自动切换与整合载荷数据至CAD模型的技术目标,从而避免了基于传统方法所带来的数据分离问题,减少了人工介入的低效工作。

1374例椅旁CAD/CAM全瓷修复体的类型及颜色调查

目的:分析椅旁CAD/CAM全瓷修复体的类型及使用的全瓷材料的颜色区间,为指导临床椅旁全瓷修复的应用及材料的颜色选择提供参考。方法:收集整理2021年1月—2021年12月上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科使用椅旁CAD/CAM切削IPS e.max CAD材料的修复体相关数据。对修复体的数量、类型和全瓷材料的颜色分布进行调查,分析修复体的类型和材料的颜色分布频率。结果:共纳入1374枚修复体,其中,冠修复体最多,624例,占总修复体的45.41%;贴面516例,占37.55%;嵌体219例,占15.94%;固定桥均为粘接桥,数量最少,仅15例,占1.09%。修复材料的选择方面,低透(LT)瓷块的使用频率显著高于其他透明度的瓷块;A色系为使用频率最高的颜色。贴面最常选用的瓷块为LTA2和LTA1;嵌体使用最多的为LTA3;冠使用最多的为LTA2和LTA3;固定桥使用的瓷块均为LT色系,A3色占多数。结论:使用IPS e.max CAD材料制作的椅旁CAD/CAM全瓷修复体已广泛用于临床,修复体类型包括贴面、嵌体、冠和粘接固定桥。临床最常用的IPS e.max CAD瓷块为LTA2、LTA3、LTA1,这对基层医院的临床修复决策及瓷块储备具有一定的指导意义。

CAD/CAM曲面金属件建模及数控编程仿真加工研究

以烟灰缸金属件为工艺产品进行UG NX建模,根据数控铣床/加工中心加工要求设计工艺件曲面造型,研究复加工杂曲面建模参数及过程;分析了工艺件产品并制定机械加工工艺流程,以MasterCAM进行数控加工编程,对比参数设置特点,研究3D刀具路径粗精加工曲面区别,调整数控加工各项切削参数,仿真得到光滑的曲面造型工艺件并输出NC编程程序。

铒激光预处理对牙本质、牙釉质粘结强度及CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体修复牙体缺损边缘微渗漏的影响

目的:探讨铒激光预处理对牙本质、牙釉质粘结强度及CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体修复牙体缺损边缘微渗漏的影响。方法:收集2020年1月—2023年1月口腔外科门诊拔除的新鲜、无龋坏变色、无隐裂智齿62颗,根据预处理方式不同,随机分为铒激光组和磷酸组,每组31颗,每组再随机分为2份,分别用于粘结强度测试(16颗)和微渗漏测试(15颗)。比较2组牙釉质、牙本质抗剪切粘结强度和微渗漏程度及微渗漏评分分布情况。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:铒激光组牙釉质、牙本质抗剪切粘结强度显著高于磷酸组(P<0.05);铒激光组侧壁、龈壁微渗漏程度显著低于磷酸组(P<0.05),铒激光组侧壁微渗漏评分主要为1分和2分,磷酸组侧壁微渗漏评分主要为2分,2组侧壁微渗漏评分分布相比,差异有统计学意义(P<0.05);铒激光组龈壁微渗漏评分主要为1分和2分,磷酸组龈壁微渗漏评分主要为2分和3分,2组龈壁微渗漏评分分布相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:铒激光预处理可提高瓷嵌体与牙本质、牙釉质粘结强度,同时还可减少CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体微渗漏,增强嵌体边缘密合性。

椅旁CAD/CAM高嵌体修复老年磨牙大面积缺损的临床观察

目的:探究数字化椅旁计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)高嵌体对老年磨牙大面积缺损患者的修复效果。方法:选取2016年7月~2020年6月本院收治的75例(75颗缺损牙)老年磨牙大面积缺损患者,行根管治疗后采用椅旁CAD/CAM进行高嵌体修复。评价修复后12、24个月的修复效果,并于修复后24个月调查患者满意度,检测修复前和修复后12、24个月的龈沟液内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和基质金属蛋白酶8(MMP-8)水平。结果:修复后12、24个月的修复合格率分别为97.33%、93.33%,修复后24个月患者在修复体颜色、外形及舒适度三方面的满意率分别为98.67%、97.33%、100%。修复后12、24个月的患牙龈沟液内TNF-α及MMP-8水平较修复前下降(P<0.05)。结论:CAD/CAM技术制作的高嵌体对于老年磨牙大面积缺损的修复效果良好,患者满意度高,可作为老年磨牙大面积缺损的有效治疗方案。

CAD/CAE/CAM在汽车制造中的应用及发展

汽车工业在我国制造业中占有极为重要的地位,逆向工程、虚拟制造、CAD/CAM/CAE等一系列新技术、新方法,对汽车工业的发展发挥了巨大的推动作用。本文从CAD/CAM/CAE技术的角度,对其在整车设计开发、覆盖件生产和系列化零件模具制造中的应用做了简要分析,探讨了CAD/CAM/CAE技术的有效性和重要性,验证了CAD/CAM/CAE技术是汽车制造向着信息化、智能化、标准化发展,同时实现高质量、低成本、短周期的重要保障。

机械制图课程中CAD/CAM集成技术应用研究

CAD/CAM技术在机械制图课程中的应用是当前教育领域的热点之一。该文旨在探讨CAD/CAM集成技术在机械制图课程中的应用研究,通过分析CAD/CAM技术应用课程标准,明确了教学目标和内容,针对机械制图课程中CAD/CAM技术应用的课程实施,提出了具体的教学方法和步骤,以确保学生能够全面掌握CAD/CAM技术的基本原理和操作技能。通过对底座零件的实体造型进行教学案例分析,展示了CAD/CAM技术在机械制图课程中的具体应用过程和效果。研究结果为提高机械制图课程教学质量和学生实践能力提供了重要参考和借鉴。

基于Pro/E的真空挤出机机头CAD/CAE/CAM一体化研究

针对真空挤出机机头在法兰处易开裂损坏的问题,提出一种基于整个设计流程的模拟仿真方法。该方法利用Pro/Engineer软件实现对真空挤出机机头的3D模型建立、力学性能分析以及机械强度计算,通过迭代计算、优化模型、仿真加工、代码输出,以及输入数控机床进行加工,使机头经过最初CAD设计阶段,CAE力学性能分析,关键尺寸优化,CAM仿真加工,输出代码到数控机床加工等一整套流程,提高了真空挤出机机头的机械结构强度,解决法兰裂纹损伤的问题,并为机头的设计分析和制造提供了参考依据。

基于BIM的CAD/CAE一体化分析技术在水利水电工程中的应用

在设计企业数字化转型的背景下,为提高水利水电工程数字化设计过程中结构分析水平,提高数据利用效率,本文研究了一个CAD/CAE一体化分析插件。插件基于MicroStation和Ansys软件平台研发,能够将BIM设计模型中的几何数据及材料数据导入至CAE软件中用于前处理工作,扩大了对复杂结构进行CAD/CAE一体化的适用范围;将Ansys软件中的计算结果数据转换至MicroStation平台中用于后处理工作,独立于CAE软件的后处理模块,有利于数据的流转和存储。插件在某面板堆石坝的结构分析过程中得到了良好应用,提高了数据利用水平。相关技术可用于其他水利水电工程结构分析模块中。

机械CAD/CAM在仿壁虎机器人步态规划中的应用

【目的】提高擦窗机器人的各项能力,例如任意角度下的攀爬能力、越障能力,改变传统机器人的移动方式,使其在三维空间中能做无障碍运动。【方法】课题组以壁虎的四足运动为灵感,利用机械CAD/CAM中的UG软件模拟仿壁虎机器人结构,进行步态规划与结构设计。通过研究受力情况,推导了仿壁虎机器人真空吸盘式四足的四杆机构尺寸及吸盘大小,绘制了其结构设计图并说明了其运行轨迹与运行方式。通过Postbuilder创建后处理,进行全面测试与仿真,确保无误后加工其组件。【结果】计算得出,一个周期内的大腿步进距离为89.83 mm,小腿步进距离为3.11 mm。所以,一个周期内单腿总步进距离为92.94 mm。据此采用自上而下的建模方案,在仿真中设置了装配方式、连接方式、驱动方式,并利用余弦函数来控制腿部的运动轨迹。【结论】本设计较好地模拟了壁虎的运动,在后续研究中,会继续关注机器人尾巴的动态运行轨迹,以期使机器人在微重力下可以通过尾巴来调节自身姿态,使仿壁虎机器人的运动更加灵活。

机械CAD/CAM课程的教学改革探究与实践

机械CAD/CAM课程是一门实践性较强的专业课,然而传统的教学方式存在很多不足。基于此,文章将从改革教学理念、整合教学内容、实现跨课程融合、丰富教学方法和手段以及建立科学的考评体系这五个方面进行改革探索,确定了项目式教学法,采用实践项目和知识技能一体化的教学模式,从而提高了教学效果。

CAD/CAM与传统暂时性修复体边缘及内部适合性的体外研究

目的研究CAD/CAM方法与传统方法对暂时性修复体的边缘及内部适合性的影响。方法将60颗全冠预备标准模型树脂牙随机分成四组(n=15):Protemp^(TM)4组、PMMA组、Cemeo组和Upcera PMMA组。制作出相应冠修复体后,将其粘接于相应的标准模型牙上,水浴24 h,沿颊舌向的定位线切开。体视显微镜放大后拍照,利用Imageview显微测量软件对边缘及内部的参考点的间隙进行测量,并进行统计学分析。结果3组CAD/CAM暂时性修复体间边缘适合性、轴壁适合性、轴牙合线角适合性、牙合面适合性两两比较差异无统计学意义(P>0.05),传统暂时性修复体Protemp^(TM)4与3组CAD/CAM暂时性修复体间任意一组边缘适合性、轴壁适合性、轴牙合线角适合性、牙合面适合性两两比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论CAD/CAM暂时性修复体的边缘及内部(轴壁、轴牙合线角、牙合面)适合性优于传统直接法制作的暂时性修复体。

人工智能设计与传统CAD/CAM设计的氧化锆全冠修复磨牙缺损的临床效果对比

目的:探讨人工智能(AI)设计的氧化锆全冠与传统计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)设计的氧化锆全冠修复磨牙牙体缺损的临床效果。方法:选取116例磨牙根管治疗术后患者,采用随机数字表法将其随机分为实验组(AI设计的氧化锆全冠修复)和对照组(传统CAD/CAM设计的氧化锆全冠修复),每组各58例。对所有患者修复体试戴、粘固后即刻和戴牙1年后修复体边缘折裂与固位、边缘适应性、邻面解剖形态、牙周、周围黏膜、咬合适应性等进行评分。分别记录两组修复体设计所需要的时长、患者椅旁总计就诊时长。调查患者满意度,比较两组的修复治疗效果。结果:根据FDI评价标准对修复体进行临床修复效果评价,实验组牙冠外展隙形态更接近于天然牙,而对照组牙冠外展隙部位缺乏自然的颈部缩窄,实验组牙冠邻面解剖形态评分明显低于对照组(P<0.05);经过调磨后,在修复体粘固即刻及1年后复查时两组间该项指标差异无统计学意义(P>0.05),其余指标(边缘折裂与固位、边缘适应性、牙周、周围黏膜、咬合适应性)在修复体试戴、粘固后即刻和修复一年后三个时间点实验组和对照组间差异无统计学意义(P>0.05)。实验组修复体设计总时长及患者椅旁就诊总时长均低于对照组(P<0.001)。修复1年后实验组平均满意度为96.55%,对照组平均满意度为94.83%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:氧化锆全冠修复磨牙缺损时,AI设计的牙冠与传统CAD/CAM设计相比无明显缺陷,可节约时间与成本,适合临床推广使用。