第八章 計算機輔助工藝設(shè)計與先進制造技術(shù)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第八章 計算機輔助工藝設(shè)計,與先進制造技術(shù),第二節(jié),第一節(jié),計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用,先進制造技術(shù)的應(yīng)用及分類,第一節(jié) 計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用,一、基本概念及意義,計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù),(Computer AidedProcess Planning，,縮寫,CAPP),是指將企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的一種技術(shù)。計算機輔助工藝設(shè)計是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息,(,如結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等,),和工藝信息,(,如加工要求、材料、熱處理、批量等,)，,由計算機輔助工藝設(shè)計人員進行工藝規(guī)

2、程設(shè)計并自動輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。,1),可以將工藝設(shè)計人員從大量繁重的重復(fù)性的手工勞動中解放出來,，,使他們能將主要精力投入新產(chǎn)品的開發(fā)、工藝裝備的改進及新工藝的研究等具有創(chuàng)造性的工作中。,2),可以大大縮短工藝設(shè)計周期,，,保證工藝設(shè)計的質(zhì)量,，,提高產(chǎn)品在市場上的競爭能力。,3),可以提高企業(yè)工藝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化,，,并有利于工藝設(shè)計的最優(yōu)化工作。,4),能夠適應(yīng)當(dāng)前日趨自動化的現(xiàn)代制造環(huán)節(jié)的需要,，,并為實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)創(chuàng)造必要的技術(shù)基礎(chǔ)。,計算機輔助工藝設(shè)計的重要意義主要體現(xiàn),：,二、計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),計算機輔助工藝設(shè)計,(CAPP),系統(tǒng)由

3、,控制模塊,、,零件信息輸入模塊,、,工藝規(guī)程設(shè)計模塊,、,工序決策模塊,、,工步?jīng)Q策模塊,、,NC,加工指令生成模塊,、,工藝文件管理,和,輸出模塊,、,加工過程動態(tài)仿真,、,工藝數(shù)據(jù)庫,和,知識庫,等基本模塊組成。,計算機輔助工藝設(shè)計,(CAPP),系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),1.,控制模塊,(,人機交互界面,),2.,零件信息輸入模塊,3.,工藝規(guī)程設(shè)計模塊,4.,工序決策模塊,5.,工步?jīng)Q策模塊,6.NC,加工指令生成模塊,7.,工藝文件管理或輸出模塊,8.,加工過程動態(tài)仿真,9.,工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫,三、,CAPP,的基本原理及作用,(1),分析及了解零件的結(jié)構(gòu)、形狀和技術(shù)要求以及生產(chǎn)綱領(lǐng)。,(

4、2),查閱工藝設(shè)計手冊或根據(jù)工藝基本知識進行工藝決策,，,確定加工方法和工藝路線。,(3),查閱企業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊,，,具體確定機床、切削用量、工裝及工時定額。,(4),按企業(yè)的工藝規(guī)程格式填寫并形成正式的工藝規(guī)程。,計算機輔助工藝設(shè)計的,基本原理,是基于工藝規(guī)程的人工設(shè)計過程及需要解決的問題而提出的。,1.,人工編制工藝過程的組成階段,2.CAPP,的基本原理,CAPP,系統(tǒng)進行工藝規(guī)程設(shè)計的流程圖,第一,，,將零件的特征信息以代碼或數(shù)據(jù)的形式輸入計算機,，,并建立起零件信息的數(shù)據(jù)庫,；,第二,，,把工藝人員編制工藝的經(jīng)驗、工藝知識和邏輯思想以工藝決策規(guī)則的形式輸入計算機,，,建立起工藝決策規(guī)

5、則庫,(,工藝知識庫,)；,第三,，,把制造資源、工藝參數(shù)以適當(dāng)?shù)男问捷斎胗嬎銠C,，,建立起制造資源和工藝參數(shù)庫,；,第四,，,通過程序設(shè)計充分利用計算機的計算、邏輯分析、判斷、存儲以及查詢、編輯等功能來自動生成工藝規(guī)程。,(1),工藝設(shè)計所需信息的描述和代碼化,(,特征信息標(biāo)志和工藝知識,),。,(2),工藝設(shè)計所需信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合理制定。,(3),程序設(shè)計,(,包括人機界面、推理程序、打印及輸出程序等,),。,3.CAPP,的作用,CAPP,主要解決的問題,：,CAPP,的應(yīng)用。,第二節(jié),第一節(jié),計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用,先進制造技術(shù)的應(yīng)用及分類,第二節(jié) 先進制造技術(shù)的應(yīng)用及分類

6、,一、先進制造技術(shù)的應(yīng)用,高速列車,大型客機,借助激光測頭掃描工藝品,數(shù)控高速曲軸外圓磨床,激光數(shù)字化儀,1.,計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造和計算機輔助工程,(CAD/CAM/CAE),先進制造技術(shù)的應(yīng)用主要可以歸納為,：,Pro/ENGINEER,軟件的集成制造技術(shù),2.,快速原型制造,(RPM,),RPM,技術(shù)的基本原理,三維打印機,用三維打印機打印出的實體,發(fā)動機機體,3.,精密成形與加工,4.,熱加工工藝模擬優(yōu)化技術(shù),5.,激光加工技術(shù),電動機轉(zhuǎn)子軸頸的修復(fù)及激光熔覆,6.,數(shù)控技術(shù),五軸聯(lián)動加工中心,7.,現(xiàn)場總線技術(shù),美國哈斯公司加工中心生產(chǎn)線,微型機械加工技術(shù)是指制作微型機械裝

7、置的微細(xì)加工技術(shù)。微細(xì)加工的出現(xiàn)和發(fā)展是與大規(guī)模集成電路密切相關(guān)的,，,集成電路要求在微小面積的半導(dǎo)體上能容納更多的電子元件,，,以形成功能復(fù)雜而完善的電路。,8.,微型機械,微型超精密加工機床,9.,計算機集成制造,(CIM),10.,制造分散網(wǎng)絡(luò)化模式,制造分散網(wǎng)絡(luò)化模式,二、先進制造技術(shù)的分類,1.,先進制造工藝技術(shù),ATI,高端顯卡,R250,芯片,DIC45/5,軸精密高速輪廓加工機床,2.,制造自動化技術(shù),制造自動化,是指用機電設(shè)備及工具取代或放大人的體力,，,甚至取代和延伸人的部分智力,，,自動完成特定的作業(yè),，,包括物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化。,典

8、型的柔性制造系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的框圖,某品牌汽車自動化生產(chǎn)線,3.,先進生產(chǎn)制造模式,先進生產(chǎn)制造模式,面向企業(yè)生產(chǎn)全過程,，,是將先進的信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合的一種新思想和新哲理,，,其,功能,覆蓋企業(yè)的生產(chǎn)預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、加工及裝配、信息與資源管理直至產(chǎn)品營銷和售后服務(wù)的各項生產(chǎn)活動,，,是制造業(yè)的綜合自動化的新模式。,包括,計算機集成制造,、,并行工程,、,精益生產(chǎn),、,敏捷制造,、,智能制造系統(tǒng),等先進的生產(chǎn)組織管理模式和控制方法。,(1),計算機集成制造,(CIM),計算機集成制造,是指將企業(yè)所有的人員、功能、信息和組織等諸方面集成為一個整體的生產(chǎn)方式。,計算機集成制造結(jié)構(gòu)圖,

9、(2),并行工程,(CE),并行工程,是一種對產(chǎn)品及其相關(guān)過程,(,包括制造過程和支持過程,),進行并行的、一體化設(shè)計的工作模式。,并行工程工作方式,(3),精益生產(chǎn),(LP),某飛機工業(yè)公司實行精益生產(chǎn)的現(xiàn)場,精益生產(chǎn),是指通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求關(guān)系等方面的變革,，,使生產(chǎn)系統(tǒng)能快速適應(yīng)用戶需求的不斷變化,，,并精簡生產(chǎn)過程中一切無用的、多余的或不增加附加值的環(huán)節(jié),，,以達(dá)到產(chǎn)品生命周期內(nèi)的各方面最佳效果。,(4),敏捷制造,(AM),虛擬仿真汽車,敏捷制造,是快速調(diào)整企業(yè),，,增強市場應(yīng)變能力,，,在“競爭,合作,協(xié)同”機制下可對市場做出靈活反應(yīng)的一種生產(chǎn)制造模式。,(5),智能制造系統(tǒng),(IMS),智能制造系統(tǒng)是由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng),，,它能模擬人類專家的智能活動,，,進行分析、推理和決策,，,取代或延伸了人的部分腦力勞動,，,發(fā)展了人類專家的制造智能。,自己所在的地區(qū)先進制造生產(chǎn)模式用到了哪幾種,?,