第八章 計算機輔助工藝設計與先進制造技術

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,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 計算機輔助工藝設計,與先進制造技術,第二節,第一節,計算機輔助工藝設計技術及應用,先進制造技術的應用及分類,第一節 計算機輔助工藝設計技術及應用,一、基本概念及意義,計算機輔助工藝設計技術,(Computer AidedProcess Planning，,縮寫,CAPP),是指將企業產品設計數據轉換為產品制造數據的一種技術。計算機輔助工藝設計是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息,(,如結構、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計人員進行工藝規

2、程設計并自動輸出零件的工藝路線和工序內容等工藝文件的過程。,1),可以將工藝設計人員從大量繁重的重復性的手工勞動中解放出來,，,使他們能將主要精力投入新產品的開發、工藝裝備的改進及新工藝的研究等具有創造性的工作中。,2),可以大大縮短工藝設計周期,，,保證工藝設計的質量,，,提高產品在市場上的競爭能力。,3),可以提高企業工藝設計的標準化,，,并有利于工藝設計的最優化工作。,4),能夠適應當前日趨自動化的現代制造環節的需要,，,并為實現計算機集成制造系統創造必要的技術基礎。,計算機輔助工藝設計的重要意義主要體現,：,二、計算機輔助工藝設計系統的體系結構,計算機輔助工藝設計,(CAPP),系統由

3、,控制模塊,、,零件信息輸入模塊,、,工藝規程設計模塊,、,工序決策模塊,、,工步決策模塊,、,NC,加工指令生成模塊,、,工藝文件管理,和,輸出模塊,、,加工過程動態仿真,、,工藝數據庫,和,知識庫,等基本模塊組成。,計算機輔助工藝設計,(CAPP),系統的體系結構,1.,控制模塊,(,人機交互界面,),2.,零件信息輸入模塊,3.,工藝規程設計模塊,4.,工序決策模塊,5.,工步決策模塊,6.NC,加工指令生成模塊,7.,工藝文件管理或輸出模塊,8.,加工過程動態仿真,9.,工藝數據庫和知識庫,三、,CAPP,的基本原理及作用,(1),分析及了解零件的結構、形狀和技術要求以及生產綱領。,(

4、2),查閱工藝設計手冊或根據工藝基本知識進行工藝決策,，,確定加工方法和工藝路線。,(3),查閱企業工藝標準手冊,，,具體確定機床、切削用量、工裝及工時定額。,(4),按企業的工藝規程格式填寫并形成正式的工藝規程。,計算機輔助工藝設計的,基本原理,是基于工藝規程的人工設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,系統進行工藝規程設計的流程圖,第一,，,將零件的特征信息以代碼或數據的形式輸入計算機,，,并建立起零件信息的數據庫,；,第二,，,把工藝人員編制工藝的經驗、工藝知識和邏輯思想以工藝決策規則的形式輸入計算機,，,建立起工藝決策規

5、則庫,(,工藝知識庫,)；,第三,，,把制造資源、工藝參數以適當的形式輸入計算機,，,建立起制造資源和工藝參數庫,；,第四,，,通過程序設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程。,(1),工藝設計所需信息的描述和代碼化,(,特征信息標志和工藝知識,),。,(2),工藝設計所需信息的數據結構形式的合理制定。,(3),程序設計,(,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,的應用。,第二節,第一節,計算機輔助工藝設計技術及應用,先進制造技術的應用及分類,第二節 先進制造技術的應用及分類

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

7、置的微細加工技術。微細加工的出現和發展是與大規模集成電路密切相關的,，,集成電路要求在微小面積的半導體上能容納更多的電子元件,，,以形成功能復雜而完善的電路。,8.,微型機械,微型超精密加工機床,9.,計算機集成制造,(CIM),10.,制造分散網絡化模式,制造分散網絡化模式,二、先進制造技術的分類,1.,先進制造工藝技術,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,制造自動化,是指用機電設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,，,包括物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各個生產環節的自動化。,典

8、型的柔性制造系統,柔性制造系統的框圖,某品牌汽車自動化生產線,3.,先進生產制造模式,先進生產制造模式,面向企業生產全過程,，,是將先進的信息技術與生產技術相結合的一種新思想和新哲理,，,其,功能,覆蓋企業的生產預測、產品設計開發、加工及裝配、信息與資源管理直至產品營銷和售后服務的各項生產活動,，,是制造業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,、,敏捷制造,、,智能制造系統,等先進的生產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方式。,計算機集成制造結構圖,

9、(2),并行工程,(CE),并行工程,是一種對產品及其相關過程,(,包括制造過程和支持過程,),進行并行的、一體化設計的工作模式。,并行工程工作方式,(3),精益生產,(LP),某飛機工業公司實行精益生產的現場,精益生產,是指通過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求關系等方面的變革,，,使生產系統能快速適應用戶需求的不斷變化,，,并精簡生產過程中一切無用的、多余的或不增加附加值的環節,，,以達到產品生命周期內的各方面最佳效果。,(4),敏捷制造,(AM),虛擬仿真汽車,敏捷制造,是快速調整企業,，,增強市場應變能力,，,在“競爭,合作,協同”機制下可對市場做出靈活反應的一種生產制造模式。,(5),智能制造系統,(IMS),智能制造系統是由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統,，,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,，,發展了人類專家的制造智能。,自己所在的地區先進制造生產模式用到了哪幾種,?,