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金属工艺学下学期课件第七章

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金属 工艺学 学期 课件 第七
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第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 CAD CAM Computer Aided Design Computer Aided Manufacturing 技术是计算机辅助设计与计算机辅助制造 的简称 CAD CAM技术是以计算机为技术手段 辅助完 成从产品设计到加工制造的整个生产过程 第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 一 CAD技术 CAD是指工程技术人员以计算机为工具 对产品和工程进 行总体设计 绘图 分析和编写技术文档等设计活动的总 称 1 CAD应用的必然性 2 CAD的功能 CAD的功能一般可以归纳为几何建模 工程分析 动态 模拟和自动绘图等四大类 1 几何建模 人们把想象的现实物体转换成在计算机上表示的过程称 为建模 鼠标实体造型图 一 CAD技术 2 CAD的功能 1 几何建模 车床刀架线框造型图 鼠标曲面模型图 第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 二维设计 线框造型 曲面模型 实体造型 第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 一 CAD技术 2 CAD的功能 2 工程分析与计算 3 机构分析 机构分析是CAD系统在三维造型的基础上 输入主要的 初始数据 系统自动地进行机构的运动分析 计算出机构 运动的轨迹 速度 加速度 传动力等参数 4 自动绘图 利用计算机辅助绘图 可以大大提高绘图效率与绘图质 量 第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 二 CAM技术 1 CAM直接应应用 将计算机直接与制造过程连接 并对它进行监视和控制 2 CAM间间接应应用 计算机并不直接与制造过程连接 只是用计算机对制造过 程进行支持 Master CAM 8 0软件进行凸 轮块数控加工过程的仿真图 第七章 先进制造技术 7 1 CAD CAM技术 三 CAD CAM集成技术 CAD CAM技术是由CAD和CAM两部分组成的 将两 个功能不同的系统有机地结合起来 用统一的执行控制 程序来组织各种信息的提取 交换 共享和处理 保证 系统内部信息的畅通并协调两个系统有效地运行 CAD 系统的效益不在于其自身 而是通过CAM系统体现出来 CAM系统如果没有CAD系统的支持 数字化的制造设 备也很难得到有效的利用 第七章 先进制造技术 7 2 CAPP技术 CAPP Computer Aided Process Panning 是计算机辅助 工艺设计 它是利用计算机技术辅助工艺人员以系统化 标准化的方法 确定零件或产品 从毛坯到成品制造方法 的技术 应用CAPP技术可以快速 合理地编制出满足生产 要求的工艺文件 缩短生产准备周期与新产品开发周期 第七章 先进制造技术 7 2 CAPP技术 一 传统工艺设计方法 二 CAPP的功能 CAPP的功能主要表现以下几个方面 1 能使广大工艺人员从繁琐 复杂劳动中解脱出来 使他们能 集中精力从事新产品开发 工艺装备的研制和新工艺研究等 创新工作 2 应用CAPP系统缩短了工艺设计的周期 降低了工艺设 计过程的费用 3 有利于发挥有经验的工艺设计人员的才智 使CAPP系统 中融合工艺专家的集体智慧 4 能适应机械制造企业信息集成的需要 第七章 先进制造技术 7 2 CAPP技术 三 CAPP系统的类型 CAPP系统按其设计方式分为如下三种类型 派生式CAPP系统 创成式CAPP系统 综合式CAPP系统 第七章 先进制造技术 7 2 CAPP技术 四 CAPP的应用 开发CAPP系统的关键技术有以下几个方面 1 数据库技术 2 人工智能技术 智能化的CAPP系统也称为专家系统 3 CAPP的集成技术 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 GT Group technology 是成组技术的简称 它是一种 生产技术与组织管理相结合的综合性应用技术 一 成组技术的基本原理 成组技术就是研究如何识别零件之间客观存在的相似特 征 并把相似的零件归类成组 寻求解决这一组零件相对统 一的最优加工方案 从而使产品的设计和制造合理化 以取 得最佳经济效益 因此 相似性原理是成组技术的基本理论 依据 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 二 零件的分类方法 1 视检视检 法 有生产经验的技术人员通过对零件图样仔细阅读和判断 把具有某些特征属性相似的零件归结为一类 2 生产产流程分析法 是以零件生产流程及生产设备明细表等技术文件 通过对 零件生产流程的分析 把工艺过程相近的 即使用同一组机 床进行加工的零件归结为一类 3 编码编码 分类类法 将待分类的零件进行编码 即将零件的有关设计 制造等方 面的信息转译为代码 代码可以是数字或数字 字母兼用 由于零件特征等信息代码化 就可以根据代码对零件进行 分类 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 三 零件分类编码系统 1 Opitz编码编码 系统统 Opitz编码系统 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 三 零件分类编码系统 1 Opitz编码编码 系统统 Opitz零件编码系统生成的零件编码 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 三 零件分类编码系统 2 JLBM 1编码编码 系统统 结构基本上是和Opitz分类编码系统相同的 为了弥补 Opitz分类编码系统的不足 把 Opitz分类编码系统的辅助 代码予以扩展 JLBM l零件分类编码系统 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 三 零件分类编码系统 3 零件分类编码类编码 系统统的作用 1 利用零件分类编码结果 可以得出企业的零件频谱 2 零件分类编码的结果是实现设计 工艺标准化的基础 3 零件分类编码的结果 提供了有效的检索手段 4 零件分类编码系统的推广应用 有利于实现专业化生产 计算机辅助成组 设计流程图 第七章 先进制造技术 7 3 GT技术 四 成组技术的应用 1 产品设计方面的应用 2 制造工艺方面的应用 3 生产组织管理方面的应用 4 在数控加工方面的应用 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 柔性制造技术 Flexible Manufacturing Technology 简称 FMT 一 柔性制造技术中 柔性 的概念 柔性 主要是指制造系统对内部及外部环境的一种适应能 力 它主要表现为以下几个方面 1 设备柔性 指制造系统中能加工不同类型零件所具备的转 换能力 2 工艺柔性 能以多种工艺方法加工某一零件组的能力 3 工序柔性 能自动改变零件加工工序的能力 4 路径柔性 能自动更变零件加工路径 5 产品柔性 产品改变时能经济 迅速的转产 6 批量柔性 能在不同批量下运行都能获取经济效益 7 扩展柔性 能根据生产的需要组建和扩展生产能力 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 二 柔性制造技术的类型 1 FMC Flexible Manufacturing Cell 柔性制造单单元 通常配置有零件缓冲区 刀具自动更换装置的数控机床 或加工中心与工件存储运输装置组成 2 FMS Flexible Manufacturing System 柔性制造系统统 柔性制造系统是由数控加工设备 或FMC 物料运储装 置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统 3 FMF Flexible Manufacturing Factory 柔性制造工厂 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 二 柔性制造技术的类型 3 FMF Flexible Manufacturing Factory 柔性制造工厂 它的主要特点是 1 分布式多级计算机系统 生产计划 日生产进度计划的生产管 理的主计算机 它与CAD CAM系统相联 以取得自动编制加工用 的数控程序数据 2 FMF全部的日程计划进度和作业可以由主计算机和各级计算机 通过在线控制系统进行调整 并可以进行无人化加工 3 CNC机床的数量一般在十几台到几十台 可以是各种形式的加 工中心 车削中心 CNC机床等 4 系统可以全自动地加工各种形状 尺寸和材料的工件 全部刀 具可以自动交换 自动检测磨损或损坏的刀具 能自动更新废旧刀 具 5 物料储运系统必须包括自动立体仓库 以满足存取为数众多的 工件和刀具的需求 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 三 柔性制造系统的组成 1 加工系统统 加工系统实际是完成改变物性任务的执行系统 2 物料储储运系统统 1 输送物料的装置 输送物料的装置是托盘 托盘的基本形状图 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 三 柔性制造系统的组成 2 物料储储运系统统 2 存储物料的装置 自动化仓库系统 第七章 先进制造技术 7 4 柔性制造技术 三 柔性制造系统的组成 2 物料储储运系统统 3 FMS计算机控制系统 负责系统中所有单元的控制与指挥 FMS的控制系统结构 第七章 先进制造技术 7 5 计算机集成制造技术 一 CIMS的体系结构 一个系统为满足该系统的目的和要求所具有的形状 特 征和状态的结构化布置 1 轮图的核心是顾客 2 围绕顾客的是企业中 的人员和群体工作方法 3 是信息 知识 共享系统 4 企业的活动层 5 企业管理层 6 企业的外部环境 CIMS系统结构轮图结构 第七章 先进制造技术 7 5 计算机集成制造技术 二 CIMS的组成 1 管理信息系统 Management Information System简称MIS 2 设计自动化系统 3 制造自动化系统 4 计算机辅助质量保证系统 Computer Aided Quality 简称 CAQ 5 计算机通讯系统 6 计算机数据库系统 第七章 先进制造技术 7 5 计算机集成制造技术 三 CIMS实施策略 1 实实施CIMS工程的典型案例 1 成都飞机工业公司成功实施CIMS工程 2 沈阳鼓风机厂成功实施CIMS工程 2 实实施CIMS的策略
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