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1、帚第章零件先进制造技术概论$111榆:恩$1计葛机辅助设计与剩造技术13河I人扬建纶$14特种加工技术11.1概述先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnique,缩写AMT)是中国1995年列入为提高工业质量及效益的重点开发推广项目,该技术涉及到信息、机械、电子、材料、能源、管理等方面的知识。该技术的发展对推动国民经济的发展有着重要的作用。11.1.1先进制造技术发展历程人类漫长的历史发展中,使用工具、制造工具迹行产品制造是基木生产活动之一-。20世纪上半叶,以机械技术和机电自动化技术为基础的制造业的生产空前发展。先进制造技术是传统制造技术与微电子、计算机、自动控制
2、等现代高新技术相交叉融和的结果,是一个集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、管理学等新成就于一身的新兴技术。1L1概述11.1.2先进制造技术的发展趋势和特色1“数“是发展的核心“数“是指制造领域的数字化。它包括以设计为中心的数字制造、以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造。2“精“是发展的关键“精“是挂加左精庞及其受展。3.“极“是发展的焦点“极“就是极端条件,是指生产特需产品的制造技术,必须达到“极“的要求。4.“自“是发展的条件“自“就是自动化。它是减轲、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段。11.1概述5“集“是发展的方法“集“就是集成化。6.“网“是发展的道路
3、“网“就是网络化。制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。7.“智“是发展的前景“智“就是智能化。制造技术的智能化是制造技术发展的前景。8.“绿“是发展的必然“绿“就是“绿色“制造。人类必须从各方面促使自身的发展与自然界和谐一致,制造技术也不例外。上面所讲的数、精、极、自、集、网、智、绿这八个方面,彼此渗透,相互促进,形成一个整体。先进制造技术不是一门具体的、单一的科学技术,它是一个集成的、多学科的、综合的一门学科。一计算机辅助设计和计算机辅助制造(缩写CAD/CAM)的基本意思是指产品设计和制造技术人员在计算机系统的支持下,根据产品设计和制造流程进行设计和制造的一项技术。11.2.1计
4、算机辅助设计(CCAD)技术计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。系统组成通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础,主要设备有:计算机主机,图形显示终端,图形箱入松,绘图仪,招描仪,打印机,碟带机,以及各类软件。现代CAD系统的功能包括:(D设计组件重用(2)简易的设计修改和版本控制功能(3)设计的标准组件的自动产生(4)设计是否漾足要求和实际规则的检验(5)无需建立物理原型的设计模拟(6)装配件的自动设计(7)工程文档的输出例靼制造图纸材料明细表输出1122计算机辅助工艺过程设计CAPP(computeraidedprocessplanning,计算机辅
5、助工艺过程设计)的作用是利用计算机来迹行零件加工工艺过程的制订,把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。特点:CAPP可以总结、保存有经验的、高水平的工艺人员的设计技术技巧和经验CAPP可以协助新的无经验的工艺人员设计出高水平的工艺文件;CAPP可以大大减转工艺过程设计的文书性。CAPP又是CIMS,FMS和MRP的基础之一,是制造行业进行自动化、现代化的必不可少的技术措施。一1、CAPP的基本概念随着机械制造生产技术的发展和当今市场多品种、小批量生产的要求,计算机辅助工艺设计(CCAPPComputerAidedprocessPlanning)也就日益得到了重视。主要表现在:1可以将工艺设计人员
6、从繁琦和重复性的劳动中解放出来,转而从事新产品及新工艺开发等创造性的工作;2可以大缩短工艺设计周期,提高产品在市场上的竞争力;3)有助于对工艺设计人员的宝贵经验进行总结和继承;4)为实现CIMS臭途条件。80年代以来,限着机概制造业向CIMS或IMS的发展,CADJCAM集成化的要求越来越强烈,CAPP在CAD、CAM中起到桥梁和纽带作用。在集成系统中,CAPP必须能直接从CAD模块中获取零件的儿何信息、材料信息、工艺信息等,以代替人机交互的零件信息输入,CAPP的输出是CAM所需的各种信息。随着CIMS的深入研究与推广应用,人们已认识到CAPP是CIMS的主要技术基础之一,因此,CAPP从更
7、高、更新的意义上再次受到广泛的重视。一_l_l0CAPP的基本技木C1成组技术,我国CAPP系统的民开发可以说是与成组技术密切相关,早期的CAPP系统的开发一般多为以GT为基础的变异CAPP系统。(2)零件信息的描述与获取CAPP与CAD、CAM一样,其单元技术都是按照自己的特点而各自发展的。(3)工艺设计决策机制其核心为特征型面加工方法的选择,零件加工工序及工步的安排及组合,故其主要决策内容如下:D工艺流程的决策;工序决筑,G)工步决策;工艺参数决策。为保证工艺设计达到伊局量优化,系兔抖这些内容集成在一赵,进行综合分析,动态优化,交义设计。4工艺知识的获取及表示工艺设计是随设计人员、资源条件
8、、技术水平、工艺习惯而变。按所开发CAPP系统的要求,有不同的形式表示这些经验及决策逗辑。5工序图及其它文档的自动生成。(6NC加工指令的自动生成及加工过程动态仿真。7工艺数据库的建立。一_l_l一人3现代制j现代制造系统包含虚拟制造技术、并行工程技术、绿色制造等几个方面的内容。11.3.1虚拟制造虚拟制造是一种新的制造技术,它以信息技术、仿真技术和虚拟现实技术为支持。1、虚拟制造的核心技术虚拟制造技术涉及面很广,虚拟现实技术、建模与仿真技术是虚拟制造的核心技术。1、建模技术(1)生产模型2八产品摸型3)工艺槲塑2、仿真技术仿真的基本步骤为:研究系统一收集数据一建立系统模型一确定仿真算法一建立
9、仿真模型一运行仿真模型一输出结果并分析。3、虚拟现实技术虚拟现实技术是在为改善人与计算机的交互方式,提高计算机可操作性中产生的,它是综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备,在计算机上生成可交互的三维环境(称为虚拟环境)中提供沉浸感觉的技术。_2虚拟制造在制造业中应用1、虚拟企业虚拟企业建立,就是利用不同地域的现有资源、不同的企业或不同地点的工厂,重新组织一个新公司。这种联作公司称为虚拟公司,或者叫作动态联盟,是一种虚拟企业。虚拟企业的特征是:D企业地域分散化。)企业组织临时化。霆程企业是市场多变的产物。企业功能不完整化。企业信息共2、虚拟产品设计在复杂管道系统不计中,采用康祚技术,设计者可以“进入其中“进行管道布置,并可检查能否发生干涉。3、虚拟产品制造应用计算机仿真技术,对零件的加工方法、工序顺序、工装的选用、工艺参数的选用,可以提前发现加工缺陷。4、虚拟生产过程对产品市场进行分析预测等,从而对人力资源、制造资源的合理配置,对缩短产品生产周期,降低成本意义重大。_-._I
