PPT教案_現(xiàn)代制造技術(shù)課件

1、第十四章 現(xiàn)代制造技術(shù)簡介 現(xiàn)代制造技術(shù)具有下列特征 （1）計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)以及管理技術(shù)等諸技術(shù)的引入，與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為一個能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、信息流和能量流的系統(tǒng)工程。 （2）現(xiàn)代制造技術(shù)貫穿了從產(chǎn)品設計、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維護等全過程，成為“市場產(chǎn)品設計制造市場”的大系統(tǒng)。 （3）現(xiàn)代制造技術(shù)的各專業(yè)、學科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。 （4）生產(chǎn)規(guī)模的擴大以及最佳技術(shù)經(jīng)濟效果的追求，使現(xiàn)代制造技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)更加重視工程技術(shù)與經(jīng)營管理的結(jié)合，更加重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化，產(chǎn)生一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生

2、產(chǎn)方式。 （5）發(fā)展現(xiàn)代制造技術(shù)的目的在于能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟效果。 第一節(jié) 計算機輔助設計與制造CAD/CAM 一、計算機輔助設計一、計算機輔助設計CAD概述概述 計算機輔助設計（Computer Aided Design）簡稱CAD，是在計算機硬件與軟件的支撐下，通過對產(chǎn)品的描述、造型、系統(tǒng)分析、優(yōu)化、仿真和圖形處理的研究，使計算機輔助完成產(chǎn)品的全部設計過程，最后輸出滿意的設計結(jié)果和產(chǎn)品圖形。 CAD的作業(yè)內(nèi)容:建立產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)庫、建立多功能圖形庫、建立應用程序庫。CAD系統(tǒng)的類型：1檢索型CAD系統(tǒng)、2派生型CAD系統(tǒng)、3交互型CAD系統(tǒng)、4智能型C

3、AD系統(tǒng)。二、計算機輔助制造二、計算機輔助制造CACAM的概述的概述計算機輔助制造（計算機輔助制造（Computer Aided ManufacturingComputer Aided Manufacturing），簡稱），簡稱CAMCAM，是指，是指計算機在產(chǎn)品制造方面有關(guān)應用的統(tǒng)稱?？煞譃閺V義計算機在產(chǎn)品制造方面有關(guān)應用的統(tǒng)稱?？煞譃閺V義CAMCAM和狹義和狹義CAMCAM。 二、計算機輔助制造二、計算機輔助制造CACAM的概述（續(xù)）的概述（續(xù)） 廣義CAM是指應用計算機去完成與制造系統(tǒng)有關(guān)的生產(chǎn)準備和生產(chǎn)過程等方面的工作。如圖14-1所示。狹義CAM常指工藝準備或其中的某個活動應用計算機

4、輔助工作。如數(shù)控程序編制。 二、計算機輔助制造二、計算機輔助制造CACAM的概述（續(xù)）的概述（續(xù)）CAM的直接應用：1物流運行控制、2生產(chǎn)控制、3質(zhì)量控制。 CAM的間接應用 ：1計算機輔助工藝過程設計、2計算機輔助數(shù)控程序編制 、3計算機輔助工裝設計 、4計算機輔助作業(yè)計劃 。三、三、CAD/CAM集成系統(tǒng)集成系統(tǒng) CAM所需的信息和數(shù)據(jù)很多來自于CAD，也有許多數(shù)據(jù)和信息對CAD和CAM來說是共享的。實踐證明，CAD的效率最終也多半是通過CAM體現(xiàn)出來的，將CAD和CAM作為一個整體來規(guī)劃和開發(fā)，使這兩個不同的功能模塊的數(shù)據(jù)和信息相互傳遞和共享，這就是所謂的CAD/CAM集成系統(tǒng)。理想的C

5、AD/CAM集成系統(tǒng)如圖14-2所示。 第二節(jié) 計算機輔助工藝規(guī)程設計（CAPP） 一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理計算機輔助工藝規(guī)程設計（Computer Aided Process P1anning），簡稱CAPP，它是使用計算機來編制零件的機械加工工藝規(guī)程，能縮短生產(chǎn)準備時間，促進工藝規(guī)程的標準化和最優(yōu)化，并且還是連接計算機輔助設計與計算機輔助制造的紐帶，在機械制造的高度自動化中起重要作用。按其工作原理可分為三大類型：派生型、生成型及知識基系統(tǒng)。 派生式CAPP系統(tǒng) ：派生式工藝設計系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)相似的零件具有相似的工藝過程，通過對相似零件的

6、工藝檢索，并加以篩選而編輯成一個待加工零件的工藝規(guī)程。派生式CAPP系統(tǒng)工作原理框圖見圖14-3。 一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理（續(xù)）一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理（續(xù)） 生成式CAPP系統(tǒng) ：生成式工藝過程設計是依靠系統(tǒng)中的決策邏輯生成的。讓計算機模仿人的邏輯思維，自動進行各種決策，選擇零件的加工方法，安排工藝路線，選擇機床和工藝裝備，計算切削參數(shù)等。生成式CAPP系統(tǒng)工作原理框圖見圖14-4所示。 一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理（續(xù)）一、計算機輔助工藝規(guī)程設計的基本原理（續(xù)） 知識基CAPP系統(tǒng)工作原理：由于生成式系統(tǒng)決策邏輯嵌套在應用程序中，結(jié)構(gòu)復雜且不易修改，研究已

7、轉(zhuǎn)向知識基系統(tǒng)（專家系統(tǒng)）。該系統(tǒng)將工藝專家編制工藝的經(jīng)驗和知識存在知識庫中，可方便地通過專用模塊進行增刪和修改，使得系統(tǒng)的通用性和適用性大為提高。知識基CAPP系統(tǒng)工作原理框圖如圖14-5所示。 第三節(jié) 柔性制造系統(tǒng)（FMS）概述 一、一、FMS的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacture SystemFMS）系指具有柔性且自動化程度高的制造系統(tǒng)。它集數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)、機器人技術(shù)及現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)。FMS被定義為：“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務

8、或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整，以適應多品種、中小批量生產(chǎn)”。 二、柔性制造系統(tǒng)的分類二、柔性制造系統(tǒng)的分類1 1柔性制造單元（柔性制造單元（FMCFMC），），2柔性制造系統(tǒng)（FMS），3柔性制造線（FML），4柔性制造工廠（FMF） 三、三、FMSFMS的構(gòu)成：（的構(gòu)成：（1 1）加工系統(tǒng)、（）加工系統(tǒng)、（2 2）運儲系統(tǒng)、（）運儲系統(tǒng)、（3 3）計算機控）計算機控制系統(tǒng)、（制系統(tǒng)、（4 4）系統(tǒng)軟件）系統(tǒng)軟件 多級遞階計算機控制系統(tǒng)，如圖多級遞階計算機控制系統(tǒng)，如圖14-614-6所示。圖所示。圖14-714-7是一個典型的柔是一個典型的柔性制造系統(tǒng)示意圖。性制造系統(tǒng)示意圖。 四、四、FM

9、S的效益的效益 （1）有很強的柔性制造能力 （2）提高設備利用率 （3）減少設備成本與占地面積 （4）減少直接生產(chǎn)工人，提高勞動生產(chǎn)率 （5）減少在制品的數(shù)量，提高對市場的反映能力 （6）產(chǎn)品質(zhì)量提高 由于FMS自動化水平高，工件裝夾次數(shù)和要經(jīng)過的機床數(shù)減少，夾具的耐久性好。 （7）FMS可以逐步地實現(xiàn)實施計劃 第四節(jié) 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） 一、計算機集成制造系統(tǒng)的含義：一、計算機集成制造系統(tǒng)的含義： 計算機集成制造系統(tǒng)（Computer 1ntergrated Manufacturing System），簡稱CIMS，是通過計算機網(wǎng)絡將企業(yè)生產(chǎn)活動全過程，即從市場預測、經(jīng)營決策、計

10、劃控制、工程設計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到產(chǎn)品銷售等功能部門有機地集成為一個能協(xié)調(diào)工作的整體，以保證企業(yè)內(nèi)部信息的一致性、共享性、可靠性、精確性和及時性，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和柔性化，達到高效率、高質(zhì)量、低成本和靈活生產(chǎn)的目的。 計算機集成制造系統(tǒng)是一種綜合性的應用技術(shù)，并且是發(fā)展中的高技術(shù)，它把孤立的、局部的自動化子系統(tǒng)，在新的管理模式和生產(chǎn)工藝的指導下，綜合應用制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)，通過計算機及其軟件，靈活而有機地綜合起來而構(gòu)成一個完整系統(tǒng)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們的認識在深化，概念在拓寬或變化，新思路、新技術(shù)將不斷引進計算機集成制造系統(tǒng)中來，使其不斷深化和完善。 二、計算機集成制造系統(tǒng)的組成二、計算機集成制造系統(tǒng)的組成 如圖14一8所示，一般機械制造工廠是多層次、多環(huán)節(jié)的離散型生產(chǎn)系統(tǒng)，各子系統(tǒng)既要調(diào)用其它子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息，又要處理本系統(tǒng)特有的數(shù)據(jù)和信息，實施計算機集成制造系統(tǒng)的