機(jī)械制造工藝與夾具教案（第7章 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝技術(shù)）

課題：成組技術(shù)教學(xué)目的、要求：1、熟悉成組技術(shù)的概念、零件的分類編碼系統(tǒng)2、掌握零件分類成組的方法和成組生產(chǎn)的組織形式教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：零件分類成組的方法和成組生產(chǎn)的組織形式難點(diǎn)：零件的分類編碼系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程：導(dǎo)入新課、授新課7.1成組技術(shù)一、概述1．零件的相似原理各種機(jī)械產(chǎn)品的組成零件大致可以分為復(fù)雜件（或稱特殊件）相似件和簡(jiǎn)單件三大類，而其中相似件（如各種軸、套、法蘭盤(pán)、齒輪等）約占零件總數(shù)的70％。這些相似件之間在結(jié)構(gòu)形狀和加工工藝方面存在著大量的相似特征。2．成組技術(shù)（1）概念充分利用事物之間的相似性，將許多具有相似信息的研究對(duì)象歸并成組，并用大致相同的方法來(lái)解決這一組研究對(duì)象的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，這種技術(shù)統(tǒng)稱為成組技術(shù)（GroupTechnology簡(jiǎn)稱GT）。（2）成組技術(shù)的核心：成組工藝，即把尺寸、形狀和工藝相近的零件組成一個(gè)零件組（族），制定統(tǒng)一的加工方案，并在同一機(jī)床組中制造。（3）作用：在于擴(kuò)大工藝批量，使大批量生產(chǎn)中行之有效的工藝方法和高效自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，可以應(yīng)用到中小批生產(chǎn)中去。（4）特點(diǎn)：把原先的多品種轉(zhuǎn)化為少品種，小批量轉(zhuǎn)化為大批量，并以這些組為基礎(chǔ)，組織生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)多品種中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使制造和管理合理化，從而克服了傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)方式的缺點(diǎn)，使小批量生產(chǎn)能獲得接近大批量生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。3．成組工藝實(shí)施步驟零件分類編碼及分組——擬定零件組工藝過(guò)程——選擇機(jī)床——設(shè)計(jì)成組夾具——確定生產(chǎn)組織形式及核算經(jīng)濟(jì)效果等。零件分類編碼及分組是關(guān)鍵，沒(méi)有正確的編碼和分組，成組工藝也就不可能有效地實(shí)現(xiàn)。二、零件的分類編碼系統(tǒng)1．零件分類編碼的基本原理成組技術(shù)的編碼，是對(duì)機(jī)械零件的各種特征給予不同的代碼。這些特征包括：零件的結(jié)構(gòu)形狀、各組成表面的類別及配置關(guān)系、幾何尺寸、零件材料及熱處理要求，各種尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度等要求。對(duì)這些特征進(jìn)行抽象化、格式化，就需要用一定的代碼（符號(hào)）來(lái)表述。所用的代碼可以是阿拉伯?dāng)?shù)字、拉丁字母，甚至漢字，以及它們的組合。最方便、最常見(jiàn)的是用數(shù)字碼。我國(guó)已制訂了機(jī)械工業(yè)成組技術(shù)分類編碼系統(tǒng)（JLBM-1系統(tǒng)）。2．JLBM-1分類編碼系統(tǒng)JLBM-1系統(tǒng)是由我國(guó)機(jī)械工業(yè)部組織制定并批準(zhǔn)的分類編碼系統(tǒng)，于1984年正式為我國(guó)機(jī)械工業(yè)部的指導(dǎo)性技術(shù)文件。它由15個(gè)碼位組成，采用混合式代碼結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖7-2所示。表7-1~表7-4列出了JLBM-1系統(tǒng)的部分內(nèi)容，供查閱。三、零件分類成組的方法1．特征碼位法只需要在編碼中選用若干特征碼位來(lái)制定分類的相似性標(biāo)準(zhǔn)；只要是特征碼位代碼相同的零件皆可以歸屬于同一零件組。2．碼域法碼域法是對(duì)零件代碼各碼位的特征規(guī)定幾種允許的數(shù)據(jù)，用它作為分組的依據(jù)，就將相應(yīng)碼位的相似特征放寬了范圍。在圖7-4a所示的零件族特征矩陣表上，橫向數(shù)字表示碼位，縱向數(shù)字表示各個(gè)碼位上的代碼，圖中“×”表示的范圍稱為碼域。圖7-4a是根據(jù)大量統(tǒng)計(jì)資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而制定的零件相似性特征矩陣表。凡零件各碼位上的編碼落在該碼域內(nèi)，即劃分為同一零件組，如圖7-4b中所示3個(gè)零件即為一組，或稱為一個(gè)零件族。這種分類方法就稱為碼域法。3．特征位碼域法它是上述兩種方法的綜合，因而能兼?zhèn)涠叩奶攸c(diǎn)，即既能抓拄零件分類的主要特征方面，又能適當(dāng)放寬其相似性要求，允許有更多的零件種數(shù)進(jìn)入零件組，以期得到滿意的分類效果。四、成組工藝的設(shè)計(jì)方法1．復(fù)合零件法按照零件組中的復(fù)合零件來(lái)編制工藝規(guī)程的方法稱為復(fù)合零件法。復(fù)合零件：擁有同組零件的全部待加工表面要素的一個(gè)零件。它可以是零件組中實(shí)際存在的某個(gè)具體零件，也可以是一個(gè)假擬的零件。2．復(fù)合路線法復(fù)合路線法是在零件分類成組的基礎(chǔ)上，分析比較全組所有零件的工藝路線，從中選出工藝較長(zhǎng)、流程合理、代表性強(qiáng)的一條作為基礎(chǔ)工藝路線，然后將其它零件的工序(去掉重復(fù)的)按合理的位置安插到基礎(chǔ)工藝路線中，便得到一條適合整個(gè)零件組的成組工藝路線，并以它為依據(jù)來(lái)編制詳細(xì)的工藝規(guī)程。圖7-6是按復(fù)合路線法來(lái)設(shè)計(jì)成組工藝的例子。五、成組生產(chǎn)的組織形式1．單機(jī)成組加工在轉(zhuǎn)塔車床、自動(dòng)車床或其它數(shù)控機(jī)床上成組加工小型零件，這些零件的全部或大部分加工工序都在這一臺(tái)設(shè)備上完成，這種形式稱為單機(jī)成組加工。單機(jī)成組加工時(shí)機(jī)床的布置雖然與機(jī)群式生產(chǎn)工段類似，但在生產(chǎn)方式上卻有著本質(zhì)上的差異。它是按成組工藝來(lái)組織和安排生產(chǎn)的。2．成組生產(chǎn)單元在一組機(jī)床上完成一個(gè)或幾個(gè)工藝相似零件組的全部工藝過(guò)程，該組機(jī)床即構(gòu)成車間的一個(gè)封閉生產(chǎn)單元。這種生產(chǎn)單元與傳統(tǒng)的小批量生產(chǎn)下所常用的“機(jī)群式”排列的生產(chǎn)工段是不一樣的。一個(gè)機(jī)群式生產(chǎn)工段只能完成零件的某一個(gè)別工序，而成組生產(chǎn)單元卻能完成定零件組的全部工藝過(guò)程。3．成組生產(chǎn)流水線當(dāng)組內(nèi)零件工藝相似程度很高，且批量較大時(shí)，機(jī)床可以排列成一條流水生產(chǎn)線。這種流水線稱為成組生產(chǎn)流水線。零件在線上用相接近的節(jié)拍單向流動(dòng)，工作過(guò)程連續(xù)而有一定的節(jié)奏，因此它具有一般流水線的大部分優(yōu)點(diǎn)。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)教學(xué)目的、要求：1、掌握計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容2、熟悉CAPP的類型、數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容難點(diǎn)：CAPP的類型、數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)提問(wèn)1、熟悉成組技術(shù)的概念、零件的分類編碼系統(tǒng)；2、掌握零件分類成組的方法和成組生產(chǎn)的組織形式（二）導(dǎo)入新課、授新課7.2計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)一、概述1、概念計(jì)算機(jī)輔助編制工藝規(guī)程，就是通過(guò)向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)、加工條件和加工要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行編碼、編程直至最后輸出經(jīng)過(guò)優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片。2、特點(diǎn)：采用CAPP不僅克服了上述傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的各項(xiàng)缺點(diǎn)，適應(yīng)了當(dāng)前日趨自動(dòng)化的現(xiàn)代制造環(huán)節(jié)的需要，而且為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。3、CAPP系統(tǒng)的主要功能是：只要輸入零件加工的有關(guān)信息，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)生成并輸出零件的加工工藝規(guī)程。有些較完善的系統(tǒng)還能進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行模擬顯示，以便檢查工藝規(guī)程的正確性。4、CAPP系統(tǒng)組成：CAPP系統(tǒng)一般由若干程序模塊所組成。如輸入輸出模塊、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)模塊、工序決策模塊、工步?jīng)Q策模塊、NC指令生成模塊以及控制模塊、動(dòng)態(tài)仿真模塊等。視系統(tǒng)的規(guī)模大小和完善程度而存在一定的差異。二、CAPP的類型1．交互型交互型CAPP系統(tǒng)是按照不同類型零件的加工工藝需求，編制的人機(jī)交互軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)以人機(jī)交互方式對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行決策，形成所需的工藝規(guī)程，對(duì)操作人員的依賴性很大。2．變異型（又稱派生型）變異型CAPP系統(tǒng)利用成組技術(shù)（GroupTechnology，GT）原理，將零件按幾何形狀及工藝相似性進(jìn)行分類、歸族和編碼，每一個(gè)族有一個(gè)主樣件，根據(jù)此樣件建立加工工藝文件，即典型工藝規(guī)程，存入典型工藝規(guī)程庫(kù)中。當(dāng)需要設(shè)計(jì)新零件的工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)其成組編碼，確定其所屬零件族，由計(jì)算機(jī)檢索出相應(yīng)零件族（主樣件）的典型工藝規(guī)程，再根據(jù)當(dāng)前零件的具體要求，對(duì)典型工藝進(jìn)行修改，最后得到新零件的工藝規(guī)程。變異型CAPP系統(tǒng)工作流程如圖7-8。3．創(chuàng)成型創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)是一個(gè)能綜合加工信息，自動(dòng)地為一個(gè)新零件制訂工藝規(guī)程的系統(tǒng)。在創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)中，工藝規(guī)程是根據(jù)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息在沒(méi)有人工干預(yù)的條件下生成的。系統(tǒng)在獲取零件信息后，能自動(dòng)地提取制造信息，產(chǎn)生零件所需要的各個(gè)工序和加工順序，自動(dòng)地選擇機(jī)床、夾具、量具、切削用量和加工過(guò)程，并通過(guò)應(yīng)用決策邏輯，模擬工藝設(shè)計(jì)人員的決策過(guò)程。創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖7-9。在創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)中，系統(tǒng)的決策邏輯是軟件的核心，它控制著程序的走向。就決策知識(shí)的應(yīng)用形式來(lái)分，創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)有常規(guī)程序?qū)崿F(xiàn)和采用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩種類型。4．綜合型綜合型CAPP系統(tǒng)將變異型與創(chuàng)成型結(jié)合起來(lái)，采取變異與自動(dòng)決策相結(jié)合的工作方式。對(duì)一個(gè)新零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索它所屬零件族的典型工藝，然后根據(jù)零件的具體情況，對(duì)典型工藝進(jìn)行修改，工序設(shè)計(jì)則采用自動(dòng)決策產(chǎn)生。5．智能型智能型CAPP系統(tǒng)是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于工藝過(guò)程設(shè)計(jì)而形成CAPP專家系統(tǒng)。與創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)相比，雖然二者都可自動(dòng)生成工藝規(guī)程，但創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)是以邏輯算法加決策表為特征，而智能型CAPP系統(tǒng)則是以推理加知識(shí)為特征。三、CAPP的數(shù)據(jù)庫(kù)一般工藝數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容有：(1)材料數(shù)據(jù)，各種材料規(guī)格及屬性的數(shù)據(jù)，毛坯特性，刀具一工件組合特性等。(2)刀具數(shù)據(jù)，刀具號(hào)、刀具成組分類信息，刀具尺寸及幾何形狀，刀具應(yīng)用條件等。(3)機(jī)床數(shù)據(jù)，各種機(jī)床名稱、型號(hào)、規(guī)格、控制系統(tǒng)類型、用量范圍、精度等。(4)夾具和量具數(shù)據(jù)，各種夾具和量具的類型、重要尺寸及精度等。(5)標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程及成組分類特征數(shù)據(jù)。(6)動(dòng)態(tài)工藝設(shè)計(jì)信息，包括零件圖形數(shù)據(jù)，工序圖形數(shù)據(jù)，最終工藝規(guī)程，NC代碼等。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：柔性制造系統(tǒng)教學(xué)目的、要求：1、熟悉柔性制造系統(tǒng)的概念和組成、FMS中的機(jī)床設(shè)備和夾具、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、物料運(yùn)載裝置、刀具管理系統(tǒng)2、了解柔性制造系統(tǒng)的控制系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：柔性制造系統(tǒng)的概念和組成。難點(diǎn)：FMS中的機(jī)床設(shè)備和夾具、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、物料運(yùn)載裝置、刀具管理系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)提問(wèn)1、掌握計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容；2、熟悉CAPP的類型、數(shù)據(jù)庫(kù)。（二）導(dǎo)入新課、授新課7.3柔性制造系統(tǒng)一、概述1、柔性制造系統(tǒng)概念：利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和物料輸送系統(tǒng)，把若干臺(tái)設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，形成沒(méi)有固定加工順序和節(jié)拍的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它在加工完一定批量的某種工件后，能在不停機(jī)調(diào)整的情況下，自動(dòng)地向另一種工件轉(zhuǎn)換。2、主要特點(diǎn)：(1)高柔性能在不停機(jī)調(diào)整的情況下，實(shí)現(xiàn)多種不同工藝要求的零件加工。(2)高效率能采用合理的切削用量實(shí)現(xiàn)高效加工，同時(shí)使輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間減小到最低的程度。(3)高度自動(dòng)化自動(dòng)更換工件、刀具、夾具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝夾和輸送，自動(dòng)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程，有很強(qiáng)的系統(tǒng)軟件功能。二、柔性制造系統(tǒng)的組成柔性制造系統(tǒng)由加工系統(tǒng)、物料流系統(tǒng)、信息流系統(tǒng)三部分組成。（1）加工系統(tǒng)：功能：以任意順序自動(dòng)加工各種工件，并能自動(dòng)地更換工件和刀具。構(gòu)成：通常由若干臺(tái)加工零件的CNC機(jī)床和CNC板材加工設(shè)備以及操縱這種機(jī)床要使用的刀具所構(gòu)成。（2）物流系統(tǒng)：FMS中的物流系統(tǒng)與傳統(tǒng)的自動(dòng)線或流水線有很大的差別，整個(gè)工件輸送系統(tǒng)的工作狀態(tài)是可以進(jìn)行隨機(jī)調(diào)度的，而且都設(shè)置有儲(chǔ)料庫(kù)以調(diào)節(jié)各工位上加工時(shí)間的差異。物流系統(tǒng)包含工件的輸送和儲(chǔ)存兩個(gè)方面。工件輸送：包括工件從系統(tǒng)外部送人系統(tǒng)和工件在系統(tǒng)內(nèi)部的傳送兩部分，目前，大多數(shù)工件送入系統(tǒng)和夾具上裝夾工件仍由人工操作，系統(tǒng)中設(shè)置裝卸工位，較重的工件可用各種起重設(shè)備或機(jī)器人搬運(yùn)。工件輸送系統(tǒng)按所用運(yùn)輸工具可分成四類：自動(dòng)輸送車、軌道傳送系統(tǒng)、帶式傳送系統(tǒng)和機(jī)器人傳送系統(tǒng)。工件的存儲(chǔ)：在FMS的物料系統(tǒng)中，設(shè)置適當(dāng)?shù)闹醒肓蠋?kù)和托盤(pán)庫(kù)及各種形式的緩沖儲(chǔ)區(qū)，來(lái)進(jìn)行工件的存儲(chǔ)，保證系統(tǒng)的柔性。（3）信息系統(tǒng)：信息系統(tǒng)包括過(guò)程控制及過(guò)程監(jiān)視兩個(gè)子系統(tǒng)，其功能分別為：進(jìn)行加工系統(tǒng)及物流系統(tǒng)的自動(dòng)控制，以及在線狀態(tài)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理。FMS中信息由多級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和控制。三、FMS中的機(jī)床設(shè)備和夾具1.加工設(shè)備FMS的機(jī)床設(shè)備一般選擇臥式、立式或立臥兩用的數(shù)控加工中心(MC)。在FMS的加工系統(tǒng)中還有一類加工中心，它們除了機(jī)床本身之外，還配有一個(gè)儲(chǔ)存工件的托盤(pán)站和自動(dòng)上下料的工件交換臺(tái)。FMS對(duì)機(jī)床的要求：工序集中；高柔性度和高效率；易控制性；具有通信接口。2．機(jī)床夾具目前，用于FMS機(jī)床的夾具有兩個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)：（1）大量使用組合夾具，使夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化，可針對(duì)不同的服務(wù)對(duì)象快速拼裝出所需的夾具，使夾具的重復(fù)利用率提高；（2）開(kāi)發(fā)柔性?shī)A具，使一臺(tái)夾具能為多個(gè)加工對(duì)象服務(wù)。四、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)FMS的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)不僅是儲(chǔ)存和檢索物料的場(chǎng)所，同時(shí)也是FMS物料系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。它由FMS的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所控制，為FMS服務(wù)，服從FMS的命令和調(diào)度，所以從功能性質(zhì)說(shuō)它是一個(gè)工藝倉(cāng)庫(kù)。FMS自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的布置和物料存放方法也以方便工藝處理為原則，倉(cāng)庫(kù)本身按工藝分成毛坯庫(kù)、在制品庫(kù)和成品庫(kù)等多個(gè)存儲(chǔ)單元。目前，自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)一般采用多層立體布局的結(jié)構(gòu)形式，所占用的場(chǎng)地面積較小。五、物料運(yùn)載裝置FMS中常見(jiàn)的物料運(yùn)載裝置有傳送帶、自動(dòng)運(yùn)輸小車和搬運(yùn)機(jī)器人等。六、刀具管理系統(tǒng)（1）主要職能：負(fù)責(zé)刀具的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和管理，適時(shí)地向加工單元提供所需的刀具，監(jiān)控管理刀具的使用，及時(shí)取走已報(bào)廢或耐用度已耗盡的刀具，在保證正常生產(chǎn)的同時(shí)，最大程度地降低刀具的成本（2）典型的FMS的刀具管理系統(tǒng)組成通常由刀庫(kù)系統(tǒng)、刀具預(yù)調(diào)站、刀具裝卸站、刀具交換裝置以及管理控制刀具流的計(jì)算機(jī)組成。七、控制系統(tǒng)（1）控制方式控制系統(tǒng)是FMS的核心。FMS除了少數(shù)操作由人工控制外(如裝卸、調(diào)整和維修)，正常的工作完全是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的。（2）控制結(jié)構(gòu)FMS的控制系統(tǒng)通常采用兩級(jí)或三級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)形式，在控制結(jié)構(gòu)中，每層的信息流都是雙向流動(dòng)的：向下可下達(dá)控制指令，分配控制任務(wù)，監(jiān)控下層的作業(yè)過(guò)程；向上可反饋控制狀態(tài)，報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。然而，在控制的實(shí)時(shí)性和處理信息量方面，各層控制計(jì)算機(jī)是有所區(qū)別的：愈往底層，其控制的實(shí)時(shí)性要求愈高，而處理的信息量則愈??；愈到上層，其處理信息量愈大，而對(duì)實(shí)時(shí)性要求則愈小。（3）特點(diǎn)各層的控制處理相對(duì)獨(dú)立，易于實(shí)現(xiàn)模塊化，使局部增、刪、修改簡(jiǎn)單易行，從而增加了整個(gè)系統(tǒng)的柔性和開(kāi)放性，充分地利用了計(jì)算機(jī)的資源。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)教學(xué)目的、要求：1、熟悉CAM的概念和應(yīng)用2、了解計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：CAM的概念和應(yīng)用難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)提問(wèn)1、柔性制造系統(tǒng)的概念和組成2、FMS中的機(jī)床設(shè)備和夾具、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、物料運(yùn)載裝置、刀具管理系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。（二）導(dǎo)入新課、授新課7.4計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)1．CAM的概念和應(yīng)用（1）概念利用計(jì)算機(jī)分級(jí)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息自動(dòng)地轉(zhuǎn)換成制造信息，以控制產(chǎn)品的加工、裝配、檢驗(yàn)、包裝、試驗(yàn)等全過(guò)程，以及與這些過(guò)程有關(guān)的全部物流系統(tǒng)和初步的生產(chǎn)調(diào)度，這就是計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)。（2）應(yīng)用1）直接應(yīng)用即計(jì)算機(jī)用于制造過(guò)程的監(jiān)視和控制。如CNC、FMS等即為CAM的基礎(chǔ)單項(xiàng)形式。2）間接應(yīng)用計(jì)算機(jī)并不與制造過(guò)程直接連接，而是用來(lái)提供生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備和發(fā)出各種指令和有關(guān)信息，以進(jìn)一步指導(dǎo)和管理制造過(guò)程，如計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程，計(jì)算機(jī)輔助編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理等。在CAM的間接應(yīng)用中，人給計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息，再按照計(jì)算機(jī)的輸出去指導(dǎo)生產(chǎn)。2．CAM系統(tǒng)的組成和分級(jí)結(jié)構(gòu)（1）硬件方面：有各種數(shù)控機(jī)床，加工中心，自動(dòng)輸送和運(yùn)儲(chǔ)裝置，檢測(cè)裝置及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等；（2）軟件系統(tǒng)：(1)中心數(shù)據(jù)庫(kù)包括工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，切削有關(guān)的數(shù)據(jù)，NC編程的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)及相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等，這是一個(gè)龐大復(fù)雜的工程數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)根據(jù)需要，隨時(shí)存入或調(diào)用其中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)算和編程等工作。(2)工藝設(shè)計(jì)程序。(3)生產(chǎn)調(diào)度程序。(4)加工控制程序。(5)質(zhì)量管理和監(jiān)控程序。系統(tǒng)啟動(dòng)后，上述各應(yīng)用程序從中心數(shù)據(jù)庫(kù)取得各種信息，進(jìn)行運(yùn)算和處理，控制制造過(guò)程自動(dòng)運(yùn)行，并將有關(guān)信息再返回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。二、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)1．計(jì)算機(jī)集成制造(C