第八章計算機輔助工藝設計與先進制造技術

第二節(jié)第一節(jié)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(jié)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(ComputerAidedProcessPlanning，縮寫CAPP)是指將企業(yè)產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)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(jié)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(guī)程設計并自動輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)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(chǎn)品的開發(fā)、工藝裝備的改進及新工藝的研究等具有創(chuàng)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(zhì)量，提高產(chǎn)品在市場上的競爭能力。3)可以提高企業(yè)工藝設計的標準化，并有利于工藝設計的最優(yōu)化工作。4)能夠適應當前日趨自動化的現(xiàn)代制造環(huán)節(jié)的需要，并為實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)創(chuàng)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(xiàn)：二、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的體系結(jié)構計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)由控制模塊、零件信息輸入模塊、工藝規(guī)程設計模塊、工序決策模塊、工步?jīng)Q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(tài)仿真、工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫等基本模塊組成。計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)的體系結(jié)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(guī)程設計模塊4.工序決策模塊5.工步?jīng)Q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(tài)仿真9.工藝數(shù)據(jù)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(jié)構、形狀和技術要求以及生產(chǎn)綱領。(2)查閱工藝設計手冊或根據(jù)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(yè)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(yè)的工藝規(guī)程格式填寫并形成正式的工藝規(guī)程。計算機輔助工藝設計的基本原理是基于工藝規(guī)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(tǒng)進行工藝規(guī)程設計的流程圖第一，將零件的特征信息以代碼或數(shù)據(jù)的形式輸入計算機，并建立起零件信息的數(shù)據(jù)庫；第二，把工藝人員編制工藝的經(jīng)驗、工藝知識和邏輯思想以工藝決策規(guī)則的形式輸入計算機，建立起工藝決策規(guī)則庫(工藝知識庫)；第三，把制造資源、工藝參數(shù)以適當?shù)男问捷斎胗嬎銠C，建立起制造資源和工藝參數(shù)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(guī)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(shù)據(jù)結(jié)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(jié)第一節(jié)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(jié)先進制造技術的應用及分類一、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(shù)控高速曲軸外圓磨床激光數(shù)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(fā)動機機體3.精密成形與加工4.熱加工工藝模擬優(yōu)化技術5.激光加工技術電動機轉(zhuǎn)子軸頸的修復及激光熔覆6.數(shù)控技術五軸聯(lián)動加工中心7.現(xiàn)場總線技術美國哈斯公司加工中心生產(chǎn)線微型機械加工技術是指制作微型機械裝置的微細加工技術。微細加工的出現(xiàn)和發(fā)展是與大規(guī)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(wǎng)絡化模式制造分散網(wǎng)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

DIC—45/5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(yè)，包括物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化。典型的柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的框圖某品牌汽車自動化生產(chǎn)線3.先進生產(chǎn)制造模式

先進生產(chǎn)制造模式面向企業(yè)生產(chǎn)全過程，是將先進的信息技術與生產(chǎn)技術相結(jié)合的一種新思想和新哲理，其功能覆蓋企業(yè)的生產(chǎn)預測、產(chǎn)品設計開發(fā)、加工及裝配、信息與資源管理直至產(chǎn)品營銷和售后服務的各項生產(chǎn)活動，是制造業(yè)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(chǎn)、敏捷制造、智能制造系統(tǒng)等先進的生產(chǎn)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(yè)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(chǎn)方式。計算機集成制造結(jié)構圖(2)并行工程(CE)

并行工程是一種對產(chǎn)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(chǎn)(LP)某飛機工業(yè)公司實行精益生產(chǎn)的現(xiàn)場

精益生產(chǎn)是指通過系統(tǒng)結(jié)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(chǎn)系統(tǒng)能快速適應用戶需求的不斷變化，并精簡生產(chǎn)過程中一切無用的、多余的或不增加附加值的環(huán)節(jié)，以達到產(chǎn)品生命周期內(nèi)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(diào)整企業(yè)，增強市場應變能力，在“競爭—合作—協(xié)同”機制下可對市場做出靈活反應的一種生產(chǎn)制造模式。(5)智能制造系統(tǒng)(IMS)智能制造系統(tǒng)是由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng)，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(fā)展了人類專家的制造智能。自己所在的地區(qū)先進制造生產(chǎn)模式用到了哪幾種?9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2月-252月-25Saturday,February15,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。00:07:4100:07:4100:072/15/202512:07:41AM11、夫?qū)W須志也，才須學也，非學無以廣才，非志無以成學。2月-2500:07:4100:07Feb-2515-Feb-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。00:07:4100:07:4100:07Saturday,February15,202513、志不立，天下無可成之事。2月-252月-2500:07:4100:07:41February15,202514、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。15二月202512:07:41上午00:07:412月-2515、會當凌絕頂，一覽眾山小。二月2512:07上午2月-2