先进制造技术.ppt

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1、第七章先进制造技术第一节CAD/CAPP/CAM一、计算机辅助设计（CAD）计算机辅助设计（CAD）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。1、二维设计2、线框造型3、曲面造型4、实体造型1、几何建模功能2、工程分析和计算功能3、机构设计与分析功能1、有限元分析2、优化设计3、可靠性设计4、自动绘图功能二、计算机辅助工艺规程设计（CAPP）计算机辅助工艺规程设计方法1、派生式2、创成式3、综合式派生式计算机辅助工艺规程设计原理1、零件编码矩阵化2、零件组特征的矩阵化3、主样件设计4、零件上各种形面的数字化5、工序工步

2、名称编码6、综合加工工艺路线的数字化7、工序工步内容矩阵1、工艺信息数字化2、CAPP数据库特征矩阵文件综合工艺路线工序、工步文件工艺数据文件从广义的角度讲，CAM指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算机辅助生产计划、计算机辅助工艺设计、计算机数控编程、计算机控制加工过程等内容。而从狭义的角度讲，CAM仅指数控程序的编制，包括刀具路径的确定、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等三、计算机辅助制造（CAM）在市场上比较成熟的CAD/CAM系统有Pro/engineer系统和MasterCAM系统。前者是一体化的CAD/CAM系统，其内部是统一的数据

3、格式，能直接调用CAD系统中的图形数据。后者是CAD模块与CAM模块的无缝集成，其系统内部通过中性文件获取其它CAD系统的图形信息。数控编程的内容与步骤进行工艺处理数值计算编制工件的数控加工程序校核加工程序制备控制介质市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％的机械产品是以中小批生产方式制造的。与大量生产企业相比，中小批生产企业的劳动生产率低，生产周期长，产品成本高，市场竞争能力差。能否把大批量生产的先进工艺和高效设备以及生产方式用于组织中小批量产品的生产，一直是国际生产工程界广为关注的重大研究课题。成组技术就是针对生产中

4、的这种需求发展起来的一种生产和管理相结合的科学。第二节 成组技术（GT）充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产成本的目的，这种技术统称为成组技术（GroupTechnology简称GT）。一、 成组技术的概念零件编码就是用数字表示零件的形状特征，代表零件特征的每一个数字码称为特征码。迄今为止，世界上已有70多种分类编码系统。应用最广的是奥匹兹（Opitz）分类编码系统。我国机械工业行业于1984年制订了“机械零件编码系统（简称JLBM-1系统）”。该系

5、统由名称类别、形状及加工码、辅助码三部分共15个码位组成，每一码位包括从0到9的10个特征项号，详见图12-1和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。日本KK系统。二、 零件的分类编码系统三、零件的分类成组根据零件的分类编码系统对零件进行编码后，可根据零件的代码划分零件组，采用不同的相似性标准，可将零件划分为具有不同属性的零件组。1、特征码位法3、特征位码域法2、码域法四、推广应用成组技术的效果1、提高生产效率2、提高加工质量3、提高生产管理水平应用计算机辅助制造技术，将数控

6、机床、加工中心、物料自动储存传送装置和辅助控制装置等在计算机的统一控制下，形成柔性加工自动生产线，既柔性制造系统。第三节柔性制造技术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，其中包括刀具转换、夹具转换等。2．工艺柔性：能以多种工艺方法加工某一零件组的能力。如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。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。如遇到系统中某台设备的故障,能自动将工件转换到另一台设备上加工。可以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率,减少等待时间。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

7、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。一、柔性制造技术中“柔性”的概念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。柔性制造单元中数控机床数量约1--3台，具有加工多品种,中小批量灵活的生产能力。可以作为FMS中的基本单元,也可视为小规模的FMS。它的自动化程度略低于FMS,但其投资比FMS少得多，而经济效益相接近。这是中小型企业优先发展的机型,当生产规模扩大时,FMC可以重组和扩展