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(jiǎn)介 現(xiàn)代制造技術(shù)具有下列特征 （1）計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)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(gè)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(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維護(hù)等全過程，成為“市場(chǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)”的大系統(tǒng)。 （3）現(xiàn)代制造技術(shù)的各專業(yè)、學(xué)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(kuò)大以及最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(yíng)管理的結(jié)合，更加重視制造過程組織和管理體制的簡(jiǎn)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(jì)效果。 第一節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造CAD/CAM 一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD概述概述 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design）簡(jiǎn)稱CAD，是在計(jì)算機(jī)硬件與軟件的支撐下，通過對(duì)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(jì)算機(jī)輔助完成產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)過程，最后輸出滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)品圖形。 CAD的作業(yè)內(nèi)容:建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、建立多功能圖形庫、建立應(yīng)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(jì)算機(jī)輔助制造二、計(jì)算機(jī)輔助制造CACAM的概述的概述計(jì)算機(jī)輔助制造（計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided ManufacturingComputer Aided Manufacturing），簡(jiǎn)稱），簡(jiǎn)稱CAMCAM，是指，是指計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品制造方面有關(guān)應(yīng)用的統(tǒng)稱?？煞譃閺V義計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品制造方面有關(guān)應(yīng)用的統(tǒng)稱?？煞譃閺V義CAMCAM和狹義和狹義CAMCAM。 二、計(jì)算機(jī)輔助制造二、計(jì)算機(jī)輔助制造CACAM的概述（續(xù)）的概述（續(xù)） 廣義CAM是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)去完成與制造系統(tǒng)有關(guān)的生產(chǎn)準(zhǔn)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(zhǔn)備或其中的某個(gè)活動(dòng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)

4、輔助工作。如數(shù)控程序編制。 二、計(jì)算機(jī)輔助制造二、計(jì)算機(jī)輔助制造CACAM的概述（續(xù)）的概述（續(xù)）CAM的直接應(yīng)用：1物流運(yùn)行控制、2生產(chǎn)控制、3質(zhì)量控制。 CAM的間接應(yīng)用 ：1計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)、2計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控程序編制 、3計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì) 、4計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)計(jì)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(duì)CAD和CAM來說是共享的。實(shí)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(gè)整體來規(guī)劃和開發(fā)，使這兩個(gè)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(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CAPP） 一、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理一、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（Computer Aided Process P1anning），簡(jiǎn)稱CAPP，它是使用計(jì)算機(jī)來編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，促進(jìn)工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化，并且還是連接計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造的紐帶，在機(jī)械制造的高度自動(dòng)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(shí)基系統(tǒng)。 派生式CAPP系統(tǒng) ：派生式工藝設(shè)計(jì)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(duì)相似零件的

6、工藝檢索，并加以篩選而編輯成一個(gè)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(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理（續(xù)）一、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理（續(xù)） 生成式CAPP系統(tǒng) ：生成式工藝過程設(shè)計(jì)是依靠系統(tǒng)中的決策邏輯生成的。讓計(jì)算機(jī)模仿人的邏輯思維，自動(dòng)進(jìn)行各種決策，選擇零件的加工方法，安排工藝路線，選擇機(jī)床和工藝裝備，計(jì)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(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理（續(xù)）一、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原理（續(xù)） 知識(shí)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(yīng)用程序中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不易修改，研究已

7、轉(zhuǎn)向知識(shí)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(yàn)和知識(shí)存在知識(shí)庫中，可方便地通過專用模塊進(jìn)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(shí)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(dòng)化程度高的制造系統(tǒng)。它集數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)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(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)

8、或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)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(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)、（）運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)、（3 3）計(jì)算機(jī)控）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、（制系統(tǒng)、（4 4）系統(tǒng)軟件）系統(tǒng)軟件 多級(jí)遞階計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，如圖多級(jí)遞階計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，如圖14-614-6所示。圖所示。圖14-714-7是一個(gè)典型的柔是一個(gè)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(qiáng)的柔性制造能力 （2）提高設(shè)備利用率 （3）減少設(shè)備成本與占地面積 （4）減少直接生產(chǎn)工人，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 （5）減少在制品的數(shù)量，提高對(duì)市場(chǎng)的反映能力 （6）產(chǎn)品質(zhì)量提高 由于FMS自動(dòng)化水平高，工件裝夾次數(shù)和要經(jīng)過的機(jī)床數(shù)減少，夾具的耐久性好。 （7）FMS可以逐步地實(shí)現(xiàn)實(shí)施計(jì)劃 第四節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS） 一、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的含義：一、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的含義： 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer 1ntergrated Manufacturing System），簡(jiǎn)稱CIMS，是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)全過程，即從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、經(jīng)營(yíng)決策、計(jì)

10、劃控制、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到產(chǎn)品銷售等功能部門有機(jī)地集成為一個(gè)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(shí)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和柔性化，達(dá)到高效率、高質(zhì)量、低成本和靈活生產(chǎn)的目的。 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是一種綜合性的應(yīng)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(dòng)化子系統(tǒng)，在新的管理模式和生產(chǎn)工藝的指導(dǎo)下，綜合應(yīng)用制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)及其軟件，靈活而有機(jī)地綜合起來而構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的認(rèn)識(shí)在深化，概念在拓寬或變化，新思路、新技術(shù)將不斷引進(jìn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中來，使其不斷深化和完善。 二、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的組成二、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的組成 如圖14一8所示，一般機(jī)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(shí)施計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的