計算機輔助工藝設計技術及應用課件

計算機輔助工藝設計技術及應用計算機輔助工藝設計技術及應用第一節(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)產品設計數(shù)據轉換為產品制造數(shù)據的一種技術。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容等工藝文件的過程。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，保證工藝設計的質量，提高產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)：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二、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的體系結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、工步決策模塊、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)據庫和知識庫等基本模塊組成。二、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的體系結構計算機計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)的體系結構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.工步決策模塊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)據庫和知識庫計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)的體系結構1.控制模塊三、CAPP的基本原理及作用(1)分析及了解零件的結構、形狀和技術要求以及生產綱領。(2)查閱工藝設計手冊或根據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三、CAPP的基本原理及作用(1)分析及了解零件的結構、2.CAPP的基本原理CAPP系統(tǒng)進行工藝規(guī)程設計的流程圖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)據的形式輸入計算機，并建立起零件信息的數(shù)據庫；第二，把工藝人員編制工藝的經驗、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。第一，將零件的特征信息以代碼或數(shù)據的形式輸入計算機，并建立起(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)據結構形式的合理制定。(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。(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)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數(shù)控高速曲軸外圓磨床激光數(shù)字化儀數(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1.計算機輔助設計、計算機輔助制造和計算機輔助工程(CA2.快速原型制造(RPM)RPM技術的基本原理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子軸頸的修復及激光熔覆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6.數(shù)控技術五軸聯(lián)動加工中心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線7.現(xiàn)場總線技術美國哈斯公司加工中心生產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微型機械加工技術是指制作微型機械裝置的微細加9.計算機集成制造(CIM)10.制造分散網絡化模式制造分散網絡化模式9.計算機集成制造(CIM)10.制造分散網絡化模式制造二、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二、先進制造技術的分類1.先進制造工藝技術ATI高端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環(huán)節(jié)的自動化。典型的柔性制造系統(tǒng)2.制造自動化技術制造自動化是指用機電設備柔性制造系統(tǒng)的框圖柔性制造系統(tǒng)的框圖某品牌汽車自動化生產線某品牌汽車自動化生產線3.先進生產制造模式

先進生產制造模式面向企業(yè)生產全過程，是將先進的信息技術與生產技術相結合的一種新思想和新哲理，其功能覆蓋企業(yè)的生產預測、產品設計開發(fā)、加工及裝配、信息與資源管理直至產品營銷和售后服務的各項生產活動，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、敏捷制造、智能制造系統(tǒng)等先進的生產組織管理模式和控制方法。3.先進生產制造模式先進生產制造模式面向企(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方式。計算機集成制造結構圖(1)計算機集成制造(CIM)計算機集成制(2)并行工程(CE)

并行工程是一種對產品及其相關過程(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(2)并行工程(CE)并行工程是一種對產品(3)精益生產(LP)某飛機工業(yè)公司實行精益生產的現(xiàn)場

精益生產是指通過系統(tǒng)結構、人員組織、運行方式和市場供求關系等方面的變革，使生產系統(tǒng)能快速適應用戶需求的不斷變化，并精簡生產過程中一切無用的、多余的或不增加附加值的環(huán)節(jié)，以達到產品生命周期內的各方面最佳效果。(3)精益生產(LP)某飛機工業(yè)公司實行精益生產的現(xiàn)場(4)敏捷制造(AM)虛擬仿真汽車

敏捷制造是快速調整企業(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制造模式。(4)敏捷制造(AM)虛擬仿真汽車敏捷制造(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)先進制造生產模式用到了哪幾種?(5)智能制造系統(tǒng)(IMS)智能制造系統(tǒng)是計算機輔助工藝設計技術及應用計算機輔助工藝設計技術及應用第一節(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)產品設計數(shù)據轉換為產品制造數(shù)據的一種技術。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容等工藝文件的過程。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，保證工藝設計的質量，提高產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)：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二、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的體系結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、工步決策模塊、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)據庫和知識庫等基本模塊組成。二、計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的體系結構計算機計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)的體系結構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.工步決策模塊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)據庫和知識庫計算機輔助工藝設計(CAPP)系統(tǒng)的體系結構1.控制模塊三、CAPP的基本原理及作用(1)分析及了解零件的結構、形狀和技術要求以及生產綱領。(2)查閱工藝設計手冊或根據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三、CAPP的基本原理及作用(1)分析及了解零件的結構、2.CAPP的基本原理CAPP系統(tǒng)進行工藝規(guī)程設計的流程圖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)據的形式輸入計算機，并建立起零件信息的數(shù)據庫；第二，把工藝人員編制工藝的經驗、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。第一，將零件的特征信息以代碼或數(shù)據的形式輸入計算機，并建立起(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)據結構形式的合理制定。(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。(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)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數(shù)控高速曲軸外圓磨床激光數(shù)字化儀數(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1.計算機輔助設計、計算機輔助制造和計算機輔助工程(CA2.快速原型制造(RPM)RPM技術的基本原理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子軸頸的修復及激光熔覆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6.數(shù)控技術五軸聯(lián)動加工中心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線7.現(xiàn)場總線技術美國哈斯公司加工中心生產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微型機械加工技術是指制作微型機械裝置的微細加9.計算機集成制造(CIM)10.制造分散網絡化模式制造分散網絡化模式9.計算機集成制造(CIM)10.制造分散網絡化模式制造二、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二、先進制造技術的分類1.先進制造工藝技術ATI高端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環(huán)節(jié)的自動化。典型的柔性制造系統(tǒng)2.制造自動化技術制造自動化是指用機電設備柔性制造系統(tǒng)的框圖柔性制造系統(tǒng)的框圖某品牌汽車自動化生產線某品牌汽車自動化生產線3.先進生產制造模式

先進生產制造模式面向企業(yè)生產全過程，是將先進的信息技術與生產技術相結合的一種新思想和新哲理，其功能覆蓋企業(yè)的生產預測、產品設計開發(fā)、加工及裝配、信息與資源管理直至產品營銷和售后服務的各項生產活動，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、敏捷制造、智能制造系統(tǒng)等先進的生產組織管理模式和控制方法。