![現(xiàn)代制造技術(shù)第7章 制造自動(dòng)化技術(shù)課件_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view11/M01/0A/14/wKhkGWXK8KKAXk3PAAKMdYpqjBg928.jpg)
![現(xiàn)代制造技術(shù)第7章 制造自動(dòng)化技術(shù)課件_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view11/M01/0A/14/wKhkGWXK8KKAXk3PAAKMdYpqjBg9282.jpg)
![現(xiàn)代制造技術(shù)第7章 制造自動(dòng)化技術(shù)課件_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view11/M01/0A/14/wKhkGWXK8KKAXk3PAAKMdYpqjBg9283.jpg)
![現(xiàn)代制造技術(shù)第7章 制造自動(dòng)化技術(shù)課件_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view11/M01/0A/14/wKhkGWXK8KKAXk3PAAKMdYpqjBg9284.jpg)
![現(xiàn)代制造技術(shù)第7章 制造自動(dòng)化技術(shù)課件_第5頁](http://file4.renrendoc.com/view11/M01/0A/14/wKhkGWXK8KKAXk3PAAKMdYpqjBg9285.jpg)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
4.1制造自動(dòng)化技術(shù)概論4.1.1制造自動(dòng)化技術(shù)的定義、內(nèi)涵最初“自動(dòng)化(Automation)”是美國人D.S.Harder于1936年提出的。當(dāng)時(shí)他在通用汽車公司工作,他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過程中,機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是"自動(dòng)化"。這是早期制造自動(dòng)化的概念。第六章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動(dòng)而且還代替或輔助腦力勞動(dòng),以自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。今天,制造自動(dòng)化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了上述傳統(tǒng)的概念,具有更加寬廣和深刻的內(nèi)涵。制造自動(dòng)化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(1)在形式方面,制造自動(dòng)化有三個(gè)方面的含義:·
代替人的體力勞動(dòng)。·
代替或輔助人的腦力勞動(dòng)。·
制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(2)在功能方面,制造自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)或腦力勞動(dòng)僅僅是制造自動(dòng)化功能目標(biāo)體系的一部分。制造自動(dòng)化的功能目標(biāo)是多方面的,已形成一個(gè)有機(jī)體系。此體系可用功能目標(biāo)模型描述。功能目標(biāo)模型簡稱TQCSE模型,其中T表示時(shí)間(Time),Q表示質(zhì)量(Quality),C表示成本(Cost),S表示服務(wù)(Service),E表示環(huán)境友善性(Environment)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(3)在范圍方面,制造自動(dòng)化不僅涉及到具體的生產(chǎn)制造過程,而且涉及產(chǎn)品生命周期的所有過程。4.1.2制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程及進(jìn)展隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)也由最初的主要依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)加上繼電器等組成的剛性自動(dòng)化機(jī)床和生產(chǎn)線發(fā)展到現(xiàn)今依靠現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)信息技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)管理方法形成的高柔性化設(shè)備技術(shù)。如表4-1所示,其發(fā)展歷程及典型產(chǎn)品大致經(jīng)歷了4個(gè)階段?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)表4-1機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展的四個(gè)階段現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)國內(nèi)外對(duì)制造自動(dòng)化技術(shù)的研究非常重視,已經(jīng)進(jìn)行了大量研究,主要表現(xiàn)在以下7個(gè)方面。
1.制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動(dòng)化技術(shù)研究中的熱點(diǎn)問題;
2.更加注重研究制造自動(dòng)化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮;
3.單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.制造過程的計(jì)劃和調(diào)度研究十分活躍,但實(shí)用化的成果還不多見;5.柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展;6.適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起;7.底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來越活躍;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.1.3制造自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)制造自動(dòng)化所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有:(1)集成化技術(shù)。(2)智能化技術(shù)。(3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。(4)分布式并行處理技術(shù)。(5)多學(xué)科、多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(6)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。(7)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)。4.2自動(dòng)化制造裝備4.2.1數(shù)控機(jī)床
1.CNC數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床一般由輸入/輸出設(shè)備、CNC裝置(或稱CNC單元)、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置(或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu))、可編程控制器(PLC)及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測量裝置組成?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
圖4-1是數(shù)控機(jī)床的組成框圖。其中除機(jī)床本體之外的部分統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)。圖4-1數(shù)控機(jī)床組成框圖現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)1)機(jī)床本體
CNC機(jī)床由于切削用量大、連續(xù)加工發(fā)熱量大等因素對(duì)加工精度有一定影響,加之在加工中是自動(dòng)控制,不能像在普通機(jī)床上那樣由人工進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)償,因而其設(shè)計(jì)要求比普通機(jī)床更嚴(yán)格,制造要求更精密,采用了許多新的加強(qiáng)剛性、減小熱變形、提高精度等方面的措施。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)CNC裝置
CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心,主要包括微處理器CPU、存儲(chǔ)器、局部總線、外圍邏輯電路以及與CNC系統(tǒng)其他組成部分聯(lián)系的接口等。數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)完全由軟件處理數(shù)字信息,因而具有真正的柔性化,可處理邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息,使數(shù)字控制系統(tǒng)的性能大大提高?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)3)輸入/輸出設(shè)備
鍵盤、磁盤機(jī)等是數(shù)控機(jī)床的典型輸入設(shè)備。此外,還可以用串行通信的方式輸入數(shù)字信息。數(shù)控系統(tǒng)一般配有CRT顯示器或點(diǎn)陣式液晶顯示器,顯示的信息較豐富,并能顯示圖形。操作人員通過顯示器獲得必要的信息。常見數(shù)控系統(tǒng)操作面板如圖4-2所示?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4)伺服單元伺服單元是CNC和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié),它把來自CNC裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。根據(jù)接收指令的不同,伺服單元有脈沖式和模擬式之分,而模擬式伺服單元按電源種類又可分為直流伺服單元和交流伺服單元?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)5)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置把經(jīng)放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng),通過簡單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床,使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng),最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對(duì)應(yīng),驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置可合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置。CNC裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施,因此,伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。從某種意義上說,數(shù)控機(jī)床功能的強(qiáng)弱主要取決于CNC裝置,而數(shù)控機(jī)床性能的好壞主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)6)可編程控制器可編程控制器(ProgrammableController,PC)是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置,專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制,故稱為可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)PLC用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí),也稱之為編程機(jī)床控制器(ProgrammableMachineController,PMC)。PLC已成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合,共同完成對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制。用于數(shù)控機(jī)床的PLC一般分為兩類:現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
一類是CNC的生產(chǎn)廠家為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的順序控制,而將CNC和PLC綜合起來設(shè)計(jì)的PLC產(chǎn)品,稱為內(nèi)裝型(或集成型)PLC,內(nèi)裝型PLC是CNC裝置的一部分;另一類是以獨(dú)立、專業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)順序控制功能,稱為獨(dú)立型(或外裝型)PLC?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)7)測量裝置測量裝置也稱反饋元件,通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上,相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛,它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置,供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào),以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)按有無檢測裝置,CNC系統(tǒng)可分為開環(huán)與閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng),而按測量裝置的安裝位置又可分為閉環(huán)與半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的控制精度取決于步進(jìn)電機(jī)和絲杠的精度,閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的控制精度取決于檢測裝置的精度?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)因此,測量裝置是高性能數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。此外,由測量裝置和顯示環(huán)節(jié)構(gòu)成的數(shù)顯裝置,可以在線顯示機(jī)床移動(dòng)部件的坐標(biāo)值,大大提高機(jī)床工作效率和工件的加工精度。2.CNC系統(tǒng)的研究與發(fā)展目前,數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展主要有如下趨勢:
(1)總線式、模塊化結(jié)構(gòu)的CNC裝置:現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)采用多微處理機(jī)、多主總線體系結(jié)構(gòu),可以提高系統(tǒng)的計(jì)算能力和響應(yīng)速度;模塊化有利于滿足用戶需要,構(gòu)成最小至最大系統(tǒng)。(2)在PC機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)CNC裝置:充分利用通用PC機(jī)豐富的軟件資源,隨PC機(jī)硬件的升級(jí)而升級(jí);適當(dāng)配置高分辨率的彩色顯示器;通過圖像、多窗口、菜單驅(qū)動(dòng)以及多媒體等方式,得到友好的人機(jī)界面?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(3)PLC數(shù)控:PC既作為人機(jī)界面,利用其容量大、存儲(chǔ)能力強(qiáng)和通信能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又可進(jìn)行機(jī)床控制,實(shí)現(xiàn)PC數(shù)控。(4)大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能,使其具備通信聯(lián)網(wǎng)能力,支持多種通用和專用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),為工廠自動(dòng)化提供基礎(chǔ)設(shè)備?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(5)將多種控制功能(如刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手控制等)集成到數(shù)控系統(tǒng)中,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力。(6)面向車間編程技術(shù)和智能化:系統(tǒng)能提供會(huì)話編程、藍(lán)圖編程和CAD/CAM等面向車間的編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)二﹑三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制智能機(jī)制?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.2.2加工中心加工中心是一種備有刀庫并能按預(yù)定程序自動(dòng)更換刀具,對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的高效數(shù)控機(jī)床。它的最大特點(diǎn)是工序集中,自動(dòng)化程度高,可減少工件裝夾次數(shù),避免工件多次定位所產(chǎn)生的累積誤差,節(jié)省輔助時(shí)間,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效加工?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
常見加工中心按工藝用途可分為鏜銑加工中心、車削加工中心、鉆削加工中心、攻螺紋加工中心及磨削加工中心等。加工中心按主軸在加工時(shí)的空間位置可分為立式加工中心、臥式加工中心、立臥兩用(也稱萬能、五面體、復(fù)合)加工中心。圖4-3給出了臥式加工中心和立式加工中心的外觀圖?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)1.鏜銑加工中心鏜銑加工中心可完成鏜、銑、鉆、攻螺紋等工作,它與普通數(shù)控鏜床和數(shù)控銑床的區(qū)別之處主要在于它附有刀庫和自動(dòng)換刀裝置。衡量加工中心刀庫和自動(dòng)換刀裝置的指標(biāo)有刀具存儲(chǔ)量、刀具(加刀柄和刀桿等)最大尺寸與重量、換刀重復(fù)定位精度、安全性、可靠性、可擴(kuò)展性、選刀方法和換刀時(shí)間等?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)加工中心的刀庫有鏈?zhǔn)?、盤式和轉(zhuǎn)塔式等基本類型,如圖4-4所示。圖4-4加工中心刀庫的基本類型(a)轉(zhuǎn)塔式;(b)鏈?zhǔn)剑?c)盤式現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2.車削加工中心車削加工中心簡稱為車削中心(TurningCenter),它是在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上為擴(kuò)大其工藝范圍而逐步發(fā)展起來的。車削中心目前尚無比較權(quán)威性的明確定義,但一般都認(rèn)為車削中心應(yīng)具有如下特征:帶刀庫和自動(dòng)換刀裝置,帶動(dòng)力回轉(zhuǎn)刀具,聯(lián)動(dòng)軸數(shù)大于2(見圖4-7)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)由于有這些特征,車削中心在一次裝夾下除能完成車削加工外,還能完成鉆削、攻螺紋、銑削等加工。車削中心的工件交換裝置多采用機(jī)械手或行走式機(jī)器人。隨著機(jī)床功能的擴(kuò)展,多軸、多刀架以及帶機(jī)內(nèi)工件交換器和帶棒料自動(dòng)輸送裝置的車削中心在FMS中發(fā)展較快,這類車削中心也被稱為車削FMM(FlexibleManufacturingModule)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
如對(duì)置式雙主軸箱、雙刀架的車削中心可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)工件,在一次裝夾下完成回轉(zhuǎn)體工件的全部加工。圖4-5幾種雙臂式機(jī)械手示意圖
(a)雙機(jī)械手;(b)雙臂往復(fù)交叉式機(jī)械手;(c)雙臂端面夾緊式機(jī)械手現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-6雙臂式機(jī)械手的手爪結(jié)構(gòu)示意圖(a)鉤手;(b)抱手;(c)伸縮手;(d)叉手現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-7車削中心
現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.2.3工業(yè)機(jī)器人
1.工業(yè)機(jī)器人的定義
“機(jī)器人”一詞出自捷克文,意為勞役或苦工。1920年,捷克斯洛伐克小說家、劇作家恰佩克在他寫的科學(xué)幻想戲劇《羅素姆萬能機(jī)器人》中第一次使用了機(jī)器人一詞,此后該詞被歐洲各國語言所吸收而成為專有名詞。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?!?/p>
我國科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人(通用及專用)一般指用于機(jī)械制造業(yè)中代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作,如汽車制造、摩托車制造、艦船制造,某些家電產(chǎn)品(電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī))、化工等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配,以及物流系統(tǒng)的搬運(yùn)、包裝、碼垛等作業(yè)的機(jī)器人。圖4-8分別示出了搬運(yùn)機(jī)器人、涂料機(jī)器人和焊接機(jī)器人?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2.工業(yè)機(jī)器人的組成如圖4-9所示,工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分組成。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-9工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)方式
現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種具有和人手相似的動(dòng)作功能,可在空間抓放物體或執(zhí)行其它操作的機(jī)械裝置,通常包括如下一些部件:手部:又稱抓取機(jī)構(gòu)或夾持器,用于直接抓取工件或工具。此外,在手部安裝的某些專用工具,如焊槍、噴槍、電鉆、螺釘螺帽擰緊器等,可視為專用的特殊手部?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
腕部:是連接手部和手臂的部件,用以調(diào)整手部的姿態(tài)和方位。手臂:是支承手腕和手部的部件,由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿組成,用以承受工件或工具的負(fù)荷,改變工件或工具的空間位置,并將它們送至預(yù)定的位置。機(jī)座:包括立柱,是整個(gè)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)部件,起著支承和連接的作用?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)是機(jī)器人的大腦,支配著機(jī)器人按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng),并記憶人們給予的指令信息(如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等),同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出執(zhí)行指令。(3)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是按照控制系統(tǒng)發(fā)來的控制指令進(jìn)行信息放大,驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置,常用的有液壓、氣壓、電氣和機(jī)械等四種傳動(dòng)形式?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)位置檢測裝置位置檢測裝置通過力、位置、觸覺、視覺等傳感器檢測機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置和工作狀態(tài),并隨時(shí)反饋給控制系統(tǒng),以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定的位置。3.工業(yè)機(jī)器人的分類1)按系統(tǒng)功能分類
(1)專用機(jī)器人:在固定地點(diǎn)以固定程序工作的機(jī)器人。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
其結(jié)構(gòu)簡單,無獨(dú)立控制系統(tǒng),造價(jià)低廉,如附設(shè)在加工中心機(jī)床上的自動(dòng)換刀機(jī)械手。
(2)通用機(jī)器人:具有獨(dú)立控制系統(tǒng),通過改變控制程序能完成多種作業(yè)的機(jī)器人。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作范圍大,定位精度高,通用性強(qiáng),適用于不斷變換生產(chǎn)品種的柔性制造系統(tǒng)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(3)示教再現(xiàn)式機(jī)器人:具有記憶功能,在操作者的示教操作后,能按示教的順序、位置、條件與其他信息反復(fù)重現(xiàn)示教作業(yè)。(4)智能機(jī)器人:采用計(jì)算機(jī)控制,具有視覺、聽覺、觸覺等多種感覺功能和識(shí)別功能機(jī)器人,通過比較和識(shí)別,能自主作出決策和規(guī)劃,自動(dòng)進(jìn)行信息反饋,完成預(yù)定的動(dòng)作。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)按驅(qū)動(dòng)方式分類(1)氣壓傳動(dòng)機(jī)器人:以壓縮空氣作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人,具有動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的特點(diǎn),適用于高速輕載、高溫和粉塵大的作業(yè)環(huán)境。(2)液壓傳動(dòng)機(jī)器人:采用液壓元器件驅(qū)動(dòng),具有負(fù)載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏的特點(diǎn),適用于重載或低速驅(qū)動(dòng)場合?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(3)電氣傳動(dòng)機(jī)器人:用交流或直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人,不需要中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,響應(yīng)速度快,控制精度高,是近年來常用的機(jī)器人傳動(dòng)方式。3)按結(jié)構(gòu)形式分類(1)直角坐標(biāo)機(jī)器人:由三個(gè)相互正交的平移坐標(biāo)軸組成(見圖4-10(a)),各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)獨(dú)立,具有控制簡單、定位精度高等特點(diǎn)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(2)圓坐標(biāo)機(jī)器人:由支柱和一個(gè)安狀在立柱上的水平臂組成,其立柱安裝座上,水平臂可以自由伸縮,并可沿立柱上下移動(dòng)。該類機(jī)器人具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和兩個(gè)平移軸(見圖4-10(b))。
(3)球坐標(biāo)機(jī)器人:由回轉(zhuǎn)機(jī)座、俯仰鉸鏈和伸縮臂組成,具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)平移軸(見圖4-10(c))??缮炜s搖臂的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與坦克的轉(zhuǎn)塔類似,可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)關(guān)節(jié)機(jī)器人:其運(yùn)動(dòng)類似人的手臂,由大小兩臂和立柱等機(jī)構(gòu)組成。大小臂之間用鉸鏈連接形成肘關(guān)節(jié),大臂和立柱連接形成肩關(guān)節(jié),可實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(見圖4-10(d))。它能抓取靠近機(jī)座的物件,也能繞過機(jī)座和目標(biāo)間的障礙物去抓取物件,具有較高的運(yùn)動(dòng)速度和極好的靈活性,成為最通用的機(jī)器人?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。
直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;
球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;
關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-10工業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)形式和工作空間(a)直角坐標(biāo)機(jī)器人;(b)圓坐標(biāo)機(jī)器人;(c)球坐標(biāo)機(jī)器人;d)關(guān)節(jié)機(jī)器人現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制機(jī)能,又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng),適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)編程輸入型工業(yè)機(jī)器人通過穿孔卡、穿孔帶或磁帶等信息載體輸入已編好的程序。示教輸入型機(jī)器人的示教方法有兩種:一種由操作者手動(dòng)操作控制器(示教操縱盒),如圖4-11所示,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍;另一種由操作者直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.工業(yè)機(jī)器人的性能特征工業(yè)機(jī)器人的性能特征影響著機(jī)器人的工作效率和可靠性。在設(shè)計(jì)和選用機(jī)器人時(shí)應(yīng)考慮如下幾個(gè)性能指標(biāo):
(1)自由度。自由度是衡量機(jī)器人技術(shù)水平的主要指標(biāo)。所謂自由度,是指運(yùn)動(dòng)件相對(duì)于固定坐標(biāo)系所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
每個(gè)自由度需要一個(gè)伺服軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因而自由度數(shù)越高,機(jī)器人可以完成的動(dòng)作越復(fù)雜,通用性越強(qiáng),應(yīng)用范圍也越廣,但相應(yīng)地帶來的技術(shù)困難也越大。一般情況下,通用工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)自由度。(2)工作空間。工作空間是指機(jī)器人應(yīng)用手爪進(jìn)行工作的空間范圍。機(jī)器人的工作空間取決于機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式和每個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-10中分別畫出了各類機(jī)器人的工作空間,其中直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間是一個(gè)矩形空間,圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間是一圓柱體,而球坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間是一個(gè)球體。(3)提取重力。機(jī)器人提取的重力是反映其負(fù)載能力的一個(gè)參數(shù),根據(jù)提取重力的不同,可將機(jī)器人大致分為:①微型機(jī)器人,提取重力在10N以下;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
②小型機(jī)器人,提取重力為10~50N;
③中型機(jī)器人,提取重力為50~300N;
④大型機(jī)器人,提取重力為300~500N;
⑤重型機(jī)器人,提取重力在500N以上。目前實(shí)際應(yīng)用機(jī)器人一般為中、小型機(jī)器人?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)速度影響機(jī)器人的工作效率,它與機(jī)器人所提取的重力和位置精度均有密切的關(guān)系。運(yùn)動(dòng)速度高,機(jī)器人所承受的動(dòng)載荷增大,必將在加減速時(shí)承受較大的慣性力,影響機(jī)器人的工作平穩(wěn)性和位置精度。就目前的技術(shù)水平而言,通用機(jī)器人的最大直線運(yùn)動(dòng)速度大多在1000mm/s以下?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(5)位置精度。位置精度是衡量機(jī)器人工作質(zhì)量的又一技術(shù)指標(biāo)。位置精度的高低取決于位置控制方式以及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件本身的精度和剛度,此外還與提取重力和運(yùn)動(dòng)速度等因素有密切的關(guān)系?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)5.工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)
1)工業(yè)機(jī)器人的手部結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人的手部是直接用于抓取和握緊(或吸附)工件或夾緊專用工具進(jìn)行操作的部件。它安裝在機(jī)器人手臂的前端,具有模仿人手動(dòng)作的功能?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
由于被握持工件的形狀、尺寸、質(zhì)量、材料性能以及表面形狀不同,故工業(yè)機(jī)器人的手部結(jié)構(gòu)多種多樣,大部分手部結(jié)構(gòu)都是根據(jù)特定的工作要求而專門設(shè)計(jì)的,它們不僅結(jié)構(gòu)形式不完全相同,其工作原理也并不一樣。如按握持工件的原理分,機(jī)器人的手部可大致分為夾持式和吸附式兩大類?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
夾持式手部是利用夾鉗的開閉來夾緊和抓取工件的,按其結(jié)構(gòu)又分為兩指或多指、回轉(zhuǎn)和平移、外夾和內(nèi)撐等多種形式。吸附式手部又分為氣吸式和磁吸式:氣吸式手部利用真空吸力及負(fù)壓吸力吸持工件,它適用于抓取薄片工件,通常吸盤由橡膠或塑料制成;磁吸式手部利用電磁鐵和永久磁鐵的磁場力吸取具有磁性物質(zhì)的小五金工件?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
除此之外,在機(jī)器人腕部可直接安裝被視為特殊手部的專用工具,如焊槍、噴槍、電動(dòng)扳手、電鉆等?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)手臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)手臂是機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要部件,它具有前后伸縮、上下升降、左右擺動(dòng)或左右回轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)功能。機(jī)器人手臂由大臂和小臂組成,小臂只完成伸縮運(yùn)動(dòng),大臂完成回轉(zhuǎn)、升降或上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人的大臂與機(jī)座連在一起,小臂前端裝有手腕和手部。若沒有手腕,可在手臂前端直接安裝手部?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
手臂是支持手指和手腕部分的機(jī)構(gòu),它不僅承受被抓取工件的物重,而且承受手部、手腕和手臂自身的重量。它的結(jié)構(gòu)性能、工作范圍、承載能力和動(dòng)作精度直接影響機(jī)器人的工作性能。因此,必須根據(jù)機(jī)器人的抓取物重、運(yùn)動(dòng)方式、自由度數(shù)和運(yùn)動(dòng)速度等要求來設(shè)計(jì)選擇手臂的結(jié)構(gòu)形式。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)機(jī)器人手臂有不同的結(jié)構(gòu)形式和驅(qū)動(dòng)方法。常見的驅(qū)動(dòng)方式有氣壓驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)以及復(fù)合驅(qū)動(dòng)方式等。常用的運(yùn)動(dòng)形式和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有:(1)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線運(yùn)動(dòng)液(氣)壓缸、絲桿螺母機(jī)構(gòu)、直線電動(dòng)機(jī)、鏈傳動(dòng)、直線液(氣)壓缸加齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲桿螺母加花鍵導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(2)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括葉片式擺動(dòng)液(氣)壓缸、直線液(氣)壓缸加齒輪齒條機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)液(氣)壓缸加行星機(jī)構(gòu)、直線液(氣)壓缸加鏈條鏈輪機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)直線液(氣)壓缸加擺桿機(jī)構(gòu)等。3)手腕的機(jī)械結(jié)構(gòu)手腕是連接手部和手臂的部件,起著調(diào)整和改變手部方位的作用(見圖4-13)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)然而不是所有的機(jī)器人都有手腕部分。手腕的設(shè)置增加了手臂的負(fù)荷,影響機(jī)器人的抓取能力和慣性矩。在設(shè)計(jì)機(jī)器人手腕時(shí)應(yīng)考慮如下的兩個(gè)原則:
(1)凡是能由臂部完成的動(dòng)作,盡量不選取腕部,以使機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,降低成本且減輕重量,改善機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)在不得不使用手腕時(shí),應(yīng)使腕部的結(jié)構(gòu)在保證動(dòng)作要求下盡量簡單、緊湊和小巧。機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì)首先應(yīng)確定所要求的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。手腕動(dòng)作一般是在手臂動(dòng)作確定之后,根據(jù)工件的上下料要求進(jìn)行確定的。手臂完成不了的動(dòng)作由手腕來完成,或同時(shí)考慮和分配手臂、手腕共同擔(dān)負(fù)的動(dòng)作。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
手腕的機(jī)械結(jié)構(gòu)是根據(jù)它的運(yùn)動(dòng)要求來確定的。對(duì)于手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),多采用回轉(zhuǎn)液(氣)壓缸或直線液(氣)壓缸加齒條的結(jié)構(gòu)形式。6.工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)1)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成如圖4-14所示。
(1)控制計(jì)算機(jī):控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮機(jī)構(gòu),一般為微型機(jī),微處理器有32位、64位等,如奔騰系列CPU以及其他類型的CPU?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(2)示教盒:設(shè)定示教機(jī)器人的工作軌跡和參數(shù)以及所有人機(jī)交互操作,擁有自己獨(dú)立的CPU及存儲(chǔ)單元,與主計(jì)算機(jī)之間以串行通信方式實(shí)現(xiàn)信息交互。(3)操作面板:由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成,只完成基本操作功能。(4)存儲(chǔ)設(shè)備:存儲(chǔ)機(jī)器人工作程序的外圍存儲(chǔ)器,分為硬盤和軟盤兩大類。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(5)數(shù)字和模擬量輸入輸出:各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出設(shè)備。(6)打印機(jī)接口:記錄需要輸出的各種信息。(7)傳感器接口:用于信息的自動(dòng)檢測,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔性控制,一般為力覺、觸覺和視覺傳感器。
(8)軸控制器:完成機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度的控制?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(9)輔助控制設(shè)備:用于配合機(jī)器人工作的輔助控制設(shè)備,如手爪變位器等。(10)通信接口:實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和其他設(shè)備的信息交換,一般分為串行接口和并行接口。(11)網(wǎng)絡(luò)接口:通過網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)更多擴(kuò)展功能。2)機(jī)器人的編程語言及其分類描述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的語言叫做機(jī)器人語言(RobotLanguage)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)以機(jī)器人語言為線索,利用機(jī)器人語言對(duì)機(jī)器人編程,可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人及其周邊裝置的控制。機(jī)器人是一種在人與機(jī)器人之間記錄信號(hào)或交換信息的程序語言。從不同的方面考慮,機(jī)器人語言有多種分類方法,通常人們根據(jù)作業(yè)描述水平將其分為三級(jí)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(1)動(dòng)作級(jí)。動(dòng)作級(jí)語言以機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)作為描述的中心,由一系列命令組成,一般一個(gè)命令對(duì)應(yīng)一個(gè)動(dòng)作,語言簡單,易于編程,其缺點(diǎn)是不能進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。
(2)對(duì)象級(jí)。對(duì)象級(jí)語言是以描寫操作物之間的關(guān)系為中心的語言。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(3)任務(wù)級(jí)。任務(wù)級(jí)語言是比較高級(jí)的機(jī)器人語言,這類語言允許使用者對(duì)工作任務(wù)要求達(dá)到的目標(biāo)直接下命令,不需要規(guī)定機(jī)器人所做的每一個(gè)動(dòng)作的細(xì)節(jié),只要按某種原則給出最初的環(huán)境模型和最終的工作狀態(tài),機(jī)器人即可自動(dòng)進(jìn)行推理計(jì)算,最后生成機(jī)器人的動(dòng)作。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)7.工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用1)在摩托車行業(yè)中的應(yīng)用海南新大洲摩托車廠用4臺(tái)弧焊機(jī)器人工作站完成新大洲50系列摩托車的車架焊接。該生產(chǎn)線自1998年3月投入運(yùn)行以來,運(yùn)行良好,性能穩(wěn)定。南京金城機(jī)械有限公司在其125-7D車架的生產(chǎn)線上使用了7臺(tái)機(jī)器人用于焊接和切割,提高了產(chǎn)品的一致性。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)在電子、家電行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)器人的應(yīng)用改變了韻聲集團(tuán)八音琴全靠手工裝配的歷史,提高了企業(yè)形象,積累了經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)了人才,為企業(yè)的下一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。3)在石化行業(yè)中的應(yīng)用哈工大博實(shí)公司自主開發(fā)的“自動(dòng)包裝機(jī)器人碼垛生產(chǎn)線”應(yīng)用于大慶石化公司10萬噸/年聚丙烯生產(chǎn)裝置,全線實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)運(yùn)行,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
動(dòng)作平穩(wěn)可靠,運(yùn)行速度快,稱重精度高,縫口位置準(zhǔn)確,碼垛垛形整齊。4)在采礦業(yè)中的應(yīng)用采礦業(yè)是一種勞動(dòng)條件相當(dāng)惡劣的生產(chǎn)行業(yè),根據(jù)井下作業(yè)的特殊條件和特點(diǎn),機(jī)器人主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:(1)特殊煤層采掘機(jī)器人目前,一般煤礦都用綜合機(jī)械化采煤機(jī)采煤,但對(duì)于薄煤層這類特殊情況,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用綜合機(jī)械化采煤機(jī)采煤就很不方便,有時(shí)甚至是不可能的,而人工采煤作業(yè)又十分艱苦和危險(xiǎn),但如果舍棄薄煤層,又會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)。因此,采用遙控機(jī)器人進(jìn)行特殊煤層的采掘是最佳的方法。這種采掘機(jī)器人應(yīng)該能拿起各種工具,比如高速轉(zhuǎn)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和其它采爆器械等,并且能操作這些工具。這種機(jī)器人的肩部應(yīng)裝有強(qiáng)光源和視覺傳感器,這樣能及時(shí)將采區(qū)前方的情況傳現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)送給操作人員。
(2)鑿巖機(jī)器人。這種機(jī)器人可以利用傳感器來確定巷道的上緣,這樣就可以自動(dòng)瞄準(zhǔn)巷道縫,然后把鉆頭按規(guī)定的間隔布置好,鉆孔過程用微機(jī)控制,隨時(shí)根據(jù)巖石硬度調(diào)整鉆頭的轉(zhuǎn)速、力的大小以及鉆孔的形狀,這樣可以大大提高生產(chǎn)率,人只要在安全的地方監(jiān)視整個(gè)作業(yè)過程就行了。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(3)井下噴漿機(jī)器人。井下噴漿作業(yè)是一項(xiàng)繁重且危害人體健康的作業(yè),目前這種作業(yè)主要由人操作機(jī)械裝置來完成,缺陷很多。采用噴漿機(jī)器人不僅可以提高噴涂質(zhì)量,也可以將人從惡劣和繁重的作業(yè)環(huán)境中解放出來。
(4)瓦斯、地壓檢測機(jī)器人。瓦斯和沖擊地壓是井下作業(yè)中的兩個(gè)不安全的自然因素,一旦發(fā)生突然事故,則相當(dāng)危險(xiǎn),現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)后果十分嚴(yán)重。瓦斯和沖擊地壓在形成突發(fā)事故之前都會(huì)表現(xiàn)出種種跡象,如巖石破裂等。采用帶有專用新型傳感器的移動(dòng)式機(jī)器人連續(xù)監(jiān)視采礦狀態(tài),可以及早發(fā)現(xiàn)突發(fā)事故的先兆,采取相應(yīng)的預(yù)防措施。此外,在食品工業(yè)、核工業(yè)等行業(yè)中也已經(jīng)開始廣泛使用機(jī)器人來代替一些手工作業(yè)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.3CAD/CAPP/CAM—
體化技術(shù)4.3.1CAD/CAM基本概念從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度看,設(shè)計(jì)與制造過程是有關(guān)產(chǎn)品的信息產(chǎn)生、處理、交換和管理的過程。CAD/CAM技術(shù)不是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造流程方法的簡單映像,也不會(huì)局限于在個(gè)別步驟或環(huán)節(jié)中部分使用計(jì)算機(jī)作為工具,它將計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)以及人的現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
智慧和經(jīng)驗(yàn)以現(xiàn)代的科學(xué)方法為指導(dǎo)結(jié)合起來,在設(shè)計(jì)、制造的全過程中各盡所長,盡可能地利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成那些重復(fù)性高、勞動(dòng)量大、計(jì)算復(fù)雜以及單純靠人工難以完成的工作,輔助而非代替工程技術(shù)人員完成整個(gè)過程,以獲得最佳效果。而廣義的CAD/CAM集成系統(tǒng)還應(yīng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、管理、質(zhì)量控制等方面的功能?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.3.2計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAPP技術(shù)
1.CAPP基本概念
CAPP的開發(fā)、研制是從20世紀(jì)60年代末開始的,在制造自動(dòng)化領(lǐng)域,CAPP的發(fā)展是最遲的。世界上最早研究CAPP的國家是挪威,始于1969年,并于1969年正式推出世界上第一個(gè)CAPP系統(tǒng)AUTOPROS;1973年正式推出商品化的AUTOPROS系統(tǒng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
在CAPP發(fā)展史上,具有里程碑意義的是CAM-I于1976年推出的CAM-I‘sAutomatedProcessPlanning系統(tǒng),取每個(gè)單詞的首字母,稱其為CAPP系統(tǒng)。目前對(duì)CAPP這個(gè)縮寫雖然還有不同的解釋,但把CAPP稱為計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)已經(jīng)成為公認(rèn)的釋義。
CAPP(ComputerAidedProcessPlanning,計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì))的作用是利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行零件加工工藝過程的制定,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件。它是通過向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的幾何信息(形狀、尺寸等)和工藝信息(材料、熱處理、批量等),由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。由于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegratedManufacturingSystem,CIMS)的出現(xiàn),CAPP上與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,CAD)相接,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
下與計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing,CAM)相連,是連接設(shè)計(jì)與制造之間的橋梁。設(shè)計(jì)信息只能通過工藝設(shè)計(jì)才能生成制造信息,設(shè)計(jì)只能通過工藝設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)功能和信息的集成。由此可見,CAPP在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化中具有重要地位。
傳統(tǒng)上,工藝設(shè)計(jì)應(yīng)由具有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的工程師負(fù)責(zé)。作為一個(gè)好的工藝設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù),必須具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),熟知企業(yè)內(nèi)各種設(shè)備的使用情況,熟知企業(yè)內(nèi)的各種生產(chǎn)工藝方法,熟知企業(yè)內(nèi)各種與生產(chǎn)加工有關(guān)的規(guī)范,熟知與生產(chǎn)管理有關(guān)的各種規(guī)章制度,能與有關(guān)各方保持友好協(xié)作。
傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)都是由人工進(jìn)行的,這就不可避免地存在以下一些缺點(diǎn):現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(1)對(duì)工藝設(shè)計(jì)人員要求高。(2)工作量大,效率低下。(3)無法利用CAD的圖形和數(shù)據(jù)。(4)難以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(5)信息不能共享。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2.CAPP的功能(1)接受輸入或生成零件圖上的幾何及拓?fù)湫畔?、工藝信息和測量信息;(2)檢索標(biāo)準(zhǔn)工藝文件;(3)選擇加工方法;(4)安排加工路線;(5)選擇機(jī)床、刀具、夾具等;(6)選擇切削用量;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(7)計(jì)算切削參數(shù)、加工時(shí)間和監(jiān)工費(fèi)用等;(8)進(jìn)行工藝流程的優(yōu)化及多工序、單工序切削用量的優(yōu)化;(9)確定工序尺寸和公差,選擇毛坯等;(10)繪制工序圖;(11)產(chǎn)生刀具運(yùn)動(dòng)軌跡,自動(dòng)進(jìn)行NC編程;(12)模擬加工過程,顯示刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)3.CAPP的結(jié)構(gòu)組成
CAPP系統(tǒng)的構(gòu)成與其開發(fā)環(huán)境、產(chǎn)品對(duì)象、規(guī)模大小有關(guān)。圖4-15所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是根據(jù)CAD/CAPP/CAM集成的要求而擬定的,其基本模塊如下:
(1)控制模塊:協(xié)調(diào)各模塊的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的信息交流,控制零件信息的獲取方式?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)零件信息獲取模塊:零件信息輸入可以有下列幾種方式:人工交互輸入,從CAD系統(tǒng)直接獲取,來自集成環(huán)境下統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型。(3)工藝過程設(shè)計(jì)模塊:進(jìn)行加工工藝過程的決策,生成工藝過程卡。(4)工序決策模塊:生成工序卡?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(5)工步?jīng)Q策模塊:生成工步卡并提供形成NC指令所需的刀位文件。(6)NC加工指令生成模塊:根據(jù)刀位文件生成控制數(shù)控機(jī)床的NC加工指令。(7)輸出模塊:可輸出工藝過程卡、工序和工步卡、工序圖等各類文檔,并可利用編輯工具對(duì)現(xiàn)有文件進(jìn)行修改后得到所需的工藝文件?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(8)加工過程動(dòng)態(tài)仿真模塊:可檢查工藝過程及NC指令的正確性?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-15CAPP系統(tǒng)的構(gòu)成現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.CAPP的基礎(chǔ)技術(shù)
(1)成組技術(shù)。我國CAPP系統(tǒng)的開發(fā)與成組技術(shù)密切相關(guān),早期開發(fā)的CAPP系統(tǒng)一般是以GT為基礎(chǔ)的變異CAPP系統(tǒng)。
(2)零件信息的描述與獲取。CAPP與CAD、CAM一樣,其單元技術(shù)都是按照自己的特點(diǎn)而各自發(fā)展的。因此,即使在集成化、智能化的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中,零件信息的生成與獲取也是一項(xiàng)關(guān)鍵問題?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(3)工藝設(shè)計(jì)決策機(jī)制其核心為特征型面加工方法的選擇,零件加工工序及工步的安排及組合,故其主要的決策內(nèi)容如下:①工藝流程決策;②工序決策;③工步?jīng)Q策;④工藝參數(shù)決策。為保證工藝設(shè)計(jì)達(dá)到全局最優(yōu)化,系統(tǒng)把這些內(nèi)容集成在一起,進(jìn)行綜合分析、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、交叉設(shè)計(jì)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)工藝知識(shí)的獲取及表示工藝設(shè)計(jì)隨設(shè)計(jì)人員、資源條件、技術(shù)水平、工藝習(xí)慣而變。要使工藝設(shè)計(jì)在企業(yè)內(nèi)得到廣泛而有效的應(yīng)用,就應(yīng)總結(jié)出適應(yīng)本企業(yè)零件加工的典型工藝及工藝決策方法,按所開發(fā)CAPP系統(tǒng)的要求,用不同的形式表達(dá)這些經(jīng)驗(yàn)及決策邏輯?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)5)工序圖及其他文檔的自動(dòng)生成。(6)NC加工指令的自動(dòng)生成及加工過程動(dòng)態(tài)仿真。(7)工藝數(shù)據(jù)庫的建立。5.CAPP系統(tǒng)的類型(1)派生式CAPP系統(tǒng)(又稱為變異型CAPP系統(tǒng))。派生式CAPP系統(tǒng)建立在成組技術(shù)(GT)的基礎(chǔ)上,其基本原理是零件的相似性,即相似零件有相似的工藝規(guī)程?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
一個(gè)新零件的工藝規(guī)程是通過檢索系統(tǒng)中已有的相似零件的工藝規(guī)程并加以篩選或編輯而成的。計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的是一些標(biāo)準(zhǔn)工藝過程和標(biāo)準(zhǔn)工序。從設(shè)計(jì)角度看,這種設(shè)計(jì)方法與常規(guī)工藝設(shè)計(jì)的類比設(shè)計(jì)相同,即用計(jì)算機(jī)模擬人工設(shè)計(jì)的方式,其繼承和應(yīng)用的是標(biāo)準(zhǔn)工藝?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工藝規(guī)程是根據(jù)程序中所反映的決策邏輯和制造工程數(shù)據(jù)信息生成的,這些信息主要是有關(guān)各種加工方法的加工能力和對(duì)象、各種設(shè)備及刀具的適用范圍等一系列基本知識(shí)。工藝決策中的各種決策邏輯存入相對(duì)獨(dú)立的工藝知識(shí)庫中,供主程序調(diào)用?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)向創(chuàng)成式系統(tǒng)輸入待加工零件的信息后,系統(tǒng)能自動(dòng)生成各種工藝規(guī)程文件,用戶不需或略加修改即可。創(chuàng)成式系統(tǒng)不需要派生法中的樣板工藝文件,在創(chuàng)成系統(tǒng)中只有決策邏輯與規(guī)則,系統(tǒng)必須讀取零件的全面信息,在此基礎(chǔ)上按照程序所規(guī)定的邏輯規(guī)則自動(dòng)生成工藝文件。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(3)綜合式CAPP系統(tǒng)(又稱半創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng))。綜合式CAPP系統(tǒng)是將派生式、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)與人工智能結(jié)合在一起綜合而成的,沿用以派生式CAPP系統(tǒng)為主的“檢索-編輯”原理,當(dāng)零件不能歸入系統(tǒng)已存在的零件族時(shí),則轉(zhuǎn)向創(chuàng)成式工藝規(guī)程設(shè)計(jì),現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
或在工藝編輯時(shí)引入創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的決策邏輯原理。這種CAPP方式將變異型與創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)結(jié)合起來(如工序設(shè)計(jì)用變異型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,工步設(shè)計(jì)用創(chuàng)成式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法),具有兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),克服了它們的部分缺點(diǎn),因此應(yīng)用十分廣泛。我國自行開發(fā)的CAPP系統(tǒng)多采用這種類型?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)交互型CAPP
它以人機(jī)對(duì)話的方式完成工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),實(shí)際上是按“變異型+創(chuàng)成式+人工干預(yù)”方式開發(fā)的一種系統(tǒng),它將一些經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng),模糊難定的問題留給設(shè)計(jì)人員去完成,這就簡化了系統(tǒng)的開發(fā)難度,使其更靈活、方便,但系統(tǒng)的運(yùn)行效率低且對(duì)人的依賴性較大?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(5)智能型CAPP。它是將人工智能技術(shù)應(yīng)用在CAPP系統(tǒng)中形成的CAPP專家系統(tǒng)。智能型CAPP與創(chuàng)成式系統(tǒng)的不同性在于:創(chuàng)成式CAPP采用邏輯算術(shù)規(guī)則進(jìn)行決策,而智能型CAPP則以推理加知識(shí)的專家系統(tǒng)技術(shù)來解決工藝設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)、模糊和不確定的若干問題,它更加完善和方便,是CAPP的發(fā)展方向,也是當(dāng)今國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)目前,國內(nèi)商品化的CAPP系統(tǒng)可分為以下幾種:(1)使用Word、Excel、AutoCAD或再開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)所生成的工藝文件是以文本文件的形式存在的,無法生成工藝數(shù)據(jù),更談不上工藝數(shù)據(jù)的管理。(2)常規(guī)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),使用Form、Report或在AutoCAD上繪制工藝卡片的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)所生成的工藝卡片是由程序設(shè)計(jì)生成的,工藝卡片的填寫無法實(shí)現(xiàn)所見現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
即所得,如果企業(yè)的卡片形式需要更新的話,就需要更改原程序。
(3)注重卡片的生成,但工藝數(shù)據(jù)的管理功能較弱的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)的工藝數(shù)據(jù)是分散在各個(gè)工藝卡片當(dāng)中的,很難做到對(duì)工藝數(shù)據(jù)的集中管理?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)采用“所見即所得”的交互式填表方式+工藝數(shù)據(jù)管理、集成的綜合式CAPP系統(tǒng)。此類系統(tǒng)的填表方式更符合工藝設(shè)計(jì)人員的工作習(xí)慣,便于與企業(yè)的PDM系統(tǒng)集成,管理產(chǎn)品的工藝數(shù)據(jù),并為MRPⅡ、MIS等系統(tǒng)提供有效的生產(chǎn)和管理用工藝數(shù)據(jù)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)6.成組技術(shù)
1)零件分類編碼系統(tǒng)零件的分類編碼系統(tǒng)是用數(shù)字和字母對(duì)零件特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)和描述的一套特定的規(guī)則和依據(jù)。目前,國內(nèi)外已有100多種編碼系統(tǒng)在工業(yè)中使用。每個(gè)工業(yè)部門可以根據(jù)本企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)選擇其中一種,或在某種編碼系統(tǒng)基礎(chǔ)上加以改進(jìn),以適應(yīng)本單位的要求?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)一個(gè)較好的零件分類編碼系統(tǒng)應(yīng)滿足如下的要求:
(1)各特征代碼應(yīng)有明確含義,不能含糊不清和相互混淆。(2)系統(tǒng)的信息容量與特征項(xiàng)目足夠,應(yīng)能覆蓋企業(yè)內(nèi)所有產(chǎn)品零件的有關(guān)特征信息,并留有余地,滿足產(chǎn)品更新和工藝技術(shù)發(fā)展的需要?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(3)系統(tǒng)所描述的特征應(yīng)盡量具有永久性,不致因產(chǎn)品更換或生產(chǎn)條件變化而變得不適用。(4)能滿足企業(yè)內(nèi)各有關(guān)部門的要求。(5)結(jié)構(gòu)緊湊,便于掌握使用,并能適合于計(jì)算機(jī)處理。OPITZ編碼系統(tǒng)是由德國OPITZ教授提出的,是世界上最早的一種適用于設(shè)計(jì)和工藝的多功能系統(tǒng)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
其基本結(jié)構(gòu)如圖4-16所示。該系統(tǒng)分為主碼和輔碼,用9位數(shù)字碼表示。前5位為主碼,主要用來描述零件的基本形狀元素,其中第Ⅰ位是零件類別碼,用來區(qū)分回轉(zhuǎn)體零件與非回轉(zhuǎn)體零件兩大類;第Ⅱ~Ⅵ位是針對(duì)類別碼所確定的零件形狀及加工碼,分別描述外部和內(nèi)部形狀及要素、平面加工和輔助加工?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-16OPITZ系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
系統(tǒng)的第Ⅶ~Ⅹ位是輔助碼,表示零件的主要尺寸、材料及熱處理性質(zhì)、毛坯形狀和精度要求。2)零件的分類成組方法所謂零件的分類成組,是指按照一定的相似準(zhǔn)則,將產(chǎn)品中品種繁多的零件歸并成為幾個(gè)具有相似特征的零件族,這是成組技術(shù)的核心?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)零件分類成組的方法很多,但大致可分為編碼分類法和生產(chǎn)流程分析法兩大類。
(1)編碼分類法根據(jù)編碼系統(tǒng)編制的零件代碼代表了零件一定的特征。因此,利用零件代碼就能方便地找到相同或相似特征的零件,形成零件族。原則上講,代碼完全相同的零件便可組成一個(gè)零件族?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
但這樣做會(huì)使得零件族數(shù)很多,而每個(gè)族內(nèi)零件種類數(shù)都不多,達(dá)不到擴(kuò)大批量、提高效率的目的。為此,應(yīng)適當(dāng)放寬相似性程度,做到合理分類。目前,常用的編碼分類方法有:①特征碼位法此法以對(duì)某種目的影響最大的碼位作為特征碼位來劃分零件族?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)例如:零件的形狀、尺寸、材質(zhì)等特征對(duì)制造工藝影響較大,在采用OPITZ系統(tǒng)時(shí),將第Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ碼位作為特征碼位。特征碼位相同,不論其他碼位如何,都認(rèn)為屬同一零件族。
②碼域法此法將分類編碼系統(tǒng)中各碼位數(shù)值規(guī)定一個(gè)范圍作為零件分組的依據(jù)?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
③特征位碼域法該法是由特征碼位法與碼域法結(jié)合而成的一種分組方法,選取若干特征性較強(qiáng)的碼位,并在這些碼位上規(guī)定允許的特征項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化范圍,來作為分組的依據(jù)。(2)生產(chǎn)流程分析法零件的分類編碼系統(tǒng)一般是以零件的結(jié)構(gòu)開頭和幾何特征為依據(jù)建立的,對(duì)于零件加工現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)工藝信息它不可能描述得非常精細(xì),采用編碼分類成組方法來劃分零件族,不能很好地將之與加工工藝和加工設(shè)備聯(lián)系起來。而生產(chǎn)流程分析法是以生產(chǎn)過程或以加工工藝過程為主要依據(jù)的零件分類成組方式,它通過相似的物料流找出相似的零件集合,并以生產(chǎn)實(shí)施或設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系來確定零件族,同時(shí)也能得到加工該族零件的生產(chǎn)工藝流程現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備組。生產(chǎn)流程分析通常包含如下4方面內(nèi)容:①工廠流程分析—建立車間與零件的對(duì)應(yīng)關(guān)系;②車間流程分析—建立制造單元與零件的對(duì)應(yīng)關(guān)系;③單元流程分析—建立加工設(shè)備與零件的對(duì)應(yīng)關(guān)系;④單臺(tái)設(shè)備流程分析—建立工藝裝備與零件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)這些對(duì)應(yīng)關(guān)系,編制出各類關(guān)系中最佳的作現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)業(yè)順序,找出各個(gè)設(shè)備組與零件族。
4.3.3CAM技術(shù)1.?dāng)?shù)控加工與編程數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和各種動(dòng)作是由機(jī)床配置的數(shù)控系統(tǒng)以數(shù)字量的形式進(jìn)行控制的。這些動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)參數(shù)是由零件的加工程序詳細(xì)規(guī)定好的。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
數(shù)控加工是指利用數(shù)控機(jī)床或計(jì)算機(jī)代替人工操縱機(jī)床自動(dòng)選擇加工工具,生成加工路徑,消除加工干涉,配置加工驅(qū)動(dòng)等,從而完成零件的加工。為了在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工,首先必須根據(jù)零件圖樣得到一個(gè)控制紙帶。數(shù)控零件加工程序的編制是數(shù)控加工的基礎(chǔ),程序編制的好壞將直接影響到數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
國內(nèi)外數(shù)控加工統(tǒng)計(jì)表明:造成數(shù)控加工設(shè)備空閑大約有20%~30%的情況是編程不當(dāng)造成的,因此理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合設(shè)計(jì)要求的合格零件,同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用及充分的發(fā)揮,且能安全高效地工作。
用普通機(jī)床加工零件,事先需要根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和零件圖紙的要求編制工藝規(guī)程,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
其中包括確定工藝路線、選擇加工機(jī)床、設(shè)計(jì)零件裝夾方式、計(jì)算工序尺寸和規(guī)定切削用量等。應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工時(shí),大體也要經(jīng)歷這些步驟,這時(shí)的工作流程可以簡略地用圖4-17表示。圖4-17數(shù)控編程的步驟
現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖中數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟如下:(1)分析零件圖樣,進(jìn)行工藝處理。(2)數(shù)學(xué)處理。(3)編寫零件加工程序。(4)控制介質(zhì)及輸入程序。(5)程序校核及試切?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2.?dāng)?shù)控編程的方法
1)手工編程手工編程從分析零件、制定工藝規(guī)程、計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、編寫零件加工程序單、制作控制介質(zhì)直到程序校核,整個(gè)過程都是由人工完成的。數(shù)控加工程序應(yīng)按固定的格式編寫,一般按下列順序書寫,即N×××G××XYZRF×××S××T××M××CR?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
其中N×××為程序號(hào);
G××為準(zhǔn)備功能,用地址G后面的2位數(shù)值代碼來表示一個(gè)指令方式的準(zhǔn)備功能地址,如G41表示刀具偏左;X、Y、Z表示要移動(dòng)的軸,字母后注有方向(可省略)及移動(dòng)量,單位為mm;R及其后數(shù)值為圓弧插補(bǔ)參數(shù);現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)F×××為刀具每分鐘進(jìn)給量,如F1為1mm/min;S、T、M為主軸功能、刀具功能和輔助功能,用S和其后的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速,刀具功能是由T后的兩位數(shù)字表示的,至于哪個(gè)代碼對(duì)應(yīng)于什么刀具,則由機(jī)床廠家來決定,地址M后指定的兩位數(shù)用于送出BCD兩位代碼信號(hào)和脈沖選通信號(hào),現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)以便控制機(jī)床的開/關(guān),如M02表示主程序結(jié)束,M03表示主軸啟動(dòng);CR表示程序段結(jié)束,一般用分號(hào)“;”表示。例如在數(shù)控鏜床上鉆一個(gè)如圖4-18所示的孔的程序?yàn)镹001G81X-70F600T01;N002Z174R148F110S880;N003G80X0Y0;N004M02;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-18手工編程實(shí)例現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)自動(dòng)編程由于手工編程既煩瑣又枯燥,并影響和限制了NC機(jī)床的發(fā)展和應(yīng)用,因而在NC機(jī)床出現(xiàn)不久,人們就開始了對(duì)自動(dòng)編程方法的研究。自動(dòng)編程就是指利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序,因而又稱為計(jì)算機(jī)輔助編程?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
自動(dòng)編程具有編程速度快、周期短、質(zhì)量高、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn),與手工編程相比,可提高編程效率數(shù)倍乃至數(shù)十倍。零件越是復(fù)雜,自動(dòng)編程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果越是顯著,特別是它能編制用手工編程無法完成的程序。自動(dòng)編程根據(jù)編程信息輸入與計(jì)算機(jī)對(duì)信息處理方式的不同,主要有如下三種:現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(1)數(shù)控語言自動(dòng)編程。數(shù)控語言自動(dòng)編程就是利用計(jì)算機(jī)以專門的數(shù)控編程語言編寫零件的源程序來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編制零件數(shù)控加工程序。編程人員選用合適的數(shù)控語言來描述零件圖樣上的幾何形狀及刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的軌跡、順序和其他工藝參數(shù)等,所編制的程序稱為零件的源程序。將編好的源程序全部輸入給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,得到可以用于數(shù)控加工的NC指令?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(2)計(jì)算機(jī)輔助圖形自動(dòng)編程。編程人員不需要懂任何數(shù)控編程語言,其工作主要是對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝分析,確定構(gòu)圖方案后,利用自動(dòng)編程軟件本身的自動(dòng)繪圖功能,在CRT顯示器上以人機(jī)對(duì)話的方式構(gòu)建出零件幾何圖形,然后利用軟件的CAM功能制作出NC加工程序。這種自動(dòng)編程主要是以人機(jī)交互方式進(jìn)行的,所以又稱為圖形交互式自動(dòng)編程?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(3)CAD/CAM集成編程。在CAD/CAM集成環(huán)境中,數(shù)控加工程序的生成直接提取了CAD的零件信息和CAPP的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果,自動(dòng)生成刀位文件,經(jīng)過后置處理,刀位文件轉(zhuǎn)換成NC加工程序。集成環(huán)境下NC自動(dòng)編程系統(tǒng)如圖4-19所示。這種編程過程達(dá)到了很高的自動(dòng)化水平,生成的NC程序可以人工由鍵盤輸入數(shù)控系統(tǒng),或通過串行通信線路傳輸至數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-19集成環(huán)境下NC自動(dòng)編程系統(tǒng)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)3.?dāng)?shù)控語言自動(dòng)編程技術(shù)1)數(shù)控語言自動(dòng)編程過程數(shù)控加工程序編制過程如圖4-20所示,可分為源程序編制和目標(biāo)程序編制兩個(gè)階段。(1)源程序編制。源程序是使用專門的數(shù)控語言(如APT、FAPT、EXAPT、EAPT等)所指定的方式寫出所需加工零件的形狀、尺寸,加工該工件的刀具的動(dòng)作,指定的切削條件,現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-20數(shù)控加工程序編制過程現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
機(jī)床的輔助功能等內(nèi)容的程序。零件程序語言一般都是公開的,編程人員按照一定自動(dòng)編程系統(tǒng)的說明書就能編寫出零件源程序。若在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中,零件圖可由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)輸入,零件工藝過程可由計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)輸入,則可自動(dòng)編制用數(shù)控語言表示的源程序?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)目標(biāo)程序編制。零件源程序并不能被數(shù)控系統(tǒng)所識(shí)別,因此不能直接控制機(jī)床。零件源程序編好后,要輸入給計(jì)算機(jī),由編譯程序(數(shù)控軟件)翻譯成機(jī)器語言,通過前置處理和后置處理,輸出機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)所需的加工程序,稱之為目標(biāo)程序或結(jié)果程序。目標(biāo)程序是用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布的數(shù)控代碼來編寫的,通常所說的數(shù)控程序就是指目標(biāo)程序?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
手工編程時(shí),可直接編制目標(biāo)程序,但工作量大,易出錯(cuò)。自動(dòng)編程時(shí),可以手工編制源程序,再通過計(jì)算機(jī)從源程序自動(dòng)產(chǎn)生目標(biāo)程序,這樣做簡單方便,工作量大為減小。編譯程序是針對(duì)加工對(duì)象事先編好存放在計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)軟件,包括前置處理程序和后置處理程序兩大模塊,大多是用高級(jí)語言(FORTRAN)開發(fā)的?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)前置處理程序?qū)υ闯绦蛑斜硎玖慵膸缀涡畔ⅰ⒌毒哌\(yùn)動(dòng)軌跡語句等進(jìn)行編譯,得到刀具位置數(shù)據(jù)文件。由于這部分處理不涉及具體NC機(jī)床的指令形式和輔助功能,因此具有通用性;后置處理程序?qū)⒌毒呶恢脭?shù)據(jù)再編譯成特定的機(jī)床數(shù)控指令,因?yàn)椴煌臋C(jī)床功能不同,所以后置處理程序是不通用的?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
由此可見,經(jīng)過數(shù)控程序系統(tǒng)處理后輸出的程序才是控制NC機(jī)床的零件加工程序。整個(gè)NC自動(dòng)編程的過程如圖4-20所示。從圖4-20中可見,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程,數(shù)控自動(dòng)編程語言和數(shù)控程序系統(tǒng)是兩個(gè)重要的組成部分。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)數(shù)控語言及源程序的編寫
(1)APT語言系統(tǒng)的特點(diǎn):用APT語言編寫的零件源程序接近英語自然語言,具有和英語相類似的詞匯,書寫方法也類同英語習(xí)慣,容易為編程人員掌握;APT軟件豐富,處理能力強(qiáng),適用范圍廣,包括點(diǎn)位直線加工、兩坐標(biāo)曲線加工直至五坐標(biāo)空間曲面加工等,有上千種后置處理程序;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)APT編程可靠性高,系統(tǒng)有很強(qiáng)的診斷功能,源程序錯(cuò)誤可由計(jì)算機(jī)自行檢查出來。
(2)書寫零件源程序的步驟下面以銑削圖4-21所示零件為例,說明應(yīng)用APT語言編寫零件源程序的書寫格式和步驟。通過這個(gè)例子的分析,可以對(duì)數(shù)控語言自動(dòng)編程有一個(gè)大致的了解。書寫零件源程序的一般步驟如下?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)圖4-21加工零件圖
現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)①
通過分析零件圖樣,明確待加工零件的特征以及加工要求。本例中待加工零件的特征是由直線構(gòu)成。②選擇編程坐標(biāo)系。選擇編程坐標(biāo)系要考慮編程方便,所有幾何元素都必須在所選的坐標(biāo)系中定義。③給需要定義的幾何元素用不同的標(biāo)識(shí)符命名并標(biāo)在圖上,例如圖4-21中Ll、L2、L3、L4等表示直線?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
④選擇公差、刀具以及起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的位置并確定走刀路線。在書寫刀具運(yùn)動(dòng)語句前應(yīng)把工藝參數(shù)寫在程序里,而且要位于切削運(yùn)動(dòng)語句的前面,本例中為CUTTER/10,TOLER/0.0,SPINDL/2000,CW,F(xiàn)EDRAT/2500。
⑤依照一定的先后順序,寫出各幾何元素的定義語句,如L1=LINE/P1,P2。注意幾何元素的名字一定要在使用前預(yù)先定義,如P1=POINT/15,5;P2=POINT/4,40?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
⑥按加工路線逐段寫出刀具運(yùn)動(dòng)語句。在運(yùn)動(dòng)語句中用到的幾何元素名字、宏指令名字和加工方法名字等都應(yīng)預(yù)先定義。在書寫刀具運(yùn)動(dòng)語句時(shí)首先要寫起刀點(diǎn)語句FROM/SETPT,按圖4-22所示的走刀路線圖,逐條寫出刀具運(yùn)動(dòng)語句?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
⑦進(jìn)行相應(yīng)的后置處理并填入其他語句,如刀具回至起始點(diǎn)GOTO/SETPT語句,機(jī)床停止STOP語句,零件源程序結(jié)束FINI語句。源程序?qū)懲旰筮€要進(jìn)行全面檢查,注意格式是否正確,語句及其中的字是否有遺漏,確認(rèn)無誤后才能輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。本例的源程序如下:現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)源程序
注釋PARTNOPLATE
初始化語句,說明加工工件號(hào)是PLATEMACHIN/UNI
后處理語句,說明機(jī)床控制系統(tǒng)的型號(hào)SETPT=POINT/-10,-1
刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)P1=POINT/15,5
由坐標(biāo)值X、Y定義P1等點(diǎn)的幾何定義語句P2=POINT/4,40P3=POINT/76,40現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)P4=POINT/65,5L1=LINE/P1,P2
過P1和P2點(diǎn)定義直線L1L2=LINE/P2,P3L3=LINE/P3,P4L4=LINE/P4,P1現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)CUTTER/10
銑刀直徑10mmTOLER/0.01
加工容差0.01mmSPINDL/2000,CW
主軸正傳,轉(zhuǎn)速2000r/minFEDRAT/2500
進(jìn)給量為2500mm/minFROM/SETPT
定義刀具起始點(diǎn)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)GO/TO,L1,TO,L4
刀具從起始點(diǎn)開始以最短距離走到與L1、L4相切為止GOLFT/L1,PAST,L2
刀具到達(dá)L1時(shí),相對(duì)前一運(yùn)動(dòng)的前進(jìn)方向,向左沿L1運(yùn)動(dòng)直到走過L2為止GORGT/L2,PAST,L3GORGT/L3,PAST,L4GORGT/L4,PAST,L1現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)GOTO/SETPT刀具回到起始點(diǎn)STOP機(jī)床停止FINI零件源程序結(jié)束現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)從上述編程實(shí)例可以看出,源程序中包括以下三種語句:幾何語句,表示零件幾何形狀的語句。它規(guī)定了定義點(diǎn)、線、圓、平面、圓柱、圓錐、球等幾何體素的表達(dá)式。運(yùn)動(dòng)語句,描述刀具運(yùn)動(dòng)軌跡和順序的語句。輔助語句,說明工藝參數(shù)、加工容差的語句。注意要先進(jìn)行幾何定義,然后編寫刀具運(yùn)動(dòng)語句?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)在幾何定義過程中,如果要引用某幾何元素,則此元素必須已事先定義好?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)4.圖形交互自動(dòng)編程技術(shù)1)編程原理利用CAD軟件的圖形編輯功能,將零件圖繪制到計(jì)算機(jī)上,其幾何形狀數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中。然后調(diào)用數(shù)控編程模塊,通過人機(jī)對(duì)話的方式選刀具、走刀路徑以及工藝參數(shù)之后,計(jì)算機(jī)便可自動(dòng)進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理并編制出數(shù)控加工程序,同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示出刀具的加工軌跡?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是零件的幾何數(shù)據(jù)已經(jīng)在CAD中建立,省去了像APT自動(dòng)編程時(shí)人工編寫零件源程序這樣的工作,避免了數(shù)據(jù)重復(fù)輸入引起的錯(cuò)誤。此外,零件能在各種角度下進(jìn)行屏幕顯示、放大,還可以顯示刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡,用剖切面來檢查加工情況以便檢查程序中的錯(cuò)誤。采用交互式數(shù)控編程比用高級(jí)語言自動(dòng)編程大大提高了數(shù)控編程的效率,對(duì)降低成本、縮短生產(chǎn)周期有明顯效果。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)2)系統(tǒng)組成目前,計(jì)算機(jī)輔助圖形自動(dòng)編程軟件的種類很多,如日本的FAPT、荷蘭的MITURN等系統(tǒng)。這些軟件一般由用戶界面、運(yùn)行控制、數(shù)據(jù)庫管理、幾何造型、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯、刀位驗(yàn)證、計(jì)算機(jī)圖形顯示及后置處理等部分組成,如圖4-23所示。現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫是整個(gè)模塊的基礎(chǔ);用戶界面提供給用戶一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境;運(yùn)行控制模塊支持用戶界面所有的輸入方式到各功能模塊之間的接口;幾何造型完成零件幾何圖形的構(gòu)建,并在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動(dòng)形成零件圖形的數(shù)據(jù)文件;計(jì)算機(jī)圖形顯示包括各種曲面的顯示、NC加工特征單元的顯示、刀具軌跡顯示、加工過程動(dòng)態(tài)仿真顯示等;現(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
刀具軌跡生成模塊根據(jù)所選用的刀具及加工方式進(jìn)行刀位計(jì)算,生成數(shù)控加工刀位軌跡;刀具軌跡編輯根據(jù)加工單元的約束條件,對(duì)刀具軌跡進(jìn)行裁剪、編輯和修改;刀位驗(yàn)證用于檢驗(yàn)刀具軌跡的正確性,也用于檢驗(yàn)刀具是否與加工單元的約束面發(fā)生干涉和碰撞,檢驗(yàn)刀具是否啃切加工表面;后置處理用于生成零件加工程序的G代碼、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)3)編程步驟使用計(jì)算機(jī)輔助圖形自動(dòng)編程軟件不需要編制零件加工的源程序,用戶界面友好,使用方便、直觀。其編程步驟如下:
(1)零件圖樣及加工工藝分析。這是數(shù)控編程的基礎(chǔ),目前該項(xiàng)工作仍主要靠人進(jìn)行,包括分析零件的加工部位,確定有關(guān)工件的裝夾位置、工件坐標(biāo)系、刀具尺寸、加工路線及加工工藝參數(shù)等?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)(2)
幾何造型采用交互圖形技術(shù)在屏幕上設(shè)計(jì)零件,將所得的零件幾何形狀顯示在屏幕上,由編程人員用標(biāo)記的方法指定要加工的幾何要素或表面。(3)刀具軌跡的形成。先定義刀具的初始位置(對(duì)刀點(diǎn)),然后選擇某種走刀路線,系統(tǒng)就能自動(dòng)確定刀具的加工軌跡,并在屏幕上動(dòng)態(tài)顯示;若有錯(cuò)誤,可隨時(shí)修改。最后得到刀位數(shù)據(jù)文件或APT程序?,F(xiàn)代制造技術(shù)第7章制造自動(dòng)化技術(shù)
(4)生成NC代碼。編程人員根據(jù)具體數(shù)控機(jī)床指令代碼及程序的格式,先編輯好后置處理文件,則上述刀位文件或APT程序經(jīng)后置處理器就可生成數(shù)控機(jī)床控制器所需的代碼。代碼可存在磁帶或磁盤上,提供給有讀帶裝置或有磁盤驅(qū)動(dòng)器的機(jī)床控制系統(tǒng)使用。對(duì)于有標(biāo)準(zhǔn)通用接口的機(jī)床控制系統(tǒng),可以和計(jì)算機(jī)直接聯(lián)機(jī),由計(jì)算機(jī)將代碼程序直接送給機(jī)床控制系統(tǒng)。
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的全球化進(jìn)程與未來趨勢預(yù)測報(bào)告
- 我們的節(jié)日端午節(jié)包粽子活動(dòng)方案
- 生態(tài)城市規(guī)劃中的公園綠地建設(shè)
- 現(xiàn)代物流技術(shù)創(chuàng)新開啟智能化時(shí)代
- 客戶滿意度調(diào)查的解決方案
- 2023六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 四 圓的周長和面積 1圓的周長 圓的周長公式的拓展應(yīng)用說課稿 冀教版
- 14-2《變形記》(節(jié)選)(說課稿)-2024-2025學(xué)年高一語文下學(xué)期同步教學(xué)說課稿專輯(統(tǒng)編版必修下冊(cè))
- 11 屹立在世界的東方 第1課時(shí) 說課稿-2023-2024學(xué)年道德與法治五年級(jí)下冊(cè)統(tǒng)編版001
- 2023二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 五 測量長度 1用厘米作單位量長度第3課時(shí) 用厘米、分米作單位量長度的練習(xí)說課稿 西師大版
- Unit 5 Whose dog is it(說課稿)-2023-2024學(xué)年人教PEP版英語五年級(jí)下冊(cè)
- 醫(yī)生定期考核簡易程序述職報(bào)告范文(10篇)
- 市政工程人員績效考核制度
- 公園景區(qū)安全生產(chǎn)
- 安全創(chuàng)新創(chuàng)效
- 《中國糖尿病防治指南(2024版)》更新要點(diǎn)解讀
- 初級(jí)創(chuàng)傷救治課件
- 《處理人際關(guān)系》課件
- TSGD7002-2023-壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)則
- 2022版義務(wù)教育英語課程標(biāo)準(zhǔn)整體解讀課件
- 2024年實(shí)驗(yàn)小學(xué)大隊(duì)委競選筆試試題題庫
- GB/T 44412-2024船舶與海上技術(shù)液化天然氣燃料船舶加注規(guī)范
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論