現(xiàn)代制造技術(shù)第7章現(xiàn)代制造系統(tǒng)課件

1、第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.1 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）7.2 虛擬制造技術(shù)（VM）7.3 敏捷制造與并行工程技術(shù)7.4 智能制造與精益生產(chǎn)技術(shù)7.5 反求設(shè)計(jì)與快速成形制造技術(shù)7.6 網(wǎng)絡(luò)制造第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.1 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS7.1.1 CIMS的概念 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System，簡(jiǎn)稱CIMS）是一種現(xiàn)代制造系統(tǒng)。在討論CIMS的概念之前，我們先了解“CIM”的概念。 CIM（Computer Integrated Manufacturing，計(jì)算機(jī)集成制造）是美國(guó)約瑟夫哈林頓（Joseph Ha

2、rrington）博士于1974年在其Computer Integrated Manufacturing一書中首先提出的。 CIMS至今也沒有統(tǒng)一公認(rèn)的定義，其中一個(gè)主要原因就是CIMS本身總是處在不斷發(fā)展之中?；诂F(xiàn)狀，可把CIMS理解為是現(xiàn)代制造企業(yè)的一種生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理模式。 它包括了企業(yè)全部的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，所以比傳統(tǒng)的工廠自動(dòng)化的范圍大得多，是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)；CIMS所涉及的自動(dòng)化不是工廠各個(gè)環(huán)節(jié)自動(dòng)化的簡(jiǎn)單疊加，而是有機(jī)的集成，這里的集成不僅是有形物的集成，更是以信息集成為特征的技術(shù)集成，乃至與人的集成。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 這樣，我們可以得出以下看法：CIMS

3、是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)軟硬件將企業(yè)全部生產(chǎn)活動(dòng)所需的各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，是適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的總體高效率、高柔性的智能制造系統(tǒng)。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 從系統(tǒng)的功能角度考慮，一般認(rèn)為CIMS可有經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)、制造自動(dòng)化系統(tǒng)和質(zhì)量保證信息系統(tǒng)四個(gè)功能分系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)兩個(gè)支撐分系統(tǒng)組成。7.1.2 CIMS的基本組成第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.1.3 CIMS的遞階控制模式 CIMS是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，通常采用遞階控制的體系模式。所謂的遞階控制即為將一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)按照其功能分解成若干層次，各層次進(jìn)行獨(dú)立的控

4、制處理，完成各自的功能。 層與層之間保持信息交換，上層對(duì)下層發(fā)出命令，下層對(duì)上層回送命令執(zhí)行結(jié)果，通過信息聯(lián)系構(gòu)成完整的系統(tǒng)。這種控制模式減少了全局控制的難度以及系統(tǒng)開發(fā)的難度，已成為當(dāng)今復(fù)雜系統(tǒng)的主流控制模式。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 7.1.4 CIMS的體系結(jié)構(gòu) 要實(shí)施高度集成的自動(dòng)化系統(tǒng)，必須有一個(gè)合適的體系結(jié)構(gòu)。 CIMS/OSA體系結(jié)構(gòu)為制造工業(yè)的CIMS提供了一種參考模型，已作為對(duì)CIMS進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)實(shí)施和運(yùn)行的系統(tǒng)工具。 歐共體CIMS/OSA體系結(jié)構(gòu)的基本思想是：將復(fù)雜的CIMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施過程沿結(jié)構(gòu)方向、建模方向和視圖方向分別作為通

5、用程度維、生命周期維和視圖維三維坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)于從一般到特殊（具體化）、推導(dǎo)求解和逐步生成的三個(gè)過程，以形成CIM開放式體系結(jié)構(gòu)總體礦框架。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)CIMS/OSA的結(jié)構(gòu)框架第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.1.5 我國(guó)在CIMS技術(shù)方面的進(jìn)展十年來，我國(guó)863/CIMS主題在“效益驅(qū)動(dòng)、總體規(guī)劃、重點(diǎn)突破、分步實(shí)施”16字方針的指導(dǎo)下，CIMS在我國(guó)的研究、開發(fā)與應(yīng)用取得了重大進(jìn)展，完成了一批CIMS前沿技術(shù)的研究，開發(fā)了一批具有實(shí)用價(jià)值的CIMS工具產(chǎn)品，建立了十多個(gè)典型的CIMS應(yīng)用工程。 1994年11月，建立在清華大學(xué)的國(guó)家CIMS工程中心獲得美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)（SME）的CIMS應(yīng)

6、用開發(fā)“大學(xué)領(lǐng)先獎(jiǎng)”，這表明我國(guó)CIMS研究達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，我國(guó)CIMS技術(shù)得到國(guó)際社會(huì)的承認(rèn)。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 1995年11月，北京第一機(jī)床廠CIMS工程榮獲美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)的CIMS“工業(yè)領(lǐng)先獎(jiǎng)”，這一進(jìn)步表明我國(guó)的CIMS在工業(yè)應(yīng)用上也進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平。 成都飛機(jī)工業(yè)公司是我國(guó)航天工業(yè)的骨干企業(yè)，實(shí)施CIMS的第一期工程后，麥道（MD）機(jī)頭的裝配周期從12個(gè)月縮短到6個(gè)月，達(dá)到每月生產(chǎn)2架的水平，成為飛機(jī)部件合格的國(guó)際承包商，并將成為美國(guó)麥道公司的MD80/90機(jī)頭的唯一供應(yīng)商。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠是我國(guó)生產(chǎn)大型渦輪壓縮機(jī)的骨干企業(yè)，實(shí)施CIMS工程之后，采

7、用分布環(huán)境下的產(chǎn)品報(bào)價(jià)系統(tǒng)，報(bào)價(jià)從6周縮短到2周，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際API標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)報(bào)價(jià)、財(cái)務(wù)報(bào)價(jià)及商務(wù)報(bào)價(jià)（中英文格式）水平 。 北京第一機(jī)床廠是成功應(yīng)用CIMS的第三個(gè)實(shí)例。在實(shí)施CIMS工程后，超重型數(shù)控龍門銑床的開發(fā)周期從32個(gè)月縮短到24個(gè)月甚至20個(gè)月，加工中心的開發(fā)周期從12個(gè)月縮短到6個(gè)月，顯示了技術(shù)進(jìn)步的巨大威力。 除了上面的幾家，還有上海第二紡織機(jī)械有限公司、鄭州紡織機(jī)械廠、東風(fēng)汽車公司、濟(jì)南第一機(jī)床廠、華寶空調(diào)器廠、中國(guó)時(shí)裝設(shè)計(jì)中心等都是成功利用CIMS的例子第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 然而，CIMS的實(shí)踐并非一帆風(fēng)順。因?yàn)椋?1）企業(yè)經(jīng)常面臨技術(shù)、投資、和人員素質(zhì)問題； 2）在規(guī)劃

8、中，缺少對(duì)企業(yè)結(jié)構(gòu)、功能和車間組織的深入研究； 3）片面強(qiáng)調(diào)高技術(shù)，偏離企業(yè)目標(biāo)，沒有獲得所期望的柔性和經(jīng)濟(jì)效益； 4）在建立CIMS的過程中實(shí)現(xiàn)全面集成困難很大，且花費(fèi)代價(jià)太高； 5）過分強(qiáng)調(diào)信息集成與自動(dòng)化，而忽略了“人”在系統(tǒng)中的作用。 面對(duì)這種情況，CIMS應(yīng)在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷吸收新思想、新觀點(diǎn)、新技術(shù)，從而產(chǎn)生新一代CIMS。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 7.2.1虛擬制造的定義 虛擬制造技術(shù)是利用仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)， 在高性能計(jì)算機(jī)及高速網(wǎng)絡(luò)的支持下，采用群組協(xié)同工作， 通過模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程， 包括產(chǎn)

9、品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)、并進(jìn)行過程管理與控制等。 7.2 虛擬制造技術(shù)（VM）第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)虛擬裝配第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.2.2 虛擬制造的分類第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) VM 的相關(guān)技術(shù)包括： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真技術(shù)、建模技術(shù)、可制造性評(píng)價(jià)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)和多媒體技術(shù)等技術(shù)。 這些技術(shù)早已被廣泛應(yīng)用， VM 是這些技術(shù)的綜合應(yīng)用和發(fā)展， 其中前4 項(xiàng)是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)。 7.2.3 虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在為改善人與計(jì)算機(jī)

10、的交互方式， 提高計(jì)算機(jī)的可靠操作性中產(chǎn)生的。它綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、可視化技術(shù)、多媒體技術(shù)和并行工程等多種科學(xué)技術(shù)， 在計(jì)算機(jī)上生成一種虛擬的、可交互的， 使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感的環(huán)境。 GBurde 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)三角形第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)2、仿真技術(shù)( Simulation Technology) 仿真的基本步驟為： 研究系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)模型確定仿真算法建立仿真模型運(yùn)行仿真模型輸出結(jié)果并分析。 就仿真技術(shù)應(yīng)用的對(duì)象來看， 可將制造業(yè)中的仿真分為四類： 面向產(chǎn)品的仿真; 面向制造工藝和裝備的仿真; 面向生產(chǎn)管理的仿真; 面向企業(yè)其他環(huán)節(jié)的仿真第7章 現(xiàn)代制

11、造系統(tǒng) 3、建模技術(shù)(Modeling Technology) 虛擬制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)在軟件方面就是系統(tǒng)的建模， 因?yàn)樘摂M制造系統(tǒng)本身就是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)在虛擬環(huán)境下的映射， 是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。 虛擬制造系統(tǒng)的建模主要包括： 生產(chǎn)模型的建立、產(chǎn)品模型的建立和工藝模型的建立。 4、可制造性評(píng)價(jià)(Manufacturability Analysis)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) VM 中可制造性評(píng)價(jià)的定義為， 在給定的設(shè)計(jì)信息和制造資源等環(huán)境信息的計(jì)算機(jī)描述下， 確定設(shè)計(jì)特性( 如形狀、尺寸、公差、表面質(zhì)量等) 是否是可制造的， 若是可制造的， 則確定可制造性等級(jí);

12、 若是不可制造的， 判斷引起制造問題的設(shè)計(jì)原因， 如果可能， 則給出修改方案。 未來的虛擬制造系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法要能方便的定位和消除可能的制造瓶頸， 即系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)將定級(jí)依據(jù)反饋給設(shè)計(jì)者; 虛擬制造系統(tǒng)也必須建立自動(dòng)確定重新設(shè)計(jì)方案的算法， 而不是粗略的成本估計(jì)及其定級(jí)標(biāo)準(zhǔn); 它應(yīng)當(dāng)是支持多工藝類型的、能區(qū)分其差異和優(yōu)劣的、并能進(jìn)行多工藝類型的綜評(píng)價(jià)7.2.4 虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)飛行器虛擬制造第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.3 敏捷制造與并行工程技術(shù)7.3.1 敏捷制造（AM） 敏捷制造是改變傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)，利用先進(jìn)制造技術(shù)和信息技術(shù)對(duì)市場(chǎng)的變化作出快速響應(yīng)的一種生產(chǎn)方式；通過可

13、重用、可重組的制造手段與動(dòng)態(tài)的組織結(jié)構(gòu)和高素質(zhì)的工作人員的組成，獲得企業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益。 敏捷制造的基本原理為：采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以分布式結(jié)構(gòu)連接各類企業(yè)，構(gòu)成虛擬制造環(huán)境：以競(jìng)爭(zhēng)合作為原則在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動(dòng)態(tài)選擇成員，組成面向任務(wù)的虛擬公司進(jìn)行快速生產(chǎn)；系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo)是最大限度滿足客戶的需求。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)根據(jù)上述的基本原理，可將敏捷制造的特點(diǎn)歸納為以下幾點(diǎn)：敏捷制造企業(yè)不僅能迅速設(shè)計(jì)、試制全新的產(chǎn)品，而且還易于吸收實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和工藝改革建議，不斷改進(jìn)老產(chǎn)品。 敏捷制造企業(yè)能在整個(gè)生命周期中滿足用戶要求。敏捷制造企業(yè)的生產(chǎn)成本與生產(chǎn)批量無關(guān)。 敏捷制造企業(yè)采用

14、多變的動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)。 敏捷制造企業(yè)通過所建立的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。 敏捷制造企業(yè)把最大限度地調(diào)動(dòng)、發(fā)揮人的作用作為強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)武器。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.3.2 并行工程技術(shù)（CE） 關(guān)于并行工程的定義目前國(guó)際上有多種提法，其基本意思都是指：對(duì)產(chǎn)品開發(fā)生命周期中的一切過程和活動(dòng)，借助信息技術(shù)的支持、在集成的基礎(chǔ)上實(shí)行并行交叉方式的作業(yè)，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，加快產(chǎn)品投入市場(chǎng)的時(shí)間。 并行工程是一種哲理，是一種系統(tǒng)集成化的現(xiàn)代生產(chǎn)方式。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 串、并行工程時(shí)序的比較第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 并行工程采用并行的方式，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就集中產(chǎn)品研制周期中的各有關(guān)工程技術(shù)人員，同步

15、地設(shè)計(jì)或考慮整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的所有因素，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)方式、售后服務(wù)方案等進(jìn)行統(tǒng)籌考慮、協(xié)同進(jìn)行。 在上述并行工程運(yùn)行模式下，每一個(gè)設(shè)計(jì)者可以像在傳統(tǒng)的CAD工作站上一樣進(jìn)行自己的設(shè)計(jì)工作。借助于適當(dāng)?shù)耐ㄐ殴ぞ?，在公共?shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)的支持下，設(shè)計(jì)者之間可以相互進(jìn)行通信，根據(jù)目標(biāo)要求既可隨時(shí)應(yīng)其它設(shè)計(jì)人員要求修改自己的設(shè)計(jì)，也可要求其它的設(shè)計(jì)人員響應(yīng)自己的要求。通過協(xié)調(diào)機(jī)制，群體設(shè)計(jì)小組的多種設(shè)計(jì)工作可以并行協(xié)調(diào)地進(jìn)行 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)并行工程的運(yùn)行模式第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)并行工程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.4 智能制造與精益生產(chǎn)技術(shù)7.4.1 智能制造（IM）

16、智能制造系統(tǒng)（Intelligent Manufacturing System）簡(jiǎn)稱IMS，它是將人工智能融合進(jìn)制造系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)中，通過模擬專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中應(yīng)由專家來完成的那部分活動(dòng)。與常規(guī)制造系統(tǒng)不同，智能制造系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力、自學(xué)習(xí)能力和自組織能力。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)相比，智能制造系統(tǒng)具有如下的特征：（1）自律能力 （2）人機(jī)一體化 （3）靈境（Virtual reality）技術(shù) （4）自組織能力 （5）學(xué)習(xí)能力與自我優(yōu)化能力 （6）自我修復(fù)能力與強(qiáng)大的適應(yīng)性 靈境技術(shù)與人機(jī)界面 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)7.4.2 精益生產(chǎn)（LP） 這是一種全新的生

17、產(chǎn)方式，既不同于歐洲的單件生產(chǎn)方式，也不同于美國(guó)的大批量生產(chǎn)方式，它綜合了單件生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)，使工廠的工人、設(shè)備投資、廠房以及開發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)間等一切投入都大為減少，而生產(chǎn)出的產(chǎn)品和質(zhì)量卻更多更好。 精量生產(chǎn)是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)行方式和市場(chǎng)供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡(jiǎn)，最終達(dá)到包括市場(chǎng)銷售在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好的結(jié)果。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)精良生產(chǎn)方式的特點(diǎn)（1）強(qiáng)調(diào)以“人”為中心的人-機(jī)系統(tǒng)（2）以用戶為“上帝”（3）組織機(jī)構(gòu)上以“精簡(jiǎn)”為手段（4）Team Work和并行設(shè)計(jì)（5）JIT供貨方式（6）“零

18、缺陷”工作目標(biāo)第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)精良生產(chǎn)的體系構(gòu)成 精良生產(chǎn)體系就是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下的、以小組方式工作的并行工作方式。如精良生產(chǎn)體系比作一幢大樓，它的三根支柱就是：（1）全面質(zhì)量管理，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到零缺陷目標(biāo)的主要措施；（2）準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和零庫(kù)存，它是縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本的主要方法；（3）成組技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)多品種、按顧客定單組織生產(chǎn)、擴(kuò)大批量、降低成本的技術(shù)基礎(chǔ)。 精良生產(chǎn)的體系構(gòu)成第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 7.5 反求設(shè)計(jì)與快速成形制造技術(shù)7.5.1 反求設(shè)計(jì) 反求設(shè)計(jì)(Reverse Design) 是以先進(jìn)的產(chǎn)品或技術(shù)為對(duì)象，進(jìn)行深入的分析研究，探索并掌握其關(guān)鍵技術(shù)，在消化、吸

19、收的基礎(chǔ)上，開發(fā)出同類型創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是通過工程師的創(chuàng)造性勞動(dòng)，將一個(gè)事先并不知道的事物變?yōu)槿祟愋枨蠛拖矏鄣漠a(chǎn)品。 概括地說，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是由未知到已知、由想象到現(xiàn)實(shí)的過程。反求設(shè)計(jì)則是從已知事物的有關(guān)信息(包括實(shí)物、技術(shù)資料文件、照片、廣告、情報(bào)等) 出發(fā)，去尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性，先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等，并且充分消化和吸收，而更重要的是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)、挖潛進(jìn)行再創(chuàng)造。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 反求設(shè)計(jì)分為兩個(gè)階段：反求對(duì)象分析階段與設(shè)計(jì)階段。反求對(duì)象分析階段：通過對(duì)原有產(chǎn)品的剖析、尋找原產(chǎn)品的技術(shù)缺陷、吸取其技術(shù)精華、關(guān)鍵技術(shù)，為改進(jìn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出方向。反求設(shè)計(jì)階段：在對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)

20、行反求分析的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行測(cè)繪仿制、開發(fā)設(shè)計(jì)和變異設(shè)計(jì)，研制出符合市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品。 （1）反求對(duì)象設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的分析（2）反求對(duì)象功能原理方案分析（3）反求對(duì)象材料的分析（4）反求對(duì)象工藝分析第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)反求工程設(shè)計(jì)程序第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 7.5.2 快速成型制造技術(shù) 快速成形技術(shù)（Rapid Prototyping Technology，簡(jiǎn)稱RP）是20世紀(jì)80年代國(guó)外發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它完全是順應(yīng)快速開發(fā)產(chǎn)品的客觀需要而產(chǎn)生的。快速成形技術(shù)與虛擬制造技術(shù)一起，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù)。 快速成形技術(shù)是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)來實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)

21、到三維實(shí)體原型制造的機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)。它是采用軟件離散化和材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)實(shí)體的成型。 第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 快速成形技術(shù)原理第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 快速成形技術(shù)原理第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 進(jìn)行快速成形技術(shù)制造實(shí)體樣件時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行：（1）由CAD軟件設(shè)計(jì)出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型，按照一定的厚度在Z向?qū)ι傻腃AD模型進(jìn)行切面分層，生成每個(gè)截面的二維平面信息。（2）對(duì)二維層面信息進(jìn)行工藝處理，選擇合適的加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具移動(dòng)軌跡和數(shù)控加工代碼。（3）對(duì)加工過程進(jìn)行仿真，確保定數(shù)控加工代碼正確無誤。（4）利用數(shù)控裝置控制激光束或其它工具的運(yùn)動(dòng)，在當(dāng)前層上進(jìn)行輪廓掃描，加工出適當(dāng)?shù)?/p>

22、截面形狀。（5）鋪上一層新的成型材料，進(jìn)行下一層面的加工，如此重復(fù)，直到整個(gè)零件加工完畢。第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)激光 快速成型 實(shí)例第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)快速成形技術(shù)的特點(diǎn)1）高度柔性化2）技術(shù)高度集成化3）成形的快速性4）制造技術(shù)的全數(shù)字化5）材料使用的廣泛化6）生產(chǎn)過程更環(huán)保第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)快速成形技術(shù)的分類按不同成形材料分類，快速成形可分為以下幾種：1）液態(tài)材料成形2）離散顆粒成形3）實(shí)體薄片成形按不同成形工藝分類，快速成形可分為：1）光固化成形法（SLA）2）疊層實(shí)體制造法（LOM）3）選擇性激光燒結(jié)法（SLS）4）熔融沉積成形法（FDM）第7章 現(xiàn)代制造系統(tǒng) 快速成形技術(shù)的主要工藝方法1. 光固化成形法（Stereo Lithography Apparatus ，SLA）SLA快速原型法