先進制造技術(shù)

7.1.2成組技術(shù)概述

7.1.3零件的分類編碼系統(tǒng)

7.1.4成組加工的工藝

實施成組加工工藝的根本步驟如下：

(1)選擇適合于企業(yè)特點的零件分類編碼系統(tǒng)，并對本企業(yè)的零件進行編碼。

(2)對已編碼的零件按其工藝相似程度劃分成零件組。

(3)擬定成組工藝路線。

(4)選擇機床設(shè)備,確定成組加工的生產(chǎn)組織形式。

(5)設(shè)計、制造成組加工的工藝裝備。

(6)計算經(jīng)濟效益。一成組加工的工藝準(zhǔn)備工作

1零件分類和編碼。

2擬定各類零件的工藝過程。

3選擇機床，計算機床負荷。

4設(shè)計成組夾具及刀具和調(diào)整方案。

§7.1.4成組加工的工藝

二成組技術(shù)的生產(chǎn)組織形式

1成組零件單機

2成組生產(chǎn)單元

3成組流水線

一零件的特征矩陣二分組方法1特證數(shù)據(jù)法

2碼域法

§7.1.5分類編組方法1.CNC的組成

2.CNC裝置的功能3.CNC系統(tǒng)的特點§7.2.1計算機數(shù)字控制(CNC)

1.適應(yīng)控制數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成

2.約束適應(yīng)控制〔ACC〕

3.最正確適應(yīng)控制〔ACO〕

4.AC系統(tǒng)的優(yōu)點§7.2.3適應(yīng)控制(AC)

§7.3

.1柔性制造系統(tǒng)概述

§7.3.2柔性制造系統(tǒng)的功能及適應(yīng)范圍§7.3.3柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成§7.3.4FMS的分類

1．FMC〔柔性加工單元〕。2.FMC群

3.FMS〔典型〕。

4.FTL〔FlexibleTransferLine〕§7.3.5.FMS的關(guān)鍵技術(shù)§7.3.6FMS的設(shè)計與實施§7.3

柔性制造系統(tǒng)(FMS)

1.CIMS的概念與結(jié)構(gòu)2.管理信息系統(tǒng)〔MIS〕〔1〕物料需求方案〔MRP〕〔2〕生產(chǎn)資源方案〔MRPⅡ〕〔3〕計算機集成生產(chǎn)管理系統(tǒng)CIPMS§7.4.1計算機集成制造系統(tǒng)〔CIMS〕

l．IMS與CIMS

2．智能制造

1〕智能制造系統(tǒng)

2〕智能加工與智能機床

§7.4.2智能制造系統(tǒng)〔IMS〕

CAPP具有以下意義：〔1〕可以代替工藝工程師的繁重勞動；〔2〕提高工藝過程設(shè)計質(zhì)量；〔3〕縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高生產(chǎn)率；〔4〕減少工藝過程設(shè)計費用及制造費用；〔5〕在計算機集成制造系統(tǒng)中，計算機輔助工藝設(shè)計是連接計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造的橋梁?！?.5.1CAPP的根本概念CAPP的主要功能是：CAPP的分類：①派生型〔變異型〕②創(chuàng)成型③綜合型〔半創(chuàng)成型〕④交互型⑤智能型

1、派生型CAPP的根本原理

2、派生型CAPP的開發(fā)與設(shè)計過程

1〕根據(jù)產(chǎn)品特點，選擇適宜的編碼系統(tǒng)，對零部件進行編碼，建立零件特征矩陣。

2〕對零件分類成組，建立零件組特征矩陣。

3〕設(shè)計主樣件，編制標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。

4〕將各零件組特征矩陣和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程輸入計算機并編制檢索和修改的有關(guān)程序，建立系統(tǒng)?！?.5.2派生型CAPP系統(tǒng)

圖7-1變異型CAPP的結(jié)構(gòu)返回3、各種工藝信息的代碼〔數(shù)字〕化

1〕零件上各種型面的數(shù)字化

2〕典型工藝路線的數(shù)字化

3〕工序及工步具體內(nèi)容的數(shù)字化

4、系統(tǒng)的使用圖7-2軸件各外表的編碼代號返回

1、創(chuàng)成型CAPP的根本原理

創(chuàng)成法CAPP是在計算機軟件系統(tǒng)中收集了大量工藝數(shù)據(jù)和加工知識，并在此根底上建立一系列的決策邏輯，形成工藝數(shù)據(jù)庫和加工知識庫。2、創(chuàng)成型CAPP的開發(fā)與設(shè)計過程

創(chuàng)成型CAPP的開發(fā)過程如下：

1〕明確設(shè)計對象，即所設(shè)計的CAPP適合于哪種類型的零件。

2〕對本類零件進行工藝分析，明確構(gòu)成零件的外表及其加工方法。

3〕建立各加工方法的加工能力和經(jīng)濟精度等數(shù)據(jù)庫文件。

4〕建立工藝設(shè)計決策邏輯和決策方法的模型?！?.5.3創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)

圖7-3創(chuàng)成型CAPP的結(jié)構(gòu)返回3、加工方法的選擇

任何機械零件都是由各種外表構(gòu)成的，每個外表都要經(jīng)過不同的加工工序來到達要求。一個外表元素的加工序列用下面的公式表示：

S=(p1、f1，p2、f2，p3、f3，......,pn、fn)

即先用加工方法(工序)p1加工出中間形狀f1,再用加工方法p2加工出中間形狀f2,......,直到到達合格為止。

選擇加工方法需考慮的因素可用下式表示：

P=

f〔

M，G，D，T01，Sj，Mc，Q,Cp〕式中：P—所選擇的加工方法；

M—工件材料；

G—外表形狀；

D—工件尺寸；

T01—公差〔包括尺寸、形位公差〕；

Sj—外表粗糙度；

Mc—使用的機床設(shè)備；

Q—生產(chǎn)綱領(lǐng)；

Cp—生產(chǎn)費用。4、工藝路線安排

工藝路線安排是工藝過程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，由于工藝路線安排比較靈活，考慮因素也很多?？捎孟率奖硎荆?/p>

S=

f〔P，Mc，G，Deu，Tec,Cp〕式中：S—工藝路線；

P—所選擇的加工方法的集合；

Mc—加工機床集合；

G—零件各外表的幾何形狀；

Deu—各外表的形位公差；

Tec—工藝因素；

Cp—加工費用。5、加工設(shè)備與工藝裝備〔夾具、刀具〕的選擇

根據(jù)選擇機床時需要考慮的因素，加工機床的選擇可用下式表示：

Mc=f(P,Fe,Pm,Ame)式中：Mc—選擇的機床；

P—加工方式〔要考慮外表形狀G、尺寸D、公差T01、生產(chǎn)費用Cp等〕；

Fe—切削力；

Pm—切削功率；

Ame—機床利用率。6、工藝尺寸的換算

工藝尺寸的換算包括加工余量的選擇，工序尺寸及其公差確實定等。一般由后面往前推，即根據(jù)零件圖的要求，確定最終尺寸與公差，再選定加工余量推出前一工序的尺寸。公差可根據(jù)該工序的加工方法的經(jīng)濟精度確定。當(dāng)有些工序需基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時要進行尺寸鏈計算。7、切削參數(shù)的選擇

切削參數(shù)是指切削速度〔v〕、進給量〔f〕、背吃刀量〔ap〕，這是影響外表質(zhì)量、加工精度、和加工本錢的主要參數(shù)。選擇過程是：先按外表質(zhì)量要求確定ap及f的界限；再按切削力的限制計算f，然后計算切削速度、切削功率及加工時間。8、決策表與決策樹

創(chuàng)成型CAPP設(shè)計的核心內(nèi)容是各種決策邏輯的表達和實現(xiàn)。而決策表與決策樹是系統(tǒng)分析和設(shè)計的傳統(tǒng)方法。

1〕決策樹由根、節(jié)點和分枝組成。樹的分枝表示條件〔E〕，節(jié)點終結(jié)處表示動作〔A〕。如圖7-4所示，E1表示是孔，E4表示位置度要求高，需用坐標(biāo)〔或數(shù)控〕鏜才能到達。圖7-4選擇加工方法的決策樹返回2〕決策表是描述事件之間邏輯關(guān)系表格，如圖7-5所示。圖中用雙線將表劃為四個區(qū)域，左上區(qū)為條件說明區(qū)；右上區(qū)每一列表達一條規(guī)那么，“T〞表示滿足所在行的條件；左下區(qū)為決策說明區(qū)；右下區(qū)為決策行動區(qū)，數(shù)字表示采取的動作順序。如第9列，表示孔的位置度和孔徑公差要求高時，需安排鉆—半精鏜—精鏜—坐標(biāo)鏜。圖7-5選擇加工方法的決策表§7.6.1快速成形

1快速自動成型的根本原理2快速自動成型技術(shù)中的產(chǎn)品生產(chǎn)過程為：

1〕概念設(shè)計；

2〕CAD建模；

3〕快速成型制造；〔圖7-6〕

4〕產(chǎn)品制成。圖7-6快速成形的生產(chǎn)過程返回2快速自動成型的特點

1〕可適合于CAD/CAM集成的需要；

2〕實現(xiàn)從設(shè)計到制造過程完全自動化；

3〕可直接從材料制造出零件，不需要任何切削加工；

4〕由于不需要工藝處理，不需要工藝設(shè)計，大大方便設(shè)計工作；

5〕不需要從設(shè)計到制造的信息轉(zhuǎn)換；

6〕不需要工裝夾具、刀具、模具。3主要開展方向

1〕LOM技術(shù)：層壓物體制造(圖7-7〕，2〕粉末燒結(jié)技術(shù)：〔圖7-8〕

圖7-7層壓物體制造圖7-8

激光粉末冶金3〕沉積成型技術(shù)：擠壓成型〔見圖7-9〕是用計算機控制噴射頭噴出的材料〔由熱塑性聚合物或蠟制成的細絲〕逐層熔融沉積制造零件。圖7-10為采用固體粉末作原材料，但零件是逐層按所要求形狀粘接而成。

4〕聚合物燒結(jié)技術(shù)：其工作原理是有選擇性地把光輻射到光敏樹脂〔液態(tài)〕上使之固化，從而形成所需要的零件。圖7-9

擠壓成型圖7-10

三維粘接成型

1.制造的敏捷性

2.敏捷企業(yè)

〔1〕組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)是封裝模塊?！?〕系統(tǒng)具有兼容性?！?〕輔助子系統(tǒng)可置換?！?〕子系統(tǒng)能跨層次交互。

〔5〕按動態(tài)最遲連接的原那么來建立系統(tǒng)?！?〕信息管理和運作控制應(yīng)采用自律分布式結(jié)構(gòu)?！?〕組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)相互之間保持自治關(guān)系?！?〕系統(tǒng)規(guī)?？梢詳U大或縮小。〔9〕組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)應(yīng)保持一定冗余?！?0〕系統(tǒng)采用可擴展的框架結(jié)構(gòu)。§7.7.1敏捷制造(AM)

3、動態(tài)聯(lián)盟的組成及其特點

〔1〕盟主。

〔2〕盟員。

特點：

〔1〕時限性。

〔2〕虛實性?！?〕協(xié)同性?！?.7.2敏捷制造(2)

4．敏捷化工程的結(jié)構(gòu)和支撐技術(shù)

組成結(jié)構(gòu)框架的關(guān)鍵因素有以下特征：

〔1〕對企業(yè)竟?fàn)幠芰τ兄卮笥绊懀?/p>

〔2〕雖有成功的實例，但其實現(xiàn)機制還沒有被充分認(rèn)識；

〔3〕工業(yè)界已看到其重要性，準(zhǔn)備付諸實施；

〔4〕不包括那些雖然重要，但已被廣闊企業(yè)理解并采用的因素。

信息技術(shù)是實施敏捷化工程的根底，支撐技術(shù)如下：

〔1〕計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)?！?〕信息集成技術(shù)。

〔3〕電子數(shù)據(jù)交換〔EDI〕標(biāo)準(zhǔn)化。〔4〕并行工程技術(shù)?！?〕建模與仿真技術(shù)。

§7.8精益生產(chǎn)〔LP〕

精益生產(chǎn)〔LeanProduction〕又譯為精良生產(chǎn)、精簡生產(chǎn)，即精益求精。它是人們在生產(chǎn)實踐活動中不斷總結(jié)、改進、完善而形成的一種先進生產(chǎn)模式。

豐田模式采取了如下對策：

〔1〕按訂單組織生產(chǎn)?！?〕按新產(chǎn)品開發(fā)組織工作組。

〔3〕成立生產(chǎn)班組井強化其職能。。

〔4〕組建準(zhǔn)時供貨的協(xié)作體系。〔5〕激發(fā)職工的主動性。1．福特生產(chǎn)模式與豐田生產(chǎn)模式

〔1〕以用戶為“〞?！?〕以職工為中心?！?〕以“精簡〞為手段?！?〕綜合工作組和并行設(shè)計?！?〕準(zhǔn)時〔JIT〕供貨方式?！?〕“零缺陷〞工作目標(biāo)。2．精益生產(chǎn)及其特征

單元測試七

7-1.1簡述計算機輔助制造〔CAM〕的概念。7-1.2簡述成組技術(shù)〔GT〕編碼的目的。7-1.3我國自己編制較常用的編碼方法有哪幾種？7-1.4簡述計算機數(shù)控〔CNC〕的概念。7-1.5簡述直接數(shù)字控制〔DNC〕的概念。7-1.6簡述適應(yīng)控制〔AC〕的概念。7-1.7簡述柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕的概念及適用范圍。7-1.8簡述FMS的組成。7-1.9簡述FMS需要哪些關(guān)鍵技術(shù)？7-1.10簡述FMS的設(shè)計步驟。7-1.11簡述集成制造系統(tǒng)〔CIMS〕的概念及其構(gòu)成。7-1.12簡述計算機輔助工藝過程設(shè)〔CAPP〕的概念。7-1.13簡述快速成形〔MRP〕的原