數(shù)字化制造技術(shù)

數(shù)字化制造渝州科技職業(yè)學(xué)院

謝政2009.5一、什么是數(shù)字化制造。二、數(shù)字化制造的起源及發(fā)展。三、數(shù)字化制造的主要內(nèi)容。四、數(shù)字化制造的核心技術(shù)及舉例。五、數(shù)字化制造的未來講述的內(nèi)容制造的戰(zhàn)略地位制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動創(chuàng)造了人類，而勞動是從制造工具開始的。

——恩格斯《自然辯證法》人猿相揖別，只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。

——毛澤東《賀新郎·讀史》人類社會發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外，還應(yīng)包括“制造”。沒有制造，就沒有人類。制造是“永遠不落的太陽”。一、什么叫數(shù)字化制造1、什么是數(shù)字化？

數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼，引入計算機內(nèi)部，進行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。計算機技術(shù)的發(fā)展，使人類第一次可以利用極為簡潔的“0”和“1”編碼技術(shù)，來實現(xiàn)對一切聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)的編碼、解碼。各類信息的采集、處理、貯存和傳輸實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和高速處理。2、數(shù)字化技術(shù)的重要性數(shù)字化是數(shù)字計算機的基礎(chǔ)。數(shù)字化是多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)：數(shù)字、文字、圖象、語音，包括虛擬現(xiàn)實，因此用數(shù)字媒體就可以代表各種媒體，就可以描述千差萬別的現(xiàn)實世界。數(shù)字化是軟件技術(shù)的基礎(chǔ)，是智能技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)字化是信息社會的技術(shù)基礎(chǔ)。尼葛洛龐帝（Negroponte）提出了《數(shù)字化生存》。3、數(shù)字化技術(shù)的與傳統(tǒng)制造的結(jié)合必然性數(shù)字化引起了人類社會的前所未有的廣度和深度變革。人類社會發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外，還應(yīng)包括“制造”。兩者的結(jié)合是歷史的必然進程。4、對數(shù)字化制造概念（digitalmanufacturetechnology）的各種認識。有人認為數(shù)字化制造就是NC，簡稱數(shù)控（NumericalControl）。它是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。進一步有人認是CNC，CNC是計算機數(shù)字控制(Computernumericalcontrol)的簡稱。用數(shù)控技術(shù)實施加工控制的機床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床稱為數(shù)控機床。還有人認為數(shù)字化制造就是CAD（computeraideddesign，計算機輔助設(shè)計）/CAM計算機輔助制造（computeraidedmanufacturing）集成。cad就是利用計算機幫助工程設(shè)計人員進行設(shè)計，主要應(yīng)用于機械、電子等產(chǎn)品的總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等環(huán)節(jié)。一個完善的cad系統(tǒng)，應(yīng)包括交互式圖形程序庫、工程數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。對于產(chǎn)品或工程的設(shè)計，借助cad技術(shù)，可以大大縮短設(shè)計的周期，提高設(shè)計效率目前cam的概念已經(jīng)狹義化了，一般僅指根據(jù)二維或三維模型進行數(shù)控編程的相關(guān)技術(shù)。認為數(shù)字化制造就是柔性制造系統(tǒng)FMS(FlexibleManufacturingSystem)：是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，能適應(yīng)加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)。

FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲運系統(tǒng)，并由計算機進行控制，故能自動調(diào)整并實現(xiàn)一定范圍內(nèi)多種工件的成批高效生產(chǎn)(即具有“柔性”)，并能及時地改變產(chǎn)品以滿足市場需求。FMS兼有加工制造和部分生產(chǎn)管理兩種功能，因此能綜合地提高生產(chǎn)效益。認為數(shù)字化制造就是CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）意思是計算機集成制造系統(tǒng)。它是隨著計算機輔助設(shè)計與制造的發(fā)展而產(chǎn)生的。它是在信息技術(shù)，自動化技術(shù)與制造的基礎(chǔ)上，通過計算機技術(shù)把分散在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中各種孤立的自動化子系統(tǒng)有機地集成起來，形成適用于多品種、小批量生產(chǎn)，實現(xiàn)整體效益的集成化和智能化制造系統(tǒng)。它把系統(tǒng)的范圍擴展到了市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、檢驗、銷售及售后服務(wù)等的全過程。5、數(shù)字化制造（digitalmanufacturetechnology）的定義術(shù)語性定義：在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實、計算機網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶的需求。迅速收集資源信息，對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規(guī)劃和重組，實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計和功能的仿真以及原型制造。進而快速生產(chǎn)出達到用戶要求性能的產(chǎn)品整個制造全過程。6、數(shù)字化制造定義的內(nèi)涵數(shù)字化制造就是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化，它是制造技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融和、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢。

內(nèi)涵三個層面以設(shè)計為中心的數(shù)字制造

以控制為中心的數(shù)字制造

以管理為中心的數(shù)字制造

設(shè)計數(shù)字化管路設(shè)計強度分析結(jié)構(gòu)分析數(shù)字預(yù)裝配CAM裝配過程仿真裝配過程仿真制造裝備數(shù)字化管理數(shù)字化制造ERPPDMCRMERPPDMSCMERPSCMWCSERPWCSCRM工程供應(yīng)商用戶7、數(shù)字化制造的目地提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低工作強度。一句話，在數(shù)字化的準(zhǔn)動下，最大程度地解放制造生產(chǎn)力。

二、數(shù)字化制造的起源及發(fā)展1、NC機床的出現(xiàn)1952年，美國麻省理工學(xué)院首先實現(xiàn)了三坐標(biāo)銑床的數(shù)控化，數(shù)控裝置采用真空管電路。1955年，第一次進行了數(shù)控機床的批量制造。動機：自由曲面的精度加工。加工對象：直升飛機的旋翼等。2、CAM處理系統(tǒng)APT出現(xiàn)1955年美國麻省理工學(xué)院(MIT)伺服機構(gòu)實驗室公布了APT(AutomaticallyProgrammedTools)系統(tǒng)。其中的數(shù)控編程主要是發(fā)展自動編程技術(shù)。這種編程技術(shù)是由編程人員將加工部位和加工參數(shù)以一種限定格式的語言(自動編程語言)寫成所謂源程序，然后由專門的軟件轉(zhuǎn)換成數(shù)控程序。3、加工中心的的出現(xiàn)1958年美國K&T公司研制出帶ATC(自動刀具交換裝置)的加工中心。同年，美國UT公司首次把銑鉆等多種工序集中于一臺數(shù)控銑床中，通過自動換刀方式實現(xiàn)連續(xù)加工，成為世界上第一臺加工中心。4、CAD軟件的出現(xiàn)1963年于美國出現(xiàn)了cad的商品化的計算機繪圖設(shè)備，進行二維繪圖。70年代，發(fā)展出現(xiàn)了三維的cad表現(xiàn)造型系統(tǒng)，中期出現(xiàn)了實體造型。5、FMS系統(tǒng)的出現(xiàn)1967年，美國實現(xiàn)了多臺數(shù)控機床連接而成的可調(diào)加工系統(tǒng)，最初的FMS（Flexiblemanufacturingsystem）6、CAD/CAM的融合進入70年代，CAD、CAM開始走向共同發(fā)展的道路。由于CAD與CAM所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，在CAD／CAM技術(shù)發(fā)展初期，主要工作是開發(fā)數(shù)據(jù)接口，溝通CAD和CAM之間的信息流。不同的CAD、CAM系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)格式規(guī)定，都要開發(fā)相應(yīng)的接口，不利于CAD／CAM系統(tǒng)的發(fā)展。在這種背景下，美國波音公司和GE公司于1980年制定了數(shù)據(jù)交換規(guī)范IGES(1nitiaGraphicsExchangeSpecifications)。這一規(guī)范后來被認可為美ANSI標(biāo)準(zhǔn)。7、CIMS的出現(xiàn)和應(yīng)用80年代中期，出現(xiàn)CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）計算機集成制造系統(tǒng)，波音公司成攻應(yīng)用于飛機設(shè)計，制造，管理，將原需八年的定型生產(chǎn)縮短至三年。8、CAD/CAM軟件的空前繁榮80年代末期至今，CAD/CAM一體化三維軟件大量出現(xiàn)，如：CADAM，CATIA，UG，I-DEAS，Pro／E，ACIS，MASTERCAM等，并應(yīng)用到機械、航空航天、汽車、造船等領(lǐng)域。

9、快速成型（RP）快速成型（RapidPrototyping）技術(shù)是90年代發(fā)展起來的，被認為是近年來制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，其對制造業(yè)的影響可與數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)相媲美。RP系統(tǒng)綜合了機械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)，激光技術(shù)及材料科學(xué)技術(shù)，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想物化為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而可以對產(chǎn)品設(shè)計進行快速評價、修改及功能試驗，有效地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。三、數(shù)字化制造的主要內(nèi)容數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的結(jié)合即數(shù)字化制造技術(shù)，這是一種廣義概念，包括數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化控制、數(shù)字化加工、數(shù)字化裝配、數(shù)字化檢測、數(shù)字化工廠及數(shù)字化管理等多方面的內(nèi)容。由于數(shù)字化技術(shù)具有可變性、離散性、可視性、可控性、共享性等特點，產(chǎn)生了很多新的現(xiàn)代設(shè)計方法、創(chuàng)新工藝技術(shù)和先進管理模式。數(shù)字定義可變可控可視共享參數(shù)化模塊化設(shè)計虛擬產(chǎn)品開發(fā)方法數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床異地協(xié)同設(shè)計制造反求與快速原型制造離散引發(fā)裝備重大革命，數(shù)字化制造奠定基礎(chǔ)20世紀制造技術(shù)的重大突破引發(fā)全球制造模式和跨國企業(yè)出現(xiàn)將人的觀察、思維、想象和操作集為一體實現(xiàn)快速設(shè)計，保證設(shè)計質(zhì)量有限元分析工程圖裝配加工

零件模型主要內(nèi)容介紹1、計算機輔助設(shè)計（CAD）2、計算機輔助工程分析（CAE）3、計算機輔助制造（CAM）4、計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP）5、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理（PDM）6、企業(yè)資源計劃（ERP）7、反求工程技術(shù)（RE）8、快速成型技術(shù)（RP）1、計算機輔助設(shè)計CAD

CAD在早期是英文ComputerAidedDrawing(計算機輔助繪圖)的縮寫，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，人們逐步的認識到單純使用計算機繪圖還不能稱之為計算機輔助設(shè)計。真正的設(shè)計是整個產(chǎn)品的設(shè)計，它包括產(chǎn)品的構(gòu)思、功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、加工制造等，二維工程圖設(shè)計只是產(chǎn)品設(shè)計中的一小部分。于是CAD的縮寫由ComputerAidedDrawing改為ComputerAidedDesign，CAD也不再僅僅是輔助繪圖，而是協(xié)助創(chuàng)建、修改、分析和優(yōu)化的設(shè)計技術(shù)。有人認為CAD就是AutoCAD，這種觀點是片面的。實際上AutoCAD是眾多CAD軟件中的一種，而不能代表CAD全部。

CAD有狹義和廣義之分，狹義CAD就是單純的計算機輔助設(shè)計，而廣義CAD則是CAD/CAE/CAPP/CAM的高度集成。吊車車倉CADUG輔助液壓管路設(shè)計2、計算機輔助工程分析（CAE）

CAE(ComputerAidedEngineering)通常指有限元分析和機構(gòu)的運動學(xué)及動力學(xué)分析。有限元分析可完成力學(xué)分析(線性.非線性.靜態(tài).動態(tài))；場分析(熱場、電場、磁場等)；頻率響應(yīng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。機構(gòu)分析能完成機構(gòu)內(nèi)零部件的位移、速度、加速度和力的計算，機構(gòu)的運動模擬及機構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。3、計算機輔助制造（CAM）CAM（ComputerAidedManufacture）是計算機輔助制造的縮寫，能根據(jù)CAD模型自動生成零件加工的數(shù)控代碼，對加工過程進行動態(tài)模擬、同時完成在實現(xiàn)加工時的干涉和碰撞檢查。CAM系統(tǒng)和數(shù)字化裝備結(jié)合可以實現(xiàn)無紙化生產(chǎn)，為CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

CAM中最核心的技術(shù)是數(shù)控技術(shù)。通常零件結(jié)構(gòu)采用空間直角坐標(biāo)系中的點、線、面的數(shù)字量表示，CAM就是用數(shù)控機床按數(shù)字量控制刀具運動，完成零件加工。數(shù)控加工主要分程序編制和加工過程兩個步驟。程序編制是根據(jù)圖紙或CAD信息，按照數(shù)控機床控制系統(tǒng)的要求，確定加工指令，完成零件數(shù)控程序編制；加工過程是將得到的數(shù)控程序傳輸給數(shù)控機床，控制機床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床，使刀具和工件嚴格按執(zhí)行程序的規(guī)定相對運動，加工出符合要求的零件。4、計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP）

世界上最早研究CAPP的國家是挪威，始于1966年，并于1969年正式推出世界上第一個CAPP系統(tǒng)AutoPros，并于1973年正式推出商品化AutoPros系統(tǒng)。美國是60年代末開始研究CAPP的，并于1976年由CAM-I公司推出頗具影響力的CAP-I'sAutomatedProcessPlanning系統(tǒng)。從60年代末，先后出現(xiàn)了在設(shè)計方式上不同的兩類系統(tǒng)，即：派生式系統(tǒng)已從單純的檢索式發(fā)展成為今天具有不同程度的修改、編輯和自動篩選功能的系統(tǒng)，融合了部分創(chuàng)成式的原則和方法。創(chuàng)成式系統(tǒng)其研究與開發(fā)始于70年代中期，而且很快得到普遍重視，被認為是有前途的方法，但實踐結(jié)果并不理想。

5、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理PDM

隨著CAD技術(shù)的推廣，原有技術(shù)管理系統(tǒng)難以滿足要求。在采用計算機輔助設(shè)計以前，產(chǎn)品的設(shè)計、工藝和經(jīng)營管理過程中涉及到的各類圖紙、技術(shù)文檔、工藝卡片、生產(chǎn)單、更改單、采購單、成本核算單和材料清單等均由人工編寫、審批、歸類、分發(fā)和存檔，所有的資料均通過技術(shù)資料室進行統(tǒng)一管理。自從采用計算機技術(shù)之后，上述與產(chǎn)品有關(guān)的信息都變成了電子信息。簡單地采用計算機技術(shù)模擬原來人工管理資料的方法往往不能從根本上解決先進的設(shè)計制造手段與落后的資料管理之間的矛盾。要解決這個矛盾，必須采用PDM技術(shù)。

PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是從管理CAD/CAM系統(tǒng)的高度上誕生的先進的計算機管理系統(tǒng)軟件。它管理的是產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。工程技術(shù)人員根據(jù)市場需求設(shè)計的產(chǎn)品圖紙和編寫的工藝文檔僅僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)中的一部分。PDM系統(tǒng)除了要管理上述數(shù)據(jù)外，還要對相關(guān)的市場需求、分析、設(shè)計與制造過程中的全部更改歷程、用戶使用說明及售后服務(wù)等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一有效的管理。

PDM關(guān)注的是研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)。6、企業(yè)資源計劃ERP

EnterpriseResourcePlanning

企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，對企業(yè)的所有資源（物流、資金流、信息流、人力資源）進行整合集成管理，采用信息化手段實現(xiàn)企業(yè)供銷鏈管理，從而達到對供應(yīng)鏈上的每一環(huán)節(jié)實現(xiàn)科學(xué)管理。ERP系統(tǒng)集中信息技術(shù)與先進的管理思想于一身，成為現(xiàn)代企業(yè)的運行模式，反映時代對企業(yè)合理調(diào)配資源，最大化地創(chuàng)造社會財富的要求，成為企業(yè)在信息時代生存、發(fā)展的基石。在企業(yè)中，一般的管理主要包括三方面的內(nèi)容：生產(chǎn)控制（計劃、制造）、物流管理（分銷、采購、庫存管理）和財務(wù)管理（會計核算、財務(wù)管理）企業(yè)資源計劃ERP

EnterpriseResourcePlanning

ERP的基本核心—MRP（物料需求計劃）最大的收益點貫穿企業(yè)的紅線源頭成本控制點7、反求工程技術(shù)RE（ReverseEngineering）：對實物作快速測量，并反求為可被3D軟件接受的數(shù)據(jù)模型，快速創(chuàng)建數(shù)字化模型（CAD）。進而對樣品進而作修改和詳細設(shè)計，達到快速開發(fā)新產(chǎn)品的目的。屬于數(shù)字化測量領(lǐng)域。

8、快速成型RP技術(shù)(RapidPrototyping)

將數(shù)字化模型（CAD）快速制成樣品。

分層資料生成示意圖立體光成型技術(shù)的基本原理是利用光敏樹脂的特性，利用紫外光照使液體樹脂分層固化，每層固化樹脂的形狀由RP軟件確定，由計算機控制激光柱在X-Y方向上移動。每層固化完畢后，升降臺（圖中部件29）向Z方向移動，以便激光柱成型下一層樹脂。若制品是實體件，根據(jù)制品的形狀僅成型制品外部，再將制品移至紫外線箱進行照射，使制品內(nèi)部可以固化。

無限的成形的特點由于快速成型制造是將制品離散成為相互獨立的層并將各層獨立制造，這就使快速成型工藝具有其它傳統(tǒng)制造工藝所不具備的特點。快速成型制品最具有誘惑力的特點就在于制品幾何外形幾乎沒有任何限制，具有極大的獨立性和自由度，比如倒凹形的、外伸形的、自由形式以及基本的幾何形狀都可以用快速成型技術(shù)實現(xiàn)。例如使用SLS工藝，由于不需要支架，同時零件也不需要夾具而可以在加工位置上擺放成任意位置，這樣SLS就可以向被加工件提供近乎無限的幾何可能性無限的復(fù)雜的產(chǎn)品四、數(shù)字化制造的核心技術(shù)及應(yīng)用舉例數(shù)字化制造技術(shù)涉及面很廣，其中所包含的三在核心技術(shù)分別為：數(shù)字化建模仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)數(shù)字化建模數(shù)字化制造系統(tǒng)是現(xiàn)實制造系統(tǒng)在數(shù)字化環(huán)境下的映射，是現(xiàn)實制造系統(tǒng)的模型化、形式化和數(shù)字化的抽象描述和表示。數(shù)字化制造系統(tǒng)的建模應(yīng)包括：生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型的信息體系結(jié)構(gòu)。仿真技術(shù)

仿真就是應(yīng)用計算機對復(fù)雜的現(xiàn)實系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計性能。由于仿真是以系統(tǒng)模型為對象的研究方法，而不干擾實際生產(chǎn)系統(tǒng)，同時仿真可以利用計算機的快速運算能力，用很短時間模擬實際生產(chǎn)中需要很長時間的生產(chǎn)周期，因此可以縮短決策時間，避免資金、人力和時間的浪費。而且計算機還可以重復(fù)仿真，優(yōu)化實施方案。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→運行仿真模型→輸出結(jié)果并分析。產(chǎn)品制造過程仿真，可歸納為制造系統(tǒng)仿真和加工過程仿真。數(shù)字化制造系統(tǒng)中的產(chǎn)品開發(fā)涉及到產(chǎn)品建模仿真、設(shè)計過程規(guī)劃仿真、設(shè)計思維過程和設(shè)計交互行為仿真等，以便對設(shè)計結(jié)果進行評價，實現(xiàn)設(shè)計過程早期反饋，減少或避免產(chǎn)品設(shè)計錯誤。加工過程仿真，包括切削過程仿真、裝配過程仿真等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)VRT（VirtualRealityTechnology）虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在為改善人與計算機的交互方式、高計算機可操作性中產(chǎn)生的。它是綜合利用計算機圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備，在計算機上生成可交互的三維環(huán)境（稱為虛擬環(huán)境）中提供沉浸感覺的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包括操作者、機器和人機接口3個基本要素。它不僅提高了人與計算機之間的和諧程度，也成為一種有力的仿真工具。利用VRS可以對真實世界進行動態(tài)模擬，通過用戶的交互輸入，并及時按輸出修改虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。湘鋼環(huán)冷機數(shù)字化設(shè)計及運行仿真主要部件建模與干涉分析建立零件模型建立裝配模型

裝配干涉分析

環(huán)冷機骨架回轉(zhuǎn)臺車裝置

臺車本體模型驅(qū)動裝置裝配模型卸料曲軌設(shè)計分析與建模

UG建模導(dǎo)入ADMAS分析模型導(dǎo)入動力學(xué)仿真分析添加運動副添加運動約束添加載荷運行仿真輸出結(jié)果添加載荷SFORCE_1=DIM(TIME,100)*180*9.8SFORCE_2=－DIM(TIME,180)*180*9.8ADD=SFORCE_1+SFORCE_2運動仿真加工中心換刀機械手設(shè)計及加工

主要部件建模

換刀機構(gòu)主箱體,箱蓋圖

換刀機構(gòu)主箱體,箱蓋圖

組合凸輪

從動件滾子管機械手裝配圖換刀機械手運動循環(huán)示意及仿真51抓刀2拔刀3換刀4插刀回位核心件弧面凸輪的加工

毛坯準(zhǔn)備

弧面凸輪數(shù)控加工工藝準(zhǔn)備

理想的弧面凸輪加工機床

DeckelMaho公司DMU80T

圖4.4X=800,Y=630Z=630,C:無限制回轉(zhuǎn)，

B=10到-90度。機床類型：一個旋轉(zhuǎn)刀具頭和一個轉(zhuǎn)臺。方案一：采用的DMU80T

r；從動件中心到刀尖中心距離C：為弧面凸輪中心距i:為弧面凸輪圓周轉(zhuǎn)角j:為加工刀具在XZ與X軸的偏角。L：旋轉(zhuǎn)刀根點到刀尖長度

可得到以下的刀根坐標(biāo)

DMU80T五坐標(biāo)加工中心KOPP公司FSK-25G

X=800,Y=560Z=480,A:無限制回轉(zhuǎn)，B=-70到+70度方案二：采用的FSK-25G

可得加工時刀尖坐標(biāo)基于UG的機床加工彷真基于UG的機床加工彷真的步驟：1、

刀具源文件的編制。2、后置處理器的建立。3、集成仿真與檢驗?zāi)Ｐ偷慕?。目地：證實加工過程的正確性并為真實加工提供全過程的檢驗和改進。調(diào)用機床仿真加工

弧面凸輪各角度圖及加工輔助文件GOTO/86.085,-6.775,-34.037,.748,-.059,.661GOTO/84.736,-5.183,-32.307,.777,-.048,.627GOTO/83.431,-3.643,-30.510,.805,-.035,.592GOTO/82.176,-2.152,-28.649,.831,-.022,.556GOTO/80.977,-.707,-26.730,.855,-.007,.519GOTO/79.838,.697,-24.758,.877,.008,.481

已知該零件的毛坯為100mmX70mmX22mm的方形坯料，材料為45號鋼，底面和四周輪廓已加工好，要求在FUNUC數(shù)控系統(tǒng)立式加工中心上完成頂面加工，外輪廓的粗精加工，孔的加工。

手工編程仿真

O6668;N1G91G28;主軸回參考點N2M06T1;換1號刀N3G00G90G54X-50Y35;建立工