【正文】 確設計原理、工廠自動化、生產過程管理三大課題。 造型設計、工藝設計、工程圖生成、有限元分析、優(yōu)化設計、模擬仿真虛擬設計、工程數據庫。 數控技術發(fā)展簡史 25 2023年 3月 15日 第一代： 1955年 NC系統(tǒng)以電子管組成，體積大，功耗大。 第五代： 1974年 NC系統(tǒng)以微處理器為核心，不僅價格進一 步降低，體積進一步縮小，使實現(xiàn)真正意義上的機電一體化 成為可能。 1986年：數字伺服控制誕生，大慣量的交直流電機進入實用階段。 數控技術發(fā)展簡史 28 2023年 3月 15日 數字控制與數控技術定義 數字控制 （ Numerical Control NC） 是一種借助數字、 字符或其它符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進行可編程控制的自動化方法。 數字控制與數控技術定義 數控機床（ Numerical Control Machine Tools） 是采用數字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。 主軸最高轉速達 202300r/min。 ● 加工高精化 數控技術的發(fā)展動向 38 2023年 3月 15日 車銑復合 鏜銑鉆復合 銑鏜鉆車復合 銑鏜鉆磨復合 更換主軸箱 車削中心 復合加工中心 加工中心、五面加工中心 復合加工中心 組合加工中心 ● 功能復合化 數控技術的發(fā)展動向 39 2023年 3月 15日 智能化交流伺服驅動裝置 智能故障診斷與自修復技術 加工參數的智能優(yōu)化與選擇 數控技術的發(fā)展動向 ● 控制智能化 40 2023年 3月 15日 數控技術的發(fā)展動向 ● 體系開放化 在不同的工作平臺上均能實現(xiàn)系統(tǒng)功能、 且可以與其他的系統(tǒng)應用進行互操作的系統(tǒng)。 FMS產生的背景條件 46 2023年 3月 15日 1950年，美國 MIT誕生了第一臺三坐標數控銑床以后， 機電一體化及數控（ NC）的概念出現(xiàn)了。 FMS的概念由英國 MOLIN公司最早正 式提出，并在 1965年取得了發(fā)明專利， 1967年 FMS正式形成。 FMS的發(fā)展狀況 51 2023年 3月 15日 指制造系統(tǒng)對 系統(tǒng)內部及外部 環(huán)境的一種適應能 力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應產品變化的能力， 可分為瞬時、短期和長期柔性三種。 工件儲運系統(tǒng)： 毛坯、半成品、夾具組件的存儲倉庫及緩沖存儲站。 CAD/CAM技術 61 2023年 3月 15日 CAD/CAM的基本概念 ? CAD ? CAPP ? CAM ? CAD/CAM集成 CAD/CAM技術 62 2023年 3月 15日 計算機輔助設計 （ Computer Aided Design， CAD) 指工程技術人員以計算機為工具完成產品設計，達到提高產品設計質量、縮短產品開發(fā)周期、降低產品成本這一過程的各項工作 ，包括設計、工程分析、仿真、繪圖、編撰技術文檔 … CAD/CAM技術 63 2023年 3月 15日 KMCAPP 計算機輔助工藝過程設計 （ Computer Aided Process Planning, CAPP) 指工藝人員借助計算機，根據產品設計結果和產品制造工藝要求，交互或自動地確定產品加工方法和方案的設計 ， 包括毛坯選擇、加工方法選擇、工序設計、工藝路線制定 … InteCAPP CAD/CAM技術 64 2023年 3月 15日 計算機輔助制造 （ Computer Aided Manufacturing， CAM) 計算機輔助制造有 廣義 和 狹義 兩種定義 : 廣義 CAM 指借助計算機完成從生產準備 到產品制造出來的過程中的各項活動 ， 包括工藝過程設計（ CAPP)、工裝設計、 計算機輔助數控加工編程、生產作業(yè)計 劃、制造過程控制、質量檢測與分析 … 狹義 CAM 通常指 NC程序編制 ，包括刀具 路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿 真、后置處理及 NC代碼生成 … CAD/CAM技術 65 2023年 3月 15日 CAD/CAM集成 CAD/CAM集成 實質 ：在 CAD、 CAPP、 CAM各模塊之間形成相互信息的自動傳遞和轉化 CAD/CAM技術 66 2023年 3月 15日 IDEAS 集成化的 CAD/CAM系統(tǒng)借助公共的工程數據庫、網絡通信技術以及標準化格式的中性文件接口把分散的CAD/CAM 高效 集成，實現(xiàn)軟、硬件資源共享，保證系統(tǒng)內信息的暢通。 CAD/CAM主要任務 82 2023年 3月 15日 83 2023年 3月 15日 84 2023年 3月 15日 工程繪圖 CAD系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，產品最終結果的表達方式 CAD/CAM主要任務 85 2023年 3月 15日 86 2023年 3月 15日 計算分析 計算分析對象包括幾何特征（如 體積、表面積、質量、重心位置、轉動慣量 … ）和物理特征（如 應力、 溫度、位移 … ） 低 壓 冷 渦 輪 葉 片 結 構 分 析 CAD/CAM主要任務 87 2023年 3月 15日 油井壓縮機頭部封 蓋失效的原因分析 88 2023年 3月 15日 優(yōu)化設計 CAD/CAM系統(tǒng)應具有優(yōu)化求解的功能，也就是在某些條件的限制下，使產品或工程設計中的預定指標達到最優(yōu)。 CIMS:計算機集成制造系統(tǒng)，則是 CIM思想技術上的 具體實現(xiàn)。 105 2023年 3月 15日 計算機集成制造系統(tǒng) CIM是一種組織、管理、企業(yè)生產的新哲理。 107 2023年 3月 15日 計算機集成制造系統(tǒng) ?產生的背景大背景 : ?20世紀 70年代的美國產業(yè)政策中過分夸大了第三產業(yè)的作用，而將制造業(yè)，特別是傳統(tǒng)產業(yè)，貶低為 “ 夕陽工業(yè) ” . ?導致 :美國制造業(yè)優(yōu)勢的急劇衰退，并在 20世紀 80年代初開始的世界性的石油危機中暴露無遺 . ?美國才開始重視并決心用其信息技術的優(yōu)勢奪回制造業(yè)的霸主地位。 108 2023年 3月 15日 計算機集成制造系統(tǒng) CIMS一般結構 計算機集成制造系統(tǒng)主要由設計與工藝模塊、制造 模塊、管理信息模塊和存儲運輸模塊構成 。 ? 沈鼓：產品報價 6周 → 2周，成本下降 %， 市場占有率達51%。 113 2023年 3月 15日 CIMS發(fā)展趨勢 計算機集成制造系統(tǒng) ?集成化 ?數字化／虛擬化 ?網絡化 ?柔性化 ?智能化 ?綠色化 114 2023年 3月 15日 計算機集成制造系統(tǒng) ?集成化 ?從當前企業(yè)內部的信息集成和功能集成 ?發(fā)展到過程集成（以并行工程為代表） ?…… ?并正在步入實現(xiàn)企業(yè)間集成的階段（以敏捷制造為代表）。 118 2023年 3月 15日 綠色化 ?包括綠色制造、環(huán)境意識的設計與制造、生態(tài)工廠、清潔化生產等； ?它是 全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 在 制造業(yè) 中的體現(xiàn)，是擺在現(xiàn)代制造業(yè)面前的一個嶄新課題。 ? CIMS工程與企業(yè)管理改進、技術改造相脫節(jié)。 ?典型的管理技術應用問題 ? 照搬照抄，未反映出企業(yè)的瓶頸問題和競爭特點。 117 2023年 3月 15日 柔性化 ?正積極研究發(fā)展企業(yè)間動態(tài)聯(lián)盟技術、敏捷設計生產技術、可重組技術等，以實現(xiàn)敏捷制造。年。 各模塊的主要功能： 設計與工藝模塊 制造模塊 管理信 息模塊 存儲運 輸模塊 CAD、 CAE、 CA