【正文】 確設(shè)計(jì)原理、工廠自動(dòng)化、生產(chǎn)過程管理三大課題。 造型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工程圖生成、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模擬仿真虛擬設(shè)計(jì)、工程數(shù)據(jù)庫。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)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(jià)格進(jìn)一 步降低，體積進(jìn)一步縮小，使實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)電一體化 成為可能。 1986年：數(shù)字伺服控制誕生，大慣量的交直流電機(jī)進(jìn)入實(shí)用階段。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史 28 2023年 3月 15日 數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)定義 數(shù)字控制 （ Numerical Control NC） 是一種借助數(shù)字、 字符或其它符號(hào)對(duì)某一工作過程（如加工、測(cè)量、裝配等）進(jìn)行可編程控制的自動(dòng)化方法。 數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)定義 數(shù)控機(jī)床（ Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類機(jī)床。 主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá) 202300r/min。 ● 加工高精化 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 38 2023年 3月 15日 車銑復(fù)合 鏜銑鉆復(fù)合 銑鏜鉆車復(fù)合 銑鏜鉆磨復(fù)合 更換主軸箱 車削中心 復(fù)合加工中心 加工中心、五面加工中心 復(fù)合加工中心 組合加工中心 ● 功能復(fù)合化 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 39 2023年 3月 15日 智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置 智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù) 加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 ● 控制智能化 40 2023年 3月 15日 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 ● 體系開放化 在不同的工作平臺(tái)上均能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、 且可以與其他的系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行互操作的系統(tǒng)。 FMS產(chǎn)生的背景條件 46 2023年 3月 15日 1950年，美國(guó) MIT誕生了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床以后， 機(jī)電一體化及數(shù)控（ NC）的概念出現(xiàn)了。 FMS的概念由英國(guó) 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?fàn)顩r 51 2023年 3月 15日 指制造系統(tǒng)對(duì) 系統(tǒng)內(nèi)部及外部 環(huán)境的一種適應(yīng)能 力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力， 可分為瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期柔性三種。 工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)： 毛坯、半成品、夾具組件的存儲(chǔ)倉(cāng)庫及緩沖存儲(chǔ)站。 CAD/CAM技術(shù) 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(shù) 62 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （ Computer Aided Design， CAD) 指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本這一過程的各項(xiàng)工作 ，包括設(shè)計(jì)、工程分析、仿真、繪圖、編撰技術(shù)文檔 … CAD/CAM技術(shù) 63 2023年 3月 15日 KMCAPP 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) （ Computer Aided Process Planning, CAPP) 指工藝人員借助計(jì)算機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)品制造工藝要求，交互或自動(dòng)地確定產(chǎn)品加工方法和方案的設(shè)計(jì) ， 包括毛坯選擇、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線制定 … InteCAPP CAD/CAM技術(shù) 64 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)輔助制造 （ Computer Aided Manufacturing， CAM) 計(jì)算機(jī)輔助制造有 廣義 和 狹義 兩種定義 : 廣義 CAM 指借助計(jì)算機(jī)完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備 到產(chǎn)品制造出來的過程中的各項(xiàng)活動(dòng) ， 包括工藝過程設(shè)計(jì)（ CAPP)、工裝設(shè)計(jì)、 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計(jì) 劃、制造過程控制、質(zhì)量檢測(cè)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(shù) 65 2023年 3月 15日 CAD/CAM集成 CAD/CAM集成 實(shí)質(zhì) ：在 CAD、 CAPP、 CAM各模塊之間形成相互信息的自動(dòng)傳遞和轉(zhuǎn)化 CAD/CAM技術(shù) 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(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化格式的中性文件接口把分散的CAD/CAM 高效 集成，實(shí)現(xiàn)軟、硬件資源共享，保證系統(tǒng)內(nèi)信息的暢通。 CAD/CAM主要任務(wù) 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(chǎn)品最終結(jié)果的表達(dá)方式 CAD/CAM主要任務(wù) 85 2023年 3月 15日 86 2023年 3月 15日 計(jì)算分析 計(jì)算分析對(duì)象包括幾何特征（如 體積、表面積、質(zhì)量、重心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 … ）和物理特征（如 應(yīng)力、 溫度、位移 … ） 低 壓 冷 渦 輪 葉 片 結(jié) 構(gòu) 分 析 CAD/CAM主要任務(wù) 87 2023年 3月 15日 油井壓縮機(jī)頭部封 蓋失效的原因分析 88 2023年 3月 15日 優(yōu)化設(shè)計(jì) CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具有優(yōu)化求解的功能，也就是在某些條件的限制下，使產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的預(yù)定指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。 CIMS:計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，則是 CIM思想技術(shù)上的 具體實(shí)現(xiàn)。 105 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIM是一種組織、管理、企業(yè)生產(chǎn)的新哲理。 107 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) ?產(chǎn)生的背景大背景 : ?20世紀(jì) 70年代的美國(guó)產(chǎn)業(yè)政策中過分夸大了第三產(chǎn)業(yè)的作用，而將制造業(yè)，特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，貶低為 “ 夕陽工業(yè) ” . ?導(dǎo)致 :美國(guó)制造業(yè)優(yōu)勢(shì)的急劇衰退，并在 20世紀(jì) 80年代初開始的世界性的石油危機(jī)中暴露無遺 . ?美國(guó)才開始重視并決心用其信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)奪回制造業(yè)的霸主地位。 108 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS一般結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)主要由設(shè)計(jì)與工藝模塊、制造 模塊、管理信息模塊和存儲(chǔ)運(yùn)輸模塊構(gòu)成 。 ? 沈鼓：產(chǎn)品報(bào)價(jià) 6周 → 2周，成本下降 %， 市場(chǎng)占有率達(dá)51%。 113 2023年 3月 15日 CIMS發(fā)展趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) ?集成化 ?數(shù)字化／虛擬化 ?網(wǎng)絡(luò)化 ?柔性化 ?智能化 ?綠色化 114 2023年 3月 15日 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) ?集成化 ?從當(dāng)前企業(yè)內(nèi)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(shí)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(shí)的設(shè)計(jì)與制造、生態(tài)工廠、清潔化生產(chǎn)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(gè)嶄新課題。 ? CIMS工程與企業(yè)管理改進(jìn)、技術(shù)改造相脫節(jié)。 ?典型的管理技術(shù)應(yīng)用問題 ? 照搬照抄，未反映出企業(yè)的瓶頸問題和競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)。 117 2023年 3月 15日 柔性化 ?正積極研究發(fā)展企業(yè)間動(dòng)態(tài)聯(lián)盟技術(shù)、敏捷設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)、可重組技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)敏捷制造。年。 各模塊的主要功能： 設(shè)計(jì)與工藝模塊 制造模塊 管理信 息模塊 存儲(chǔ)運(yùn) 輸模塊 CAD、 CAE、 CA