【正文】 加工方法、加工順序、刀具、設(shè)備等，自動(dòng)生成工藝設(shè)計(jì)文件。 對(duì)象是構(gòu)成系統(tǒng)的元素，即是信息存儲(chǔ)的單元，又是信息處理的單位。語(yǔ)句功能：描述保持零件面、導(dǎo)向面、到檢查面的位置關(guān)系，直到檢查面 終止限定面。 2）加工復(fù)雜形狀的零件 3）提高生產(chǎn)率（自動(dòng)化減少機(jī)動(dòng)時(shí)間、輔助時(shí)間、測(cè)量時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間等） 4）柔性好（調(diào)整程序 /靈活方便） 5）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 6）有助于質(zhì)量控制 7）經(jīng)濟(jì)性好 8）有利于向高級(jí)制造系統(tǒng)發(fā)展 Dalian University of Technology CNC機(jī)床的組成和分類 組成 ： （ 1）主機(jī) 數(shù)控機(jī)床的主體：車床、銑床、加工中心等 （ 2） CNC裝置： 系統(tǒng)軟件：管理軟件：程序的輸入輸出 /顯示 /診斷 控制軟件：譯碼 /刀具補(bǔ)償 /速度控制 /插補(bǔ)運(yùn)算 /位置控制 數(shù)控功能：多軸控制 /插補(bǔ)功能 /準(zhǔn)備功能 G/進(jìn)給功能 F1200/主軸功能S800/刀具功能 T/輔助功能 M（ 100種） /補(bǔ)償功能 R/圖形顯示功能 （ 3）驅(qū)動(dòng)裝置：步進(jìn)電機(jī) /伺服電機(jī) （ 4）輸入輸出設(shè)備 （ 5）可編程控制器 PLC邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量的控制 （ 6）輔助裝置 傳統(tǒng)機(jī)床 /車床、銑床的傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng) /有級(jí)、定比、簡(jiǎn)單等 Dalian University of Technology 分類 ： （ 1）按運(yùn)動(dòng)軌跡分 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 /直線控制數(shù)控機(jī)床 /輪廓控制數(shù)控機(jī)床 （ 2）按驅(qū)動(dòng)裝置的控制方式分 開(kāi)環(huán)控制 /半閉環(huán)控制 /閉環(huán)控制 （ 3）按加工用途分 金屬切削類數(shù)控機(jī)床 /金屬成形類數(shù)控機(jī)床 /特種加工數(shù)控機(jī)床 （ 4）按功能水平分 分辨率和進(jìn)給量 驅(qū)動(dòng)進(jìn)給類型 開(kāi)環(huán)和步進(jìn)電機(jī)為低檔 半閉環(huán)和閉環(huán) /交流或直流電機(jī)為中高檔 Dalian University of Technology 聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 23軸為低檔； 34為中檔； 5以上為高檔 通信功能 低檔一般無(wú)通信功能； 中檔一般有 DNC直接控制數(shù)控接口 高檔一般有 MAP制造自動(dòng)化協(xié)議通信接口；網(wǎng)絡(luò)通信功能 顯示功能 低檔一般數(shù)碼顯示或 CRT字符顯示 中檔一般有齊全的 CRT顯示包括字符、圖形、對(duì)話和自診斷 高檔一般有三維圖形顯示 CPU/PLC 低檔一般 8或 16位 CPU/無(wú) PLC 中檔一般 32位 CPU/有 PLC 高檔一般 64位 CPU/有強(qiáng)功能 PLC Dalian University of Technology 插補(bǔ)原理 插補(bǔ)是整個(gè) CNC系統(tǒng)控制軟件的核心 1。 Dalian University of Technology 柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 概述 FMS的組成 FMS中的數(shù)據(jù)流 FMS的應(yīng)用情況和發(fā)展前景 Dalian University of Technology 第一節(jié) 概述 柔性：指加工對(duì)象、工藝過(guò)程、工序內(nèi)容、生產(chǎn)節(jié)拍和加工設(shè)備的自動(dòng)調(diào)整性。 分類： 1）面向 CIMS系統(tǒng)功能構(gòu)成和控制結(jié)構(gòu)的體系構(gòu)成； 2）面向 CIMS系統(tǒng)生命周期的體系構(gòu)成； 3）面向 CIMS系統(tǒng)集成平臺(tái)的體系構(gòu)成。 產(chǎn)品集成模型是面向產(chǎn)品、技術(shù)和過(guò)程。 CIMS的關(guān)鍵是技術(shù)、信息集成。 國(guó)際電工委員會(huì) IEC Dalian University of Technology PLC的特點(diǎn)： 1）可靠性好 2）編程簡(jiǎn)單 3）通用性強(qiáng) 4）容易實(shí)現(xiàn)“機(jī) 電 儀”一體化 5）直接代負(fù)載能力強(qiáng) PLC的分類 小、中、大、超大型 I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量和功能依次增大。 /裝置具有補(bǔ)償功能。刀具詞匯（ turntl, miltl, dritl） 。 專家系統(tǒng)的 特點(diǎn) ： 1）啟發(fā)性 給出一種提示或經(jīng)驗(yàn)估計(jì)； 2）透明性 解釋推理過(guò)程； 3）靈活性 自學(xué)習(xí)的功能； 4）處理不確定知識(shí)的能力 無(wú)法用固定的算法求解 /靠經(jīng)驗(yàn)處理。 Dalian University of Technology CAPP的功能： 1）檢索標(biāo)準(zhǔn)工藝文件； 2）選擇加工方法； 3）安排合理的加工路線； 4）選擇設(shè)備、刀具和夾具； 5）選擇切削用量； 6）選擇毛坯、確定加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差； 7）計(jì)算工時(shí)定額和加工費(fèi)用； 8）編制工序圖； 9）生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。 2）構(gòu)造實(shí)體幾何法 基本體素及其集合運(yùn)算構(gòu)成 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。 非構(gòu)造型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（線性結(jié)構(gòu)） /數(shù)組 構(gòu)造型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（非線性結(jié)構(gòu)） /樹(shù)狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) Dalian University of Technology 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)：指在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)方式，從物理存儲(chǔ)的角度描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。 軟件工程 ：為解決上世紀(jì) 60年代出現(xiàn)的“軟件危機(jī)”形成一門新興學(xué)科。 CAD系統(tǒng) |——————|———————| 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) |———|———| |—————|——————| 計(jì)算機(jī) 外圍設(shè)備 系統(tǒng)軟件 支持軟件 應(yīng)用軟件 CAD硬件系統(tǒng)類型： 獨(dú)立式 CAD系統(tǒng) //分布式 CAD系統(tǒng) Dalian University of Technology 1）獨(dú)立式 CAD系統(tǒng)類型 主機(jī)系統(tǒng)：由中央處理機(jī) CPU配有多個(gè)圖形終端和字符終端的系統(tǒng)。 ? 到 2023年落成之時(shí)，大連晶圓廠將成為 Intel全球八個(gè) 300毫米晶圓工廠網(wǎng)絡(luò)中的一員，其余七家座落在美國(guó)、愛(ài)爾蘭和以色列。 應(yīng)用領(lǐng)域 ：大批量生產(chǎn) /汽車工業(yè)；剛度不足零件 /薄壁件；復(fù)雜曲面 /模具、工具制造；難加工材料；超精密微細(xì)切削加工 /FUNAC公司研制的超精密銑床：主軸轉(zhuǎn)速達(dá) 55000rpm。 Dalian University of Technology 第六節(jié) 發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)的 發(fā)展戰(zhàn)略 美國(guó)： 68%財(cái)富來(lái)源于制造業(yè) /面臨的問(wèn)題 立法、政策和資金投入、教育、目標(biāo) 日本：精益生產(chǎn)； 注重滿足客戶需求；培訓(xùn) 西歐 /德國(guó)：歐共體；創(chuàng)新 中國(guó)：政策、專項(xiàng)基金、聯(lián)合攻關(guān) Dalian University of Technology 第二章 高能束加工與復(fù)合加工技術(shù) 第一節(jié) 概述 背景 材料、成本、效率 特點(diǎn)與發(fā)展 個(gè)性、競(jìng)爭(zhēng)、全球 材料 難加工（ 硬度、韌性、脆性 ） Dalian University of Technology 第二節(jié) 激光加工技術(shù) 激光的產(chǎn)生 與特點(diǎn) 產(chǎn)生的條件、三要素、波長(zhǎng)、能量 /功率，特點(diǎn) 激光加工 基本原理 與特點(diǎn) 吸收與反射、能量密度、溫度控制，特點(diǎn) 激光加工設(shè)備 組成、運(yùn)行控制 激光加工技術(shù)的應(yīng)用 打孔、切割、焊接、改性、清洗、快速成型、直寫(xiě)等 Dalian University of Technology 課堂練習(xí) 1 本課程包含的主要內(nèi)容（ 3個(gè)模塊， 6章節(jié)） 2 設(shè)想手機(jī)的新功能與對(duì)應(yīng)技術(shù)方案 Dalian University of Technology 第三節(jié) 電子束加工技術(shù) 電子束 加工原理 和特點(diǎn) 產(chǎn)生的條件、能量 /功率，特點(diǎn) 電子束 加工裝置 電子束加工應(yīng)用 打孔 /型孔、切割、焊接、光刻、刻蝕、改性等 第四節(jié) 離子束加工技術(shù) 加工原理 、分類和特點(diǎn) 離子束 加工裝置 離子束加工應(yīng)用 打孔、切割、焊接、刻蝕、鍍膜、改性、注入等 Dalian University of Technology 第五節(jié) 復(fù)合加工技術(shù) 機(jī)械復(fù)合加工 (機(jī)械與其它方法復(fù)合，超聲、化學(xué)、熱） 電化學(xué)復(fù)合加工 (電化學(xué)與其它方法復(fù)合，超聲、 EDM） 電火花復(fù)合加工 (電火花與其它方法復(fù)合，超聲、 EDM、磨削） 超聲復(fù)合加工 （超聲與其它方法復(fù)合；應(yīng)用：清洗、檢測(cè)、硬脆材料拷貝成型） 磨料水射流加工（ AWJ） 化學(xué)機(jī)械拋光（ CMP） Dalian University of Technology 第三章 精密與超精密加工技術(shù) 概述 成形方式分類 ：去除成形；受迫成形；堆積成形；生成成形。（ 3）生產(chǎn)組織方法，包括：虛擬公司理論與組織，企業(yè)組織與變革，以人為本的團(tuán)隊(duì)建設(shè)，企業(yè)重組工程。 2） 工具 ：指切削刀具和必要的夾具、模具，測(cè)量工具和輔助工具等。 生產(chǎn)方式： 單件 /小批；大批大量；“中等”批量。 (4) 全壽命周期設(shè)計(jì)技術(shù)，并行設(shè)計(jì)，面向制造設(shè)計(jì)，全壽命周期設(shè)計(jì)。 Dalian University of Technology 第五節(jié) 先進(jìn)制造技術(shù)的 技術(shù)前沿 （ 1） 可重組制造技術(shù) ：研究階段內(nèi)容：基礎(chǔ)理論；建模于仿真；新的系統(tǒng)；控制與通信 （ 2） 無(wú)浪費(fèi)工藝 ：無(wú)切削加工 /廢棄物可利用，低消耗工藝 /室溫代替高溫環(huán)境 （ 3） 新的材料工藝 ：指超物理性能的新材料，微型化產(chǎn)品，原子級(jí) /納米制造，屬于基因鏈接，生物工藝。 國(guó)內(nèi)金剛石刀具刃口半徑 , 最高水平 . 超精密磨削和磨料加工： 包括 : 砂輪 /砂帶 /ELID/研磨與拋光 /磁流體拋光 /復(fù)合拋光 /精密特種加工（三束等） /硅片磨、拋、檢測(cè) /創(chuàng)造性加工（三平板等） Dalian University of Technology 第四章 超高速加工技術(shù) 概述 超高速加工的 內(nèi)涵和范圍 超高速加工的機(jī)制 (Salomon Curve) 超高速加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 超高速切削 /超高速磨削 超高速加工技術(shù)的 優(yōu)越性 (效率、 F、精度與質(zhì)量、穩(wěn)定性、節(jié)省工序、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 ) 超高速切削 /超高速磨削 超高速加工技術(shù) 的應(yīng)用（ 航天、汽車、模具、難加工材料、超精密微細(xì)加工 ） 超高速切削 /超高速磨削 Dalian University of Technology 不同加工工藝的切削速度范圍 加工工藝 速度范圍 / m/min ? 車削 7007000 ? 銑削 3006000 ? 鉆削 2001100 ? 拉削 3075 ? 鉸削 20500 ? 鋸削 50500 ? 磨削 500010000 Dalian University of Technology 不同加工工藝的切削速度范圍 加工材料 速度范圍 / m/min ? 鋁合金 20237500 ? 銅合金 9005000 ? 鋼 6003000 ? 鑄鐵 8003000 ? 耐熱合金 500 ? 鈦合金 1501000 ? 纖維增強(qiáng)塑料 20239000 Dalian University of Technology 超高速加工技術(shù) 與普通切削相比其切削原理發(fā)生變化：切削溫度與切削力隨切削速度的增大，由升高變?yōu)橄陆?；脆性材料的切削變?yōu)樗苄匀コ^(guò)程；同時(shí)效率大大提高。 高能束刻蝕技術(shù) /離子束刻蝕（直接刻蝕，物化反應(yīng)刻蝕），激光刻蝕（多數(shù)為激光化學(xué)反應(yīng)刻蝕） 典型微機(jī)械的微細(xì)加工技術(shù) （體微細(xì)加工圖 67，表面微細(xì)加工圖 68 L