【正文】 之間的聯(lián)系 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 1）順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：依次存放 2）鏈地址法存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：指針指令存放 文件： 是記錄的的集合。 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)：描述數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論研究數(shù)據(jù)元素之間的抽象化關(guān)系，較少涉及元素具體內(nèi)容。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理 數(shù)據(jù) ：包括，字符 /數(shù)據(jù)項(xiàng) /組合項(xiàng) /記錄 /文建 /數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)的層次。 2）數(shù)表程序化：函數(shù)關(guān)系數(shù)表等，編制的程序存入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行檢索和調(diào)用。 Dalian University of Technology 設(shè)計(jì)資料的程序化處理 1）數(shù)值程序化 : 參數(shù) /手冊(cè) /模型等關(guān)系，用合理編制的程序存入計(jì)算機(jī)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)：軟件維護(hù)階段成本超過(guò)整個(gè)周期成本的 50%。 1）軟件的生存周期：從開發(fā)、使用和不斷修訂，到最后被淘汰的過(guò)程。解決的辦法：借鑒從事工程項(xiàng)目的原理、概念、技術(shù)來(lái)開發(fā)和維護(hù)軟件；把管理和技術(shù)結(jié)合起來(lái) 軟件工程，即軟件開發(fā)和維護(hù)的工程科學(xué)。 CAD應(yīng)用軟件類型 檢索型 系列化產(chǎn)品；自動(dòng)型 建模產(chǎn)品；交互型 開發(fā)比較式設(shè)計(jì)；智能型 利用人工智能、專家系統(tǒng)進(jìn)行推理、判斷式設(shè)計(jì) Dalian University of Technology CAD軟件開發(fā)基礎(chǔ) 軟件工程的基本概念 軟件危機(jī) ：一是軟件開發(fā)落后于硬件的發(fā)展；二是大量軟件無(wú)法維護(hù)。 3)應(yīng)用軟件：包括，數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)和程序庫(kù)。 連接硬件和操作用戶 2)支撐軟件：包括，繪圖軟件；幾何建模軟件；有限元分析軟件；優(yōu)化方法軟件；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件；系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真軟件。 4）可靠性、維護(hù)性與服務(wù)質(zhì)量：相應(yīng)指標(biāo)。 CAD硬件系統(tǒng)的選擇原則 1）系統(tǒng)功能：配置 /容量、運(yùn)算速度、運(yùn)算精度；性能 /圖形顯示、處理能力，接口通信聯(lián)絡(luò)能力等。 2）分布式 CAD系統(tǒng) 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，將分布于各處的多臺(tái)計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)的形式連接起來(lái)構(gòu)成分布式 CAD系統(tǒng)。 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：逐漸與工作站縮小差距。 成套系統(tǒng)：是針對(duì)用戶要求的全套、無(wú)需再開發(fā)的 CAD系統(tǒng)。 軟件由 系統(tǒng)軟件 、 支持軟件 和 應(yīng)用軟件 組成。 1) 設(shè)計(jì)過(guò)程分析 任務(wù)規(guī)劃 /方案設(shè)計(jì) /結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) /試制加工 /試驗(yàn)使用 Dalian University of Technology 2) CAD工作過(guò)程 輸入設(shè)計(jì)要求 // 描述、構(gòu)造設(shè)計(jì)模型 //方案設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ||| /數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)、程序庫(kù) / 輸出結(jié)果 /修改 輸出設(shè)計(jì)結(jié)果 /技術(shù)文件 3)CAD的效益 (1）提高效率、縮短設(shè)計(jì)周期 (2）進(jìn)行精確計(jì)算分析、降低成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量 (3）有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性 (4）有利于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化 (5）有利于 CAM的發(fā)展 Dalian University of Technology CAD系統(tǒng)的硬件和軟件 CAD系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。 90年代，從單一模式、單一功能、單一領(lǐng)域發(fā)展轉(zhuǎn)變成綜合設(shè)計(jì)、制造、管理等多信息、支持并行工程的集成化 CAD系統(tǒng)技術(shù)。 Dalian University of Technology 70年代，大規(guī)模集成電路的應(yīng)用使小型機(jī)性能大幅度提高， CAD系統(tǒng)由 16位小型機(jī)、數(shù)字化儀、顯示裝置、繪圖機(jī)等硬件和相應(yīng)的軟件組成。 60年代， MIT的青年博士 Sutherland首先發(fā)表了“ SKETCHPAD—人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)”論文，提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、交互技術(shù)等新思想，初步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了操作光筆和鍵盤完成屏幕菜單拾取、光標(biāo)定位、圖面動(dòng)態(tài)修改及熒光屏顯示圖形。 FDM等 應(yīng)用：制造任意復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件；微型零件 /目前樣件； Dalian University of Technology ? 區(qū)別：去除 /增材 ? 特點(diǎn)：任意形狀、數(shù)字化、快捷 ? 發(fā)展趨勢(shì)：生物制造、直接成型零件、復(fù)雜零件等 Dalian University of Technology 第七章 制造自動(dòng)化技術(shù) 制造自動(dòng)化技術(shù)概述 定義、內(nèi)涵及技術(shù)地位 發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 , 發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù) 發(fā)展歷程 CNC機(jī)床系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) Dalian University of Technology 生產(chǎn) CNC系統(tǒng)的廠家及典型產(chǎn)品 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) CAD/CAPP/CAM CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD/CAPP/CAM的組成 CAD/CAPP/CAM中的連接 CAD/CAPP/CAM的應(yīng)用情況和發(fā)展前景 Dalian University of Technology 概述 CAD被認(rèn)為是當(dāng)代最杰出的工程技術(shù)成就之一； CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 LOM。 Dalian University of Technology 第六章 快速原型制造技術(shù) RP/RPM 基本原理 : (軟件 CAD)離散 //（材料 細(xì)微）疊加的原理制造零件。歐德寧說(shuō)，“中國(guó)是英特爾全球增長(zhǎng)最快的主要市場(chǎng)，我們相信在這一市場(chǎng)的加大投入將使我們能夠更好地服務(wù)客戶，與中國(guó)共同成長(zhǎng)” ? 2月前國(guó)內(nèi)報(bào)道，發(fā)改委的公告顯示，該項(xiàng)目總投資的 25億美元全部由 Intel公司自籌解決，建成后工廠將具有月產(chǎn) 12英寸、 90納米集成電路芯片 片的生產(chǎn)能力 ,主要產(chǎn)品為 CPU芯片組 。表 66） 微型機(jī)械材料：硅體物質(zhì)（單晶，多晶，氧化硅 /碳化硅），石英，金剛石，壓電陶瓷，記憶合金，稀貴金屬等。 RPM。 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 LIGA技術(shù)圖 69/10/11） 微機(jī)械裝配與集成 （堆裝技術(shù)表 65，封裝技術(shù) /丁漢） Dalian University of Technology 微細(xì)加工 技術(shù)：光刻技術(shù) /LIGA。 國(guó)內(nèi)與日本合作的微型機(jī)器人：位移范圍 ,精度 Dalian University of Technology （表 ） 薄膜制備技術(shù) /168 光刻技術(shù) /169， 掩模制作工藝（圖 63），曝光技術(shù)（表 ），刻蝕技術(shù)（圖 64/；表 ）。 技術(shù)基礎(chǔ)：微機(jī)械設(shè)計(jì)，微機(jī)械材料，微細(xì)加工，微裝備與封裝，集成技術(shù)，微測(cè)量，微能源，微系統(tǒng)控制。 Micromachine； Microsystem 夾起一個(gè)紅血球；幾厘米大小微型車床加工 ；、齒輪泵；電子探針：原子力及原子去除； MEMS特點(diǎn)：體積小；性能穩(wěn)定；能耗低 /靈敏；多功能 /智能化；適于批量生產(chǎn) MEMS優(yōu)勢(shì)：活動(dòng)空間，操作對(duì)象，工作環(huán)境；高度智能化，功能多樣化。 生產(chǎn)率和精度超過(guò)光刻技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)自由曲面的微細(xì)加工。東北大學(xué)：線速度 : 400m/s 國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用： 80m/s, 研究水平 150m/s, 目標(biāo)： 250m/s 關(guān)鍵技術(shù) ：高速切削機(jī)理；大功率超高速主軸單元；高加減速直線進(jìn)給電機(jī)；超硬耐磨刀具材料及結(jié)構(gòu)；切削處理和冷卻系統(tǒng)；安全裝置和高性能 CNC系統(tǒng)與測(cè)試技術(shù)。 線速度： 150m/s。 轉(zhuǎn)速：10000rpm。 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)橄陆担淮嘈圆牧系那邢髯優(yōu)樗苄匀コ^(guò)程；同時(shí)效率大大提高。 超精密加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)：納米加工 原子級(jí)去除；大型化方向；微型化方向；多功能、光機(jī)電、測(cè)控等一體化；復(fù)合工藝；作業(yè)環(huán)境 Dalian University of Technology 超精密切削加工 ：刀具主要用金剛石， 切削對(duì)象為有色金屬及其和金，光學(xué)玻璃，復(fù)合材料等，最典型零件是鏡面零件 。 生產(chǎn) 4M芯片 1立方尺大于 10個(gè)?？焖龠M(jìn)給 4060m/min 3）材料科學(xué)促進(jìn)工藝變革 4）重大裝備促進(jìn)制作造技術(shù)發(fā)展 5）優(yōu)質(zhì)清潔表面工程不斷發(fā)展 6）精密成型技術(shù)進(jìn)展較大 Dalian University of Technology ? 精密加工 Ra 微米級(jí) ? 超精密加工 Ra 亞微米級(jí) ? 納米級(jí)加工 Ra 納米級(jí) ? 原子級(jí)加工 超精密加工 的范疇 需求：飛機(jī)、潛艇、導(dǎo)彈中的制導(dǎo)儀表的精密陀螺；激光核聚變用的反射鏡；大型天文望遠(yuǎn)鏡的透鏡；大規(guī)模集成電路的各種基片；計(jì)算機(jī)磁盤基底和復(fù)印機(jī)磁鼓；高精度的光學(xué)元器件；各種硬盤及記憶體的襯底；相關(guān)模具等。 先進(jìn)制造工藝技術(shù)的 發(fā)展現(xiàn)狀 ： 1）加工精度不斷提高 從第一臺(tái)蒸汽機(jī) 1mm， 20世紀(jì)中的 ， 近年來(lái)達(dá)到 108mm, 逐步進(jìn)入原子級(jí)的加工。以及不同背景企業(yè)間協(xié)作。 （ 7）增強(qiáng)型人 機(jī)界面：例如：語(yǔ)音輸入。 （ 5） 企業(yè)建模和仿真 ：依靠 —通信與信息技術(shù)；建模工具。 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。方向： FMS組成工廠和車間；與 CAD/ CAM聯(lián)結(jié)形成綜合生產(chǎn)系統(tǒng)； FMC模塊化和商品化；配套裝備 (8) CAQC重點(diǎn)考慮：質(zhì)量控制 —計(jì)劃 /功能 /方法，可以 100%檢測(cè)。 （ 5） CAM—類型：直接應(yīng)用：物流 /生產(chǎn) /質(zhì)量 –控制 間接應(yīng)用：支持 CAPP/工裝設(shè)計(jì) /作業(yè)計(jì)劃等 （ 6） 仿真技術(shù) (ST)步驟：定義被建模系統(tǒng)，建立系統(tǒng)模型，收集數(shù)據(jù)，驗(yàn)證模型，運(yùn)行模型，維護(hù)模型。 （ 3） CAD—功能：建立幾何模型，工程分析，動(dòng)態(tài)模擬，自動(dòng)繪圖。 Dalian University of Technology 第三節(jié) 先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 面臨 /適應(yīng)挑戰(zhàn) （ 1）新技術(shù)革命的挑戰(zhàn) （ 2）信息時(shí)代的挑戰(zhàn) （ 3）有限資源與日益增長(zhǎng)的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn) （ 4）制造全球化和貿(mào)易自