先進制造技術(shù)

先進制造技術(shù)第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

7.1.2成組技術(shù)概述

7.1.3零件的分類編碼系統(tǒng)

7.1.4成組加工的工藝

第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

實施成組加工工藝的基本步驟如下：

(1)選擇適合于企業(yè)特點的零件分類編碼系統(tǒng)，并對本企業(yè)的零件進行編碼。

(2)對已編碼的零件按其工藝相似程度劃分成零件組。

(3)擬定成組工藝路線。

(4)選擇機床設備,確定成組加工的生產(chǎn)組織形式。

(5)設計、制造成組加工的工藝裝備。

(6)計算經(jīng)濟效益。一成組加工的工藝準備工作

1零件分類和編碼。

2擬定各類零件的工藝過程。

3選擇機床，計算機床負荷。

4設計成組夾具及刀具和調(diào)整方案。

§7.1.4成組加工的工藝

第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月二成組技術(shù)的生產(chǎn)組織形式

1成組零件單機

2成組生產(chǎn)單元

3成組流水線

第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一零件的特征矩陣二分組方法1特證數(shù)據(jù)法

2碼域法

§7.1.5分類編組方法第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1.CNC的組成

2.CNC裝置的功能3.CNC系統(tǒng)的特點§7.2.1計算機數(shù)字控制(CNC)第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.適應控制數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成

2.約束適應控制（ACC）

3.最佳適應控制（ACO）

4.AC系統(tǒng)的優(yōu)點§7.2.3適應控制(AC)

第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

§7.3

.1柔性制造系統(tǒng)概述

§7.3.2柔性制造系統(tǒng)的功能及適應范圍

§7.3.3柔性制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

§7.3.4FMS的分類

1．FMC（柔性加工單元）。

2.FMC群

3.FMS（典型）。

4.FTL（FlexibleTransferLine）

§7.3.5.FMS的關(guān)鍵技術(shù)

§7.3.6FMS的設計與實施§7.3

柔性制造系統(tǒng)(FMS)

第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1.CIMS的概念與結(jié)構(gòu)2.管理信息系統(tǒng)（MIS）（1）物料需求計劃（MRP）（2）生產(chǎn)資源計劃（MRPⅡ）（3）計算機集成生產(chǎn)管理系統(tǒng)CIPMS§7.4.1計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）

第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

l．IMS與CIMS

2．智能制造

1）智能制造系統(tǒng)

2）智能加工與智能機床

§7.4.2智能制造系統(tǒng)（IMS）第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

CAPP具有以下意義：（1）可以代替工藝工程師的繁重勞動；（2）提高工藝過程設計質(zhì)量；（3）縮短生產(chǎn)準備周期，提高生產(chǎn)率；（4）減少工藝過程設計費用及制造費用；（5）在計算機集成制造系統(tǒng)中，計算機輔助工藝設計是連接計算機輔助設計和計算機輔助制造的橋梁。§7.5.1CAPP的基本概念第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

CAPP的主要功能是：

CAPP的分類：①派生型（變異型）②創(chuàng)成型③綜合型（半創(chuàng)成型）④交互型⑤智能型第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、派生型CAPP的基本原理

2、派生型CAPP的開發(fā)與設計過程

1）根據(jù)產(chǎn)品特點，選擇合適的編碼系統(tǒng)，對零部件進行編碼，建立零件特征矩陣。

2）對零件分類成組，建立零件組特征矩陣。

3）設計主樣件，編制標準工藝規(guī)程。

4）將各零件組特征矩陣和相應的標準工藝規(guī)程輸入計算機并編制檢索和修改的有關(guān)程序，建立系統(tǒng)?！?.5.2派生型CAPP系統(tǒng)

第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-1變異型CAPP的結(jié)構(gòu)返回第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3、各種工藝信息的代碼（數(shù)字）化

1）零件上各種型面的數(shù)字化

2）典型工藝路線的數(shù)字化

3）工序及工步具體內(nèi)容的數(shù)字化

4、系統(tǒng)的使用第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-2軸件各表面的編碼代號返回第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、創(chuàng)成型CAPP的基本原理

創(chuàng)成法CAPP是在計算機軟件系統(tǒng)中收集了大量工藝數(shù)據(jù)和加工知識，并在此基礎上建立一系列的決策邏輯，形成工藝數(shù)據(jù)庫和加工知識庫。2、創(chuàng)成型CAPP的開發(fā)與設計過程

創(chuàng)成型CAPP的開發(fā)過程如下：

1）明確設計對象，即所設計的CAPP適合于哪種類型的零件。

2）對本類零件進行工藝分析，明確構(gòu)成零件的表面及其加工方法。

3）建立各加工方法的加工能力和經(jīng)濟精度等數(shù)據(jù)庫文件。

4）建立工藝設計決策邏輯和決策方法的模型?！?.5.3創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)

第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-3創(chuàng)成型CAPP的結(jié)構(gòu)返回第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3、加工方法的選擇

任何機械零件都是由各種表面構(gòu)成的，每個表面都要經(jīng)過不同的加工工序來達到要求。一個表面元素的加工序列用下面的公式表示：

S=(p1、f1，p2、f2，p3、f3，......,pn、fn)

即先用加工方法(工序)p1加工出中間形狀f1,再用加工方法p2加工出中間形狀f2,......,直到達到合格為止。

選擇加工方法需考慮的因素可用下式表示：

P=

f（

M，G，D，T01，Sj，Mc，Q,Cp）式中：P—所選擇的加工方法；

M—工件材料；

G—表面形狀；

D—工件尺寸；

T01—公差（包括尺寸、形位公差）；

Sj—表面粗糙度；

Mc—使用的機床設備；

Q—生產(chǎn)綱領(lǐng)；

Cp—生產(chǎn)費用。第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月4、工藝路線安排

工藝路線安排是工藝過程設計的重要環(huán)節(jié)，由于工藝路線安排比較靈活，考慮因素也很多?？捎孟率奖硎荆?/p>

S=

f（P，Mc，G，Deu，Tec,Cp）式中：S—工藝路線；

P—所選擇的加工方法的集合；

Mc—加工機床集合；

G—零件各表面的幾何形狀；

Deu—各表面的形位公差；

Tec—工藝因素；

Cp—加工費用。5、加工設備與工藝裝備（夾具、刀具）的選擇

根據(jù)選擇機床時需要考慮的因素，加工機床的選擇可用下式表示：

Mc=f(P,Fe,Pm,Ame)式中：Mc—選擇的機床；

P—加工方式（要考慮表面形狀G、尺寸D、公差T01、生產(chǎn)費用Cp等）；

Fe—切削力；

Pm—切削功率；

Ame—機床利用率。第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6、工藝尺寸的換算

工藝尺寸的換算包括加工余量的選擇，工序尺寸及其公差的確定等。一般由后面往前推，即根據(jù)零件圖的要求，確定最終尺寸與公差，再選定加工余量推出前一工序的尺寸。公差可根據(jù)該工序的加工方法的經(jīng)濟精度確定。當有些工序需基準轉(zhuǎn)換時要進行尺寸鏈計算。7、切削參數(shù)的選擇

切削參數(shù)是指切削速度（v）、進給量（f）、背吃刀量（ap），這是影響表面質(zhì)量、加工精度、和加工成本的主要參數(shù)。選擇過程是：先按表面質(zhì)量要求確定ap及f的界限；再按切削力的限制計算f，然后計算切削速度、切削功率及加工時間。8、決策表與決策樹

創(chuàng)成型CAPP設計的核心內(nèi)容是各種決策邏輯的表達和實現(xiàn)。而決策表與決策樹是系統(tǒng)分析和設計的傳統(tǒng)方法。

1）決策樹由根、節(jié)點和分枝組成。樹的分枝表示條件（E），節(jié)點終結(jié)處表示動作（A）。如圖7-4所示，E1表示是孔，E4表示位置度要求高，需用坐標（或數(shù)控）鏜才能達到。第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-4選擇加工方法的決策樹返回第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2）決策表是描述事件之間邏輯關(guān)系表格，如圖7-5所示。圖中用雙線將表劃為四個區(qū)域，左上區(qū)為條件說明區(qū)；右上區(qū)每一列表達一條規(guī)則，“T”表示滿足所在行的條件；左下區(qū)為決策說明區(qū)；右下區(qū)為決策行動區(qū)，數(shù)字表示采取的動作順序。如第9列，表示孔的位置度和孔徑公差要求高時，需安排鉆—半精鏜—精鏜—坐標鏜。圖7-5選擇加工方法的決策表第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月§7.6.1快速成形

1快速自動成型的基本原理

2快速自動成型技術(shù)中的產(chǎn)品生產(chǎn)過程為：

1）概念設計；

2）CAD建模；

3）快速成型制造；（圖7-6）

4）產(chǎn)品制成。第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-6快速成形的生產(chǎn)過程返回第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2快速自動成型的特點

1）可適合于CAD/CAM集成的需要；

2）實現(xiàn)從設計到制造過程完全自動化；

3）可直接從材料制造出零件，不需要任何切削加工；

4）由于不需要工藝處理，不需要工藝設計，大大方便設計工作；

5）不需要從設計到制造的信息轉(zhuǎn)換；

6）不需要工裝夾具、刀具、模具。3主要發(fā)展方向

1）LOM技術(shù)：層壓物體制造(圖7-7），

2）粉末燒結(jié)技術(shù)：（圖7-8）

第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-7層壓物體制造圖7-8

激光粉末冶金第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3）沉積成型技術(shù)：擠壓成型（見圖7-9）是用計算機控制噴射頭噴出的材料（由熱塑性聚合物或蠟制成的細絲）逐層熔融沉積制造零件。圖7-10為采用固體粉末作原材料，但零件是逐層按所要求形狀粘接而成。

4）聚合物燒結(jié)技術(shù)：其工作原理是有選擇性地把光輻射到光敏樹脂（液態(tài)）上使之固化，從而形成所需要的零件。第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月圖7-9

擠壓成型圖7-10

三維粘接成型第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.制造的敏捷性

2.敏捷企業(yè)

（1）組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)是封裝模塊。（2）系統(tǒng)具有兼容性。（3）輔助子系統(tǒng)可置換。（4）子系統(tǒng)能跨層次交互。

（5）按動態(tài)最遲連接的原則來建立系統(tǒng)。（6）信息管理和運作控制應采用自律分布式結(jié)構(gòu)。（7）組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)相互之間保持自治關(guān)系。（8）系統(tǒng)規(guī)模可以擴大或縮小。（9）組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)應保持一定冗余。（10）系統(tǒng)采用可擴展的框架結(jié)構(gòu)?！?.7.1敏捷制造(AM)

第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、動態(tài)聯(lián)盟的組成及其特點

（1）盟主。

（2）盟員。

特點：

（1）時限性。

（2）虛實性。（3）協(xié)同性?！?.7.2敏捷制造(2)

第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月4．敏捷化工程的結(jié)構(gòu)和支撐技術(shù)

組成結(jié)構(gòu)框架的關(guān)鍵因素有以下特征：

（1）對企業(yè)竟爭能力有重大影響；

（2）雖有成功的實例，但其實現(xiàn)機制還沒有被充分認識；

（3）工業(yè)界已看到其重要性，準備付諸實施；

（4）不包括那些雖然重要，但已被廣大企業(yè)理解并采用的因素。

第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月信息技術(shù)是實施敏捷化工程的基礎，支撐技術(shù)如下：

（1）計算機網(wǎng)絡通訊技術(shù)。（2）信息集成技術(shù)。

（3）電子數(shù)據(jù)交換（EDI）標準化。（4）并行工程技術(shù)。（5）建模與仿真技術(shù)。

第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月§7.8精益生產(chǎn)（LP）

精益生產(chǎn)（LeanProduction）又譯為精良生產(chǎn)、精簡生產(chǎn)，即精益求精。它是人們在生產(chǎn)實踐活動中不斷總結(jié)、改進、完善而形成的一種先進生產(chǎn)模式。

第34頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月豐田模式采取了如下對策：

（1）按訂單組織生產(chǎn)。（2）按新產(chǎn)品開發(fā)組織工作組。

（3）成立生產(chǎn)班組井強化其職能。。

（4）組建準時供貨的協(xié)作體系。（5）激發(fā)職工的主動性。1．福特生產(chǎn)模式與豐田生產(chǎn)模式

第35頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）以用戶為“上帝”。（2）以職工為中心。（3）以“精簡”為手段。（4）綜合工作組和并行設計。（5）準時（JIT）供貨方式。（6）“零缺陷”工作目標。2．精益生產(chǎn)及其特征

第36頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月單元測試七

7-1.1