计算机辅助工艺设计技术及应用

1、第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术第二节第二节第一节第一节计算机辅助工艺设计技术及应用计算机辅助工艺设计技术及应用先进制造技术的应用及分类先进制造技术的应用及分类第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术第一节第一节 计算机辅助工艺设计技术及应用计算机辅助工艺设计技术及应用一、一、 基本概念及意义基本概念及意义 计算机辅助工艺设计技术(Computer AidedProcess Planning，缩写CAPP) 是指将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术。 计算机辅助工艺设计是通过向计算机输入被加工零件

2、的几何信息(如结构、 形状、 尺寸等) 和工艺信息(如加工要求、 材料、 热处理、批量等)，由计算机辅助工艺设计人员进行工艺规程设计并自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术1) 可以将工艺设计人员从大量繁重的重复性的手工劳动中解放出来，使他们能将主要精力投入新产品的开发、 工艺装备的改进及新工艺的研究等具有创造性的工作中。2) 可以大大缩短工艺设计周期，保证工艺设计的质量，提高产品在市场上的竞争能力。3) 可以提高企业工艺设计的标准化，并有利于工艺设计的最优化工作。4) 能够适应当前日趋自动化的现代制造

3、环节的需要，并为实现计算机集成制造系统创造必要的技术基础。计算机辅助工艺设计的重要意义主要体现：第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术二、二、 计算机辅助工艺设计系统的体系结构计算机辅助工艺设计系统的体系结构 计算机辅助工艺设计(CAPP) 系统由控制模块、 零件信息输入模块、 工艺规程设计模块、 工序决策模块、 工步决策模块、 NC加工指令生成模块、 工艺文件管理和输出模块、 加工过程动态仿真、 工艺数据库和知识库等基本模块组成。第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术计算机辅助工艺设计(CAPP) 系统的体系

4、结构1. 控制模块控制模块(人机交互界面人机交互界面)2. 零件信息输入模块零件信息输入模块3. 工艺规程设计模块工艺规程设计模块4. 工序决策模块工序决策模块5. 工步决策模块工步决策模块6. NC加工指令生成模块加工指令生成模块7. 工艺文件管理或输出模块工艺文件管理或输出模块8. 加工过程动态仿真加工过程动态仿真9. 工艺数据库和知识库工艺数据库和知识库第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术三、三、 CAPP的基本原理及作用的基本原理及作用(1) 分析及了解零件的结构、 形状和技术要求以及生产纲领。(2) 查阅工艺设计手册或根据工艺基本知识进行工

5、艺决策，确定加工方法和工艺路线。(3) 查阅企业工艺标准手册，具体确定机床、 切削用量、 工装及工时定额。(4) 按企业的工艺规程格式填写并形成正式的工艺规程。 计算机辅助工艺设计的基本原理是基于工艺规程的人工设计过程及需要解决的问题而提出的。 1. 人工编制工艺过程的组成阶段人工编制工艺过程的组成阶段第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术2. CAPP的基本原理的基本原理CAPP系统进行工艺规程设计的流程图第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术第一，将零件的特征信息以代码或数据的形式输入计算机，并建立起零件信

6、息的数据库；第二，把工艺人员编制工艺的经验、 工艺知识和逻辑思想以工艺决策规则的形式输入计算机，建立起工艺决策规则库(工艺知识库)；第三，把制造资源、 工艺参数以适当的形式输入计算机，建立起制造资源和工艺参数库；第四， 通过程序设计充分利用计算机的计算、 逻辑分析、 判断、 存储以及查询、 编辑等功能来自动生成工艺规程。 第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术(1) 工艺设计所需信息的描述和代码化工艺设计所需信息的描述和代码化(特征信息标特征信息标志和工艺知识志和工艺知识)。(2) 工艺设计所需信息的数据结构形式的合理制定。工艺设计所需信息的数据结构形

7、式的合理制定。(3) 程序设计程序设计(包括人机界面、包括人机界面、 推理程序、推理程序、 打印及输打印及输出程序等出程序等)。3. CAPP的作用的作用CAPP主要解决的问题：CAPP的应用。第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术第二节第二节第一节第一节计算机辅助工艺设计技术及应用计算机辅助工艺设计技术及应用先进制造技术的应用及分类先进制造技术的应用及分类第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术第二节第二节 先进制造技术的应用及分类先进制造技术的应用及分类一、一、 先进制造技术的应用先进制造技术的应用高速列车大

8、型客机 借助激光测头扫描工艺品第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术数控高速曲轴外圆磨床激光数字化仪第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术1. 计算机辅助设计、计算机辅助设计、 计算机辅助制造和计算机辅助计算机辅助制造和计算机辅助工程工程(CAD/ CAM/ CAE)先进制造技术的应用主要可以归纳为：Pro/ ENGINEER软件的集成制造技术第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术2. 快速原型制造快速原型制造(RPM)RPM技术的基本原理第八章第八章 计算机辅助工艺设

9、计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术三维打印机用三维打印机打印出的实体发动机机体第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术3. 精密成形与加工精密成形与加工4. 热加工工艺模拟优化技术热加工工艺模拟优化技术5. 激光加工技术激光加工技术电动机转子轴颈的修复及激光熔覆第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术6. 数控技术数控技术五轴联动加工中心第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术7. 现场总线技术现场总线技术美国哈斯公司加工中心生产线第八章第八章 计算机辅助工艺

10、设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术 微型机械加工技术是指制作微型机械装置的微细加工技术。 微细加工的出现和发展是与大规模集成电路密切相关的，集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件，以形成功能复杂而完善的电路。8. 微型机械微型机械微型超精密加工机床第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术9. 计算机集成制造计算机集成制造(CIM)10. 制造分散网络化模式制造分散网络化模式制造分散网络化模式第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术二、二、 先进制造技术的分类先进制造技术的分类 1.

11、先进制造工艺技术先进制造工艺技术ATI 高端显卡R250芯片 DIC45/ 5轴精密高速轮廓加工机床第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术2. 制造自动化技术制造自动化技术 制造自动化是指用机电设备及工具取代或放大人的体力， 甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、 运输、 加工、 装配和检验等各个生产环节的自动化。典型的柔性制造系统第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术柔性制造系统的框图第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术某品牌汽车自动化生产

12、线第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术3. 先进生产制造模式先进生产制造模式 先进生产制造模式面向企业生产全过程，是将先进的信息技术与生产技术相结合的一种新思想和新哲理， 其功能覆盖企业的生产预测、 产品设计开发、 加工及装配、 信息与资源管理直至产品营销和售后服务的各项生产活动，是制造业的综合自动化的新模式。 包括计算机集成制造、 并行工程、 精益生产、 敏捷制造、 智能制造系统等先进的生产组织管理模式和控制方法。第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术(1) 计算机集成制造计算机集成制造(CIM) 计算机集

13、成制造是指将企业所有的人员、 功能、 信息和组织等诸方面集成为一个整体的生产方式。计算机集成制造结构图第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术(2) 并行工程并行工程(CE) 并行工程是一种对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程) 进行并行的、 一体化设计的工作模式。并行工程工作方式第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术(3) 精益生产精益生产(LP)某飞机工业公司实行精益生产的现场 精益生产是指通过系统结构、 人员组织、 运行方式和市场供求关系等方面的变革，使生产系统能快速适应用户需求的不断变化，并精简生产过程中一切无用的、 多余的或不增加附加值的环节，以达到产品生命周期内的各方面最佳效果。第八章第八章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 与先进制造技术与先进制造技术(4) 敏捷制造敏捷制造(AM)虚拟仿真汽车 敏捷制造是快速调整企业， 增强