机械工程英语part2翻译(共13页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上PART 2 Unit 3数控编程数控编程由一系列方向构成，这些方向导致数控车床执行某种操作，加工是最常用的进程。数控车床编程由内部编程部门来完成，在车间里，或者从外部源购买。编程还可以手动或者在计算机辅助下来完成。程序包括指令和命令。几何指令涉及刀具和工件间的相对移动。进程指令涉及主轴速度，进给以及道具等。行动指令涉及插值的类型以及刀具或者工作台的缓慢和快速移动。切换命令涉及到开/关冷却液供给状况，主轴旋转，主轴方向，换刀，工件进给，夹具固定等等。（1）手工编程。手工编程包括根据部分工程图纸首先算出刀具，工件以及工作台的尺寸关系，继而决定执行的操作和工序。那么一个包

2、括执行特定操作所需必要信息的程序表就准备好了，例如刀具切削，主轴转速，进给，切削深度，切削液，以及刀具或者工件间的相对位置或者移动。根据这些信息，部分程序就准备好了。通常一个纸带首先被准备好用于试用和调试程序。根据纸带被使用多久，纸袋通常用更耐用的聚酯薄膜制成。手工编程可以由那些具有特定制造工艺知识和能够理解，阅读以及更改部分程序的人来完成。因为他们熟悉机床刀具和工艺流程，熟练的机械师可以做一些手工编程的编程培训。然而，所涉及的工作是乏味的，费时的，因此不合算。手工编程大多数用于简单的点对点应用上。（2）计算机辅助编程。计算机辅助编程是一种涉及到特殊符号的编程语言，这种语言可以决定角点的坐标，

3、刀口以及工件的表面。编程语言是与计算机通信的方式并且涉及到符号字符。编程员用这种语言描述加工零件，而由计算机将零件程序转换为数控机床的执行指令。许多种商业应用上的语言有多种多样的特点和应用。第一种被使用的是类似于英语语句的语言，它在十九世纪五十年代末被开发出来并被称为APT语言。这种语言，由于它多种多样的扩展形式，一直是最广泛的用于点对点和连续路径编程的语言。 复杂的工件现在使用基本的绘图进行制造，计算机辅助制造程序。刀具的路径是在类似于一个CAD程序的大量的绘图环境下制造出来的。这种机器代码由程序自动生成。 在生产开始之前，程序应该被校验，还有就是通过一个显示器观看工艺流程的模仿或者使用廉价

4、的材料（例如铝，木头，石蜡，或者是塑料）制作工件，而不是使用指定用于已加工零件的真实材料。 计算机辅助编程有以下几个优于人工方式的重要优点。 比较容易使用的符号语言 缩短了编程时间。编程是一种容纳了大量关于机械特点和工艺变量数据的一种能力，例如动力，速度，进给，刀具形状，刀具形状改变的补给量，刀具磨损，偏转，以及冷却液的使用。 减少了在人工编程中出现人为错误的可能性。 因为编程时所需更少的时间，降低了成本。 编程语言的使用不仅导致更高的工件质量而且考虑到了机械指令的更加快速发展。另外，模拟可以在远程计算机的终端设备上运行，这就确保了程序按照既定来运行。这种方法可以防止昂贵的机器由于调试程序产生

5、不必要的占用。 选择某一种数控机床编程语言主要取决于以下几个因素： 生产设施人员的专业水平级别 工件的复杂程度 设备的外形以及计算机的应用 涉及编程的时间及费用因为数控涉及有关工件材料和加工参数的数据插入，编程必须由有制造业的相关方面知识的操作工和程序员来完成。在生产开始之前，程序应该被校验，还有通过一个CRT屏幕来观察工艺流程的模拟或者用廉价的材料制造工件，例如铝，木头或者塑料，而不是使用指定用于已加工零件的真实材料。数控编程语言自从1956念麻省理工学院的初步研究数控编程系统以来大概有超过100种的数控编程语言已经被开发出来了。大多数语言开发用于特殊的需求和机械并且它们没有经受住时间的考验

6、。然而，相当多的语言在今天一直被使用。在本小节，我们回顾一下那些被普遍认为是重要的语言。APT(自动编程工具)，APT语言是麻省理工学院研发的关于数控机床控制编程系统的成果。它的研发开始于1956年六月，它第一次用于生产是在1959年左右。几天它是在美国应用最广泛的语言。虽然第一次打算作为一种轮廓语言。APT现在的版本可用于定位和持续路径的编程而且可用于多达五个基准轴的持续路径编程。 AUTOSPOT(用于定位工具的自动系统)。这个程序有IBM研发，在1962年第一次被引进用于PTP编程。AUTOSPOT现在的版本也可应被用于修证轮廓。COMPACT II。这种语言是来自于制造数据系统的封装。

7、（MDSI公司），在安阿伯，密歇根州的一家公司。数控机床控制编程的许多特点于SPLIT相似。MDSI公司将COMPACT II系统租赁给以分时为依据的用户。这种程序通过使用远程终端把程序传送给MDSI公司的计算机，有计算机转向产生数控的纸带。ADAPT（APT的改编版本）。多种编程语言直接依据于APT程序。这些语言之一便是ADAPT，它是在空军合同下由IBM公司研发的。这种语言意图提供许多APT的特点但是用于小型计算机。ADAPT不如APT一样强大，但是能够被用于定位和修改轮廓工作的程序。EXAPT(APT的扩展子集)。这种语言是由德国研发的。，开始于1964年之间，以APT语言为依据。有三个

8、版本：EXAPT I 被设计应用于定位（钻削和直切铣）。EXAPT II被设计用于车削，还有EXAPT III被设计用于限制轮廓的操作。EXAPT最重要的一个特点是尝试自动地计算最佳进给量和进给速度。APT不仅仅是一种数控语言；它也是一种以APT声明为依据执行计算来。生成切割位置的计算机程序。在APT语言中声明有四种类型：几何声明。这些定义好的几何元素包括了工作组。它们有时也叫做定义声明。后处理程序声明。这些声明用于特殊的机械工具和控制系统。它们用于指定进给量和进给速度而且精确了机械的其他特点。辅助声明。这些不同种类的声明常用作定义工件，刀具，以及公差等等。铣床和车床的CNC编程于其他机械编程

9、工艺是相似的；它需要对编程语言有一个透彻的理解。这种用作铣床和车床NC的语言通常被称为G代码。这些工序通常用于铣床机械和机加工中心，提供了一些G代码使用的经典例子，因为它包括大约了NC操作中的75%。下面编程和工艺的五类用于铣床NC编程。（下转P114）自动化编程的人工指南NC机械编程采用两种形式：人工编程以及在CAM软件支持下的代码生成。例3-1是一个人工编程的例子。它以铣削零件图为开始，编程者设计一些能够驱动切削刀具沿着预期路径运行的G代码工序。CAM生成的NC代码为了使目标机械工具能够直接转换为零件图送给G代码程序运行在已选择的机械上，从而使用一个后处理程序。CAM软件和后处理程序分成两

10、类。类型之一，专业CAM和简洁CAM，它是独立的，并且吸收了所有主要CAM供应商的绘图文件。第二种类型，是被CAD供应商研发的，它集成了CAD程序和运行，作为集成CAD / CAM设计软件的一部分PART 2 Unit 4 机加工与切削加工中心（1）这篇文章介绍了计算机控制的机械刀具设计的能力和较大的发展，就想我们知道的机加工和切削加工中心，这些机器有其他机器工具没有的柔性和多功能性，应此他们作为加工工具第一选择。机加工与切削加工中心（2）需要注意的是每台机器他的自动化程度有多高，都要设计一种基本的加工样式就像所展示的那样，在制造过程中不同的表面是用不同的加工方法加工的，（3）例如，如图4.3

11、 所示，铣、端面车削、镗、钻、铰孔、切丝来获得额定的公差要求及最终表面精度。（4）习惯性的加工过程的执行，始于工件的移动从一把加工刀具到另一把加工刀具直至所有的加工完成，这是一种切实可行的制造方法，并具有高度的自动化。这就是生产流水线的原理。最常见的是应用于高容量或大批量的生产，生产流水线是由几种加工刀具按一定的次序排列组成的，诸如自动发动机模块这样的工件从一个加工地点到另一个加工地点，并且在每一个加工中心都运用特有的加工方式进行加工，工件会被输送到下一个机器进行下一个加工。（5）有这样一些产品或加工方法，他们的生产路线是不可行或不经济的，特别是当这些种类的产品在加工时需要迅速转换加工方法。一

12、个重要的概念，在20 世纪50 年代末期得到发展，那就是机加工中心。一个机加工中心就是运用计算机控制的刀具在工件的不同表面和不同的方向上进行切削操作的能力，通常说工件是不动的，而切削工具进行旋转，比如铣和钻操作。（6）机加工中心的发展暗示着计算机控制的机器刀具之间关系的进步。如数字控制的车床加工中心拥有两个转台带动几把切削刀具进行车削，端面车削，镗孔和切螺纹。（7）工件在加工中心里是被安放在托盘上或模块上，那样可以被移动并且可以进行不同方向的旋转和定位，在进行特殊的切削过程完成后，工件不需要移动到另一台机器进行钻孔，铰孔，攻丝之类的附加加工。换句话说，工件和机器是被置于工件上的。（8）当所有的

13、加工工作完成后，托盘会自动离开已加工工件，并且另一个托盘运用自动托盘变速器将工件进行定位和加工。所有的传动机构都有计算机控制，并且托盘定位器有10-30 秒的循环时间，托盘台能够使得多级托盘更好的服务于加工中心，工具同样能够被装备到不同的自动化部件中，诸如上料与下料机构。（9）加工中心装备了可变程序的自动刀具变换器，依赖于这样的设计多达200 把切削刀具能够被贮存在刀库，刀鼓，刀链（工具库），辅助工具库能够更好的为一些特殊加工中心提供更好的切削道具，这些刀具可以自动的任意选择到达机械主轴的最短路线，刀具交换臂是一个普通的设计机构，他可以旋转来拾取特殊的工具（每一个工具有他自己的刀杆）和他在主轴

14、上的位置。（10）刀具通过直接连接在刀具夹持口上的编码标签、条形码或记忆芯片来标识。一次换刀时间在5-10 秒钟，对于小的刀具可以少于1-2 秒，对于重达110 公斤的刀具可以达到30 秒，刀具变换器的设计趋势趋向于运用简单的原理提高换刀的时间。（11）加工中心同时装备有工具的检验台，他可以给计算机数字控制提供信息对于在换刀和刀具磨损时的误差提供补偿。接触试探针可以自动装入工具夹持口中以确定工件的参考平面，以便对刀具设置进行选择并对加工的工件在线检测。（12）图4.6 所示的一些表面可以被联系起来，他们的相对位置可以被确立并储存在计算机软件的数据库中，这些数据稍后可被用于编写刀具工作路径的程序

15、同时对刀具的长度和直径进行补偿，又可以为预先加工刀具的磨损提供补偿。机加工与切削加工中心的种类（13）尽管这里有不同种类的刀具设计在加工中心中，两种最基本的种类垂直主轴和水平主轴；大部分的机器拥有上述两种轴线的能力，在加工中心中最大的切削刀具的尺寸可以绕工具一周，就像我们知道的工具包络，这个术语第一次应用在与工业机器人的联系上。（14）垂直主轴加工中心或是水平主轴加工中心都是为了适用在工件具有深腔的平面上执行加工工艺，如铸型和模具制造。一个垂直主轴的加工中心类似于一个垂直主轴铣床。刀库在图示的左侧并且所有的加工方法和传动机构通过位于右侧的计算机控制托盘进行定位和修改。（15）因为在加工中心中由

16、于推力的作用方向是向下的，机器具有高的刚度，并在对于加工部分有较好的精确补偿，这些机器通常比水平主轴的机器便宜些。（16）水平主轴的加工中心或水平机加工中心是为了适用于高大工件的表面加工的需求。托盘可以在不同的轴线（如图4.3 所示）上旋转来进行不同种类的有角定位。（17）水平主轴加工的另一个范畴是车削加工，是用特殊机床进行计算机控制的车削加工。一个三转动架的计算机数字控制的车削加工如图4.8 所示，这个机器是由两个水平主轴和三个转动架以及不同的切削刀具设计而成的来执行一些旋转工件的加工。（18）万能加工中心同时装备了垂直主轴和水平主轴的机器，他们具有不同种类的特色，并且具有加工所有表面的能力

17、（垂直的、水平的、斜的）。机加工中心的特征和能力（19）下面是加工中心的大部分特征：a他们有能力有效的，经济的并且拥有重复的高精度的尺寸的能力来处理不同型号的磨具的能力。公差的范围在正负0.0025mm。b这些机器是万能的，拥有多达6 条线性的有角传动的轴线并且有能力快速的从一种加工方式向另一种加工方式转变来满足不同种类的加工刀具和有效的减小地板空间。c装载工作和卸载工作，转换刀具，矫正，故障寻找所需的时间正在减少，应此生产能力提高，减少实验的需求尤其是对于熟练实验的要求并且生产成本降到最低。d他们可以高速的自动化并相对地紧凑，应此一个工作人员可以在同一时间照顾到两台或更多的机器。e加工机器装

18、备了刀具调节监测装置为了检测出工具的磨损与破裂，又可以探测工具磨损的补偿和工具调位。f前处理和后处理的矫正和工件加工监测在加工中心的功能。（20）加工中心可应用于更广阔范围的不同种类型号和特征，并且他们的成本范围从5 万到100 万甚至更高。典型容量范围可达75KW，并且最小轴转速通常在4000-8000rpm 范围里，一些可以达到75000rpm，还用于小补偿切削的特殊应用。一些托盘具有支撑重达7000kg 工件的能力，通常高的容量用于特殊的应用当中。（21）现在大部分机器有一个标准组件的基准构造，应此不同种类的外围装备和附件可以被安装并且和修改不同种类产品的修改要求。（22）因为加工中心的

19、高生产能力，大量的切削会产生并且必须被收集起来应此一些需要一些可用于切削收集处理的设计，就像图示所举例那样，两个在横轴加工中心截面图底部的切削传送带这些特殊的加工传送带是螺旋形或螺杆型，他们沿着导槽收集切削并且将他们输送到收集点，另一条系统会选用链式传送带。刀具的选择（23）加工中心能够有能力需求有效的花费可以说进行有效的成本控制，他们通常不得不每天做至少两次移动，所以他们必须有效并且可以连续调整在加工中心中产品的购买需求，因为他们固定的多功能性，但是加工中心可用于及时的制造大范围的特殊产品。（24）种类的选择和加工中心的尺寸依赖于以下几种因素。a产品的种类，尺寸和模具的复杂性。b加工方法的种

20、类及执行方式和切削工具的需求次数。c精确补偿的需求。d生产速率的需求。（25）尽管多功能性是选取加工中心的一个关键因素，我们必须考虑到权衡高成本高精度需求和比较在运用传统加工工具制造相同产品时的成本。PART 2 Unit5 工业机器人 介绍 工业机器人是相对来说较新的机电设备，它已经开始改变现代工业的面貌。工业机器人不像科幻小说中的那个模样具有人一样的能力并且能与其它移动物建立友谊。机器人能够看见听到触觉听的研究已经进行了20多年，现在开始开花结果了。然而，通常所说的工业机器人技术是是大多数机器人只包含了一条臂而不是拥有人解剖学上的全部结构。通常的控制只允许这些机器人在空间上从点到点的移动，

21、完成相对简单的工作。美国机器人学会定义机器人为“一个可再编程序，多功能的机器手，它通过各种可编程的运行来完成不同的任务，用于搬用原料、零件、刀具、以及专用装置。如果认为不同类型的加工有不同的作用。那么一个数控加工中心也可以被认为是机器人。大部分制造工程师认为数控加工中心不是机器人，尽管他们有很多相似之处。数控机构和机器人的动力驱动和控制十分相似。想数控机构一样机器人能够由发动机、液压系统、气压系统提供动力。两种设备都能由开环控制或闭环控制。实际上，许多应用于机器人发展技术由数控工业演变过来并且许多机器人制造商也制造数控机床和数控控制器。实际的机器人由带有腕（或称为臂）的主机身和机器端部的工具（

22、通常是某些的支撑器）组成。机器人也可能有一个辅助动力系统。机器人系统还包括一个有一些控制环模、操作杆、键的控制器。一种典型的机器人系统如图5、1机器人特点通常由机械系统的设计表现，一个主要框架包括三条移动轴的机器人称为笛卡尔机器人。笛卡尔机器人它的名字来源于笛卡尔坐标系沿三维空间的直线移动。一些笛卡尔机器人由龙门结构构成以便使沿每个轴的偏差最小。这些机器人称为龙门机器人。图5.2展示了笛卡尔机器人，这些机器人的动作控制都相似于传统的三坐标机床。龙门结构一般来说是最正确的机器人实际结构。龙门机器人通常用于公差较小和位置度要求较高的装配中。 圆柱机器人由两个移动轴和一个旋转轴组成，这种机器人的名称

23、来源自包围轨迹（它的功作范围），它由轴移动的极限位置构成。图5.3展示了典型的圆柱机器人。圆柱机器人有许多应用，最常见的是材料的搬运操作。给机器人编程。 为了是设备具有资格作为机器人，它必须是容易可再编程的。不可编程的机构，无论其通过重新装配或再接线可实现的潜在柔性有多大，也不能算坐机器人。许多这类设备是固定的或可变的序列机器人。很多这样的机器人是由气压驱动的。这种机器人借助某种梯形逻辑图被驱动至一些固定的挡块活行程开关处，而不是控制它的轨迹。虽然梯形图编程可满足机器人的运动要求，但行程开关和挡块必须正常的被整体移动，以改变所需执行的工作任务。动力开动或发动机打开到“开”或“关”依据工序的要求

24、和转换状态。机器人对这类系统操作通常局限于相当简单应用。 传统机器人的程序通常采用以下三个形式之一：（1）操作器编程（2）导入式程序（3）脱机程序。每个机器人通常具有一个或更多这种程序类型的系统。每种形式的优缺点依不同的应用而不同。 操作器编程最常用的机器人编程方式，这种类型编程，A pendant 通常包括几个用于使机器人在它工作范围移动的操作杆。在每个工序的终点，机器人的位置被保存。像数控机床一样，一些机器人允许编程人员选择定义两点间路线。另外，这些机器人被称为连续路径系统。不允许用户指定路径系统称为点到点系统。许多连续路径机器人允许用户定义在两个主要点之间连线的路径。那么，用户可以定义直

25、线、圆弧的、指定某一位置的路径。在直线路径中，机器人在笛卡尔空间中，以直线两两端点移动。顾名思义，圆弧运动就是在某一主平面上沿圆弧运动。机器人以插入某处方案执行路线很不容易确定。在接点插补中，机器人的每一关节都以一恒定速度移动以保证所有的轴同时启动和停止。对于笛卡尔机器人，直线和结点插补方案产生相同的路径。对于其他类型机器人系统，这不成立。 操作器编程系统通常提供允许编程人完成辅助操作的命令，如关闭终端，等待，暂停，检查一种或几种转换状态，返回全部状况给机床，等等。编程人员使机器人走过要求完成一项工作的必要步骤，保存每一中间步骤和辅助的信息。用于给fanuc M1机器人编程的操作器，如图5.4

26、所示。 导入式程序是最简单的机器人程序设计过程之一。顾名思义，编程人简单实际的是机器人沿着路线轮廓移动。机器人控制器反馈它的位置并且像编程人一样引导机器人完成操作。当编程人员负责引导机器人完成必要动作时，动力降低以便机器人不产生伤害操作人员。尽管导入式编程是最容易学的程序语言，但它也反映了一些机器人应用的限制，例如，当机器人正在进行操作时，操作人员搬运机器人。齿轮，电动机和丝杠会引入错误的运算读数值，这样当机器人的重量，也许是工件的重量必须由系统承担时，端部执行器的 实际位置可能与机器人的训练位置有很大差异。这种方式的另一个问题是由于在机器人的位置和速度被记录指引通过期望的路径是，大量的数据信

27、号产生，这些数据不需存储后调用，存储和从新调用的空间和时间可能会引起汇编器问题 ，也许与导入方程式协调的主要问题是引导机器人完成工艺过程的人能够做有限的准确可能引起工艺过程的不协调，人为错误和不准确性削弱了使用机器人的优点。脱机程序对机器人来说是 相对较新的技术，它能够提供导入式和控制板编程的一些优点。脱机程序的规律与对数控技术应用脱机语言类似。几种脱机语言已经在美国的主要大学和工业种发展。这些语言主要有unimation的VAL,美国机器人协会的ar-basic,microbot,lnc的arm-basic和ibm的ami，以ar-basic为例解释说明脱机语言，ar-bisic允许用户定义

28、机器人的位置控制机器人的运动输入输出控制数据ar-basis系统的细化，他采用的许多相同的功能采用了我们熟悉的basic程序语言，在ar-basic中，点和刀具定义为初始化数据点由以下协议定义x,y,z,r,yX,y,z表示由端部执行器占据笛卡尔空间，r p y表示刀具旋转进给和yaw.每个点的定义既可以是绝对的夜可以是相对的（也和数控机床有相似的规则） 刀具定义命令常用于定义操作要求的所有刀具的位置，刀具定义指定机器人面板的中心，包括等定义点相同的六个数据 机器人通过运动控制命令执行运动，运动命令允许编程人定义采取的路径类型（直线，圆弧，结点插补）定义刀具的最终速度定义参考柜架定义刀尖的类别

29、AR-Basic也允许程序编译人员输入，输出数据到与机器人连接的设备，模拟的数字信号可以传送到模数转换转换器并行的或串行的I/O口。表51是点和刀具定义的举例。表52举例说明了AR-Basic的运动控制。Unit 6 Group Technology（成组技术是一个制造业的哲学概念，它涉及到具有相似或相关属性零件的标识和分组，这样我们可利用产品的相似性这种特点，把这种技术应用于产品生产的设计制造过程中）（历史上，这个新颖的理论是在1920年Frederick Taylor支持将需要特殊加工的零件成组而被第一次提出的）（在1920年早期，Jones andLamson公司继承他的思想，他们用粗糙

30、的成组技术形式生产工具）（他们使用这一原理的生产方法就是以产品来划分部门，而不是以工艺或缩短路径来划分部门）（现在，成组技术正在通过运用结构分类、代码系统和支持软件来利用相似零件的优势进一步实施）Reasons for Adopting Group Technology（现在制造工业正在接受由日益激烈的国际化竞争和多变的市场要求带来的挑战。这些挑战可以用成组技术成功地解决，如下所列：）工业生产发展的趋势是产品的品种更加多样而每种产品生产的数量减少，以此来满足当今繁荣社会不断增长的专门订货。换句话说，工厂中分批式生产的比例越来越高，预计将来全部的75%是小批量的。）（作为第一个因素的结果，传统的

31、车间机构变得越来越低效和过时，因为产品在不同的工具部传送的时候浪费时间）（有必要把设计和制造的阶段集成在一起可以减少订货至交货的时间，这样可以在国际化市场上具有竞争力）Benefits of Group Technology(1)（在产品设计的优势）（关于产品的设计，成组技术最主要的好处在于可以防止重复发明和复制工程成果）I（换句话说，由于它存储方便，并且相关的工程设计很容易被取出，所以消除了发明以前就存在的产品） （一旦要求设计某一个零件，这个零件首先被编码，然后检索存储于计算机存储器中的该公司的设计库，找出与这个编码相匹配的已有设计，这样便可节省大量的重复设计时间）,（如果在公司计算机存储

32、器中没有完全吻合的设计，那就找出与之最相似的设计，修正后可以满足要求）（此外，成组技术可以促进生产工具和工件夹持装置的标准化）(2). （加工和装配的标准化）（因为工件被分成了类别，对工件夹持装置的灵活设计可以应用于每个类的所有零件，这样可以减少所需要的夹持件的数量，从而减少了夹持装置的费用）（并且，很显然一次的机器装配可以用于此类的所有零件，而不是只对单个零件适用）(3) （更高效的物料输送）（基于成组技术原理规划工厂布局，即把工厂分为单元，每个单元由一组用于生产同一族零件的各种机床组成，这时原材料的传送是很有效的，因为这种情形下的零件在机床间的移动路径最短。（这与传统的按工序分部门的很乱的

33、布局形成了对比！）(4)I.(提高分批式生产的经济效益)（通常，分批式生产包括各种各样的不标准零件，貌似它们没有共性）（但是，分组技术只有在大量生产时才可以取得经济效益）(5)（更容易安排）（将工件分族可以降低安排任务的难度）(6)减少在制品和订货至交货的时间） （WIP源于减少了安装和原材料处理的时间） （换句话说，由于在每个单元之间高效的物料输送，零件在加工部门传送地一点都不冗余）（这与本来一个工件可以几分钟加工完的却用了几天的基于过程布局的车间的生产形成了对比，）（后一种情形下需要较多的在制品，这对库存换新率及现金的周转率产生不利的影响）（而且，基于成组技术的车间产品的订货至交货的时间比

34、基于过程的车间快得多）(7)（更快更理智的过程设计）（成组技术为自动过程设计做好了准备）（这可以通过合理的零件分类和编码系统来实现，详细的加工计划储存在编码里面并且很容易被取出）PART 2 Unit71 CAD/CAM (计算机辅助设计)是一个以电脑为辅助设计或用电脑辅助设计的一个术语。 它是一种在设计和生产过程中运用数字电脑来完成特定功能的一种技术。这一技术正朝着设计和制造，这两个曾被传统的认为在生产过程中有名自独立分工职能的两个过程相结合的过程发展。总之，CAD/CAM将会为今后的计算机结合产业提供技术基础。2、由硬件和软件组成的电脑系统将执行由特定用户所提出的特殊的设计功能基础的CAP

35、硬件包括：电脑。一个或多个终端器图像显示、键盘、及其他的一些外部设备。CAD的软件包括能在其系统内运行计算机图表的计算机程序及能为公司用户的设计工作提供便利的应用程序。例如：分力压力分析（程序）机器的动力回应（程序）热交换计算程序、及各种控制程序等。由于生产线、制造工序及顾客市场的不同，各种应用程序也会随不同用户的需求的转变，因而这些工厂也带来了对CAD系统需要的差异3计算机辅助制造（CAM）可以被定义为通过拥有车间生产信息的直接或间接的电脑界面利用计算机系统来计划、管理和控制制造工厂的运作。其定义表明，计算机辅助制造的应用可分为两大类：一计算机监控和管理，这是计算机为了监控和管理生产过程最直

36、接的应用且于生产过程直接相联系二、以制造为支撑的应用、这是计算机被直接用于工厂的生产运作，但其中并没有计算机与制造过程直接联系的界面 CAD/CAM系统具有一套全新的制图基本原理，其中的任何一个都能提高制图效率 。例如：目前市场上大多系统都是具有能将新兴的实用的制图技术制动化固有功能。如分层技术使得制图能按逻辑结构制图，立刻组成一个整体， 并被分开保存以便识别，但这些部件并演示整个制作过程。 这一过程与我们在生物中所见到的解剖图样类似。骨骼，神经，内脏，血管和肌肉分别由具有不同颜色的塑料所替代。他们被看做个体，或者把他们叠加在一起，来显示各个部件之间是如何相匹配的。通过图象系统来分层设色，采用

37、相同的原则，除非覆盖物是逻辑的而不是非物理的 。诸如此类的应用有很多。分层也可用于区分英文和数字维度信息，数据信息。文本信息，电子需要锯锤测探、机械部件路径等。结果是清晰、明了的图样其它分析的好处：CAD/CAM也可以通过其它方式影响一个公司的工程系统，它能把所有的物理过程流线化，并且允许对现代化的工程技术方法和工艺过程进行重新评估。CAD/CAM提高了确保质量的技术，自然而然的适合于保持精度完善文件材料，并且保存了零件的数量与材料清单的精确记录。一个完全集成CAD/CAM系统的正确安装，促进了一个公司对设计及生产方法的评估，并且开创了那些方法所适合的标准。通常这个评估证明是有效的，但也能给那

38、些没做好准备的人带来意外伤害。对这两方面的问题都考虑到的管理者是很聪明的，CAD/CAM的应用始终都是一件复杂的事。缺点是什么呢？CAD/CAM的缺点或许并不明显，但即使对于最好的设计也是具有破坏性的。其中最大 的缺点是来自于从手工草图和保存的记录到CAD/CAM系统径直移动所必须的跳跃。这就好像是把喷气式飞机的引擎安装在大众汽车上，汽车开始可能在很短的时间内行驶的很快，但是，如果底盘不够坚固来处理作用力，那么所有的设计将震动分离。换句话说，CAD/CAM将突出工作最脆弱的区域的不完全性，这对于人和不能保持的规则来说是残忍的，就像一个对它的描述：“如果一个公司内部对绘图材料清单和部分数字系统不

39、能很好的使用，CAD/CAM系统将使问题恶化。”当这种令人不满的结果发生时，通常会把矛头指向CAD/CAM系统-虽几乎是不能谴责的是，但通常比将矛头指向人或组织更好。任何一台计算机将只能在输入数据时工作，这是最基本的数据处理规则：废物进，废物出。如果一个公司正在使用一个不完全的目录控制系统，仅仅是因为它是自动的。这个系统将得不到改善。事实上，自动化将会使这个不完全更加明显。并且可能更混乱。因此当实施CAD/CAM系统是不仅评估技术的需要很重要，而且对于期望提高的现存的规则也是很重要的。如果管理者不愿对现存的操作条件，标准，工艺过程进行评估，那对CAD/CAM的使用将很可能会失败-因为一系列的原

40、因。原因之一，管理政策将因为CAD/CAM系统与标准操作过程的分离而不能被很好的组织。在低水平的管理者中将产生一种这个系统永远不会被人们有效使用的感觉。另一个原因，不同的部门之间的信息通道还没有建立起来，这也导致产生CAD/CAM系统不能被长期使用的感觉。还有一个原因，就是操作员对系统实施的方面没有输入，这就导致了绘图标准的缺点，系统管理的贫乏，系统使用者的无知，这种循环是不可原谅的。特别是对于标准操作条件的评价将直接给提高这些工艺过程提供意见，即使是CAD/CAM系统从来没被使用过。CAD/CAM的应用 CAD/CAM技术从画图板发展到如今已经经过了一个很长的历程，它已经广泛的应用在各种工业

41、生产，涉及范围从航天飞机控制到武器研究。从绘图到动态诊断，从电路分析到结构钢分析。CAD/CAM广泛应用于绘图和制造的各个环节，从绘制影视音像设备草图到控制大量的机器人组装线，它的用途在不断的发展。 CAD/CAM首先应用于电子制作业。这是因为CAD/CAM并不是一项公认的超越计算机产业的技术。人们才觉察到CAD/CAM在航空民用工业等领域的市场需求。新的复杂的设计已经无法由借助查图手册的手工绘图所满足。CAD/CAM成了必然的解决方法。如今这项技术已经具备了强大的技术和资金基础。因此，潜在的CAD/CAM的用户能够满足最终所采用的挑剔要求，他们再也不用购买低劣的或不会使用的设备了。当今的CA

42、D/CAM市场： 现在，市场上有4种CAD/CAM的提供商。第一种是大型公司的附属机构或部门。IBM的CAD/CAM分部就是一个例子。这些分公司和他的总公司哟着大宗的商业买卖，他们不仅销售钥匙系统，还称作售后服务处。因为这些公司有着强大的后盾，所以他们的运作良好。但是他们同样受束缚作风的影响，使得他们的不能对市场变化作出快速反应，也不能把先进的技术用于生产线来提高设备的性能。 第二种是专门的交钥匙系统销售商。这些公司提供各种各样的作用于不同工业环境的CAD/CAM系统。这些公司已经从事CAD/CAM行业几年或几十年。他们已经在不断的技术发展中建立了良好的 声誉，这类公司有。，这些企业由于规格较

43、小，有时不能提供很好的售后服务，但他们对市场反灵敏，能很好的满足客户的要求，能够提供各种可以使用的CAD/CAM系统。第一种是新兴的CAD/CAM销售企业。这些公司比较小，年轻，富有创新精神，但他们的市场占有率仅为5%,但是每个公司都擅长为部分市场单人独特的高品质的系统。通常，这些企业销售的微型监控系统对需要小型化专业化 的CAD/CAM系统的客户非常有用。事实上，这些客户在购买设备前都是经过深思熟虑的。 第二种是服务机构，这些企业专门从事CAD/CAM服务。来满足很小的或协调性的需求。服务机构越来越普遍并成为那些不能承担购买CAD/CAM系统费用或不具备购买条件的公司的首选。这些机构不仅参与

44、CAD/CAM的相关商业行为，他们还能为那些将要考虑购买他们设备的企业进行相关培训和研讨。 和任意一种销售商做生意都有利有弊，大公司不容易讨价还价，而且他们技术革新缓慢，但他们大多能提供良好的服务和可靠的产品，专门的销售企业对客户的需求都加灵活，并且产品升级周期较短。1、CAD/CAM是指一个以计算机为辅助设计或辅助制造的术语。它是一种在设计和生产过程中运用数字计算机来完成特定功能的一项技术，这一技术正朝着与设计和制造两个一直被认为在生产过程中各自独立、分工明确的两个过程相结合的过程发展。总之，CAD/CAM将会为今后的计算机融合产业提供技术基础。2、这一计算机系统由硬件和软件两部分组成，执行

45、由特定用户所提供的特殊的设计功能。基本的CAD硬件包括计算机、一个或多个终端图样显示器、键盘及其他的一些外部设备。CAD的软件包括能在计算机系统内部运行的图标和程序。例如，分力压力分析程序动力回应程序，热交换计算程序及各种控制程序等。由于生产线、制造工序及顾客市场的不同，应用程序会随用户的不同需求而转变。这也导致了CAD系统需求的差异。3、计算机辅助制造CAM可被定义为通过拥有车间生产信息的直接或间接的计算机界面，利用计算机系统来规划、管理和控制制造车间的运作。其定义表明，计算机辅助制造的应用分为两大类： <1> 计算机监控和管理，这是计算机为了监控和管理 提高制图效率3、它的潜能

46、确实是无限的，生产率的提高只受管理原则性的限制。比如，可以把制图中心看做是一个专门设计货仓的建筑方。他们的多数工作都是重复的，可以在一项项工作中被反复使用。例如，一个标准的地板或楼梯；亦或是一个标准的门或门框，系统可以再几秒内完成这项工作，同时制图者可以不必每次都重新设计必须插入到图中的部分。4、此外还有许多使用的宏程序。一组放在一起的按钮可以自动的将图样的规格用英文自动转化为数字单元，或自动调节整个绘图，并使之旋转到理想的方位，或生成一张关于复杂工程绘图的材料清单。5、更进一步的讲，整个设计过程都能被储存到系统中。当制图者接到一个与所储存的绘图规格相似的工作时，他只需重新调用它，把它引入工作

47、存储库，再重新修改新工作中与原图的不匹配的部分的规格。这样效率就被提高了，原始工序被提高了效率，而反过来，下一步的工序也被提高了效率，这说明需保持和对用户易于操作的有完善与分进的数据库。Unit 8 What Is FMS?什么是柔性制造系统？美国政府，一系列自动机床或自动材料处理系统，一个共同的分层预先设定的数字电脑控制，并随机制造的零件或装配，在预定的家庭内的条文，一并与设备制造项目。Kearney和Trecker。FMS的是一组可以随意处理组一个零件，材料处理，具有自动监测和中央计算机资源利用率，动态的平衡系统，因此系统能自动地适应在零件生成、产品的品种组成和输出方面的变化。FMS是一种

48、可随意地指定任务的自动化系统，基于成组技术的计算机集成制造控制和连接一组机器，生产和自动处理（移动）连续串行处理的部分。FMS结合微电子技术和机械工程带来的经济规模批量工作。A厂上线计算机控制机床，其他工作站，零部件和模具的转移。电脑还提供了监测和信息控制。这种灵活性和控制整体组合使一个小数字产品的广泛生产。一个过程监控下的部件或产品的品种出现在STI表示能力和预定的时间表。一种将帮助精良工厂获得较快的加工时间的技术，并且具有较低的单位成本和更高的质量管理水平的提高和资本控制。无论多么狭义，或FMS的定义非常广泛，出现了FMS的一般定义，标准定义截面，重复自己的几个关键项目的关键。如数控机床，

49、自动材料处理系统，中央计算机控制随机加载的话，所有的联系在一起灵活和服务，以帮助确定FMS的一个非常普遍的描述和定义。FMS能提供使用者快速改变产品类型，混合料，并提供量增加，而控制利用率和可预见的硬资产，机会作出反应。虽然与柔性制造系统的用户提供了很多好处，他们是不容易自圆其说。限制和替代品，必须权衡和比较，以确定是否FMS是我的权利或生产率和盈利能力的方法改善最好的事件。基本上，FMS是弥补硬件和软件元素。硬件元素是可见的有形和数控机床，托盘排队旋转系列（部分停车场），物料搬运设备（机器人或自动导引车），中央芯片和冷却剂清除系统，工具系统，三坐标测量机（CMM）的一部分，清洗站，计算机硬件

50、设备。软件元素是无形的和无形的，如交通管理软件，数控程序，工装信息，CMM程序的工作秩序文件，和先进的FMS软件。图8可以看出，在一个典型的柔性制造系统布局，其主要识别组件。自动存储和检索系统在20世纪50年代，在物料搬运革命的概念是在美国首创的自动存储和检索调用。当时，这种高层，高密度存储和检索的概念被认为是彻底改变了库存管理和控制，而不是一个革命性的突破。自动存储和检索系统，通常被称为为ASRSs，自动化的库存处理系统设计，以取代手动和远程控制系统。通常情况下，它们含有高大，垂直存储机架，狭窄的过道，堆垛起重机，加上一些类型的计算机控制。在大多数情况下，ASRSs仓库工具是严格跟踪传入的材

51、料和部件，存储部件，工具和夹具，检索他们necesario。自动存储和检索系统的目标是在正确的时间正确的地点提供合适的材料。材料是在存储，然后举行分至使用点尽可能接近使用时间。自动存储和检索系统存储材料标准尺寸的托盘，和他们有过道划分存储机架。在每个过道是一只手臂或起重机，有时作为堆垛机。起重机拿起从输入站的负荷，它存储在一台电脑指定的位置，并将它传递到输出站，在图8.2中看到。堆垛起重机的额定英尺每秒的纵向和横向运动。起重机能够同时进行垂直和水平运动。必须出示起重机在大小，重量和稳定极限的运动负荷。即使负载的大小和重量的限制，偏离中心的负载，例如，仍然可以堵塞起重机内。自动存储和检索系统的主

52、要优点是：提高库存管理和控制可靠和立即交货空间效率简化和更快的库存的反应在不利环境的操作能力关闭存储区来减少偷盗降低丢失或错零件、工具和设备降低丢失或容纳一个广泛的负载五CNC加工中心每90名工具。五个工具交流站,每个机器,工具通过接受交付推车。三个电脑控制的汽车的车射飞弹路径。车维修车站。两个自动工作也随之发生变化,10托盘每个位置的双重加载/卸载时调用90倾斜,360的旋转。对于需求的一部分检查，代表着两个材料进行审查，模块化检测，横臂坐标测量机。自动零件清洗站。工具链加载/卸载工具计，校准表座。提升机房，带有DEC VAX 8200中央计算机系统。集中芯片/冷却液收集/恢复系统，双水槽。

53、降低劳动成本。精确的库存和负载位置。库存减少（由于改善精度）。增加利用潜力。减少废料和返工（手册造成运动伤害）。在过去几年中，许多公司都集中在自动存储和检索系统作为一种手段来解决问题，现有仓库，他们的注意力。ASRS的和其他的材料，运动系统实现一个在许多情况下，已成功经营降低成本，并获得了存储和检索过程的控制。然而，企业经营状况和目标确定为ASRS的需要，和一个完全自动化的仓库，可能不适合一些企业。整体工作流程和制造工艺必须清楚地理解和已知的，以确定零件，工具，夹具的运动频率，以及最大和最小负载大小。到达或来自ASRS区域的物流应畅通无阻，没有等待被运物件的现象。自动搬运车(AGV)一个小车是

54、一个由电脑控制，无人驾驶车辆，用于运送材料在制造设定点从点到。它们代表了自动化材料处理设备的主要类别。AGV可用于任何所有材料处理任务，实现从原材料到移动成品装运底座的功能。在任何AGVS的讨论中，经常听到的三个关键术语：1.引路2.路由3.交通管理长期引路指AVG通过一个制造工厂，及其轮的实际路径。这份指南的路径可以是以下两种类型之一。第一和最古老的类型是嵌入式的线导路径。与此类型，它已存在了20多年的AGV如下口授了一个包含路径下运行的车间内的电线路径。这就是为什么有时被称为最早的年龄为线导车辆。更现代的AGVS指导光学设备。长期路径也经常使用AGV的关联。路由做AGV的能力作出决定，允许

55、它选择合适的路线，因为它整个车间移动。最终温度，流量管理设备，如停止的迹象，产量标志，警示灯，停车灯，以这样的方式来控制流量，以防止碰撞和优化交通流量和交通模式。这也意味着用于AGVS范围内时的交通管理。使用AGV的理由一些制造工厂仍使用传统材料处理系统。一些使用自动存储和检索系统，其他人使用AGV的，和许多使用所有这些在一起。制造技术的学生应该明白为什么制造公司使用AGV。五个最经常提到的原因如下：(1) 因为他们可以是电脑控制，AGVS代表材料灵活的方式处理(2) AGV的降低劳动力成本，减少人力参与处理材料的数量(3) AGV的是与生产和存储设备兼容(4) AGVS可以在危险的环境中运作

56、(5) AGVS可以处理和运输危险材料的安全经常使用AGV的各种原因，也许是两个制造业的未来是最重要的是灵活性和兼容性因为它们是如此多才多艺，它们可以适应大部分的生产和存储设备中可能存在一个典型的制造业设置兼容它们的灵活性和兼容性，允许AGVS，以适应世界制造业的发展趋势，包括制造过程的自动化和集成AGV的类型无人搬运车被称为使用在各种不同的生产设置因此，没有一种类型，这将满足每个设置的需求在目前的发展状况，有六种不同的类型的AGVS：1）牵引车辆;2）机组负荷的车辆;3）托盘车;4)叉车；5）轻载车辆;6）装配生产线的车辆牵引车辆。这些的AGVS是工作马匹。牵引车的AGV的使用最广泛的类型。

57、其最常见的用途是从仓库运送大量的笨重和重的材料，在不同地点的生产工厂。一种流行的做法是安排到一列火车配置了一系列的车辆。在这种配置中，每个车辆可以加载指定的位置与材料和火车可以被编程到整个生产设施，在每个位置停止移动。机组负荷的车辆。机组负荷车辆牵引车相反的极端。而需要大量的物质的运动，以各种不同的地点设置使用的牵引车辆，机组负荷车辆的设置短引路，高容量，需要一个独立的运动性和多功能性。仓库和配送中心是最有可能的机组负荷车辆设置。机组负荷车辆的一个优点是它们可以操作的环境中，那里没有很大的空间和运动的限制。托盘车。搬运车不同的是，它可以手动操作的其他AGVS。托盘车使用最频繁的材料处理和分发系统。它们开车沿着引路，从位置到位置和卸载过去托盘车，因为它们可以手动操作，代表材料的处理非常灵活的做法。叉车.叉车式AGV的是自动化的生产工厂，叉车我们传统材料处理设置。叉车的设计使用