计算机辅助工艺设计技术及应用(PPT 31页).ppt

1、,第二节,第一节,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,第一节 计算机辅助工艺设计技术及应用,一、 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。,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

2、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：,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(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

3、数据库和知识库等基本模块组成。,计算机辅助工艺设计(CAPP) 系统的体系结构,1. 控制模块(人机交互界面),2. 零件信息输入模块,3. 工艺规程设计模块,4. 工序决策模块,5. 工步决策模块,6. NC加工指令生成模块,7. 工艺文件管理或输出模块,8. 加工过程动态仿真,9. 工艺数据库和知识库,三、 CAPP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

4、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,2. CAPP的基本原理,CAPP系统进行工艺规程设计的流程图,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。,(1)

5、 工艺设计所需信息的描述和代码化(特征信息标志和工艺知识)。 (2) 工艺设计所需信息的数据结构形式的合理制定。 (3) 程序设计(包括人机界面、 推理程序、 打印及输出程序等)。,3. CAPP的作用,CAPP主要解决的问题：,CAPP的应用。,第二节,第一节,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,第二节 先进制造技术的应用及分类,一、 先进制造技术的应用,高速列车,大型客机,借助激光测头扫描工艺品,数控高速曲轴外圆磨床,激光数字化仪,1. 计算机辅助设计、 计算机辅助制造和计算机辅助工程(CAD/ CAM/ CAE),先进制造技术的应用主要可以归纳为：,Pro/ ENGI

6、NEER软件的集成制造技术,2. 快速原型制造(RPM),RPM技术的基本原理,三维打印机,用三维打印机打印出的实体发动机机体,3. 精密成形与加工,4. 热加工工艺模拟优化技术,5. 激光加工技术,电动机转子轴颈的修复及激光熔覆,6. 数控技术,五轴联动加工中心,7. 现场总线技术,美国哈斯公司加工中心生产线,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,微型超精密加工机床,9. 计算机集成制造(CIM),10. 制造分散网络化模式,制

7、造分散网络化模式,二、 先进制造技术的分类,1. 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,2. 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,柔性制造系统的框图,某品牌汽车自动化生产线,3. 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

8、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。,(1) 计算机集成制造(CIM),计算机集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,(2) 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,(3) 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。,(4) 敏捷制造(AM),虚拟仿真汽车,敏捷制造是快速调整企业， 增强市场应变能力，在“竞争合作协同” 机制下可对市场做出灵活反应的一种生产