先进制造技术(英文版第三版)唐一平,第四章翻译

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4、计算机辅助设计和计算机辅助制造

在我们的工业社会的历史,许多发明已经申请专利和新技术的发展。惠特尼的可互换零件的概念,瓦特的蒸汽机,和福特的装配线不过是一些发展,我们的工业时期最值得注意的。所有这些发展都影响了制造我们所知道的,在我们的历史书,这些人得到了应得的认可。或许单个的发展影响制造更快更明显比以往任何技术是数字计算机。

由于计算机技术的出现,制造的专业人士都想自动化设计过程和使用数据库开发自动制造过程。计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM),如果成功实施,应该去掉“墙”,历来存在之间的设计和制造的部件。

CAD/CAM是指在设计和制造过程中使用计算机。由于CAD / CAM的到来,其他方面发展:

(1)计算机图形(CG)。(2)计算机辅助工程(CAE)。(3)计算机辅助设计与绘图(CADD)。

(4)计算机辅助工艺规划(CAPP)。

这些附带条件都是CAD/CAM的概念的具体方面。CAD / CAM本身是一个更广泛,更具包容性的术语。它的核心是自动化和集成manufacturing.111

CAD/CAM的一个关键目标是产生的数据可以用于制造产品而开发的,产品设计的数据库。当成功实现了CAD /CAM,涉及到一个共享

P40

一个公司的设计和制造的部件之间常见的数据库。

交互式计算机图形学(ICG)是CAD/CAM的重要作用。通过ICG的使用,设计开发一个图形设计在存放电子构成的图形图像数据的产品形象。图形图像可以在一个二维(2-D),提出了三维(3-D),或固体的格式。ICG图像使用等基本几何特征的点,线,圆,曲线构造。一旦创建,这些图像可以很容易地编辑和以各种方式包括放大,缩小,旋转操作,和运动。ICG系统主要有三部分组成(图中):(1)硬件,包括计算机和各种外围设备;(2)软件,包括计算机程序和技术手册的系统(流行的CAD /CAM软件使用ICG目前包括了AutoCAD,Pro/E,,UG,CATIA等)和I-DEAS和;(3)人的设计师,最重要的三个组成部分。

一个典型的ICG系统硬件配置包括一台电脑,一个显示终端,用于软盘磁盘驱动器,硬盘,或两者;和输入/输出设备,如键盘,绘图仪/打印机和扫描仪。这些

P41

设备,随着软件的工具,是现代设计师们用来开发和文档设计。

ICG系统能通过允许设计者关注设计过程知识方面提高设计过程,如概念和判断为基础的决策。计算机执行它

更适合,如数学计算,存储

和检索数据,以及各种重复

操作如开。

CAD / CAM 4.1为理论基础

CAD/CAM为基础是类似的,

用来证明任何制造技术的改

进。它是一个需要不断提高

的生产力,质量,和,反过

来,竞争力。也有其他原因,

公司可以从CAD/CAM的手

动流程进行转换:

(1)提高生产率。

(2)更好的质量。

(3)更好的沟通。

(4)制造业常见的数据库。

(5)降低建造成本原型。

(6)对客户快速响应。

4.1.1提高生产力

在设计过程中,生产率提高

CAD/CAM。耗时的任务,如

数学计算,数据存储和检索,

可视化设计是由计算机处

理,这给设计师更多的时间

花在构思并完成设计。此外,

要求设计文件可与CAD/

CAM的时间明显减少。所有

这些加在一起意味着更短的

设计周期,缩短整个项目的

完成时间,和更高的生产力。

P42

4.1.2质量更好

因为CAD CAM让设计师更专

注于实际的设计问题和耗时

的,非生产任务,产品质量

的提高与CAD CAM。CAD /

CAM允许设计者检测范围更

广的设计方案(例如,产品

特点)和分析每个选择之前,

选择一个更彻底。此外,由

于劳动密集型的任务都由计

算机完成,减少设计错误发

生。这些都导致更好的产品

质量。

4.1.3更好的沟通

设计文件,如图纸,零件清

单,材料清单,和规格的工

具用于沟通设计那些制造

它。更均匀,规范,准确的

这些工具,沟通会更好。因

为CAD / CAM导致更均匀,

标准,和准确的资料,提高

了通信。

4.1.4常用数据库

这是一个CAD / CAM的最重

要的好处。随着CAD/CAM

的数据,生成一个产品的设

计过程中可用于生产的产

品。他们共享一个数据库有

助于消除分离设计和制造功

能的古老的4twair(图4.2)。

4.1.5原型成本降低

与手工设计,模型和原型的

设计必须制作和测试,增加

了成品的成本。随着CAD/

CAM,计算机三维模型可以

降低,在某些情况下,消除

建设昂贵的原型的需要。固

体建模允许设计师用电脑模

型代替在许多情况下,CAD /

CAM功能原型等。

4.1.6更快响应客户

响应时间是至关重要的制

造。需要多长时间来填补

P43

客户的订单?时间越短越

好。快速的响应时间是在竞

争日益激烈的市场竞争的关

键之一。今天,以最快的响

应时间是厂家可能用最低的

出价赢得合同。缩短整个设

计周期,提高设计和制造的

组件之间的通信,CAD / CAM

可以提高公司的响应时间。

CAD / CAM 4.2的历史发展

CAD/CAM的发展历史已经

紧跟计算机技术的发展,对

应了ICG技术的发展。领先

的CAD/CAM重大的发展始

于20世纪50年代后期和

1960年代初期。这首先是发

展,在麻省理工学院(MIT),

自动的

P44

编程工具(APT)的计算机程

序设计语言。

APT的目的是简化数控机床

零件程序的开发。这是第一

个计算机语言是用于此目的

的。APT语言的代表向自动化

生产的重要一步过程。

在CAD/CAM的发展史上的

又一重大发展紧随其后的

APT,麻省理工也发达,被称

为画板项目。这个项目,伊

凡萨瑟兰诞生了ICG的概念。

画板项目是第一次使用了计

算机上创建和实时显示CRT

操作图形图像。

在上世纪60和70年代的其

余部分,CAD的不断发展,

一些供应商为自己的名字生

产和销售交钥匙工程CAD系

统。这是完整的系统,包括

硬件,软件,维护和培训作

为一个包装出售。这些早期

的系统被配置在大型机和小

型机。作为一个结果,他们

在中小型制造企业实现大规

模接受太贵了。

到了20世纪70年代,它变

得清晰,微机将最终在CAD /

CAM的进一步发展起到一定

的作用。然而,早期的计算

机没有处理能力,内存,或

图形功能所需的ICG。因此,

早期的CAD / CAM配置在微

机系统失败。

1983 IBM推出了PC,第一台

微型计算机的处理能力,内

存和图形功能,可用于CAD

/CAM。这对一个LED的数

量在迅速增加,CAD / CAM供

应商。1989,对CAD/CAM

基于微机装置和基于大型机

和小型机的数量。

4.3电脑设计

电脑已经在日常工作与设计

的一个重要影响是完成。它

可以用在很多方面做很多事

情。

P45

然而,使用计算机所有完成

的设计工作分为四大类:

(1)造型设计。

(2)设计分析。

(3)设计审查。

(4)设计文件。

4.3.1设计建模

在CAD / CAM设计建模,开

发了产品几何模型描述了部

分数学。数学描述

转换为图形的形式显示在阴

极射线管(CRT)。的

几何模型还允许图形图像可

以很容易地编辑和操纵一次

显示。

这个过程开始时,设计器创

建一个图形图像使用一种特

殊的ICG软件包。图像是通

过输入命令使计算机构建图

像的点,生成线,圆,曲线。

要创建一个图形图像,计算

机必须翻译成相应的几何特

征的数学模型。看来设计师

作为一个图形图像存储在计

算机中的一系列数学坐标。

作为设计师的命令修改或操

纵的图形图像,计算机对数

学模型。计算机必须首先在

它可以改变图像变化的几何

模型,它必须在它可以显示

字符计算的数学坐标的几何

特征。

图形图像显示有三种格式:

(1)二维或二维

(2)

two-and-a-half-dimensional

或21 /二维

(3)三维或三维效果。

这三种格式进行了fig.4.3,

4.4和4.5。二维图形图像显

示一个正(平)表示,通常

显示两个或两个

P47

多个视图(例如,前,前,

右)。21 /二维图形图像是斜

的表示。

三维图形图像可能是一个线

框模型或一个真正的三维实

体模型(偏)。

通讯可以进一步提高时,图

像的颜色会显示出来。CAD

/CAM的许多功能,包括有

限元分析,三维实体建模,

和,比较容易理解的图形图

像显示的颜色。具体应用如

管道图纸更易于阅读显示在

适当的各种颜色。

当图像都只有一种颜色显

示,有时很难确定何时线交

叉或下,什么是近,什么是

远,什么是失真图像与原图

像是什么(如有限元分析的

情况下),和层某一部分上。

色彩的运用可以更明确的区

分上下,远近,和原来的和

扭曲的。它也有助于澄清许

多组成的物体表面或几个组

成部分。

4.3.2设计分析

电脑简化了设计分析阶段

P48

过程明显。一旦设计已被开

发,有必要分析它将如何站

起来的条件,这将是。这样

的分析方法作为传热和应力

应变计算费时和复杂。与CAD

/ CAM,特殊编写的计算机程

序分析的目的是提供具体的

Tor。

这样的一个程序,简化了分

析制成品叫高元分析。有限

元分析的对象涉及打破成许

多小矩形或三角形的元素

(中心),然后再由计算机分

析每个元素。这种方法提供

了一个彻底的分析,不可能

不借助电脑是可行的。它还

提供了专门针对问题的位

置,这样的设计可以修正更

容易取得优势。

有限元分析,计算机必须有

一个强大的处理能力。计算

机通过分析每个有相互关联

的有限元分析的总体目标。

通过分析对象的每个有限元

的应力,应变响应,热,或

其他力上,计算机可以预测

整个对象的反应。

有限元分析现代CAD / CAM

系统的能力

过程的简单实现。用户首先

定义区域,分

和计算机自动划分领域互联

有限元网络。

P49

有限元分析的一个特别重要

的特征是其能够直观地显示

分析结果的能力。

例如,如果对一个部分进行分析,以确定如何在受到一定的压力,使计算机能叠加的强调部分图像在非重读的部分。在这种方式中,所产生的失真是很容易看到的。这种视觉证据的结果可以为设计者确定必要的设计变化更容易。

4.3.3设计审查

在设计过程中,已由计算机简化的另一个步骤是设计审查。这包括检查所有方面的设计精度。有几个ICG能力使CAD / CAM容易用手工设计综述。

首先是许多CAD / CAM软件包半自动标注功能。为了产生一个图像,一个ICG系统必须先建立数学模型。在这个模型中的数据可用于计算机自动计算尺寸。最良好的CAD / CAM软件可以根据标准尺寸及公差显示这些方面的做法。这意味着更少的标注错误,手工标注的常见问题。

分层能力的CAD / CAM软件还简化了设计审查。如果一个多层印刷电路板的设计,每一层的痕迹,可以单独显示在CRT显示不同的颜色。他们也可以同时显示。以这种方式,可以很容易地追踪检查以确保所有的连接已被适当地确定。分层能力还可以用来检查复杂的管道布局,确保管道不相交,他们不应该这样做,他们应该相交。良好的CAD / CAM系统可以在超过250层。

另一个CAD/CAM软件的功能,简化了设计审查称为干涉检查。有了这种能力,交配部分可加入的CRT显示器,因为他们将在最后的装配。设计师可以立即看到如果有干扰。用干涉检查,这

P50

计算机变焦能力是特别有用。

变焦可以让设计者的眼睛,以逐步接近图中复杂的细节。它给放大了的小细节的出现,使他们能够更容易地看到。这是特别有用当workmg复杂的组件组成的许多小部件。

一些较先进的CAD / CAM软件包的运动能力。这意味着他们可以模拟CRT显示运动。这是特别有用的设计由运动部件工作时。在这种情况下,计算机模拟需要由设计人员在过去的纸板和塑料模型的地方。

4.3.4设计文档

设计文件是另一个领域的CAD / CAM提供了主要的利益相比,手工绘图技术。随着CAD/CAM,需要的图纸文件的设计可以使用在设计过程中创建的数据库。在生产力五倍的改进现在与现代CAD / CAM系统。

CAD/CAM软件简化标注这种耗费时间的起草任务,创造放大的复杂细节,转换(例如,等长,正方,和三维投影),缩放,纠正错误,使设计revisions.121起草了nonrepetition现实的概念。一个手册起草相关的最徒劳

的任务是重细节,剖视图,

或其他图纸已先前画。由于

计算机可以存储在CAD/

CAM系统完成了所有图纸的

数学模型,一旦图纸已制作,

它从来没有被重新绘制。它

可以简单地被称为从储存,

进入适当的位置,在绘图软

件包,再应用。

4.4 CAD CAM接口

随着CAD/CAM,设计和制

造之间的接口

P51

他们分享共同的数据库组

件。这是CAD/CAM的本质。

与传统的设计与制造,工程

师通过在设计过程的每一

步,绘图员绘制图纸和其他

文件的传达设计,制造人员

使用图纸制定加工计划,车

间人员实际生产产品。

用老办法,直到绘图设计人

员完成他们的工作,生产人

员没有看到它。设计与绘图

部门完成的工作,“把计划贴

在墙上”,制造能做它的工

作。这种方法的LED持续通

信故障以及不良关系的设计

和制造的部件。其结果是生

产力的损失。

CAD/CAM与制造人员,获

得了在设计阶段就创建了数

据。在设计过程中的任何一

点,他们可以调用信息从数

据库的设计和使用。由于数

据共享,从开始到结束,没

有惊喜,当完成的设计可以

产生。当设计器创建数据库

和起草者记录的设计,生产

人员可规划,建立,订购材

料,制备的零件程序。

生产人员生产所需的产品都

包含在公共数据库。数学模

型,图形图像,材料清单,

零件清单,大小,形态,位

置尺寸,公差规格和材料规

格都包含在通用的数据库

(图4.8)。

P52

4.5 CAD / CAM硬件

一个CAD / CAM系统的硬件

部分是典型配置包括一个中

央处理单元(CPU),各种输

出设备,如绘图仪和打印机,

辅助存储能力,图形终端,

和各种输入设备。

一个CAD / CAM系统的CPU

是作为CPU的任何计算机控

制系统相同。它包含主存储

器和逻辑/算法对系统部分。

使用最广泛的辅助存储介质

在CAD / CAM是硬盘和光盘。

设计师其实在CAD工作站工

作。工作站由需要产生和文

档设计的硬件组成。一个典

型的CAD工作站组成的图形

终端和输入/输出设备需要

与系统进行交互。绘图仪和

打印机可能在附近或在偏远

的地方,他们是由几个工作

站共享。

切显示了典型的I/O设备中

使用的CAD系统。输入设备

P53

通常用于从人类或存储介质

信息传送到计算机,进行CAD

功能”。键盘是用来传输数字

数据系统的标准输入设备。

功能按键也使输入更容易。

4.6 CAD / CAM软件

软件允许使用者把硬件配置

成一个强大的设计和制造系

统。计算机图形软件允许我

们在功能五大类完成任务

(fig.4.10):

(1)生产的图形图像。

(2)图形图像处理。

(3)控制终端显示。

(4)执行编辑功能。

(5)执行输入功能。

4.6.1生产图形图像

所有的设计文件,是否在图

纸的形式,材料清单,零件

清单,或规格,包括几何特

征和字母数字数据。字母数

字数据的数据包括字母,数

字,和其他专用键盘的数字。

几何特征包括点,线,圆,

和其他组件的图形图像。

所有这些元素都是让设计师

用他们的积木生产纳入计算

机图形软件

P54

文件包。

4.6.2处理图形图像

一旦一个图形图像已经产

生,设计师必须能够操纵它。

操纵图形图像意味着扩大,

缩小,旋转,或移动它的图

像或部分。这样的操作是通

过变换在图像的数学模型被

修改或数据库中的重新定

位。

4.6.3控制终端显示

一个优点是ICG的能力称为

窗口。窗口是显示控制的概

念,允许用户将一个窗口中

的任何位置上显示,其中的

数据可以控制和操纵。指定

窗口内的数据是可以旋转,

放大,或缩小。

另一个显示控制功能是隐藏

线消除。任何一个图形图像

在三维格式显示,有些线是

可见的,有些是隐藏的。当

是可见的和隐藏的线相互重

叠,图像可能难以阅读和理

解。通过消除隐藏线,隐藏

线消除的图像,使图像更容

易阅读和理解。径向是一个

复杂的三维图形,很难如果

隐藏线没有被删除,读一个

例子。

P55

4.6.4执行编辑功能

编辑图像意味着修订或修正

删除,替换,或改变它的一

部分。这些部分被称为段。

因此,编辑图像有时被称为

分割。

编辑在CAD是什么擦除和重

新手动文件相同。这可能意

味着删除线和更换,添加新

的线条和几何特征,变化的

数据,或任何修改或校正图

相关的其他任务。

4.6.5执行输入功能

计算机图形软件包要求用户

与系统交互的方式,输入数

据和命令。这也决定了输入

设备,可以使用。较好的计

算机图形软件包通常是最容

易与他们是友好的。

一个最简单的命令方式和其

他互动与CAD/CAM系统是

一种通过内置的软件菜单的

使用。菜单简化输入功能允

许用户选择他们想要的系统

进行操作。

4.7 CAD / CAM数据库

也许一个计算机图形软件包

中最重要的元素是数据库。

这是共享一个共同的数据

库,是CAD/CAM心脏的潜

力。的CAD / CAM数据库包

含以下:

由此软件:

?系统命令。

?菜单。

?输出例程。

使用该软件创建的文档:

?图纸。

?设计信息。

P56

?物料清单*

?零件清单。

?规格。

?文件的其他项目。

这是第二类,数据文件,并

通知生产人员和用于生产的

设计。

4.8二维与三维软件

CAD/CAM系统可与2-D和

3-D能力。早期的系统是有限

的,这是一个严重的缺点,

因为三维物体的二维表示的

是内在的混乱。从历史上看,

已与设计人员正确表示在二

维格式对象不相关的许多制

造误差和浪费。同样的问题

一直是生产人员无法正确阅

读和解释复杂的二维表示的

对象。

二维图纸一般有两个正字法

(平)的观点(例如,前,

前,右)的对象。fig.4.12是

二维绘图显示只有一个视图

的一个例子。而这张画是有

吸引力的和准确的,它不包

含足够的信息来制造人员出

示在咨询设计人员。

至少有两个额外的视图,或

是一个顶部和侧面,会有信

息的生产人员,他们需要生

产它所需要的。即使有这些

额外的意见,他们的任务将

会很困难,因为人类的眼睛

看不到的二维也不是人脑,

因此认为,

P57

即使有必要的观点,生产人

员可能难以想象的成品。精

确的可视化技术采取集中培

训学习和经验来完善年,这

限制了生产力的设计和制造

人员在二维文件设置。

在CAD/CAM的发展趋势是

对三维图像的表示。这样的

陈述会产生近似的实际形状

和外观的对象;因此,他们

很容易阅读和理解。

计算机图形软件的三维功能

是两种类型:线框和三维实

体模型。物体的三维表示为

模型。线框模型比实体模型

和需要更少的计算机内存和

处理能力来支持。他们近似

的外观实物通过轴测(等距,

正方,和半径)表示。他们

更容易阅读和理解比二维模

型,但这些都不是实际物体

真实的陈述。线框模型最关

键的弱点是表现物体的轮廓

和边缘。很难确定一个表面

持平或轮廓,固体或打开。

这一弱点LED为固体模型作

为CAD/CAM能力的发展。

实体模型是一个计算机模型

的实际对象,里里外外,建

立数据库,并显示在终端屏

幕。

实体建模有两个基本方法:

(1)构造实体几何。

(2)边界表示。

构造实体几何(CSG),有时

被称之为构建块,使用简单

的固体如立方体,圆柱体,

球体金字塔,并构建模型。

CSG是易于使用和理解。这与从木制积木建筑的生活模式,很多人已经做的和能与CSG的另一个积极的方面是,数学模型存放在数据库结构紧凑、精确。它要求大量的计算,但比较小的存储空间。边界表示法(B-rep),涉及到实际绘制的边界

P58

该模型以使其显示在一个图形显示终端的显示。这些图纸是字形和包括所有视图(顶部,底部,右,前,后,左侧)需要完全定义对象。B-rep方法比CSG构造形状奇特的模型不易使标准几何积木更有效。一个三维模型需要大量的存储空间,但计算较CSG模型较少。

最现代的实体建模软件包结合CSG和B-rep表示方法,充分利用各自的优势劣势而减少。这种能力已经增强的通信设计中的组件和组件之间的设计和制造。但它伴随着一个价格。两种固体建模软件是昂贵的。首先,软件包本身是昂贵的。其次,它需要更复杂的硬件支持。尽管如此,实体建模软件是CAD /CAM的未来。有一种强烈的共识设计制造专业,固体建模简化通信,因此,减少错误和浪费。计算机技术的不断快速发展足以保证必要的支持实体建模软件的硬件将不断便宜,将软件本身。最后,固体建模可以消除一些昂贵的生活原型和模型建设的需要。

4.9 CAD系统的例子

在前面的章节中,讨论了工程设计CAD。在这一节中,一些使用CAD系统实例。目前主流的CAD软件产品包括AutoCAD,Solidworks,UG,Pro/E和CATIA。其中,AutoCAD是一个基于PC的系统开发和销售由Autodesk;SolidWorks是应用最广泛的CAD软件UG的世界;用能谱在1990开发的,它是一种结合三维建模CAD软件,仿真和数控加工;Pro/E是PTC的产品(参数化技术公司)和CATIA的开发由IBM,

P59

以前,它只能运行在大型机上,目前基于PC的版本。以下是Pro/E和AutoCAD简介。

4.9.1 Pro/ENGINEER

Pro/ENGINEER?为工程师提供了一个革命性的机械自动化设计基于一个独特的,参数化,基于特征的实体建模技术。该系列产品包括Pro/ENGINEER,旗舰产品,和特定应用的产品,解决机械设计完整的光谱通过制造一系列过程。

强度和Pro/ENGINEER系列产品的独特性是双重的。基于特征的参数化功能,提供前所未有的易用性和灵活性的工程师。此外,Pro/ENGINEER 独特的数据结构提供了所有工程学科之间的相关性,捆绑在一起,通过产品制造的整个设计。这使公司开发自己的产品和制造过程的同时,并很容易地评估多种设计方案,从而更好地设计产品,产生更快的速度和更低

的成本。

参数化技术的市场战略强调

技术领先,积极的价格/性

能,世界性分布,和广泛的

客户支持。

Pro/Engineer概述:

易用性:Pro/ENGINEER设计

开始,设计

工程师从功能和设计标准。

级联菜单流在一个直观的方

式,提供合乎逻辑的选择和

预先选择的最常用的选项,

除了短菜单描述和完整的在

线帮助。这使得它简单易学,

利用Pro/ENGINEER,即使最

普通用户。Pro/ENGINEER采

用“映射键”将经常使用的

命令和自定义菜单成倍增加

他们的使用速度专家用户。

由于Pro/ENGINEER提供素描

直接对实体模型的能力,功

能布局简单、准确。

全相关性:Pro/ENGINEER是

基于一个单一的数据结构,

P60

使改变内置到系统的能力。

因此,当一个变化是发展过

程中的任何地方,它是传播

到整个设计通过制造过程,

确保所有工程交付的一致

性。

参数化,基于特征的建模:

Pro/ENGINEER特征与嵌入式

智能工艺规划。它们易于使

用,但足够强大的圆角,圆,

壳甚至最复杂的几何形状。

这些功能包含非几何信息,

如制造过程和相关的成本,

以及位置和关系信息。这意

味着功能不需要放置的坐标

系统,和他们“知道”它们

是如何与其他的模型。作为

一个结果,作出迅速和始终

坚持原始设计意图的变化。

强大的组件功能:组装部件

很容易与Pro/ENGINEER。简

单地告诉系统“伴侣”,“插

入”、“对齐”组件,并安装,

始终保持设计意图。同时,

由于零件的“知道”它们是

如何相关的,如果一个成分

的变化,无论是位置和几何,

其他的也会发生相应的变

化。部分可直接在装配设计

和其他组件的定义,所以如

果他们移动或改变大小,部

分会自动更新以反映变化。

鲁棒性:产品Pro/Engineer

的家庭是基于双精度,非平

面的实体建模核心。这为工

程师与几何,最准确的表示

质量特性,和干涉检查可用。

变更管理:强大的变革能力

是内在的,充分结合Pro/E,

使设计制造学科的并行执行

它们的功能。参数化数据管

理工具成功地管理这些并发

进程和促进组织,控制工作

流程。

硬件独立性:Pro/Engineer运

行在所有主要??UNIX,VMS

和Windows NT平台,?,保

持相同的外观和感觉,在每

一个系统。用户可以选择最

经济的硬件

P61

他们需要的配置,和混合和

匹配平台的任何组合。信息

可以很容易地交换从一台机

器到其他,Pro/ENGINEER任

何建筑差异管理。

a'few图纸在Pro/Engineer系

统示于fig.4.13。

左边的屏幕是一个初步的概

念设计,制造,装配,和绘

图。对屏幕显示所有可交付

成果自动更新为设计发展到

成品。

4.9.2 AutoCAD

AutoCAD是计算机辅助制图

和个人计算机上实现设计系

统。虽然AutoCAD进行工程

工作站如太阳,太阳神域,

与IBM PC的RT,AutoCAD实

现大部分仍是基于IBM个人

电脑和MS DOS的机器。

AutoCAD支持大量I/O包括大

多数的数字化设备,打印机/

绘图仪,视频显示板,和市

场上现有的绘图仪。由于IBM

PC兼容计算机在工作场所通

常是可用的,AutoCAD是一

种低成本而有效的

许多CAD需求的解决方案。

AutoCAD支持二维绘图和三

维线框模型。该系统被设计

为一个单用户CAD软件包。

基本的绘图元素线,多线宽

度,弧,圆,面,和固体。

有很多

P62

定义一个图形元素的方法。

例如,一个圆圈可以由中心

和半径,定义三点,圆圈的

直径两端点。系统总是提示

用户选择。

当然,提示可以通过先进的

用户关闭。标注和尺寸标注

也支持。文本和尺寸符号可

以放在图的任何地方,在任

何角度,在任何尺寸。不同

的字体和样式也可。

一个示例图显示在fig.4.14。

4.10动画和CAD / CAM

运动仿真和动画可以在某些

重要的CAD / CAM功能设置。

通过动画,用户可以设计一

个产品的01个过程,涉及运

动部件,分析其行为无需建

立原型并进行现场试运行。

例如,机械联动设计历来是

困难的因为测试他们的实际

行为要求工程师建立模型或

原型。在这样的环境中,工

程师经常建筑纸板或木制模

型,一个耗时的过程。动画,

计算机模型可以快速建立和

显示。看着电脑屏幕,工程

师可以很容易地看到如何联

动执行。

P63

动画其他有用的应用程序在

分析单元中的机器人的性能

或自动导引车(AGV)在车间。

通过模拟计划行为的机器人

和AGV,工程师和制造人员

可以发现和纠正问题在实施

现场设置。

4.11 CAD / CAM的选择标准

选择最好的硬件和软件,对

于一个给定的CAD / CAM的

设置可以是困难的,但它对

CAD/CAM成功的关键。对

于没有经验的,交钥匙的方

法建议。这意味着购买CAD /

CAM系统来实现,所需的一

切包括硬件,软件,安装,

培训。最好的系统会有所不

同,这取决于需求和预期的

应用个别公司。

在联系供应商,这是一个好

主意,开发一个应用程序清

单。这是一个全面的列出所

有系统预期的事。例如,如

果一个电子公司是开发一个

应用程序清单,它可能包括

以下。

4.11.1设计文档

(1)示意图。

(2)电路图。

(3)逻辑图。

(4)接线图。

(5)集成电路图。

(6)印制电路板图。

(7)材料准备账单。

(8)设计规则检查。

4.11.2支持文档

(1)规范。

P64

(2)技术手册。

(3)图表。

(4)流程图。FH

这些只是少数,可能是我U E

^ ^项目

一家电子制造企业的应用程

序清单,比较E清单会更全

面。把清单,是召集一队人

彻底了解公司需要有经验的

人才重要。

一旦应用程序清单是完整

的,可以联系厂商投标或报

价。当然,第一步,是排除

系统不能处理检查表上的一

切。一旦供应商名单缩小到

那些有适当的系统,下一步

可以采取。在这一步中,在

以下类别的标准来选择要购

买的系统:(1)初始成本,(2)

正在进行的成本,(3)服务

和支持,(4)质量,(5)交

货和安装。

文献翻译—先进制造技术的新发展

附录 The new advanced manufacturing technology development Summary: This paper has presented the problems facing today's manufacturing technology,advanced manufacturing discussed in the forefront of science,and a vision for the future development of advanced manufacturing technology. Keyword:Advanced manufacturing technologies; Frontier science; Applications prospects Modern manufacturing is an important pillar of the national economy and overall national strength and its GDP accounted for a general national GDP 20%~55%. In the composition of a country's business productivity,manufacturing technology around 60% of the general role. Experts believe that the various countries in the world economic competition,mainly manufacturing technology competition. Their competitiveness in the production of the final product market share. With the rapid economic and technological development and customer needs and the changing market environment,this competition is becoming increasingly fierce,and that Governments attach great importance to the advanced manufacturing technology research. 1 .Current manufacturing science to solve problems Manufacturing science to solve the current problems focused on the following aspects : (1) Manufacturing systems is a complex systems,and manufacturing

先进制造技术答案完整版完整版

先进制造技术答案完整 版 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

先进制造技术复习题 一、填空题 1.先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。 2.制造系统是由制造过程及其所涉及硬件、软件和人员组成的一个有机整体。 3.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按串联系统,并联系统 和混联系统可靠度进行计算。 4.根据产品的信息来源,反求工程可分为实物反求,软件反求和影像反求。 5.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括清洁 和灵活生产。 6.微细加工中的三束加工是指电子束,离子束,激光束。 7.超精密机床的关键部件包括:主轴,导轨,床身,其中机床的床身多采用天然花岗石制造。 8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响 和资源效率的现代制造模式。 9.及时制生产追求的目标为零缺点,零库存,零整备时间,零前置时间。最终目标是排除一切可能浪费。 10.扫描隧道显微镜的两种工作模式为恒(直)电流工作模式,恒高度工作模式。

11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称 为空气轴承主轴。 12.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形,叠层实体制造, 选择性激光烧结,熔融沉积制造。 13.精益生产的体系结构中三大支柱是GIT及时生产制,GT成组技术和 T QC全面质量管理14.敏捷制造的基本思想就是在“竞争—合同—协同”机制下,实现对市场需求作出快速反应的一种生产制造新模式。 15.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。 16.并行工程的特征为并行特性,整体特性,协同特性,约束特性。 17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长,氧化,光刻,选择扩散,真空镀膜。 18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础,以计算机为基础。 19.常用的看板有生产看板,运送看板两种。 20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。 21.精密与超精密加工有色金属时,常用的刀具材料为金刚石。 的机床配置形式通常有柔性制造单元,柔性制造系统和柔性制造生产线。23.超精密机床导轨的主要形式有:立式,滚珠丝杠式和 R-θ式

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势1?当前制造科学要解决的问题 (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。? (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real?Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration?Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw?Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

《先进制造技术》大作业

绿色设计与制造技术 自20世纪70年代以来,工业污染所导致的全球性环境恶化达到了前所未有的程度,迫使人们不得不重视这种环境污染的现实。进入20世纪90年代,各国的环保战略开始经历一场新的转折,全球性的产业结构调整呈现出新的绿色战略趋势,这就是资源利用合理化、废弃物产生烧量化、对环境污物让或少污染的方向发展。在这种“绿色浪潮”的冲击下,绿色产品逐渐兴起,相应的绿色产品设计方法就成为目前的研究热点。 绿色设计与制造是一个综合考虑环境影响和资源利用效率的先进制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生产周期中,废弃资源和有害排放物最小,资源利用率最高。可以说,绿色制造是机制企业实施可持续发展战略的重要组成部分。 绿色产品的设计主要内容包括: 1、绿色产品的描述与建模:准确全面地描述绿色产品,建立系统的绿色产品评价模型。 2、优良的环境友好性:即产品从生产到使用乃至废弃回收处理的各个环节都对环境无害或危害很小。这就要求企业在生产过程中选用清洁的原料、清洁的工艺过程,生产出清洁的产品;产品使用时不对使用者造成危害;报废产品在回收处理过程中很少产生废弃物。 3、最大限度地利用利用材料资源:绿色产品尽量减少材料使用量,减少使用材料的种类,特别是稀有昂贵材料及有毒、有害材料,并使产品中零件材料能最大限度地再利用。 4、最大限度地节约能源:绿色产品在其生命周期的各个环节水消耗的能源最少,能源的节约本身也是很好的环境保护手段 5、产品可拆卸性:在产品报废以后其零部件能够高效地、不加破坏的拆卸,有利于零部件的重新利用和材料的循环再生,达到节省资源、保护环境的目的。 6、产品的可回收性:在设计时充分考虑产品的各零部件回收再用的可能性、回收处理方法、回收费用等问题。内容包括:可回收材料的识别及标志;回收处理工艺方法;可回收性的结构设计;可回收性的经济分析与评价。 通过大力推行绿色加工,提高资源利用率,降低对环境的负面影响,改善机械加工时的人机友善性,实现整个机械加工过程的优质、高效、低耗及清洁化,使企业效益与社会效益协调优化。 绿色产品的制造方法主要内容包括:

先进制造技术(英文版第三版)唐一平,第七章翻译

P95 7计算机集成制造 计算机集成制造(CIM)这个术语用来描述 制造的现代方法。虽然C1M 包括了很多 其他先进制造技术如计算机数值 控制(CNC),计算机辅助设计/计算机辅助制造 (CAD/CAM),机器人,和及时交货(JIT),它不仅仅是一个新的 技术或一个新的概念。计算机集成制造是一个完全 制造新的方法,新的经营方式。 理解CIM,它必须从现代的比较 与传统制造业。现代制造业包括所有的 活动和流程所需的材料转换成 产品,提供给市场,并在现场支持他们。这些 活动包括以下: (一)确定一种产品的需要。(2)设计的产品来满足的需要。 (3)获得所需生产产品的原材料。 (4)采用合适的方法把原材料转换成 成品。 (5)运输产品到市场。(6)维护产品以确保适当的性能的领域。 这种广泛的,制造现代观点可以与比较 有限的传统观点,几乎完全集中在转换过程。 旧的方法排除临界预转换元件市场 分析研究,开发,设计,以及这种转换后 元素的产品交付和产品维护。I1”换句话说,在 制造业的老方法,只有那些过程发生在 车间是制造。这种传统的方法 分离的整体概念为众多独立的专业要素 没有自动化的出现从根本上改变了。 P96 CIM,不仅是各种元素的自动化,但群岛 都是联系在一起的综合自动化。一体化意味着 系统能提供完整的即时共享信息。在 现代制造业,整合是由计算机来完成的。CIM,然后, 是参与原材料的转化所有组件完全融合 成品和产品市场,如 图7.1。 CIM 7.1历史发展 术语计算机集成制造了1974 哈林顿为他写的一本书关于搭售的岛屿的称号 通过使用计算机自动化。它已经采取了许多年 CIM的发展作为一个概念,但集成制造是不是新的。在事实上,整合是制造真正开始。制造业 经历了四个不同的阶段:(1)手工制造。 (2)机械化、专业化。(3)自动化。 (4)整合。使用简单的手工工具手工制 造是集成 制造。所有的信息都需要设 计,生产,并提供一个 P97 产品很容易获得,因为它存 在于人的头脑的人 执行所有必要的任务。在最 早的集成工具 年制造的工匠谁设计了人类 的头脑, 制作,并交付产品。综合手 册实例 制造业是村里的铁匠为当地 的一种特殊的工具制造 农民。铁匠会在他的头脑中 所有需要的信息 设计,生产,将农民的工具。 在这个例子中,所有的元素 制造集成。 7.1.2机械化、专业化 随着工业革命的到来,生产 过程 成为专业化、机械化。而不 是一个人的设计, 生产,并交付产品,工人和/ 或机器进行 专门的任务在每个大区。之 间的沟通 这些独立的实体是通过使用 图纸,规格,工作订单, 过程的计划,和其他各种传 播艾滋病。为确保 成品能符合计划的产品,质 量的概念 介绍了控制。 机械化/专业化阶段积极的 一面是,它 允许零件批量生产互换性, 不同层次的 精度,和均匀性。缺点是集 成LED的缺乏 大量的废物。 7.1.3自动化 自动化的改进的性能和增强 的功能 人和机器的专业化制造的部 件内。对于 例如,CAD设计和起草者的 能力增强。数控 增强的机械师和计算机辅助 规划的能力。但 孤立的个体内进行自动化带 来的改善 组件或岛屿。因此,自动化 并不总是辜负 它的潜力。 了解自动化的局限性方面的 整体 P98 生产力的提高,考虑下面的 类比。假设 汽车的各个子系统(即,发 动机,转向,刹车)是 自动以方便司机。自动加速, 减速, 转向,制动肯定会比人工更 高效 版本。然而,如果考虑这些 不同的自动化会发生什么 子系统不绑在一起的方式, 让他们交流 和大家分享最新的信息准 确,立即和持续。一个 系统可能试图使汽车加速而 另一个系统 试图刹车。同样的限制适用 于自动化 制造环境。这些限制是LED 在现阶段 制造业的发展,整合。 7.1.4集成 随着计算机时代的到来,制 造了全 CI礼乐。它开始作为一个整 合的概念,CIM,再次 成为一个。然而,有在制造 业的主要差异 一体化的今天,过去的手工 时代。第一,仪器 手工时代的融合是人的心 灵。该仪器 在现代制造业的融合是计算 机。第二,过程中 现代制造环境仍然是专业化 和自动化。 另一种方式来查看CIM的历 史发展研究 如何在一些CIM的单个组件 的开发 多年来。这样的组件设计, 规划,生产有 进化过程和实现的工具和设 备 过程。 设计使用这样的工具,计算 尺手动过程演变, 三角形,铅笔和橡皮,尺度, 到自动化的过程称为 计算机辅助设计(CAD)。工 艺规划已经从人工进化 过程中使用的计划表,图表, 并成为一个自动化流程图表 被称为计算机辅助工艺规划 (CAPP)。生产发展 从一个手工的过程,涉及到 手动控制机 自动化的过程称为计算机辅 助制造(CAM)。 P99 这些独立的部件的制造多年 的改进 自动化孤岛。然而,在这些 岛屿的通信 仍然是人工处理。这有限的 改善程度 生产力可以在整个生产过程 实现。 当这些岛屿和其他的自动化 制造部分 通过计算机网络联系在一 起,这些限制是可以克服的。 7.2 CIM轮 计算机和自动化系统协会 (CASA)的社会 制造工程师(中小企业)开 发的CIM轮(同样)的一种 方式 全面而简要说明CIM的概 念。的 卡萨/中小企业开发的CIM轮 包括几个不同的组件: P100 (1)生产管理/人力资源管 理。 (2)营销。 (3)战略规划。 (4)金融。 (5)产品/过程设计和规划。 (6)生产计划与控制。 (7)工厂自动化。 CIM的7.3大好处 完全集成的制造企业实现一 些好处 CIM: (1)产品质量的提高。 (2)减少交货时间。 (3)降低了直接劳动成本。 (4)减少产品开发时间。 (5)减少库存。 (6)全面提高生产力。 (7)设计质量的提高。 7.4 CIM相关标准 不相容性是CIM的充分发展 抑制剂。标准 已经发展到有助于克服自交 不亲和性的问题。四 特别是有一个积极的影响: (1)制造自动化协议 (MAP)。 (2)技术和协议(上)。 (3)初始图形交换规范 (IGES)。 (4)对产品数据交换标准 (STEP)。 7.4.1制造自动化协议 制造自动化协议(MAP)是 一种通信标准 P101 发展以促进自动化制造系统 之间的兼容性 由不同的厂商生产的。它允 许不同机器交谈 其他。它最初是由美国通用 汽车公司开发的帮助 他们提高生产力,使他们能 够与国外竞争 汽车制造企业。现在国际地 图的用户群体 已输入的不断发展与进步 map.121 地图的第一个版本是由先进 的产品在1982发表 制造和工程人员(apmes)。 自那时以来,它已经 不断更新,改进,并修订。 地图是现在正在使用的 公司集成制造系统由不同 供应商。地图是基于开放系 统互连(OSI)七层 模型(表7.1)。该模型采用 了美国通用汽车公司 因为它已经达到了一个较高 的接受度,全球。 对一个成功的关键有一个广 泛的支持和接受基地 提出的标准。 地图的总体目标是在自动化 岛屿的总集成 制造,无论所使用的硬件和 软件的生产商 系统。与地图完全开发到位, 用户将有机会获得 任何计算机制造工厂内任何 其他计算机内 该设施,无论品牌,模型, 或供应商的计算机。 P102 地图在CIM环境制造商提供 了几个好处。 这些措施包括: (1)更好的车间通信。 (2)风险降低在安装过程 中。 (3)低成本。 (4)减少安装时间。 (5)更容易维护和扩展。 更好的车间通信:地图是一 个有利的工具。它允许 来自不同厂商的设备和系统 不需要沟通 定制软件。没有地图,车间 的机器和系统 不能完全集成的没有困难和 昂贵的定制工作, 如果再与地图,整合是可能 的,反过来,导致最佳 机器的使用,和/或生产设计 的变化响应速度更快,并 连续监测产品和工艺参数。 风险降低在安装过程中:总 是有风险 一个新的安装技术。没有地 图,最大的风险是 基本上定制和修改的软件可 能无法正常工作,安装后。 停机时间必须工作的错误是 昂贵的,非生产时间。 地图不存在这样的风险由于

CADCAM和先进制造技术(APT简介)

概述 数控加工程序的编制是数控加工技术的重要方面,程序编制水平直接影响到零件加工的质量和效率。因此,高质量、高效率的编程方法,一直是数控技术研究的重要课题之一,目前国内外研究开发了大量的数控自动编程软件。 数控自动编程系统主要由硬件和软件组成。硬件主要由计算机、穿孔机、绘图机、磁盘或磁带等外部设备组成;软件主要包括编程语言和程序系统(编译系统)。 编程语言是一套规定的基本符号、字母、数字和用它们描述零件加工的语法、词法规则。这些符号和规则接近于车间日常用语,用来描述被加工零件的几何形状、几何元素间的相互关系、刀具运动轨迹以及一些必要的工艺参数等。编程语言易读、易懂、易于修改。 自动编程的方法是由编程人员根据零件图的要求,进行工艺分析,用编程语言在计算机上编写零件加工的源程序,将该源程序送入计算机,经过计算处理后,计算机便自动地输出零件数控加工程序单,绘出零件加工刀具运动中心轨迹。 为了处理源程序,必须有一套预先存放在计算机内的零件源程序处理的程序,即所谓“编译程序”。该程序将零件的源程序翻译成计算机能够接受的机器语言,并进行主信息处理和后置处理。其中,主信息处理完成数值计算、刀具中心轨迹计算,并制定辅助功能等工作。

后置处理则针对不同的数控机床的数控系统,将主信息处理后的数据转换成该数控系统规定的数控加工程序。 数控自动编程语言APT 数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。下面就对数控编程及其发展作一些介绍。数控编程的基本概念 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutter location point简称CL 点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。 数控编程技术的发展概况 为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为 APT(Automatically Programmed Tool)。其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII(立体切削用)、APT-AC(Advanced contouring)(增加切削数据库管理系统)和APT-/SS(Sculptured Surface)(增加雕塑曲面加工编程功能)等改进版。采用APT语言编制

先进制造技术名词解释及简答带答案

名词解释: 广义制造:包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一序列相互联系的生产活动。 狭义制造:是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。 先进制造技术(A MT):是指在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源以及现代管理技术的成果,将其综合应用于产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、售后服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 制造系统:是指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。 工业机器人:工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机,是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备; 柔性制造技术:是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代管理技术为一体的现代制造技术。 柔性制造系统(F MS):由若干台数控加工设备、物料运储系统和计算机控制的信息系统组成的,通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。 绿色产品(G P):绿色产品是指在产品全生命周期内,能节约资源和能源,对生态环境无危害或少危害,且对生产者及使用者具有良好保护性的产品。 高速加工技术:是指采用超硬材料的刀具和磨具,能可靠地实现高速运动的自动化制造设备,极大地提高材料的切除率,并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。 制造业:是指将制造资源,包括物料、设备、工具、资金、技术、信息和人力等,通过制造过程转化为可供人们使用和消费的产品的行业。 计算机集成制造(C IM):借助于以计算机为核心的信息技术,将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来,使企业内的各类功能得到整体优化。 计算机集成制造系统(CIMS):CIMS 是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成,是适合多品种、中小批量生产的系统。 广义制造自动化:产品设计、企业管理、加工过程、质量控制等产品制造全过程及各个环节综合集成自动化。 柔性:指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 超精密切削加工:超精密切削加工主要指金刚石刀具超精密车削,主要用于加工铜、铝等非铁金属及其合金,以及光学玻璃、大理石和碳素纤维等非金属材料。 简答题: 1. 简述柔性、FMS 的定义?柔性制造系统( FMS )由哪几部分组成?各部分都有什么功能?简述柔性制造系统( F MS)的工作过程?柔性制造系统的特点和适用范围是什么? 答:柔性:指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 FM S:柔性制造系统是由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成,并能根据制造任务或生产品种的变化迅速进行调整,以适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。 :__ _ _ __

先进制造技术(英文版第三版)唐一平,第一章翻译

P1 制造技术已经存在很多年了。这些年来,它经历了许多变化,从简单到复杂,背后的驱动力的变化是人的欲望提高的基本需要,如食物,衣服,住房,娱乐。为了满足这些愿望,方法已经从简单的生产设备,如获取食物到今天的现代制造系统的武器的发展,使用计算机来生产电视机和空间飞行器等项目。 计算机正在成为制造系统中越来越重要的作用。计算机能够接收和处理大量的数据,再加上其快速的处理时间,使系统成为不可缺少的方法。使用计算机的制造,现在时代的到来。计算机应用在制造业的生产控制的物理过程,通常被称为计算机辅助制造(CAM)。它是建立在数控系统的基础上,交流,机器人,自动导引车系统(AGVS),自动存储/检索系统(AS / RS),柔性制造系统(FMS)。一些新的用途进行简要讨论如下。在以后的章节中更详细的讨论,提出了。许多相互关联的生产活动共同构成了一个特殊的应用系统,可以称为生产和控制系统(PACS)。制造活动为PACS 的分组从一个生产环境的不同而不同。PACS系统是在全球制造环境子系统。它可能是一个单一的子系统,也可能是一组复杂的子系统。例PACS在全球制造系统的工作是显示在图1-1。PACS系统满足设计功能要求,设计时应独立于其他系统功能。同时,系统应该能够在一个全集成制造环境的其他PACS集体工作。 P2 在全系统各PACS可以在总系统中的其他系统都有影响,和系统规划方法必须考虑以下原因:防止效应使重要信息通过有效地通过系统允许每个PACS知道别人的关系的重复和它如何影响他人使整个生产系统的功能更有效和高效的计算机是迄今为止用于集成和操纵的一系列相互关联的PACS最强大的单一方法。他们带来的制造技术成为时代的“智能”的机器。生产技术的进步带来了计算机技术和制造技术,提高了制造技术的发展。这种婚姻是计算机辅助生产和控制系统的基础上,这是(研究)计算机驱动的研究。因此,研究增加了智能机的更加亲密的交流等的设计,生产,财务,人事功能之间的相互作用,和市场营销。在生产经营的概念,形式化,排出的方式正在改变,并进行研究。 P3 在制造典型CAPACS如下:CAD计算机辅助设计:该隐:计算机辅助检测CAM:计算机辅助制造CAPP:计算机辅助工艺规划CAQC:计算机辅助质量控制 中心:计算机集成生产管理系统:直接数字控制技术:成组技术图1-2对研究相关的功能的概述,从集成的数 据库系统的工作。设计数据, 通过研究之间产生相互作 用,是一个收集的所有资料, 介绍产品及相关业务。它是 制造系统的中心。的CAD系 统采用工程在履行其职责的 主要工具。车轮的辐条是由 参与活动的研究种类。每个 cspacs具有通信链路控制数 据库,将捕捉到的数据形成 自己的分布式 P4 数据库。增加了分布式数据 库的价值以满足其预期的用 户需要和要求。CAPACS制造 过程的应用使整个系统来提 高生产效率,减少浪费,并 产生了不能够使。因此,新 技术,对高质量和降低生产 成本,产品的需求,在一个 竞争的社会需要改进技术造 成了广泛使用CAPACS。1.1.1 自动化概念自动化可以被定 义为一个系统,是相对自主 经营。这样的一个系统,包 括复杂的机械和电子设备和 计算机为基础的系统,以观 察,努力的地方,并由操作 者决定。这是一个系统,有 人按照预先确定的行动或应 对编码指令。1.1.2计算机过 程控制过程控制是指在制造 过程中的控制变量,其中一 个或任何组合的材料和设备 生产或修改产品,使其更加 有用,因此更有价值。在过 程控制系统中,计算机作为 控制机构自动控制连续操 作。两种控制系统是开环和 闭环。在一个开环控制系统, 计算机本身并没有自动化的 过程。那是,没有自我修正。 这个过程是人类操作员的直 接控制之下,谁读从各种信 息来源如仪器,建立校准盘 的过程监管,改变控制的媒 介。闭环控制系统使用计算 机的过程自动化。计算机直 接在充电的过程中。调整所 有控件提供的信息B传感装 置以保持这一过程所需的技 术规格,使用一个反馈机制。 P3 反馈是衡量实际和预期的结 果和利用这种差异,以推动 实际向所期望的结果之间的 差异的作用。期限反馈来自 测量样本的输出过程(生产) 功能,成为投入的控制功能。 那是,输出的控制功能,满 足特殊要求设计的控制系统 的输入。因此,信号从控制 生产函数和两端的生产投 入。过程系统的典型功能是 监测,数据记录,质量控制, 输出的最大化,利润最大化 对于一个给定的输出,监控, 和工厂信息系统(FIS)。计算 机过程控制的好处是提高生 产率,提高产品质量,提高 了工作效率,安全,舒适, 方便。1.1.3管理信息系统 (mis0 管理信息系统,用来辅助管 理功能的性能。这些系统产 生的计算机系统和开发管理 人员提供了有关企业运作的 最新信息。必要时,使用信 息系统来辅助管理决策职能 的企业。查看CIM(计算机 集成制造)作为企业决策的 信息系统,cspacs必须信息 互联。因此,有许多软件包 相关的研究由这些都是典型 的DCS和CAD,CAPP,FIS。 MIS的概念是一个设计目标, 其目的是得到正确的信息在 正确的时间,以适当的。因 此,管理信息系统的实施有 很大的差别,因为制造企业 之间的各组织的功能,生产 类型,信息资源,与组织承 诺管理。 P4 1.1.4工程计算机广泛应用在 大多数工程功能。工程是一 种专业的自然科学知识的应 用与判断满足开发利用自然 材料和能量的途径。是设计, 工艺规划典型的工程使用, 综合分析,优化,评价和文 件,仿真,建模,和质量控 制计划。在工程使用cspacs 增加工程师的生产力并提高 设计质量。例如,计算机的 应用到工程设计的过程是由 一个CAD系统工程师完成和 彻底测试的概念迅速和简单 地从一个工作站的设计。计 算机允许工程师把概念从原 来的设计,通过试验的数值 控制(NC)输出,或结合步 骤之间。他们进行复杂的科 学和工程计算精度高,在实 际的部分,提供了一种快速 计算的物理特性,来创建模 型的联系实际部分是由之前 提供一个快速简便的方法, 创造最复杂的零件模型的简 易方法。电脑已经影响到了 产品设计的方式,记录和发 布生产。随着技术的发展, 工程业务越来越自动化,许 多繁琐的人工计算工程师。 1.1.5企业在今天的制造环 境,计算机在支持各种业务 功能中扮演着重要的角色。 在制造企业中的关键业务职 能,典型的是生产计划与控 制,财务会计,销售管理, 维护调度和控制,管理信息 系统,数据处理,和产品规 划。计算机协助或帮助在这 些函数中执行各种 operationd应用称为计算机 辅助业务室)。 P9 电脑是影响制造企业开展业 务的方式的改变和管理生产 函数。电脑有助于通过有效 的管理为目标的完成计划。 他们协助规划和建立在哪 里,如何,当各种各样的活 动,是一个长期计划的一部 分进行。他们帮助规划者产 生优化的调度,提高生产线 的效率,并使用制造资源计 划(MRPⅡ),这是一个正式 的规划和管理一个生产函数 的资源系统。 计算机的使用已经超越了计 算工资或花哨的电动打字 机,可以通过纸的吨产品报 告。计算机已导致许多劳动 密集型任务的救济,复杂的 程序,协助设计过程和工厂 自动化。 计算机改变生产组织的内部 结构,他们的操作方法,以 及他们对社会的外部关系。 他们协助所有制造业务。在 这种情况下,所有的活动都 发生在工程在新产品构思, 然后呈现给潜在客户。计算 机有一个关键的作用,而且 是计算机图形学的一个核心 工具。它是在概念或初步设 计迭代开发产品后进行迭代 的惯例。分析与仿真的方法 也借鉴了计算机支持。使用 图形软件包提供了这些功 能,或者它的接口程序,将 提供这些功能。当一个概念 被卖给一个客户,程序控制 开发项目的所有功能的主计 划和预算。设计并生产的肉 对骨骼的概念。制造工程准 备工具计划和工艺方案。材 料采购订单在物料清单 (BOM)的定义。工具设计 准备设计完成生产计划和工 具制造构建工具。然后生产 控制问题的制造和装配订单 确保P是在正确的地方在正 确的时间和一个产品是 created.quality 保证检查零件和装配体与工 程一致性 P10 定义的产品,并交付给客户 完成。 整个过程的核心是工程设 计。整合需要工程设计的所 有用户,甚至工程本身,与 主图文件在导致最终产品的 事件链的数据提取接口功 能。还有其他的协助这个过 程。典型的如工具NC处理 器,图形系统,工程/科学CAD /CAM处理器,工作站,和 有限元求解器。 1.6制造系统的计算机控制 计算机控制的制造系统利用 计算机作为控制的一个组成 部分。因此,计算机控制是 通过产品设计在现代制造自 动化产品从概念使用,所有 的操作过程,包括产品的运 输和支持。他们控制的独立 的系统,如机器人焊接,喷 漆,加工计划,加工。他们 提供的资源利用最优控制生 产销售的产品组合以满足销 售预测,为公司创造利润。 他们控制的复杂系统,如自 动存储/检索系统(AS / RS), 自动导引车系统(AGVS),柔 性制造系统(FMS)。这些概 念将在后面章节讨论。 计算机控制系统已经开始控 制了整个生产周期的许多操 作,运行的生产线,并在整 个工厂的控制。更具挑战性 的是计算机控制的数据通 信,数据库的管理和使用, 在整个企业自动化的许多岛 屿的整合。 未来的工厂建在一个集成的 控制系统(ICS)的概念,在 制造一个新的推力开始意味 着控制概念的一个显着的变 化。 1.6.1计算机集成控制系统 一个集成的理念是绑在一起 的业务子系统, P11 工程和生产,在整个生产周 期来创建一个平滑的制造业 务,是machine.121,ICS占 所有变量在做生意的过程 中,这些变量之间的相互关 系。 集成控制系统是针对改变控 制词义的细微差别的概念是 在制造企业中的各种功能的 应用。他们也针对捆绑在一 起的生产产品所需要的企业 和各种处理功能的管理目

机械制造技术加工工艺夹具外文翻译、中英文翻译、外文文献翻译

附录A 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。 1 先进制造技术的特点 1.1面向21世纪的技术 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。 1.2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 1.3驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 1.4 面向全球竞争的技术 20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出

中南大学先进制造技术试题及答案完整版

中南大学先进制造技术 试题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

中南大学网络教育课程考试 《先进制造技术》试题(本试题页不上交 .......) 注意事项: 1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写,必须字迹工整,以便老师批阅; 月2日18:00之前交学习中心; 3.下载《标准答卷模版》。 试题: 一、简述先进制造技术的特点有哪些?(15分) 二、车削中心应具有哪些特征,其工艺范围是什么?(15分) 三、什么是智能制造系统?为什么说智能制造是影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。(15分) 四、试阐述立体光刻技术的具体实现方法。(20分) 五、钢铁行业环保问题已经越来越成为被注重和研究的热点,查阅相关文献,撰写一 篇主题为“绿色制造在钢铁工业中如何应用”的短文,要求字数不少于500字。 (35分)

中南大学网络教育课程考试 《先进制造技术》答卷 本人承诺:本试卷确为本人独立完成,若有违反愿意接受处理。签名 学号专业学习中心 一、简述先进制造技术的特点有哪些?(15分) 答:先进制造技术的特点: 1.实用性。先进制造技术是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程,从其应用于制造全过程的范围,特别是达到的目标与效果,都反映这是一项应用于制造业,对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展有明确的需求导向的特征;先进制造技术不是以追求技术的高新为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高效益为中心,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 2.综合性技术。先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。 3.系统性。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程,从全局出发、系统地考虑问题。 4.动态发展的技术。由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期,先进制造技术有其自身的特点和内容。 5.面向全球竞争。随着世界自由贸易体制的进一步完善,以及全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 二、车削中心应具有哪些特征,其工艺范围是什么?(15分) 答:一、车削的工艺特点 1、易于保证工件各加工面的位置精度 a例如易于保证同轴度要求,利用卡盘安装工件,回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件,回转轴线是两顶尖的中心连线 b易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨,与工件回转轴线的垂直度 2切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力,允许采用较大的切削用量,高速切削,利于生产率提高。 3适于有色金属零件的精加工。有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时,不宜采用磨削加工,需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时,可达较高质量。 4刀具简单车刀制造、刃磨和安装均较方便。

先进制造技术的新发展——机械类外文文献翻译、中英文翻译

外文原文: The new advanced manufacturing technology development Abstract : This paper has presented the problems facing today's manufacturing technology, advanced manufacturing discussed in the forefront of science, and a vision for the future development of advanced manufacturing technology. Keyword:Advanced manufacturing technologies; Frontier science; Applications prospects Modern manufacturing is an important pillar of the national economy and overall national strength and its GDP accounted for a general national GDP 20%~55%. In the composition of a country's business productivity, manufacturing technology around 60% of the general role. Experts believe that the various countries in the world economic competition, mainly manufacturing technology competition. Their competitiveness in the production of the final product market share. With the rapid economic and technological development and customer needs and the changing market environment, this competition is becoming increasingly fierce, and that Governments attach great importance to the advanced manufacturing technology research. 1 .Current manufacturing science to solve problems Manufacturing science to solve the current problems focused on the following aspects : (1) Manufacturing systems is a complex systems, and manufacturing systems to meet both agility, rapid response and rapid reorganization of the capacity to learn from the information science, life science and social science interdisciplinary research, and explore new manufacturing system architecture, manufacturing models and manufacturing systems effective operational mechanism. Manufacturing systems optimized organizational structure and good performance is manufacturing system modelling, simulation and optimization of the main objectives. Manufacturing system architecture not only to create new enterprises both agility and responsiveness to the

(完整)辽宁工程技术大学,先进制造技术,唐一平主编,英文版第三版,题库,翻译,复习资料

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完形填空 (1)The spokes of the wheel are made from various kinds of CAPACS involved in the activity .Each CAPACS has a communication link to the controlled database so that it will capture the data to form its own distributed database 。 Values are added the distributed database to meet the needs and requirements of its expected users. The application of CAPACS to the manufacturing process enables the total system to increase productivity,reduce waste, and produce things it would not otherwise be able to make. As a result, new technologies, demands for products of higher quality and lower production costs, and the needs for improved technology in a competitive society have caused extensive use of CAPACS。 (2)The computer has a key role, and computer graphics is a core tool.It is normal practice in conceptual or preliminary design to make iteration after iteration to develop a product。iteration after iteration to develop a product。Analysis and simulation methods also draw on the computer for support。 A serviceable graphics software package provides these capabilities, or it interfaces to the programs that will provide these capabilities. When a concept is sold to a customer, program control develops master schedules and budgets for all functions of the project.Production design then puts the flesh on the skeletal concept. Manufacturing engineering prepares the tool plan and the process plan。Procurer orders material as defined on bills of material (BOM). To01 design prepares designs to fulfill the manufacturing plan and tool manufacturing builds the tools。 Then production control issues fabrication and assembly orders to make sure that the proper tools are in the right place at the right time and that a product is created。 Quality assurane inspects parts and assemblies in conformance with the engineering definition of the product, and delivery to the customer is accomplished. Central to the whole process is the engineering design。 Integration requiries all the users of the engineering design, even engineering itself, to interface with the master drawing file for the extraction of data function in the chain of events leading to the end item。 There are other assists in this process. Typical of such tools are NC Processors,graphic systems,engineering/scientitfic processors, CAD/CAM workstations,,and finite element solver 。 (3)Computer-controlled manufacturing systems use computers as an integral part of their control。As a result,computer controls are used in modern manufacturing automation from product conception through product design,to all process operations,and includeing product shipment and support. They control stand-alone systems such as robots welding, spray painting, processing planning,and processing. They provide optimal control over the use of resources to produce a salable product mix to satisfy sales forecasts and produce a profit for the firm。And they control complex systems such as automated storage/retrieval systems (AS/RS), automated g,uided vehicle system (AGVS),and flexible manufacturing systems (FMS)。These concepts are discussed in later sections.

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