计算机辅助工艺设计 (2).ppt

计算机辅助工艺设计 一 成组技术及其在工艺中的应用 二 计算机辅助工艺过程设计 一、成组技术及其在工艺中的应用 1．现代机械工业的基本任务和特点 基本任务 充分利用现代科学技术必威体育精装版成就，按照高效、优质、低成本的要求，不断生产出各种节能省料的新产品 基本特点 从历来单一品种的生产方式向多品种生产方式转化，从而使得多品种生产在机械工业的生产结构中占有绝对优势的比重 现代生产技术和制造过程必须拥有较高的自动化水平和灵活应变的能力，即实现生产技术和制造过程的柔性化 2．生产系统和制造系统 生产系统 将机械制造的全过程及其组成部分看成一个整体，用系统的观点来分析和研究，对机械制造过程实行最有效的管理和控制，以期取得最佳经济效果的技术和管理系统 生产活动的三个阶段： 决策阶段 研究和开发阶段 产品制造阶段 生产过程的载体 物质流：以生产对象、机床设备、工艺装备为中心 信息流：以生产管理和信息处理等管理技术为中心 能量流：以保证生产正常运行的能源等为中心 制造系统 直接将输入的原材料或毛坯加工成成品的系统 由机械设备、工具、各种制造过程组成 3．中、小批量生产的几种模式 传统的制造模式： 即用通用机床或专用工艺装备进行生产，产品质量和生产效率依赖于工艺装备和工人的技术水平 现代的制造模式：即计算机参与整个机械制造工业，实现计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助编制工艺规程（CAPP）和管理信息系统（MIS），采用若干台数控机床（主要是加工中心），并备有物料传输和装卸、中间存储仓库组成的柔性制造系统（FMS）；整个工厂由一个多级的网络控制，配合一套将设计、制造、管理综合为一个软件系统，形成工厂全盘自动化的最高型式——计算机集成制造系统（CIMS） 4．成组技术的基本概念 传统小批量生产方式的缺点 产量小，生产周期长，限制了先进技术的采用，生产效率低 生产准备工作量大 生产计划、组织管理复杂化 零件的相似性原理和成组技术的诞生 大量统计资料表明，机械产品中相似件占70%（结构形状和加工工艺等相似） 成组技术正是研究和利用了有关事物的相似性，将企业的各种产品、部件和零件，按一定的相似性准则分类编组，并以这些组为基础，组织生产环节，实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造、管理的合理化 成组技术的实质 复杂而多样的事物或信息中，有许多问题具有相似性，把相似问题分组，就能使复杂问题简化，从而找出解决这一组问题的同一方法或答案，并节省时间和精力 实质：按零件的形状、尺寸、制造工艺的相似性，将零件分类归并成组（族），扩大零件的工艺批量，以便采用高效率的工艺方法和设备，使中小批量生产也能获得类似大批量流水生产的经济效益 成组技术成了CAD、CAPP、CAM、FMS等的技术基础 5．成组生产的组织形式 根据目前成组加工的实际应用情况，成组加工系统有三种基本形式： 成组单机；成组生产单元；成组生产流水线 成组单机 把一组工序相同或相似的零件族集中在一台机床上加工 特点：针对从毛坯到成品多数工序可以在同一类型的设备上完成的工件；也可以只完成其中某几道工序 功用：成组技术的最初形式，是成组技术发展的基础；减少机床调整时间，有一定经济效果 成组生产单元 指一组或几组工艺上相似零件的全部工艺过程，由相应的一组机床完成，该组机床即构成车间的一个封闭生产单元 特点：把几种类型机床组成一个封闭的生产系统；完成一组或几组相似零件的全部工艺过程；有一定的独立性，并有明确的职责 功用：设备利用率高；缩短了生产周期；简化了生产管理 6．成组技术中的零件编码 零件分类编码的基本原理 概念 分类——把事物划分成不同组的过程 编码——对不同组的事物给予不同的代码 零件分类编码——抽象地反映零件名称、功能、结构、形状、工艺特性、精度等信息的代码（符号） 编码法则——对代码代表的意义所作出的明确规定和说明 原理 成组技术的编码，必须充分反映机械零件的各种特征，这些特征包括：零件的结构和形状、各组成表面的类别及配置关系、零件材料及热处理、几何尺寸、加工精度和表面质量 代码必须能唯一地区分产品零件族 对零件分类编码系统的要求： 充分、全面、准确地描述零件信息 系统逻辑层次分明，结构合理 容易被计算机理解和处理 考虑与CAD、CAM的链接和企业的应用要求 易于被工程人员理解，易于编程 代码结构的类型 层次式（又称单元码）：每一代码的含义都由前一级代码限定（各分支都必须定义） 链式（矩阵式）（又称多元码）：码位上每一个数字都代表不同的信息，与前面的码位无关 混合式（层次式和链式混合）：综合层次式和混合式代码的长处 零件的编码系统 常用的分类编码系统有如下两种： 奥匹兹（Opitz）分类编码系统 由德国亚琛工业大学的H·奥匹兹教授领导研制成功的 基本结构