概述第一章 先进制造技术的特点:先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态
性。1、 先进制造技术分为三个技术群:主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。2、主体技术:面向制造的设计技术群(1)产品、工艺设计、 3 (2)快速成形技术 (3)并行工程
制造工艺技术群:(1)材料生产工艺 (2)加工工艺 (3)连接与装配 (4)测试和检测(5)环保技术(6)维修技术(7)其他 支撑技术:(1)信息技术 (2)标准和框架 (3)机床和工具技术 (4)传感器和控制技术 4、 先进制造技术研究的四大领域: (1) 现代设计技术 (2) 先进制造工艺技术 (3) 制造自动化技术 (4) 系统管理技术
4、美国的先进制造技术发展概况 P10
美国先进制造技术发展概况:美国政府在 20 世纪 90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划,其中包括“先进制造技术计划” 和“制造技术中心计划”。
先进制造技术计划
美国的发展目标:
1、 为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会,促进美国经济增长。 不断提高能源效益,减少污染,创造更加清洁的环境。 、2.
3、 使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力,保持美国的竞争地位。 4、 使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。
5、 鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标 三个重点领域的研究:
1、 成为下一代的“智能”制造系统
2、 为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具 3、 基础设施建设
第二章 柔性制造系统(FMS)技术
1、柔性制造系统(FMS)的特点: (1)主要特点:柔性和自动化 (2)设备利用率高,占地面积小 (3)减少直接劳动工人数 (4)产品质量高而稳定
(5)减少在制品库存量
(6)投资高、风险大,开发周期长,管理水平要求高
2、FMS与传统的单一品种自动生产线(即刚性自动生产线,其物流设备和加工工艺是相对 固定的,只能加工一个零件,或加工几个相互类似的零件)
缺点:改变加工产品的品种,刚性自动线做较大改动,投资和时间方面耗资大,难以男足市场要求。(不适应变化,维修成本高)
优点:刚性自动线设备利用率高,生产率高 3、FMS的组成:
件 )加工系统:加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种元件,并能自动地更换工1( 和刀具。
(2)运输系统:包含传送带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘、交换工作台等机构,能对刀具、工件和原材料等物料进行自动装卸和运输。
(3)计算机控制系统:能够实现对 FMS 的运行控制、刀具管理。质量控制,以及 FMS 的数据管理和网络通信。
4、自动导向小车AGV的类型(工作原理、适用范围):
(1) 线导小车: 线导小车是利用电磁感应制导原理进行导向的, 小车除有驱动系统以外, 在前部还装有一对扫描线圈。 当埋入地沟内的导线通以低频率变电流时, 在导线周围便形成一个环形磁场。 当导线从小车前部两个扫描
线圈中间通过时, 两个扫描线圈中的感应电势相等。 当小车偏离轨道时, 扫描线圈就会产生感应电动势差, 其中势差经过放大后给转向制导电机, 使 AGV 朝向减少误差的方向偏转, 直至电动势差消除为止, 从而保证小车始终沿着导线方向进行。
(2) 光导小车: 光导小车是采用光电制导原理进行导向的。 沿小车预定路径在地面上粘贴
易反光的反光带, 还安装有发光器和受光器。发出的光经反光带反射后由受光器接收,并将该光信号转换成电信号控制小车的舵轮。
(3) 遥控制导小车: 这种小车没有传送信息的电缆, 而是使用无线电或激光发送和接收设备来传送控制命令和信息。 小车的顶部装有一个可沿 360° 按一定频率发射激光的装置, 同时在小车运行范围的四周一些固定位置上放置反射镜片。 当小车运行时, 不断接受到从已知位置反射来的激光束, 经过运算后确定小车的位置, 从而实现导航引导。
第三章 计算机集成制造系统(CIMS)技术
1、CIMS系统包括人、经营、技术三要素。
信息集成、过程集成、技术的发展从系统集成优化发展的角度来划分为三个阶段:CIMS、2. 企业集成。
3、CIMS的主要功能分系统及各部分作用:
(1)管理信息系统:管理信息系统是 CIMS 的神经中枢,指挥与控制着其他各部分有条不紊地工作。
(2) 工程设计系统: 工程设计系统实际上是指在产品开发过程中引用计算机技术, 使产品开发活动更高效、 更优质、更自动地进行。通常的有 CAD、 CAPP、 CAM 三大部分。 (3) 制造自动化系统:制造自动化系统是 CIMS 的信息流和物料流的集合点,是 CIMS 最终产生经济效益的聚集地,通常由 CNC 机床、加工中心、柔性制造单元(FMC)或 FMS 等组成。
(4) 质量保证系统: 除了要具有直接实施检测的功能外, 还要采集、 存储和处理企业的质量数据, 并以此为基础进行质量分析、评价、控制、规划、和决策。
(5) 计算机通信网络系统-----支撑分系统之一:计算机网络是用通信线路将分散在不同地点,并具有独立功能的多个计算机系统互相连接,按照网络协议进行数据通信,并实现共享资源的计
算机以及线路与设备的集合。
4、敏捷制造的组织形式是企业针对某特定产品,建立企业动态联盟,即所谓虚拟企业。 虚拟企业:为了完成某一种产品,多个企业联合其智力资源与生产设备而组成的联盟。
第四章 快速原型制造技术(RPM)
1、快速原型制造技术基本过程及特点:
基本原理:快速原型制造技术彻底摆脱了传统的“去除” 加工法,而基于“材料逐层堆积” 的制造理念,将复杂的三维加工分解为简单的材料二维添加的组合, 它能在 CAD 快速制造任意复杂形状的三维实体,是一种全新的制造技术。 模型的直接驱动下, 过程:(1)产品的CAD建型 (2)三维模型的近似处理
(3)三维模型的Z向离合化(即分层处理) (4)处理层片信息,生成数控代码 (5)逐层堆积制造 (6)后处理 特点:(1)高速柔性化 (2)技术高度集成化 (3)设计制造一体化
(4)大幅度缩短新产品的开发成本和周期 (5)制造自由成型化 (6)材料使用广泛性
2、快速原型制造技术的四种工艺方法(特点、方法): 一、 光固化成型工艺(SLA):