数控加工工艺 概述.ppt

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1、数控加工工艺数控加工工艺课程主要内容：课程主要内容：第第1章章 数控加工工艺概述数控加工工艺概述第第2章章 数控刀具数控刀具第第3章章 工件在数控机床上的装夹工件在数控机床上的装夹第第4章章 数控车削加工工艺数控车削加工工艺第第5章章 数控铣削加工工艺数控铣削加工工艺第第6章章 加工中心加工工艺加工中心加工工艺第第7章章 典型零件数控加工工艺典型零件数控加工工艺第一章第一章 数控加工工艺概述数控加工工艺概述 基本概念术语基本概念术语数控加工数控加工就是根据零件图样及工艺要求等原始就是根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床

2、的数控系统，以控制数控机床中刀具与工机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。件的相对运动，从而完成零件的加工。数控加工与传统的机械加工相比，在加工的方数控加工与传统的机械加工相比，在加工的方法和内容上有许多相似之处，但由于采用了数法和内容上有许多相似之处，但由于采用了数字化的控制形式和数控机床，许多传统加工过字化的控制形式和数控机床，许多传统加工过程中的人工操作被计算机和数控系统的自动控程中的人工操作被计算机和数控系统的自动控制所取代。制所取代。通过把数字化了的刀具移动轨迹信息通过把数字化了的刀具移动轨迹信息（通常指（通常指CNC加工程序），传入数控机床的加工

3、程序），传入数控机床的数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构（伺服电机带动的主轴和工作台）控制刀具（伺服电机带动的主轴和工作台）控制刀具与工件相对运动，从而加工出符合编程设计与工件相对运动，从而加工出符合编程设计要求的零件。要求的零件。数控加工的原理数控加工的原理 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 数控加工工艺数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展数控加工工艺是伴随着数控机

4、床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。量数控加工实践的经验总结。数控加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 选择并选择并确定进确定进行数控行数控加工的加工的内容内容 数控加数控加工的工工的工艺分析艺分析 零件图零

5、件图形的数形的数学处理学处理及编程及编程尺寸设尺寸设定值的定值的确定确定 制定数制定数控加工控加工工艺工艺方案方案确定工确定工步和进步和进给路线给路线选择数选择数控机床控机床的类型的类型 选择和选择和设计刀设计刀具、夹具、夹具与量具与量具具确定切确定切削参数削参数编写、编写、校验和校验和修改加修改加工程序工程序首件试首件试加工与加工与现场问现场问题处理题处理 数控加数控加数控加数控加工工艺工工艺工工艺工工艺技术文技术文技术文技术文件的定件的定件的定件的定型与归型与归型与归型与归档档档档 数控加工工艺的特点数控加工工艺的特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和由

6、于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。与普通加工工艺具

7、有一定的差异。与普通加工工艺具有一定的差异。与普通加工工艺具有一定的差异。（1）数控加工工艺内容要求更加）数控加工工艺内容要求更加具体、详细具体、详细 普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺：许多具体工艺问题，如工步的划分许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸员在设计工艺规程时进行过多的规

8、定，零件的尺寸精度也可由试切保证。精度也可由试切保证。数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺：所有工艺问题必须事先设计和安排所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以及标有数控加工坐标量和其它特殊要求的内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。各种工艺参数。（2）数控加工工艺要求更严密、）数控加工工艺要求更严密、

9、精确精确 普通加工工艺：加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。数控加工工艺：自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。（3）数控加工工艺要进行零件的）数控加工工艺要进行零件的数学处理和编程计算数学处理和编程计算编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合理的编程尺寸。（4）考虑进给速度对零件形状精）考虑进给速度对零件形状精度的影响度的影响 制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给速度对加工零件形状精度的影响。在数控加工中，刀

10、具的移动轨迹是由插补运算完成的。根据差补原理分析，在数控系统已定的条件下，进给速度越快，则插补精度越低，导致工件的轮廓形状精度越差。尤其在高精度加工时这种影响非常明显。（5）刀具选择的重要性）刀具选择的重要性复杂形面的加工编程通常采用自动编程方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，所编程序只能推倒重来。（6）数控加工工艺的特殊要求）数控加工工艺的特殊要求 由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普较好，因此在同等情况下，数控机床切

11、削用量比普通机床大，加工效率也较高。通机床大，加工效率也较高。数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工控加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。比普通机床加工的工序内容复杂。由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹

12、具、工夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。件的干涉问题。（7）数控程序编写、校验与修改是）数控程序编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊重要的内容数控加工工艺的一项特殊重要的内容 普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来说属于已基本确定的内容，所以制定数控加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。数控加工与工艺技术的新发展数控加工与工艺技术的新发展 随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技

13、术正不断采用随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向着展。整体数控加工技术向着CIMS（计算机集成制造系统）（计算机集成制造系统）方向发展。方向发展。高速切削高速切削 高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪8080年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的一项高新技术，其研究应用的一个

14、重要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工

15、艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的5 51010倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是

16、高速加工。倍即可认为是高速加工。高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：高速切削高速切削 简化了传统加工工艺简化

17、了传统加工工艺简化了传统加工工艺简化了传统加工工艺经济效益显著提高经济效益显著提高经济效益显著提高经济效益显著提高有利于提高生产率有利于提高生产率有利于提高生产率有利于提高生产率有利于改善工件的加工精度和表面质量有利于改善工件的加工精度和表面质量有利于改善工件的加工精度和表面质量有利于改善工件的加工精度和表面质量有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具有利于加工薄壁零件和脆性材料有利于加工薄壁零件和脆性材料有利于加工薄壁零件和脆性材料有利于加工薄壁零件和脆性材

18、料目前，高速加工涉及到的新技术主要有：目前，高速加工涉及到的新技术主要有：高速切削高速切削 高速加工是通过大幅度提高高速加工是通过大幅度提高主轴主轴转速和加工进转速和加工进给速度来实现的，为了适应这种高速切削加工，给速度来实现的，为了适应这种高速切削加工，主轴设计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热主轴设计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热等新技术；等新技术；高速加工通常要求在高主轴转速下，使用在很大高速加工通常要求在高主轴转速下，使用在很大范围内变化的高速进给。范围内变化的高速进给。高速进给高速进给的需求已引起的需求已引起机床结构设计上的重大变化：采用直线伺服电机机床结构设计上的重大变化：采用直线

19、伺服电机来代替传统的电机丝杠驱动；来代替传统的电机丝杠驱动；高速切削高速切削 高速加工数控系统高速加工数控系统需要具备更短的伺服周期和更高的分辨率，需要具备更短的伺服周期和更高的分辨率，同时具有待加工轨迹监控功能和曲线插补功能，以保证在高速同时具有待加工轨迹监控功能和曲线插补功能，以保证在高速切削时，特别是在切削时，特别是在4-5轴坐标联动加工复杂曲面轮廓时仍具有轴坐标联动加工复杂曲面轮廓时仍具有良好的加工性能。良好的加工性能。刀具性能刀具性能和质量对高速切削加工具有重大影响，新型刀具材和质量对高速切削加工具有重大影响，新型刀具材料的采用，使切削加工速度大大提高，从而提高了生产率，料的采用，使

20、切削加工速度大大提高，从而提高了生产率，延长了刀具寿命。延长了刀具寿命。在高速加工中，切削时间和每个托盘化零件加工时间已显在高速加工中，切削时间和每个托盘化零件加工时间已显著缩短。高速、高精度定位的著缩短。高速、高精度定位的托盘交换装置托盘交换装置已成为今后的已成为今后的发展方向。发展方向。高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，的

21、，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机

22、床的动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；CAD/CAMCAD/CAM的程序后处理问题；的程序后处理问题；的程序后处理问题；的程序后处理问题；高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内

23、在这一方高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。高速切削高速切削 高精加工是高速加工技术与数控机床的广高精加工是高速加工技术与数控机床的广高精加工是高速加工技术与数控机床的广高精加工

24、是高速加工技术与数控机床的广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在0.01mm0.01mm数量级，现在随着计算机硬盘、高精数量级，现在随着计算机硬盘、高精数量级，现在随着计算机硬盘、高精数量级，现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到精度已提高到精度已提高到精度已提高到0.1m 0.1m，加工精度进入了亚微米，加工精度进

25、入了亚微米，加工精度进入了亚微米，加工精度进入了亚微米世界。世界。世界。世界。高精加工高精加工高精加工高精加工提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制造精度和装配精度造精度和装配精度造精度和装配精度造精度和装配精度减小数控系统减小数控系统减小数控系统减小数控系统的控制误差的控制误差的控制误差的控制误差提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给使使使使CNCCNC控制单位精细化控制单位精细化控制单位精细化控制单位精细化提高位置检测精度提高位

26、置检测精度提高位置检测精度提高位置检测精度位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿丝杆螺距丝杆螺距丝杆螺距丝杆螺距误差补偿误差补偿误差补偿误差补偿刀具误刀具误刀具误刀具误差补偿差补偿差补偿差补偿热变形误热变形误热变形误热变形误差补偿差补偿差补偿差补偿空间误差空间误差空间误差空间误差综合补偿综合补偿综合补偿综合补偿 机床的复合化加工是通过增加机床的功能，机床的复合化加工是通过增加机床的功能，机床的复合化加工是通过增

27、加机床的功能，机床的复合化加工是通过增加机床的功能，减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。复合化加工复合化加工复合化加工的两重含义：复合化加工的两重含义：复合化加工的两重含义：复合化加工的两重含义：复合化加工复合化加工一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多

28、工序企业向复合型发展，为用户提供企业向复合型发展，为用户提供企业向复合型发展，为用户提供企业向复合型发展，为用户提供成套服务成套服务成套服务成套服务工序和工工序和工工序和工工序和工艺的集中艺的集中艺的集中艺的集中工艺的工艺的工艺的工艺的成套成套成套成套即即即即即即即即即即即即 数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：个方面：个方面：个方面：控制智能化控制智能化加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工参数的智能优化与选

29、择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择故障自诊断功能故障自诊断功能故障自诊断功能故障自诊断功能智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置 智能智能智能智能CADCAD把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。统、拟人化用户接口管理系统集于一体。统、拟人化用户接口管理系统集于一体。统、拟人化用户接口管理系统集于一体。控制智能化控制智能化 智能制造技术智能制

30、造技术智能制造技术智能制造技术 包括专家系统、模糊推理和人工包括专家系统、模糊推理和人工包括专家系统、模糊推理和人工包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大部分。神经网络三大部分。神经网络三大部分。神经网络三大部分。控制智能化控制智能化控制智能化控制智能化专家专家系统系统先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实与规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。与规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。与规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。与规则，存储于知识库中，通

31、过推理作出决策。模糊模糊推理推理模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、

32、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。人工神人工神经网络经网络神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。构成，通过神经元的

33、相互作用来实现信息处理。网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故系统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故系统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故系统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操作（危险环境的加工）、远程培训等都远程操作（危险环境的加工）、远程培训等都远程操作（危险环境的加工）、远程

34、培训等都远程操作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络功能为基础的。是以网络功能为基础的。是以网络功能为基础的。是以网络功能为基础的。互联网络化互联网络化 现代意义上的快速成型技术始于现代意义上的快速成型技术始于现代意义上的快速成型技术始于现代意义上的快速成型技术始于7070年代末期出年代末期出年代末期出年代末期出现的立体光刻技术（现的立体光刻技术（现的立体光刻技术（现的立体光刻技术（SLASLA）,它是汹涌而来的数字化浪它是汹涌而来的数字化浪它是汹涌而来的数字化浪它是汹涌而来的数字化浪潮在加工领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散潮在加工领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散潮在加工领域中

35、不可避免的延拓，连续的曲面被离散潮在加工领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散成用成用成用成用STLSTL文件表达的三角面片，零件在加工方向上被文件表达的三角面片，零件在加工方向上被文件表达的三角面片，零件在加工方向上被文件表达的三角面片，零件在加工方向上被离散成若干层。这种离散化使得任意复杂的零件原型离散成若干层。这种离散化使得任意复杂的零件原型离散成若干层。这种离散化使得任意复杂的零件原型离散成若干层。这种离散化使得任意复杂的零件原型都可以加工出来，加工过程也大大简化了。都可以加工出来，加工过程也大大简化了。都可以加工出来，加工过程也大大简化了。都可以加工出来，加工过程也大大简化了。快速原

36、型快速原型创意创意创意创意测测测测量量量量计计计计 算算算算 机机机机辅助设计辅助设计辅助设计辅助设计计计计计 算算算算 机机机机工艺设计工艺设计工艺设计工艺设计计计计计 算算算算 机机机机辅助制造辅助制造辅助制造辅助制造数控加工数控加工数控加工数控加工构构构构思思思思草草草草图图图图快速原快速原快速原快速原型型型型现代产品开发模式现代产品开发模式现代产品开发模式现代产品开发模式图形文档图形文档图形文档图形文档数控代码数控代码数控代码数控代码工艺文档工艺文档工艺文档工艺文档产产 品品快速原型快速原型 快速原型的英文缩写为快速原型的英文缩写为快速原型的英文缩写为快速原型的英文缩写为RPRP，在在

37、在在RPRP出现的初期，出现的初期，出现的初期，出现的初期，其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的进步以及快速制模技术的发展，进步以及快速制模技术的发展，进步以及快速制模技术的发展，进步以及快速制模技术的发展，RPRP已发展成能直接或已发展成能直接或已发展成能直接或已发展成能直接或间接制造功能零件和模具的快速成型制造间接制造功能零件和模具的快速成型制造间接制造功能零件和模具的快速成型制造间接制造功能零件和模具的快速成型制造,奠定了在制奠定了在制奠定了

38、在制奠定了在制造业中的位置造业中的位置造业中的位置造业中的位置,并且形成了一个不断扩大的并且形成了一个不断扩大的并且形成了一个不断扩大的并且形成了一个不断扩大的RP/RTRP/RT市场。市场。市场。市场。据据据据Wholers Associates Wholers Associates 的统计，全球的统计，全球的统计，全球的统计，全球RPRP设备已有近设备已有近设备已有近设备已有近70007000台，分布在台，分布在台，分布在台，分布在5858个国家。个国家。个国家。个国家。快速原型快速原型 RPRP技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有2020余年的历史，新

39、的快速成型工余年的历史，新的快速成型工余年的历史，新的快速成型工余年的历史，新的快速成型工艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。快速原型快速原型例如：例如：例如：例如：随着固态激光技术的突破，高达随着固态激光技术的突破，高达随着固态激光技术的突破，高达随着固态激光技术的突破，高达10001000mwmw的紫外激光器应的紫外激光器应的紫外激光器应的紫外激光器应用在用在用在用在SLASLA设备中，使其成型速

40、度得到大大提高，激光器的设备中，使其成型速度得到大大提高，激光器的设备中，使其成型速度得到大大提高，激光器的设备中，使其成型速度得到大大提高，激光器的使用寿命由最初的使用寿命由最初的使用寿命由最初的使用寿命由最初的25002500小时延长到上万小时。小时延长到上万小时。小时延长到上万小时。小时延长到上万小时。RPRP技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有2020余年的历史，新的快速成型工艺余年的历史，新的快速成型工艺余年的历史，新的快速成型工艺余年的历史，新的快速成型工艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提

41、高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。快速原型快速原型例如：例如：例如：例如：新型高性能光敏树脂的出现，解决了新型高性能光敏树脂的出现，解决了SLA的收缩变形和强的收缩变形和强度等问题。度等问题。EOS公司的公司的EOSINT_M激光金属粉末烧结快速激光金属粉末烧结快速成型设备可直接成型金属零件或注塑模具。成型设备可直接成型金属零件或注塑模具。RPRP技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有技术发展到今天已有2020余年的历史，新的快速成型工艺余年的历史，新的快速成型工艺余年的历史，新

42、的快速成型工艺余年的历史，新的快速成型工艺不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。不断产生、功能不断完善、精度不断提高、成型速度不断提高。快速原型快速原型例如：例如：例如：例如：在软件方面，在软件方面，在软件方面，在软件方面，STLSTL文件的处理软件不断专业化，使得各种文件的处理软件不断专业化，使得各种文件的处理软件不断专业化，使得各种文件的处理软件不断专业化，使得各种文件的转换和文件的转换和文件的转换和文件的转换和STLSTL文件的修复、处理、操作等功能日臻完文件

43、的修复、处理、操作等功能日臻完文件的修复、处理、操作等功能日臻完文件的修复、处理、操作等功能日臻完善，形成了基于善，形成了基于善，形成了基于善，形成了基于STLSTL的的的的CADCAD平台平台平台平台。从从从从RP/RTRP/RT技术的现状来看，未来几年的主要发展趋势如下：技术的现状来看，未来几年的主要发展趋势如下：技术的现状来看，未来几年的主要发展趋势如下：技术的现状来看，未来几年的主要发展趋势如下：快速原型快速原型提高提高提高提高RPRP系统的速度、控制精度和可靠性系统的速度、控制精度和可靠性系统的速度、控制精度和可靠性系统的速度、控制精度和可靠性开发专门用于检验设计、模拟制品可视化，而

44、对尺寸精度、开发专门用于检验设计、模拟制品可视化，而对尺寸精度、开发专门用于检验设计、模拟制品可视化，而对尺寸精度、开发专门用于检验设计、模拟制品可视化，而对尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求不高的概念机形状精度和表面粗糙度要求不高的概念机形状精度和表面粗糙度要求不高的概念机形状精度和表面粗糙度要求不高的概念机研究开发成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污研究开发成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污研究开发成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污研究开发成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污染的成形材料染的成形材料染的成形材料染的成形材料研究开发新的成形方法研究开发新的成形方法

45、研究开发新的成形方法研究开发新的成形方法研究新的高精度快速模具工艺研究新的高精度快速模具工艺研究新的高精度快速模具工艺研究新的高精度快速模具工艺 经自动化工厂经自动化工厂“通信网络通信网络”连接的各个子系统，可构成一个有连接的各个子系统，可构成一个有机联系的整体，即自动化工厂。计算机集成制造反映了制造系统机联系的整体，即自动化工厂。计算机集成制造反映了制造系统的这一新发展。计算机集成制造系统则是技术上的具体实现，他的这一新发展。计算机集成制造系统则是技术上的具体实现，他能为现代制造企业追求在激烈变化中、动态市场条件下，具有快能为现代制造企业追求在激烈变化中、动态市场条件下，具有快速灵活响应的竞

46、争优势提供所要求的战略性系统技术。速灵活响应的竞争优势提供所要求的战略性系统技术。计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）计算机集成制造系统的发展可以实现整个机械制造厂的计算机集成制造系统的发展可以实现整个机械制造厂的全盘自动化，成为自动化工或无人化工厂，是自动化制造技全盘自动化，成为自动化工或无人化工厂，是自动化制造技术的发展方向。术的发展方向。计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模块、管理信息模块和存储运输模块构成块、管理信息模块和存储运

47、输模块构成块、管理信息模块和存储运输模块构成块、管理信息模块和存储运输模块构成 。计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）存储运输模块的主要功能有仓库管理、自存储运输模块的主要功能有仓库管理、自存储运输模块的主要功能有仓库管理、自存储运输模块的主要功能有仓库管理、自动搬运等。动搬运等。动搬运等。动搬运等。各模块的主要功能：各模块的主要功能：各模块的主要功能：各模块的主要功能：计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）设计与工设计与工设计与工设计与工艺模块艺模块艺模块艺模块制造模块制造模块制造模块制造模块管理信息管理信息管理信息管理信息模块模块模块模块存储运输存储运输存储运输存储运

48、输模块模块模块模块CADCAD、CAECAE、CAPPCAPP、CAMCAM等等等等DNCDNC、CNCCNC、车间生产计划、作业调度、车间生产计划、作业调度、车间生产计划、作业调度、车间生产计划、作业调度、刀具管理、质量检测与控制、装配、自动刀具管理、质量检测与控制、装配、自动刀具管理、质量检测与控制、装配、自动刀具管理、质量检测与控制、装配、自动化仓库、化仓库、化仓库、化仓库、FMC/FMSFMC/FMS等等等等市场预测、物料需求计划、生产计算、成市场预测、物料需求计划、生产计算、成市场预测、物料需求计划、生产计算、成市场预测、物料需求计划、生产计算、成本核算及销售等本核算及销售等本核算及

49、销售等本核算及销售等CIMSCIMS集成的三个阶段：集成的三个阶段：计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）信息集成信息集成信息集成信息集成针对设计、管理和加工制造中大量存在针对设计、管理和加工制造中大量存在针对设计、管理和加工制造中大量存在针对设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛，实现信息正确、高效的的自动化孤岛，实现信息正确、高效的的自动化孤岛，实现信息正确、高效的的自动化孤岛，实现信息正确、高效的共享和交换，是改善企业技术和管理水共享和交换，是改善企业技术和管理水共享和交换，是改善企业技术和管理水共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。平必须首先解决的问题。

50、平必须首先解决的问题。平必须首先解决的问题。信息集成的主信息集成的主信息集成的主信息集成的主要内容包括要内容包括要内容包括要内容包括企业建模、系统设计方法、软件工具和规范企业建模、系统设计方法、软件工具和规范企业建模、系统设计方法、软件工具和规范企业建模、系统设计方法、软件工具和规范异构环境下的信息集成异构环境下的信息集成异构环境下的信息集成异构环境下的信息集成计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMS）过程集成过程集成过程集成过程集成对产品设计开发中的各串行过程尽可能对产品设计开发中的各串行过程尽可能对产品设计开发中的各串行过程尽可能对产品设计开发中的各串行过程尽可能多地转变为并行过程，