机械制造自动化培训课件25547.pptx
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1、单元二单元二单元二单元二 机械制造自动化机械制造自动化机械制造自动化机械制造自动化主要内容2.1 2.1 制造业现状制造业现状2.22.2成组技术成组技术2.32.3计算机辅助工艺规程设计计算机辅助工艺规程设计2.42.4柔性制造系统柔性制造系统2.1.1现代制造企业环境的变化现代制造企业环境的变化n大市场和大竞争;n产品生命周期缩短;n交货期成为主要竞争因素;n用户需求个性化,多品种小批量生产比例增大。2.1 2.1 制造业现状制造业现状 2.1.2 发达国家的制造业发展迅速发达国家的制造业发展迅速例:波音777的设计和制造是20世纪90年代制造业的标志性进展n全数字化定义无纸生产;n数字化
2、预装配无金属样机的生产(虚拟)n广域网上的异地设计、异地制造;n基于的数据交换;n协同工作小组(Team work)238设计制造周期大大缩短:波音757,767 9-10年波音77缩短到4.5年,并获得巨大的独占性利润,每架波音777要价1.4亿美元。信息时代造成了跨国公司的垄断性信息时代造成了跨国公司的垄断性n跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值的跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值的 40%;n跨国公司的贸易额占世界贸易总值的跨国公司的贸易额占世界贸易总值的 50%;n跨国公司的工业研制费占世界总值的跨国公司的工业研制费占世界总值的 80%;n跨国公司操纵了世界技术转让的跨国公司操纵
3、了世界技术转让的 75%;n跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的 90%;90年代国际水平的占30%80年代国际水平的占40%2000多种主导产品的平均生命周期为10.5年是美国产品3.5倍美国新产品贡献率已达到生产总值的52%我国仅为5.9%我国的技术来源主要依赖国外技术,企业技术创新能力低下我国机械工业主导产品2.1.3 我国制造业的严峻形势我国制造业的严峻形势2.22.2成组技术成组技术多品种、中小批量生产中存在的问题多品种、中小批量生产中存在的问题 批量法则批量法则 在大批量生产中,由于采用专用、高效和自动化的生产设备,可以获得高的生产率,低的生产成
4、本,短的生产周期;而多品种、小批量生产则相反。机床利用率机床利用率 例:CA6140 车床,最大加工直径400,实际加工 90 以上工件直径不足 100mm,机床利用率极低。制造周期制造周期 在多品种、中小批量生产中,加工时间仅占生产时间的约5,其余 95均为周转等待时间;加工时间中真正进行切削的时间不足30%。5 95调整、装夹、对刀、检测等切削30 70加工时间 运输与等待时间制造周期加工时间图2-1 多品种、中小批量生产的时间分配1 1、GTGT定义定义成组技术的概念:充分利用事物间的相似性,将许多具有相似信息的研究对象归并成组,并用大致相同的方法去解决相似组中的生产技术问题,以达到规模
5、生产的效果,这种技术统称为成组技术。GTGT 被被认认为为是是一一种种“制制造造哲哲理理”(Manufacturing Manufacturing PhilosophyPhilosophy),是现代制造技术的一个重要理论基础。,是现代制造技术的一个重要理论基础。2.2.1 成组技术的基本概念成组技术的基本概念图2-2 成组技术基本原理产品部件零件零件组ABCA1A2A3B1B2C1C2C3C4 将多种零件按其相似性分类成组,人为扩大生产批量 重复使用原则:重复使用原则:资源重复使用,降低生产成本;资源重复使用,降低生产成本;作业熟练程度增加,提高生产率。作业熟练程度增加,提高生产率。2 2、G
6、TGT工作原理工作原理 2.2.2 零件的分类编码零件的分类编码 1.1.零件编码:零件编码:用数字表示零件的形状特征和工艺特征。在实施成组技术的过程中,必须首先建立相应的零件分类编码系统,然后应用这个编码系统使零件的有关信息代码化,据此对零件进行分类分组,以便进一步以成组的方式组织生产。零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后图 2-32.分类编码系统:分类编码系统:德Opitz、日KK、美Code、英Brisch 等70多种我国机械零件分类编码系统 简称JLBM1系统系统组成:系统组成:三部分:名称类别、形状及加工码、辅助码15个码位:第一位
7、总体形状,第二位功能与形状,第三到九位形状与加工特征,十到十五位材料毛坯主要尺寸等图 2-4图 2-5 2.2.3成组工艺规程设计 1 1、划分零件组、划分零件组对零件编码后根据相似性划分零件加工组,方法有三种:(1 1)特征码位法)特征码位法选几位与加工特征直接有关的特征码为形成零件组依据,只要这些码位相同,零件即可划为一组,不管其它码位 (2)2)码域法码域法对各码位制定分组的码域,即码位限制几个数字项,凡各码位上的特征码落在规定码域内的零件划为同一组。(3)特征位码域法将特征码位与码域法相结合的分组方法。选取特征性强的码位并规定允许的变化范围(码域),作为分组的依据。2 2、主样件设计、
8、主样件设计 能集中反映组内所有零件的结构特征和工艺特征的零件称为主样件。它可以是真实零件也可是综合的假想零件。3 3、拟订零件组工艺过程、拟订零件组工艺过程 (1)复合零件法 按照零件组中的复合零件来设计工艺规程的方法称为复合零件法,或样件法。所谓复合零件是拥有同组零件的全部待加工表面要素的一个零件。仅适用于回转体零件。表 2-1表 2-2图 2-3制订主样件的工艺过程,作为该零件组的工艺过程,可加工组内每一个零件。成组工艺路线常用图表格式表示,下图是六个零件组成的零件组的“综合零件”及其成组工艺过程卡的示意图。表 2-4(2)复合路线法 一般适用于非回转类零件。复合路线法是在零件分类成组的基
9、础上,把同组零件的工艺路线作一比较,以组内最复杂零以组内最复杂零件的工艺路线为基础件的工艺路线为基础,然后将此路线与组内其它零件的工艺路线相比较,凡组内其它零件需要而作为代表的工艺路线中没有的工序,一一添上,最终形成一个能满足全组零件要求的成组工艺。图 2-5Computer Aided Process Planning 是利用计算机协助工艺人员进行过程设计的技术,是把对产品本身进行定义的数据转换成面向制造的数据的关键环节。2.3.1 CAPP2.3.1 CAPP设计方法设计方法1.1.样件法样件法 采用成组技术按主样件设计典型工艺规程存贮计算机中。输入新零件编码及要求,检索出相应的工艺规程并
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