先进制造技术思考题.doc

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1、先进制造技术思考题一、简述先进制造技术的基本问题1.加工工序的最佳化加工工序的最佳化是一个优化过程，包括选定优化准则，确定目标函数，找出约束条件，求最优解。优化准则包括1)最高生产率准则,2)最低成木准则,3)最大利润率准则。约束条件包括1)刀具使用寿命约束,2)主电机功率结朿,3)进给电机转矩约束,4)机床迸•给范约束,5)表瓯精糙度约束。在设计方血，计算机辅助设计(cAD)技术普及化。计算机辅助设计(CAD)技术，是电了信息技术的一个重要纟fl成部分，是促进科研成果的开发和转化，促进传统产业和学科的更新和改造，实现设计白动化，增强金业及其产品在市场上竞争能力

2、，加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术，也是进一步向计算机集成制造(cIMs)发展的重要技术基础。CAD技术的广泛应用，提高了我国企业整体的设计水平和产品开发能力。以三维CAD和产品数据管理为重点，在软件市场和企业頁用方血得到充分的发挥。CAD设计以网络为基础，便于协作设计；计算机辅助工程分析(CAE)与有限元相结合，使得计算更精确；计算机辅助工艺技术(CAPP),以成组技术为基础，为每一个零件制定适合木企业的成组T艺规程；此外，在生产过稈屮人们还创造了新设计方法，如模块化设计、面向”X"的设计、优化设计、创新设计、反求设计(InverseDesig

3、n)快速原型制造技术(RPM)2.工艺过程最佳化同一零件的工艺过程可能有多种，根据最高生产率或最低成木原则可从中优化一个最优的方案。其实质是一个决策过程，其方法有动态规划法(属线性规划)和智能化方法(如CAPP专家系统等)。在应用方面，各种高新技术发展迅速，并取得了显著的成效。主要表现在以下几个方面：快速原型制造技术由起步边向成熟,应用初具规模;精密成形与加工技术水平显著提高，在汽车零部件、重大装配制造屮获得广泛应用；热加工工艺模拟优化技术取得重要进展，使材料热加工由“技艺''走向“科学S激光加丁•在基础研究和技术开发方面有实质性进展，产业应用获得经济效益；数控

4、技术取得莺要进展，国除了传统制造方法的不断改进，还出现了许多新技术，如微细技术与纳米技术、高速技工技术、特种加工技术、制造白动化技术、绿色加工技术(GM)等。3.企业运行最优化(生产系统运行最佳化)随着市场的发展变化，制造业全球化的趋势更加明显，要求企业具有极强的市场适应性，要快速反应。在竞争屮求得最大经济效益和社会效益。方法和模式很多，如敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)、虚拟制造(VM)和智能制造系统(IMS)等。在管理方面，新生产模式的研究和实践具有特色，推动了我国制造业的技术进步和管理现代化。通过学习和引进工业发达国家的先进管理经验，采

5、用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工稈(cE)等新的管理思想和技术，通过精简机构、减少管理层次和消除各种浪费现象，显著提高了企业的经营效益。需要的支撑技术有计算机网络技术、数据库技术、多媒体技术、人工智能技术、模拟仿真与虚拟技术。二、CAPP的分类白第一个CAPP系统诞生以来，CAPP大体上经历了派生式、创成式和半创成式几个阶段。系统按其工作原理可分为检索式、派生式、创成式等。1.检索式CAPP检索式工艺过稈设计系统是针对标准T艺的，将设计好的零件标准工艺进行编号，存储在计算机

6、屮，当制定零件的工艺过稈时，可根据输入的零件信息进行搜索，杳找合适的标准工艺。2.派生式CAPP派生式T艺过稈设计就是利用零件有相似性，相似的零件有相似的T艺过稈这一原理，通过检索相似典型零件的工艺过稈，加以增删或编辑而派生一个新零件的T艺过稈。派生式CAPP系统以成组技术为基础，按零件工艺过穆相似性将零件分类成组，综合每纽.零件的形面特征，形成复合零件。按照复合零件编制反映木金业最优工艺方案的标准工艺规稈，以文件的形式存入计算机屮。在编制新零件工艺规程时，输入零件的成组编码，识别所在的加丁•族，调出该族的标准丁•艺规程，经过编辑、修改后产生一个新的丁•艺规程。

7、从流程屮可以发现，派生式CAPP系统实质上是在已存在的标准工艺上进行修改，故编程速度快，有利于实现工艺设计的标准化和规格化，而且有一定的较为成熟的理论基础（如成组技术等），开发及维护较方便，因此这种类型的CAPP系统发展较快，且已投入实际运行,取得了一定的经济效益，但是，这种系统专用性较强，不大适应加工环境的变化。由于实用的CAPP系统往往信息量很大，所以派生式工艺过程设计系统中通常要采用数据库技术。派生式CAPP系统的实质是为相似零件检索工艺规稈。对一个标准工艺规程检索是以检索该零件所属的零件族为基础的。当这个零件族找到后，就能很容易地检索出相应的标准工艺规程

8、。给定零件，编出其代码，