计算机辅助制造
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计算机辅助制造技术计算机辅助制造技术(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM)是指利用计算机科学和信息技术在制造过程中进行辅助和支持的技术。
它通过自动化和数字化的手段,将计算机与制造工艺相结合,提高了制造效率、准确性和可持续发展性。
本文将探讨计算机辅助制造技术在不同领域的应用以及对生产力和制造业的影响。
一、计算机辅助制造技术的应用领域1. 数控机床数控机床是计算机辅助制造技术最典型的应用之一。
通过数控系统的控制,可以精确控制机床的运动轨迹和加工参数,实现高效、高精度的加工。
数控机床广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等行业,提高了零部件加工的质量和生产效率。
2. 制造工艺仿真制造工艺仿真是利用计算机模拟和虚拟现实技术,预先验证和优化制造过程的一种方法。
它可以模拟各种工艺参数、生产线布局和操作规程,通过对产生的数据进行分析,帮助制造商选择最佳工艺方案,降低生产成本并提高产品质量。
3. 自动化生产线自动化生产线是以计算机为核心,利用传感器、机器视觉和机器人等技术实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线减少了人力投入,提高了生产效率和柔性度,广泛应用于汽车、电子、食品等行业。
4. 快速成型技术快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP)是一种通过计算机辅助制造技术快速制造出实物样品的方法。
它可以直接从计算机辅助设计(CAD)模型中生成物理模型,提供了设计验证和样品快速制造的能力,在产品开发过程中起到了至关重要的作用。
二、计算机辅助制造技术对生产力和制造业的影响1. 提高生产效率计算机辅助制造技术通过自动化和智能化的手段,减少了人力投入,提高了生产效率。
例如,数控机床可以实现自动换刀、自动测量和自动修正,大大提高了加工的速度和准确性。
自动化生产线利用机器人和传感器的协同工作,可以实现全天候、高速度的生产,加快了产品的制造周期。
2. 提高产品质量计算机辅助制造技术可以实现精确控制和监测,减少了人为操作的误差。
计算机辅助制造名词解释
计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM)是指通过计算机技术与软件工具来辅助制造过程中的各个环节,包括设计、规划、编程、控制和优化等。
在计算机辅助制造中,设计师可以使用计算机辅助设计(Computer-Aided Design,简称CAD)软件来创建产品的三维模型。
这些模型可以通过虚拟现实技术进行可视化,使设计师能够更好地理解和修改产品的外观和功能。
通过CAD软件,设计师可以快速进行多个设计方案的比较和优化,从而提高产品设计的效率和质量。
一旦设计完成,CAM软件可以利用CAD模型生成数控程序(Numerical Control Program,简称NC程序),用于控制机床和其他制造设备的操作。
CAM软件可以
根据产品的几何形状和加工要求,自动生成切削路径和加工工序,避免了传统手工编程的复杂性和错误。
CAM还可以进行加工过程的仿真和优化。
通过模拟加工过程,可以检查和预测潜在的碰撞、工具和工件的干涉以及加工误差,以确保加工过程的安全性和可行性。
此外,CAM软件还可以优化加工路径,以提高加工效率和质量,例如最小化切削时间或最小化表面粗糙度。
随着计算机技术的不断发展,CAM在制造业中的应用越来越广泛。
它可以帮助企业提高生产效率,减少成本,加快产品开发周期,并提高产品的质量和一致性。
同时,CAM也为设计师和工程师提供了更多的创造和创新空间,使他们能够更好地应对市场需求的变化和挑战。
计算机辅助制造第一篇:计算机辅助制造概述计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM),是指利用计算机和相关软件来实现生产制造中的各种活动的自动化,实现数字化制造过程,提高生产效率和精度的一种现代制造技术。
CAM技术主要分为三个步骤,即CAD制图、CAM加工编程和机器操作。
其中CAD制图是制造工艺的基础,CAM加工编程将CAD模型转化为加工路径,并为此制定适当的数控加工程序,机器操作则是通过数控机床来实现制造加工。
CAM技术的应用范围非常广泛,包括汽车、航空、船舶、电子、冶金、化工、医疗等众多行业。
CAM技术可以减少制造成本、提高制造精度和效率,实现自动化生产,同时还能提供更全面的产品数据,以支持产品设计和优化制造流程的各个阶段。
计算机辅助制造技术作为智能制造的关键技术之一,已成为现代制造业的核心之一。
通过CAM技术的应用,可以大大提高制造业的生产水平,实现智造和高效制造,在激烈的市场竞争中获得更大的优势。
第二篇:计算机辅助制造的发展历程计算机辅助制造技术的发展可以追溯到20世纪60年代初期。
当时,计算机辅助工程(Computer-Aided Design and Engineering,简称CAD/CAM)技术的出现,最初是为了解决部分发展中国家的军事问题。
慢慢地,这种技术被工业界和学术界广泛应用。
20世纪70年代,随着计算机的快速发展,CAD/CAM技术开始得到广泛的应用。
同时,出现了大量的CAD/CAM软件,例如Pro/Engineer、CATIA等。
到了20世纪80年代初,两种不同的软件应运而生:一类是用于3D CAD/CAM设计的软件,另一类则是用于加工编程的软件。
同时,各种CAD/CAM软件都开始进行升级,以提高其性能和功能。
20世纪90年代初期,CAD/CAM技术中的CAM得到了更多的关注。
随着计算机技术和机器工具的快速发展,CAM软件得到了大幅度提升,数控机床产业也迎来了新的发展机遇。
第九章计算机辅助制造技术第一节概述计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)就是利用计算机来代替人去完成制造以及与制造系统有关的工作。
CAM的应用可以概括为CAM的直接应用和CAM 的间接应用两大类。
一.CAM的直接应用CAM的直接应用即计算机直接与制造过程连接以对它进行监视和控制,这类应用可分为计算机过程监视系统和计算机过程控制系统两种。
1、计算机过程监视系统在这个系统中,计算机通过一个与制造系统的直接接口来监视系统的制造过程及其辅助装备的工作情况,并采集过程中的数据。
但计算机并不直接对制造系统中的各工序实行控制,这些控制工作,将由系统的操作者根据计算机给出的信息去手工完成。
如加工尺寸的计算机数字显示系统就属于这一类。
2、计算机过程控制系统该系统不仅对制造系统进行监视,而且还对制造系统的制造规程及其辅助装备实行控制。
如数控机床上的计算机数字(CNC)就是属这一类。
a) 计算机过程监视系统b) 计算机过程控制系统图9-1 计算机监视和计算机控制的区别计算机过程监视系统和过程控制系统的区别如图9-1所示。
前者在计算机与制造过程之间的数据只能从过程单向流至计算机,而后者的计算机接口允许数据在计算机与制造过程间双向流动。
二、CAM的间接应用在CAM的间接应用中,计算机并不直接与制造连接,只是用计算机对制造过程进行支持。
此时,计算机是“离线”的,它只是用来提供生产计划、作业调度计划、发出指令及有关信息,以便使生产资源的管理更有效。
一种新的生产方式的出现,必须要有技术的发展作为基础和依托。
对机械制造系统来说,影响最大的是电子计算机的出现及其飞速发展和广泛应用。
计算机数控(CNC)机床使中小批量的外形复杂零件的自动化加工问题得以很好解决,提高了生产率和加工精度,缩短了生产准备周期,使机床趋于“柔性化”。
工业机器人实现了加工过程中物料搬运自动化,为解决单调、笨重、危险、有害和超过人能胜任的极限环境下的作业自动化,特别是装配自动化提供了现实的可能性。
一、实习单位简介本次实习单位为我国某知名制造企业,位于我国某高新技术产业开发区。
该企业主要从事高端装备制造,拥有先进的生产线和完善的研发体系。
企业秉承“以人为本,技术创新”的理念,致力于为客户提供高品质的制造产品和服务。
二、实习目的通过本次实习,旨在:1. 了解计算机辅助制造(CAM)的基本原理和应用;2. 掌握CAD/CAM软件的使用技巧;3. 提高自己的实际操作能力,为今后从事相关工作打下坚实基础。
三、实习内容1. 学习计算机辅助制造的基本概念和原理在实习期间,我首先学习了计算机辅助制造的基本概念和原理。
通过了解CAD/CAM的发展历程,我认识到计算机辅助制造在制造业中的重要作用。
CAD/CAM技术可以实现产品的数字化设计、分析和制造,提高生产效率,降低成本。
2. 学习CAD/CAM软件的使用在实习过程中,我重点学习了CAD/CAM软件的使用。
首先,学习了CAD软件(如AutoCAD、SolidWorks等)的基本操作,包括二维绘图、三维建模等。
然后,学习了CAM软件(如Mastercam、Cimatron等)的基本操作,包括刀具路径规划、加工参数设置等。
3. 参与实际项目在实习期间,我参与了企业的实际项目。
在项目过程中,我运用所学知识,运用CAD/CAM软件完成了一系列任务。
具体包括:(1)根据产品设计图纸,使用CAD软件进行三维建模;(2)根据三维模型,利用CAM软件进行刀具路径规划;(3)生成加工代码,并导入到数控机床进行加工;(4)对加工后的零件进行检验和测量。
4. 学习制造工艺在实习过程中,我还学习了制造工艺的相关知识。
通过了解各种加工方法、加工设备、加工参数等,我对制造工艺有了更深入的认识。
四、实习收获1. 理论与实践相结合:通过本次实习,我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性。
在实习过程中,我不仅学到了CAD/CAM软件的使用技巧,还了解了实际生产过程中的各种问题。
2. 提高自己的实际操作能力:在实习过程中,我积极参与实际项目,提高了自己的实际操作能力。
计算机辅助制造CAM计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacturing,简称CAM)是指通过计算机控制机器和设备进行制造加工的技术。
它是现代制造业的重要组成部分,广泛应用于机械加工、自动化加工、电子制造等领域。
CAM技术使得制造业生产效率提高了,同时也为制造业带来了更高的质量和更快的响应速度。
CAM的主要内容包括:数控编程、工艺规划、机器人技术、虚拟制造、自动化控制技术等。
数控编程是CAM技术的基础,它通过程序对机器进行控制,实现各种生产加工操作。
工艺规划是在制造过程中对工艺方案进行规划和优化,以达到最佳的加工效果和经济效益。
机器人技术是使机器具备类似于人类动作与感知能力的技术,通过机器人对各种制造过程进行安全的操作。
虚拟制造是用计算机模拟出制造流程,在计算机环境下对制造过程进行优化和测试。
自动化控制技术是在制造过程中通过计算机智能控制,实现自动化加工。
CAM技术的优势在于可以通过计算机控制机器进行高效的加工操作,提高生产效率和精度。
CAM系统可以解决传统加工方式中存在的人工可靠性低、误差大、排产繁琐等问题。
CAM系统还具有灵活性高、反应速度快、重复性好等优点。
CAM技术的发展,可以对人类劳动力缺乏的行业进行救助,同时也可以在制造业上达到技术革新和现代化。
然而,在CAM技术的应用过程中,也出现了一些问题。
首先,CAM技术要求生产线实现高度的自动化,需要投入大量高科技设备和资金。
其次,数字化制造过程需要大量的基础性计算技术的支持,例如计算、优化、人工智能等。
还有就是CAM技术还面临着管理信息化及资源利用的问题。
要想克服这些问题,需要对技术有更深层次的理解和应用,也需要加强政策和资金支持。
作为CAM技术中最具代表性的数控技术(Numerical Control,简称NC),它实际上就是根据数字化的加工要求来控制工作机床的机械动作,从而实现产品的制造。
数控技术的思想和发展史可以追溯到上个世纪初期,20世纪50年代初期,数控技术在美国和欧洲开始得到广泛应用。
计算机辅助制造
CAM(computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造):利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。
它输入信息是零件的工艺路线和工序内容,输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。
CAM (computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控),是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。
数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。
此后发展了一系列的数控机床,包括称为“加工中心”的多功能机床,能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置,能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序,这些都是通过程序指令控制运作的,只要改变程序指令就可改变加工过程,数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。
加工程序的编制不但需要相当多的人工,而且容易出错,最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。
麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT,它是类似FORTRAN的高级语言。
增强了几何定义、刀具运动等语句,应用APT使编写程序变得简单。
这种计算机辅助编程是批处理的。
CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。
CAM所涉及的范围,包括计算机数控,计算机辅助过程设计。
数控除了在机床应用以外,还广泛地用于其它各种设备的控制,如冲压机、火焰或等离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等,成为各个相应行业CAM的基础。
计算机辅助制造系统是通过计算机分级结构控制和管理制造过程的多方面工作,它的目标是开发一个集成的信息网络来监测一个广阔的相互关联的制造作业范围,并根据一个总体的管理策略控制每项作业。
从自动化的角度看,数控机床加工是一个工序自动化的加工过程,加工中心是实现零件部分或全部机械加工过程自动化,计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族零件或不同族零件的自动化加工过程,而计算机辅助制造是计算机进入制造过程这样一个总的概念。
一个大规模的计算机辅助制造系统是一个计算机分级结构的网络,它由两级或三级计算机组成,中央计算机控制全局,提供经过处理的信息,主计算机管理某一方面的工作,并对下属的计算机工作站或微型计算机发布指令和进行监控,计算机工作站或微型计算机承担单一的工艺控制过程或管理工作。
计算机辅助制造系统的组成可以分为硬件和软件两方面:硬件方面有数控机床、加工中心、输送装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等,软件方面有数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。
到目前为止,计算机辅助制造(CAM,Computer Aided Manufacturing)有狭义和广义的两个概念。
CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动,它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。
这是最初CAM系统的狭义概念。
到今天,CAM的狭义概念甚至更
进一步缩小为NC编程的同义词。
CAPP已被作为一个专门的子系统,而工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给MRPⅡ/ERP系统来完成。
C AM的广义概念包括的内容则多得多,除了上述CAM狭义定义所包含的所有内容外,它还包括制造活动中与物流有关的所有过程(加工、装配、检验、存贮、输送)的监视、控制和管理。
数控系统
数控系统是机床的控制部分,它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数,按照人机交互的方式生成数控加工程序,然后通过电脉冲数,再经伺服驱动系统带动机床部件作相应的运动。
图3-4-2为数控系统的功能示意图。
传统的数控机床(NC)上,零件的加工信息是存储在数控纸带上的,通过光电阅读机读取数控纸带上的信息,实现机床的加工控制。
后来发展到计算机数控(CN C),功能得到很大的提高,可以将一次加工的所有信息一次性读入计算机内存,从而避免了频繁的启动阅读机。
更先进的CNC机床甚至可以去掉光电阅读机,直接在计算机上编程,或者直接接收来自CAPP的信息,实现自动编程。
后一种CNC机床是计算机集成制造系统的基础设备。
现代CNC系统常具有以下功能:
(1) 多坐标轴联动控制; (2) 刀具位置补偿; (3) 系统故障诊断; (4) 在线编程; (5) 加工、编程并行作业; (6) 加工仿真; (7) 刀具管理和监控; (8) 在线检测。
数控编程原理
所谓数控编程是根据来自CAD的零件几何信息和来自CAPP的零件工艺信息自动或在人工干预下生成数控代码的过程。
常用的数控代码有ISO(国际标准化组织)和EIA(美国电子工业协会)两种系统。
其中ISO代码是七位补偶代码,即第8位为补偶位;而EIA代码是六位补奇码,即第5列为补奇位。
补偶和补奇的目的是为了便于检验纸带阅读机的读错信息。
一般的数控程序是由程序字组成,而程序字则是由用英文字母代表的地址码和地址码后的数字和符号组成。
每个程序都代表着一个特殊功能,如G00表示点位控制,G33表示等螺距螺纹切削,M05表示主轴停转等。
一般情况下,一条数控加工指令是若干个程序字组成的,如N012G00G49X070Y055T21中的N012表示第12条指令,G00表示点位控制,G49表示刀补准备功能,X070
和Y055表示X和Y的坐标值,T21表示刀具编号指令。
整个指令的意义是:快速运动到点(70,55),一号刀取2号拨盘上刀补值。
数控编程的方式一般有四种:
(1)手工编程;(2)数控语言编程;(3)CAD/CAM系统编程;(4)自动编程。