先进制造
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第一章：绪论制造的含义：对于国民经济各部门，输入某种原材料、能源和信息（即工业三大要素），经加工处理（即变换、储存、输送）后输出具有规定功能和性能的成品就称为制造。
先进制造的内容：先进的设计理论与方法；先进的生产组织与管理模式；先进的制造自动化技术；先进的制造成型与加工工艺。
自动化模式与生产类型的关系：大批量生产条件——刚性自动化生产模式（有专用自动机床、专用自动化组合机床、专用加工中心等刚性单机自动化和由这些自动化单机组成流水作业的刚性自动线）；单件、小批量生产类型——柔性自动化模式(关键是如何实现工件的存放、运输及生产准备和各种辅助工作的自动化)。
GT——Group Technology成组技术 NC——Numerical Control硬接线数控CE——Concurrent Engineering并行系统CNC——Computer Numerical Control软接线数控DNC——Distributed Numerical Control分布式数控/Direct Numerical Control 直接数控FMC——Flexible Manufacturing Cell柔性制造单元FMS——Flexible Manufacturing System柔性制造系统CAD(computer Aided Design)——计算机辅助设计CAPP——Computer Aided Process Planning计算机辅助工艺规程设计CNC Machine Tool——计算机数控机床第二章计算机辅助设计常规设计的过程：设计任务的提出概念设计详细设计分析优化设计文档生成计算机辅助设计系统 P19应用领域：工程与产品设计（Project and Product Design);仿真模拟（Simulation: operation simulation; production line simulation);事务管理（Routine Management)专家系统（Expert System)定义：利用人类专家的知识、经验和能力去解决复杂困难问题的计算机程序系统。
A knowledge based computer system, using the knowledge experience and ability to solve complex problems.类型：（根据问题的求解性质分）设计型专家系统（Design expert system）：根据设计的要求（目标和约束）来生成、评价和优化方案，已知功能条件确定功能载体即系统方案的过程。
分析型专家系统（Analyses expert system）：对已有的研究对象进行识别、分析、测试、诊断和监控，通过对象的表面信息，去研究事物的本质和发展趋势，具有唯一解。
专家系统的组成P25其中知识库和推理机是系统的核心。
保证知识库知识的正确性、完备性和有效性。
推理的方式：正向推理、反向推理和混合推理/ 精确推理和不精确推理。
几何造型（Geometric Modeling):1.二维设计（2D Design);2.三维模型：线框造型（Wireframe Modeling),曲面造型（Surface Modeling),实体造型（Solid Modeling);3.特征造型（Feature Modeling)曲面造型方法：母线法（Sweep Surface Method),张量积法（Tensor Product Method)实体表示方法：边界表示法（B-rep Method即Boundary representation),体素构造法（CSG Method即Construct Solid Geometry）线框造型特点：缺点：缺乏面的信息，不能提供产品的表面和体的结合信息，不能任意截取剖面，不能计算物体的质量、体积等物体特征，也不能利用算法消除隐线，易引起多义性；优点：线框的定义过程简单，符合人们的设计习惯，数据存储量最小，操作灵活，响应速度快，产生二维视图和工程图也比较方便。
曲面造型特点：1.根据少量的几何信息（边界点、曲线）定义设计所需的曲面；2.一般将曲面方程写成参数矢量形式；3.设计者能够对曲面形状交互地进行修改和控制。
实体造型的特点：1.与线框造型相比较，实体造型可以严格地定义一个物体的几何形状，不产生二义性；2.与曲面造型相比，具有封闭、有向的特点，各个表面之间均有严格的拓扑关系。
特征造型的特点：1.着重表达产品的完整的技术和生产管理信息，建立产品的集成信息模型，有利于产品从设计到工艺、生产准备、加工、管理等各个环节的并行工作；2.是更高层次的设计活动；3.有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工、检验等各个环节的联系，为CAD 、CAM、CAPP的集成创造条件。
4.有助于成组技术的推广。
计算机辅助工程分析有限元分析（FEM——Finite element Methods）基本原理：将研究对象分割成若干小元素，将分析的问题归结成解联立方程组问题而加以解析。
应用：对零件模型进行应力应变分析，在热流体、电磁场解析等领域。
步骤：前处理。
为以后的数值分析作数据准备：产生表示模型结构的有限元网格，定义边界条件，零件本身的特性和工况条件的施加。
分析。
根据前处理生成的网络模型及附加条件，构造数值方程后解算出数值解。
后处理。
将数值解与零件的几何模型联系在一起，以彩色等值线或零件变形图把数值形象的表示出来。
机构分析（Mechanism analysis）应用：计算机构运动的轨迹、速度、加速度、传动力等参数，同时利用图示功能仿真机构的运动情况。
步骤：交互建立机构模型，输入必要的初始数据，系统自动的计算机构运动的轨迹、速度、加速度、传动力等参数，同时利用图示功能仿真机构的运动情况。
模态分析（Modal analysis）应用：在控制机械或构件的振动和噪声，预测其疲劳寿命时，了解固有频率和振动模型等特性十分重要。
步骤：加振，输入作用力的大小和加振后产生振动的测定数据，模态分析器解析出固有频率和振动模型，显示器仿真出振动状况。
计算机辅助设计的数据管理（CAD Data Management)数据管理系统（DBMS）是数据库系统的一个重要的组成部分，它管理、组织和维护数据库中的数据，提供从内存分配、外存磁盘空间分配，到语法定义和各种查询、访问操作的方法和手段。
主要功能：1.定义；2.管理；3.建立和生成；4.维护；5.通信。
工程数据模型（Model of engineering data)传统数据模型：1.层次模型；2.网状模型；3.关系模型。
适应于CAD的工程数据模型：1.用域存放对象的关系数据模型；2.混合模型；3.语义数据模型工程数据库管理系统（EDBMS——Engineering database management system)第三章计算机辅助工艺规程设计（CAPP）CAPP——Computer Aided Process Planning工艺规程的基本任务：根据产品零件的技术要求，为被加工零件制定合理的加工方法和加工顺序。
最低的成本，最短的生产周期，最有效的工艺方法。
CAPP基本结构：零件信息的输入、工艺决策、工艺数据/知识库、人机界面、工艺文件管理。
并行工程（CE——Concurrent Engineering)面向制造的设计（DFM——Design for Manufacture)精益生产（Lean Production) 敏捷制造（Agile Manufacturing)成组技术（GT——Group Technology)复合路线法P55 复合零件法P56成组工艺：1.确定相似工序并尽可能标准化；2.为一组零件设计复合工艺工艺规划自动设计方法：1.变异式（Variant)——工作原理：在成组技术的基础上，利用零件的相似性、建立具有相似的工艺过程的一组零件的标准工艺，通过GT码检索相似零件的标准工艺并加以筛选、编辑修改而成的，即半创成式（semi-generative)方法；适用条件——当一个企业生产的大多数零件相似程度较高，划分成的零件组较少，而每个组中包括的零件种数很多。
2.创成式（Generative)方法——工作原理：依靠系统中自身的决策逻辑以及有关的制造工程数据信息进行工艺规划。
3.人工智能（AI——Artificial Intelligent)方法CAPP专家系统：知识库、推理机、用户输入。
第四章机床数控技术计算机数字控制(CNC——Computer Numerical Control)数控机床的分类：1.按用途分：金属切削类数控系统（加工中心——MC,Manufacture Centre)；金属成型类数控系统；数控特种加工机床。
2.按运动方式分类：点位控制系统；直线控制系统；轮廓控制系统。
3.按伺服控制方式分类：开环控制系统；闭环控制系统和半闭环控制系统插补运算P82常用伺服系统：步进电机伺服系统；直流伺服电机；交流伺服电机；同步交流伺服电机；直接驱动电机。
DNC——直接数控（Direct Numerical Control);分布式数控即群控（Distributed Numerical Control)第五章物流后勤管理（Logistic Management)物流学（Logistics)：研究对系统的物料流（Material Flow)及有关的信息流（Information Flow)进行规划与管理的科学理论。
企业物流系统四阶段：供应物流（Supplying material flow）；生产物流（Production material flow）；销售物流（Sales material flow）；回收与废弃物流（Recycling material flow）。
物流活动创造了空间价值和时间价值物流控制的特点：输送/存储柔性物料搬运方式：1.输送机+托盘自动交换装置（Conveyor + Shuttle）；2.输送小车+托盘自动交换装置（AGV + Shuttle）；输送机+机器人（Conveyor + Robot）；人工（Manual)物料搬运设备：1.叉车、电瓶车、人力车等搬运车辆（Industrialtrucks);2.起重机械（Monorails，hoists,and cranes);3.输送机（Conveyors);4.输送小车（AGV——自动导向小车）；5.（机器人）6.自动存储和回收设备（Automated storage and retrieval systems）第六章产品质量管理产品的狭义概念：1.产品的可用性；2.产品的安全性；3.产品的可靠性；4.产品的可维修性；5.产品的经济性。
