机械工程英语 第二第十单元Word文件下载.docx

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因此在一个操作中，如钻或冲孔操作先定位在加工。

在钻或冲孔之后，迅速收起工具移动到另一个位置重复此操作。

从一个位置移到另一个位置是非常重要的，要遵循一个原则，从效率上考虑只要时间最短即可。

点对点系统主要用于钻，冲孔，直铣操作中。

（7）轮廓式也就是连续路径式系统，定位和切削同时按不同速度来控制，由于刀具在指定路线运动同时切削，因此速度和运动的同步控制是非常重要的。

轮廓式系统常用于车床铣床磨床焊接设备和加工中心。

（8）沿着路径的运动或以增量差补是几个基本方式的一个，在所有的差补中，要控制刀具的回转中心定位，补偿可以以不同直径及刀具磨损，在数控程序中进行改写。

（9）有一些已形成差补方案来处理数控系统中连续路径和加工系统产生的问题包括：

1.线性差补；

2.圆弧差补；

3.螺旋线差补；

4.抛物线差补；

5.立体差补

（10）每一种差补程序都允许程序源产生加工指令，适用于相对少的输入参数的直线或曲线路径。

储存在数控单元中的模块预算指引工具沿计算出的路径运动。

（11）线性差补是最基本的差补方法，用于连续路径的数控系统中。

两轴和三轴线性差补路线在实际中有时会分辨出的，但在概念上他们是一样的，程序源要明确指定直线的起点和缺点及沿直线的进给率。

差补需计算两轴或三轴的进给速率以达到设定的进给速度。

（12）线性差补用来差补圆是不合适的因为程序源需要明确指定线段部分（线段数量）和各自的终点来大约模拟圆弧。

圆弧差补法已形成他允许程序编程的路径，使用圆弧只要给定以下参数，圆弧终点坐标，圆心坐标，半径和刀具沿圆弧路径的走刀方向。

圆弧差补也是由许多小的直线段来实现的，但这些小线段的参数由差补模块来计算出来的，而不是程序员设定的。

切削是沿着每一小线段一个一个的进行以产生光滑曲线路径。

圆弧差补的局限性是圆弧路径所在平面是由数控系统中两轴所决定的平面。

（13）螺旋线差补结合了环形差补两轴在第三轴上做线性运动这样来定义空间三维螺旋路径。

（14）抛物线差补和立方差补法通过高次高程来实现自由曲线。

这通常需要有强的计算能力，正因如此，他不如直线差补和环形差补常见。

他们主要用于汽车工业中具有自由风格的车身面，而这是线性差补和圆弧差补不能精确容易得到的。

（15）数控技术运用于数控机床，这是数控的主要应用。

现在主要用于商业。

我们仍讨论数控系统特别是金属数控车床。

数控车床技术

（16）种加工过程都可以在设计的专门车床上来实现加工。

在车床上车削，在钻床上钻，在铣床上加工。

有几种类型的磨削方法也要有相应种类的磨床。

被设计的数控磨床可以进行下列加工包括：

1.钻加工；

2.铣床立式和卧式主轴；

3.车床卧式主轴和立式主轴；

4.卧式和立式镗床；

5.仿形铣床；

6.平面磨和圆柱磨

（17）除了上述几种机械加工方法，数控机床可用于其他金属加工过程包括：

用于薄片板的金属板上冲孔的冲压机，用于薄片金属弯曲的折弯机。

（18）数控技术的介入到机加工对机床的设计和运用有着显着的影响。

数控影响之一在程序控制下切削金属的时间与传统手动机床大得多。

所以对于一些零件如主轴驱动主轴丝杠磨损更快，这些零件要设计成持续时间长的。

第二，增加电子控制单元后设备成本也随之增加，因此需要更高的利用率。

取代传统手工操作的一班制，数控机床通常采用两班或三班制来获得更多的回报。

数控机床的设计中减少了非操作过程的时间如装卸工件和换刀时间。

第三，增加的劳动成本由人工成本变为设备成本。

考虑到人工操作的角色，角色由技术熟练的工人控制，工件生产的每一个过程变为只控制装卸换刀和清除碎屑和类似的操作，这样一个工人可以同时操作两台或三台车床，机床的角色和功能也改变了。

数控需要设计成高度自动化具有需要在不同车床加工几种操作联合在一起一定加工的能力，这些变化是通过一种新型车床在数控技术存在之前是不存在的，他丰富了数控加工中心

（19）加工中心是在20世纪50年代发展起来的具有在程序控制下在一个工件上一次装夹完成几种不同的加工能力的机床。

加工中心能完成铣，钻，铰屑，攻丝，镗，车端面及一些类似机加工工作。

另外数控加工中心的典型特征包括以下方面：

（20）

（1）自动换刀能力:

多种机加工工作一位着需要多种刀具。

刀具贝安装在刀库或多刀刀库中。

当一把刀需要被调换时，多刀刀座自动旋转到相应的位置上。

自动化的换刀机构。

在程序控制下进行，把主轴上需换下的刀和多刀刀座上的刀调换。

（21）

（2）工件的自动定位:

大多数加工中心都可以使工件沿着主轴旋转因此允许刀具达到工件的四个表面。

（22）（3）托架滑动装置（平板架）:

加工中心另一个特点是有两个或多个独立拖板每个拖板都可以调整在刀具上。

在加工过程中，一个拖板在刀具的前部，另一个拖板在远离主轴的安全位置。

这样当机床正在加工当前的零件时。

操作人员就可以从上一个工作循环中卸下最终加工好的零件，同时加紧毛坯用于下一个工作循环。

（23）加工中心可以分为立式和卧式。

这是参照机床主轴方向来划分的。

立式加工中心具有轴线相对工作台垂直的主轴，卧式车床的主轴轴线是水平方向的。

这种区别通常会导致在这些加工中心加工的零件类型不同。

立式加工中心用于以上进刀的平面工作。

卧式加工中心用于立体形状，刀具在立体侧面可以进刀。

一台数控卧式加工中心，例子如图2.2所示，具有上面提到的一些特征。

（24）加工中心的成功应用导致了其他类似金属加工机床的发展。

例如：

在车削中心，把车削加工设计成一个高度自动化万能机床可以完成车削，刨，钻，螺纹加工和类似的操作

DNCANDCNC

（25）数控的发展在分批生产和小批量生产中有着重要意义，从技术和商业角度来说都有着重要意义。

数控有两方面的提高和扩展，包括：

1.直接数据控制；

2.计算机数字控制

（26）直接数据控制

直接数据控制定义为一个制造系统，一定数量的机床有一台计算机通过直接硬件连线实时控制。

相应的磁带播放机忽略在直接数控中，这样就消除系统中最不可靠的环节。

不用磁带播放机而用电脑信息传给车床。

原则上说一台计算机可以控制100台独立机器（DNC系统在1970年称为可控制26台机床）直接数控（DNC）电脑设计成在需要的时候提供指令给每一台机床，当机床需要控制指令时，计算机立即发送指令给机床。

（27）图2.3说明了DNC的基本配置。

这个系统包括4部分：

1.中央计算机；

2.大量内存，用于存放数控程序；

3.通信线；

4.机床刀具

（28）计算机从海量内存中取出部分程序指令送入到需要的独立机床中。

相应的计算机也接受机床反馈信息。

这种双工的信息流在实时控制加工系统中出现意味着每台机床需要指令的请求能立即得到回应。

类似的，计算机必须总是要准备要接受信息和进行回应。

DNC系统显着特点是：

可以实时控制大量机床。

更具机器数量和所需的计算机程度化。

有时需要使用卫星计算机如图2.4所示。

卫星计算机是更小的计算机，可以分担中央计算任务，减轻其负担。

每台卫星控制几台机床。

零件加工指令程序由计算机接受，储存在内存中。

当需要时卫星计算机发送指令程序到每个独立机床中。

来自机床的反馈数据在电脑中央存储接受之前存储在卫星内存中。

（29）计算机数字控制

由于DNC技术的介入，在计算机技术上得到了很大的发展。

计算机在尺寸和成本显着减少的同时，计算机的能力却有很大的提高。

在数控中，这些发展使得由硬件布置的MCU（）变为数字电脑控制的控制单元。

最早，小型机在1970年使用。

随着计算机进一步小型化，小型机被当今的微型机取代。

（30）计算机控制也是一种数字控制，它采用微型计算机作为控制单元。

由于数字电脑用于CNC和DNC中，只近似区分两种类型。

有三个区分原则：

1）.DNC电脑接受和发送指令数据都是来自许多机器，CNC电脑控制只是一个机器或多个机器。

2）.DNC电脑占有一个位置通过控制来实现机器的旋转。

CNC电脑要非常靠近车床。

3）.DNC软件的发展不经可以控制生产设备的每个单独零件，还可以在生产坚固性方面提供主要控制信息。

CNC的提高可以提高特殊车床的能力。

（31）电脑数控系统的大体配置如图2.5所示。

如图中所示，最初进入控制器的是磁带播放机。

这样，CNC的外部系统与传统的NC机相似。

然而CNC中的程序使用方法是不同的。

Unit10VirtualManufacturingandNetworkedManufacturing

虚拟制造和网络制造

万维网在制造业中的作用

1我们正处在一个创造历史的时代，这段历史将会在全人类的未来发挥中的的作用。

一般说来，一种变化总是让人们慢慢感觉到的。

然而，我们在过去的几年里所看到的变化，尤其是在最新科技进步的发展方面所放生的变化是如此突兀而迅速，以至于它们将会对我们的思维、工作、相互交流，特别是制造方式产生巨大的冲击。

两个最重要的改变是：

全球化和信息技术的快速变化。

2.我们生活在一个信息时代。

我们坐在家里就可以获取世界时事信息。

电视提供的信息有限，计算机所能获得的信息是无限的。

你能进入的地方、你能获得的信息的丰富化以及你能完成的事情的多样化已经达到了令人震惊的程度。

网络技术的出现和进步以及相关的一些服务器已经为我们铺平了通往信息高速公路的路。

3.让我们首先来看一下这个改变的根本支柱，也就是信息技术。

硬件和软件的进步是波澜起伏的。

计算机变得更强大、功能更多而体积更小。

这个进化从20世纪50年代最简单的数据处理器发展到知识（数据/信息）处理系统。

软件和硬件的进步是非常显着的。

大量的进步，比如因特网、万维网服务器、数字图书馆、交互式学习工具、虚拟教室和多媒体等等，正在改变着我们的日常生活。

我们不需要再去强调它们在制造业中的重要性。

知识就是力量，信息技术是的知识的存储、处理和传播变得更容易。

信息技术将显着的影响我们制造、教育和销售（营销）的方式。

4.现在让我们来看看（考察）全球化的过程。

社会已经从一个封闭的市场和制造场变为开放的市场和制造场。

不再需要一个集中的制造基地，各个功能可以被分配。

设计可以在法国进行，制造可以在墨西哥、印度尼西亚或其他一些成本可能保持很低的国家进行，生产计划可以在美国完成，市场策略发展在香港，中国大陆提供零件服务。

这样的一种全球化导致政府、公司、社会和许多重要个体之间的超越文化界限的对话。

我们作为从事制造业的研究人员，一直关注的是制造过程、材料和加工方法，虽然这些都很重要，但我们更需要重视由于全球化和信息爆炸在制造过程、材料和加工方法等方面所带来的附加的动态特征，这一点已变得越来越明显。

5.我们需要意识到采购、生产和分配与反馈一起作为全球化进程中制造生命周期的主要部分。

我们要以获得经济效益为目的，还要考虑到环境的约束条件。

对于我们来说，模仿全球化进程，并且使用数据作出有根据的决定是必须的。

为了完成这些，我们去了解目前的技术是必须的。

而且，制造的全球化通过信息技术的改变而变得可行，这一点是非常明显的。

全球交流网络已经通向了一个高水平的互动，这样就产生了要在制造中解决的合作的问题。

我们必须认识到这样的事实：

信息技术创造了全球化，对我们而言，为了从全球化中获利，必须掌握好信息技术。

信息技术是保持全球竞争优势的主要资源，这就需要我们高度关注制造业的生产实践、科学研究与人才培养的发展与振兴。

6.让我们来考虑一个典型的方案并且探索在网络世界里未来的全球制造的本质。

位于洛杉矶的顾客向XYZ制造公司要求生产一个产品。

我们假设这个公司的设计团队在澳大利亚的墨尔本；

工艺设计师在日本大阪；

制造工厂在中国上海。

顾客坐在家里，通过电脑联网，既可以提供功能要求，又可以提供产品名字。

顾客的要求被传送给澳大利亚的设计师。

在完成这一任务的同时，设计师需要考虑并行工程的一些原则，还要和工艺设计师与制造人员交换意见。

最典型的就是所有这些参与者（即前面所提到的设计师、工艺师和制造人员）与用户之间可以相互交流，用户可以自始至终参与产品从设计、制造到交货的全过程。

我们知道在全球制造模式中有三个重要的互动，它们是顾客与企业设计师之间的互动，企业团队之间的互动以及企业与世界之间的互动。

7.企业可以被看作一个虚拟的和/或实体的相互连接的集合。

实体可以是下面任意一个：

一个机器、一个人、一个软件代理商，或者一个公司。

通过这样做，我们能定义每个实体的输入与输出。

现在的一个任务是定义一个能被用于交流的共享词汇。

，在缺少共享词汇的情况下，我们可以定义建立交流的代理接口。

这种体系可以在面向目标的模式下直接进行操作执行，它已成功用于FMS系统的建模和控制上。

8.在网络世界里对一个全球制造企业的要求可以不完全归纳如下：

●共享的信息平台

●在网络上传递信息的方法

●形成虚拟团队的设备

●从不同来源和遗留数据基础上无缝集成数据的方法

●创建在线目录的设备

●进行电子谈判的设备

●建立虚拟和/或真实团队合作的方法

●共享软件工具的方法

●可用于在网络上处理十亿字节数据的方法

9.从以上列表（清单）我们可以知道一些最重要和直接的研究需要。

这些需要和以下相关：

●制造业的重复工程（生产业务流程再造）

●制造建模

●信息

●合作，协调和沟通

●集成

在网络上全球制造

9.我们可以将网络上的全球制造概括如下：

⑴设计，计划，生产和消费将发生地域性分配并且发生在不同的地方。

⑵顾客将会成为驱动力：

也就是说，“和顾客一起设计”将是关键概念。

⑶顾客，设计师，规划师和生产者（制造者）的集成将通过万维网实现。

制造业的为了将基于网络思想。

⑷实时在线质量监控将通过智能集成诊断学被运用。

⑸全球化制造系统是通过代理来实现的。

我们将有一些面向具体任务的各种代理机构。

它们并不是大型专家系统。

整个制造系统可以看作是由各个制造代理组成的“协会”。

有的搞设计，有的负责同用户沟通，有的从事制造生产，有的进行控制，还有的负责过程诊断等等。

整个系统都是从一种合作的、相互交流的方式中不断发展和完善起来的。

⑹个体工作单元将是灵活的并且能自我成形。

10.总之，未来将大量依赖电脑。

下面将是典型的方案。

一个顾客可以坐在终端前，用一个草图本画出他/她想要的设备的一些简图。

计算机应该可以将这些随手画的概念草图转换到一个设备（加工品）。

从这个转换草图，它应该产生一个CAD图纸，从此处形成数据库。

这些数据应该被设计师使用，以提出材料规格。

所有这些交流将发生在万维网世界。

顾客和设计师将可以通过言语，图形和跨越交互式终端彼此相互交流。

一旦设计师开始了一些近似的设计，他/她应该能和工艺规划师和车间员工交流以提出工艺规划。

一旦制造开始，智能集成诊断学将积极执行实时在线质量控制。

在每一个阶段的计算系统将使得数据库的检索和更新将几乎是自动的。

图10.1显示的是概念化图。

11.