CIMS是工业自动化的发展方向大学本科设计.docVIP

目 录 第1章 概 述 1 1.1　CIMS是工业自动化的发展方向 1 1.2 选择CAD/CAM软件的原则 2 第2章 CAM系统的概念和发展趋势 5 第3章 CAM关键技术及应用状况 10 3.1 CAM的关键技术 10 3.2 CAD/CAM技术应用状况 10 第4章 CAM系统中孔加工路径的优化处理 15 4.1?数学描述 15 4.2? 程序算法 17 4.3 实际验证 18 第5章 柔性制造系统(FMS) 20 5.1柔性制造系统的规模 20 5.2 关键技术 21 5.3 发展趋势 23 第6章? 结语 25 参考文献： 26 第1章 概 述 1.1　CIMS是工业自动化的发展方向 作为CIMS核心技术的CAD/CAM系统，主要支持和实现产品对象的设计、分析、工艺规划、数控编程等一系列生产活动的自动化处理。 近几年，随着计算机和数控技术的飞速发展，CAD/CAM已逐渐进入实用化阶段，广泛应用于航空航天、汽车、机械、模具制造、家电、玩具等行业。特别是数控机床的普遍使用，使得CAD/CAM技术成为企业实现高度自动化设计及加工的有效手段之一。目前CAD/CAM系统运行的硬、软件环境主要有两种：一是工作站，另一是微机。随着硬件技术的发展，在图形处理方面工作站与微机之间的差异逐渐缩小。由于微机的硬件投资远运低于工作站，且易于掌握，便于用户进行软件开发、移植和扩充，微机与各种数控装置的通讯技术成熟，因此微机逐渐成为各类CAD/CAM软件的主要运行平台。 CAD/CAM系统的工作性能，既取决于硬件系统的好坏，又受到软件性能的制约。一个良好的CAD/CAM软件系统，将有助于更快地编程和处理更复杂的加工作业，有助于改善工作质量、提高生产效率和利润。因此，选择合适的CAD/CAM软件包是十分重要的事情。下面着重介绍市场上常见的基于微机的CAD/CAM软件包的性能和特点，以及选择原则与方法。1.2 选择CAD/CAM软件的原则 首先应广泛了解和对比各种软件性能及价格。每一种软件都有自己的优点和不足之处，最适用的软件才是最好的软件。选择软件时，应以满足需要为前提，除价格因素外，应考虑以下几方面问题。　　 (1)操作使用的方便性　 首先应注意软件的安装对操作系统及硬件的要求，能否直接运行于普通配置的微机上，需要增加哪些专用配件。其次再检查软件的各个子系统，比如界面设计是否符合逻辑和便于阅读，各级子菜单如何管理和显示，用户如何与系统交流等。一个好的软件还应便于初学者掌握，操作简便实用，一般应包含供初学者使用的学习模块和即时帮助系统。　　 (2)软件的集成化程度　 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的，如三维绘图、图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数据的完整性和一致性，实现了数据共享，又节约了系统资源和运动时间。有些CAD/CAM软件则以文件管理为基础，导致数据冗余度大，占用存储空间大，缺乏数据安全保护措施，不利于工程数据管理。 (3)CAD功能　 应能设计制作出既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具，应具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联。CAD可分为自动设计和交互设计两类。自动设计效率高，但灵活性差，只适用于标准化程度高、产品结构固定的产品；交互设计灵活性大，能充分发挥设计人员的主观能动性，但效率低，交互愈多愈复杂效率愈低。实际上，几乎没有纯粹的自动设计或纯粹的交互设计软件，好的软件能根据产品对象恰当地处理自动设计和交互设计的配合。另外，开放型的结构不仅便于用户进行二次开发，同时也使软件系统本身能够不断地扩充与完善。当然，还要考虑它与其它CAD/CAM软件的兼容性，注意软件所带的图形文件接口，看它能支持哪几种图形文件转换，是否能从其它系统读取图形文件，或将本系统的图形文件传送到其它系统。 (4)CAM功能　CAM功能应能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法，它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容。CAM功能检测应注意以下几方面： ①建立二维和三维刀具路径的难易程度； ②加工方法的多样性； ③刀具路径是否易于编辑和修改； ④是否有刀具和材料数据库，使系统能自动生成进给速度和主轴转速；　　 ⑤有无内置的防碰撞和防过切功能； ⑥能否手动超调任何机加工缺省值(如进给速度，主轴转速等)； ⑦能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。 (5)后处理程序及数控码输出　 一般的CAD/CAM系统使用后处理程序提供用户化的数控码输出，使用户能够灵活地使用不同的数控装置。选择软件时，应了解以下几方面： ①提供哪些后处理和程序。