關於數字化製造技術論文
無圖製造技術即數字化製造技術,鈑金零部件的數字化加工製造系統是最近幾年提出來的一種新型加工技術,下面是小編整理的,希望你能從中得到感悟!
篇一
無圖數字化製造技術探究
摘要:無圖製造技術即數字化製造技術,鈑金零部件的數字化加工製造系統是最近幾年提出來的一種新型加工技術,文章充分結合當前機械加工行業的發展趨勢和最新動態,從鈑金數字化製造的工藝入手,逐一探討了鈑金數字化製造系統模式,從而引出了鈑金製造系統模式的設計要素,最後就鈑金零部件數字化製造系統做了相應的總結和闡述。
關鍵詞:無圖製造 鈑金零部件 數字化系統
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416***2012***08-0195-01
隨著數字化無圖製造技術的發展,數字化製造系統已經演變成鈑金零部件加工和製造的關鍵性工具,鈑金數字化製造的資訊載體已經完全由“模擬量”轉換成“數字量”。眾所周知,“數字量”資訊其做大的優勢就是安全、精確、並行分散式處理、傳遞易行、容量大。鈑金數字化製造系統的資訊所表達出來的“數字化”,往往會引發資訊處理上的一些變化,譬如:其所引發的技術革新和操作手段都有了巨大的變化和更新,因此,我們必須要在數字空間的實際執行模式中不斷的完善和探索。
1、鈑金數字化製造現狀分析
鐳射切割製造技術的出現,完全替代了“剪下-衝”的工藝流程,它的特點就是靈活且具有較大的柔性,其缺點就是運作成本比較高。這種製造技術最常見於一些形狀不規則的產品或器件上,隨著小批量零部件的大量生產,鐳射切割製造技術越來越受到人們的重視。因為鐳射切割具有高柔性和高精度以及三維設計技術的不斷完善和成熟,使用者可以完全從新設計和流程中取得收益,這樣就可以大大降低生產成本,而且還能夠有效地縮短工期。所以新的鈑金工藝其實就是從設計開始的,及設計+鐳射切割+折彎+焊接/鉚焊。多重摺彎工藝在國內的箱體制造業已經比較普及。好處是省掉了傳統的加強筋。在實際生產過程中我們發現鐳射具有切縫細,精度高的優秀特點。通常情況下,都是一次性進行切割,然後配合4次的折彎,從而實現4個工件。這種製造方式,完全超越了傳統工藝的設計思路,所以為縮短工期奠定了基礎。鐳射切割的不斷普及,市場要求提高速切割,只有這樣才能降低待機的時間,向厚板,高反射材料進行擴充套件,降低電耗成本等。例如雅馬哈2010年所推出的by speed機型,其切割的速度可高達40m/min,加速度為3g,它能夠切割20毫米厚的不鏽鋼,12毫米厚的鋁合金,6毫米厚的紫銅等,而所耗電只有60kW左右。機器的有效利用率能夠達到95%以上。
2、鈑金數字化製造系統模式
2.1 資料來源的整合與整合
鈑金零部件的數字化製造資料大都是採用集中的管理與儲存,這樣就可以形成一個惟一的資料來源。每一個系統都是經過產品的具體資料管理系統進行訪問製造相應的模型、工裝和工藝資訊,從而改變了模擬量的傳遞模式,滿足了所有資訊在不同的使用者之間與不同的應用系統之間的整合和共享。鈑金零部件製造數字化資料庫所有的知識組元可以隨時更新而且還能夠多次使用,鈑金資料庫知識系統的完善和建立,極大程度地滿足了所有資訊的數字自動化表述,同時,在每一個數字化的設計當中都可以重新使用所有者的製造技術,這就完全顛覆了傳統意義上,單憑經驗和多次的試驗設計模式。整合系統協同設計就是把資料庫、知識重用工具以及應用系統整合到一個相同的平臺,該平臺為工程設計的統一介質,使得整個數字化流程固定化,對所有數字化製造流程進行統一的控制和管理,從而進一步集成了各大子系統製造工藝,完成了其要素的設計。
2.2 數字量控制與傳遞
在傳統鈑金製造模式中模擬量主要是依靠傳遞實現的,所有零部件的生產流程中所有的環節都缺少一個整體的數字化定義,其所生產的成品難以確保精度和準度。數字化製造則是通過前提準備,將每一個使命的設計要素準確地進行了數字化的表述,憑藉數字化的資訊驅動生產材料加工的所有過程。通過對零部件模型的設計,就能得到所需產品的具體尺寸和形狀,不過由於在零部件生產過程中出現很多的中間不確定狀態,所以很難對設計資訊向製造延伸。設計和製造模型屬於相同物件的不同組成部分,其分別用於兩個不同的生產階段。確定了內容與工序之後,製造模型主要是結合工藝生產過程中的具體因素,對產品做出的一個詳細描述,把以往製造模式中通過模擬量表達零件尺寸與形狀的所有資訊進行了數字化的定義,是工藝過程設計和工藝資源設計的依據。
3、鈑金製造要素設計
3.1 知識建模
知識建模其實就是根據鈑金零部件生產過程中所出現的知識,通過鈑金零部件將其串聯起來,把鈑金製造和加工過程中所有知識作為一個整體系統,從橫向和縱向兩個方向進行歸納建模。縱向方面主要是從巨集觀到微觀組元進行構建知識系統,同時依據不同知識組元易難程度進行分層建模,通常都是將該系統劃分為型、域、屬、族四個不同的層次。知識分類的最基本的單元就是型,它是根據知識具體求解物件的疑難程度進行分類,主要包含例項、基型和典型知識。橫向方面,通過進一步地分析所有組元間的相互依賴關係,建立一個如同記憶網一樣的模型,把鈑金相關知識轉化為由製造要素所組成的網路,建立一個完整、科學、便於管理的鈑金知識庫。
3.2 知識使用
基本型別的知識對形成問題解方案的作用方式分為表型和典型兩種。知識可直接形成問題的解方案,基型知識則部分形成問題的解方案。鈑金製造指令設計、成形模具設計等問題求解,根據知識的層次模型使用對應的屬及基類知識,開發不同的推理方法,如:基於表型知識的推理、基於典型知識的推理、基於基型知識的推理等。以工藝流程設計為例,對於典型鈑金零件,通過歸納總結典型方案,根據各種條件檢索得到合理的工藝流程;對於非典型零件可以依次採用基於例項的設計或創成式方式來完成;知識檢索採用基於編碼的精確匹配方法。
4、結語
無圖製造技術的發展,為鈑金零部件的生產和加工提供了一個巨大的發展空間,其主要就是因為無圖製造技術不但涵蓋了最新資訊和最前端技術,而且更重要的是它促進了生產技術的數字化智慧化的發展。本文通過對鈑金零件數字化製造系統模式的研討和分析,提出了鈑金數字化製造模式和解決思路,其中製造模型是面向製造過程對鈑金零件資訊的組織,採用整合管理的方法形成了鈑金數字化製造的資料來源。
參考文獻
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