CAM計算機輔助制造系統
一般來說,計算機輔助制造(computer aided manufacturing,CAM)是指應用計算機來進行產品制造的統稱。有廣義CAM和狹義CAM之分。廣義CAM是指利用計算機輔助完成從原材料到產品的全部制造過程,其中包括直接制造過程和間接制造過程。狹義CAM是指制造過程中某個環節應用計算機,在計算機輔助設計和制造(CAD/CAM)中,通常是指計算機輔助機械加工(computer aided machining),更明確地說,是指數控加工,它的輸入信息是零件的工藝路線和工序內容,輸出信息是刀具加工時的運動軌跡(刀位文件)和數控程序。
計算機輔助制造系統
計算機輔助制造系統是通過計算機分級結構控制和管理制造過程的多方面工作,它的目標是開發一個集成的信息網絡來監測一個廣闊的相互關聯的制造作業范圍,并根據一個總體的管理策略控制每項作業。
從自動化的角度看,數控機床加工是一個工序自動化的加工過程,加工中心是實現零件部分或全部機械加工過程自動化,計算機直接控制和柔性制造系統是完成一族零件或不同族零件的自動化加工過程,而計算機輔助制造是計算機進入制造過程這樣一個總的概念。
一個大規模的計算機輔助制造系統是一個計算機分級結構的網絡,它由兩級或三級計算機組成,中央計算機控制全局,提供經過處理的信息,主計算機管理某一方面的工作,并對下屬的計算機工作站或微型計算機發布指令和進行監控,計算機工作站或微型計算機承擔單一的工藝控制過程或管理工作。
計算機輔助制造系統的組成可以分為硬件和軟件兩方面:硬件方面有數控機床、加工中心、輸送裝置、裝卸裝置、存儲裝置、檢測裝置、計算機等,軟件方面有數據庫、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助數控程序編制、計算機輔助工裝設計、計算機輔助作業計劃編制與調度、計算機輔助質量控制等。
支撐環境
計算機輔助制造的支撐環境總的來說可分為硬件和軟件兩大方面,具體來說可分為計算機硬件、計算機軟件、數據庫、網絡與通信等。
計算機硬件一般是指計算機的實體,是相對于計算機軟件而言,計算機硬件和軟件共同組成計算機系統,計算機必須同時具備硬件和軟件才能工作。
計算機硬件通常可分為主機和外部設備兩部分。主機通常包括運算器、控制器、電源、接口電路、輸入輸出通道(總線)、內存儲器等。外部設備通常是指輸入裝置、輸出裝置、外存儲器等。
計算機軟件可以分為系統軟件和應用軟件。系統軟件主要包括計算機操作系統和支持軟件,支持軟件一般指為用戶進行二次開發的工具(或平臺),應用軟件是指用戶自行開發的專用軟件。
數據庫是通用化的綜合性的數據集合,可以提供各種用戶共享而具有最小的多余度和較高的數據和程序的獨立性,能有效地、及時地處理數據,并提供安全性及可靠性。
數據庫系統是在計算機系統的基礎上建立起來的,它由計算機硬件、數據庫管理系統、用戶及其應用程序、數據庫管理員等組成。
計算機網絡是指將地理上分散配制而又具有獨立功能的多臺計算機、終端設備、傳輸設備和網絡軟件實現相互連接,形成資源共享的計算機群體。
計算機網絡由硬件和軟件兩大部分組成。網絡硬件包括計算機系統、終端設備、通信傳輸設備等。網絡軟件包括網絡操作系統、網絡數據庫、網絡協議、通信協議、通信控制程序等。
數據通信是指信息的傳輸、交換和處理。它是繼電報、電話之后的第三代通信。它不是單純的數據通信,而是把原始信息進行整理、系統化,將其精華在適當的時空進行傳輸,以發揮起作用。
計算機輔助成組技術
成組技術是計算機輔助制造系統的基礎。它從50年代出現的成組加工,發展到60年代的成組工藝,出現了成組生產單元和成組加工流水線,其范圍也從單純的機械加工擴展到整個產品的制造過程。70年代以后,成組工藝與計算機技術和數控技術結合,發展成為成組技術,出現了用計算機對零件進行分類編碼、以成組技術為基礎的柔性制造系統,并被系統地運用到產品設計、制造工藝、生產管理等諸多領域,形成了計算機輔助設計、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助制造,以及有成組技術特色的計算機集成制造系統。
成組技術是一門涉及多種學科的綜合性技術,其理論基礎是相似性,核心是成組工藝。成組工藝與計算機技術、數控技術、相似論、方法論、系統論等相結合,就形成了成組技術,在現階段更有計算機輔助成組技術的特色。
成組工藝是把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個個零件族,按零件族制定工藝進行生產制造,這樣就擴大了批量,減少了品種,便于采用高效率的生產方式,從而提高了勞動生產率,為多品種、小批量生產提高經濟效益開辟了一條途徑。
零件在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性。以基本相似性為基礎,在制造、裝配的生產、經營、管理等方面所導出的相似性,稱為二次相似性或派生相似性。因此,二次相似性是基本相似性的發展,具有重要的理論意義和實用價值。
成組工藝的基本原理表明,零件的相似性是實現成組工藝的基本條件。成組技術就是揭示和利用基本相似性和二次相似性,是工業企業得到統一的數據和信息,獲得經濟效益,并為建立集成信息系統打下基礎。