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磁翻板液位計介紹制造業數字化的產生背景

作時間：2012-01-04 08:29:40 來源：作者：

    開展數字制造是全球數字化浪潮中的重要一環。磁翻板液位計在美國加利福尼亞科學中‘合發表了題為“數字地球—了解21世紀我們這顆地球”的創意演說，各國政府和科技界專家、學者疾速對其做出積極反響，這一趨向對數字化時期的制造技術也產生了普遍的影響。目前，先進制造技術與信息科學、資料科學、管文科學等學科不時穿插交融，在產品、制造配備和系統的描繪、規劃和操作等方面都發作了深入的變化，呈現了數字化趨向。
  1.產生背景
    20世紀50年代麻省理工學院為美國海軍研制勝利三坐標數控銑床，它標志著數控機床的呈現。隨后相繼呈現了數控三坐標丈量機與工業機器人，它們與數控機床一同構成重要的數字化加1、丈量和操作配備，成為數字制造的根底之一。在20世紀90年代中期，經過并聯機構與數控技術的分離，產生了并聯機床(Parallel Machine Toil)，又稱虛(擬)軸機床(VirtualAxis Machine Toul )，其應用逐步擴展到虛擬軸坐標丈量機、六維力傳感器等精細丈量設備。從機械構造和控制方式來看，數控機床、坐標丈量機和工業機器人具有共同的特性:都可看作數控多坐標配備，運動副都是挪動副和轉動副，運動鏈以串聯開環為主。其實質是用數字控制代替凸輪行程控制，完成了運動數字化(Motion Digitized) o
    隨同著微型計算機的產生和開展，計算機數控技術與數控機床得到普遍應用和進步。目前，數控系統已由NC、計算機數控時期進人了基于PC的開放式數控和網絡數控時期，日趨智能化、柔性化和浮球液位計開放性，不時將各種新工藝、新技術、新辦法集成于控制系統平臺之上。值得注意的是數控技術開展還促進了各種配備的性能提升和更新換代，呈現了所謂的‘“數字配備”.如電子制造配備，使得微米級、亞微米級芯片的批量消費成為可能。
    在20世紀50年代末期，以美國麻省理工學院林肯實驗室研制的空中防御系統為標志，誕生了交互式圖形生成技術，以此為根底，計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)技術簡直與數控機床相平行地開展起來。在CAD技術開展過程中，閱歷了幾個重要開展階段。60年代呈現的三維CAD系統只是簡單的線框式系統，液位計完成了根本幾何信息的數字化表達。進人70年代，飛機和汽車工業的蓬勃開展遇到了大量的自在曲面外形描繪和表達問題。在外形信息的計算機表示、剖析和綜合中，中心問題是計算機表示。貝齊爾(BMzier)辦法的提出使得自在曲線及曲面的計算機表達與處置成為可能，為計算機輔助幾何設計的開展莫定了堅實的根底。同時，法國達索(Dassault)飛機制造公司也基于此算法開發出以外表模型為特性的三維外型系統CATIA，標志著初次完成以計算機完好描繪產品零件的主要信息，改動了以往只能借助油泥模型來近似表達曲面的工作方式。隨后，經過CAGD算法的不時開展，在CAD系統中完成了形體外表信息和IL何數據間拓撲關系的有效表達，使得CAE及CAM技術有了完成根底。作為CAD系統中心的幾何外型系統從線框外型技術、邊境外表外型技術、實體外型技術開展到參數技術和變量化技術。一批特地運營CAD/CAM系統硬件和軟件的公司相繼開發了功用模塊齊全、價錢相對廉價的系統.使CAD/CAM技術得到疾速開展和普遍應用。CAD/CAN技術的產生和開展完成了在計算機系統的支持下，依據開發流程停止數字化產品設計·和制造的技術，為產品設計和制造技術人員提供了把學問、經歷與CAD/CAM系統中的軟件功用相分離的平臺。
    在制造配備的開展過程中，20世紀80年代問世的快速成形(Rapid Protntyping, RP)技術是繼CAD/CAM后的又一項數字制造技術，標志著生長型制造技術(或稱可控添加資料制造)取得打破性創新成果，為制造工藝帶來宏大的革新。快速成形是在防腐磁翻板液位計數字仿形技術的纂礎上，應用3D激光掃描丈量儀等數字丈量設備完成零件外形特征等兒何量的數字化，然后經過數據預處理、外表建模、實體建模、后置處置等過程生成STL文件(或數控代碼)驅動快速成型機(或數控掃瞇功0工出新零件。90年代中末期是lip技術疾速開展的階段，推進了快速制模(RapidTooling, RT)和快速制造(Rapid Manufacturing, RM)的開展，完成了由三維CAD模型直接驅動RPM系統制造原型的技術。從3D系統公司與克萊斯勒公司的第一次協作開端，RP技術曾經在許多范疇里得到了壓力發生裝置應用，其應用范圍主要在設計檢驗、市場預測、工程測試(應力剖析、風道等)、裝配測試、模具制造、醫學、美學等方面。快速成形與制造降生以來已勝利地完成了面向市場的產品外型設計與產品試制的矯捷化，并經過與反求工程, CAD/CAM的分離構成了重要的快速產品開發配備和技術。
    時至今日，加工、測旦和裝配系統逐漸構成以機器人或機器人化機器(robotiz xl machine)為荃礎結構的數學表達體系、計算模型、信息系統構造和約束求解戰略，具有可編程、自主規劃能力、可諧和性和傳感控制的特性。經過與CAD/CAM有機結谷，.具備了與整個制造的上、下游過程停止數字信息交流的潛在才能，為逐漸構成數字產品開發技術、數字制造系統和數字企業提供了普遍的可能性。