自动化制造系统—刀具自动化
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第一章1制造:人类按照市场的需求,运用主观掌握的知识和技能,借助于手工或可以利用的客观物质和工具,采用有效的方法,将原材料转化为最终产品并投放市场的全过程。
2系统的性质:①目的性②整体性③集成性④层次性⑤相关性⑥环境适应性3自动化制造系统定义:由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
4自动化制造系统的五个典型组成部分:①具有一定技术水平和决策能力的人②一定范围的被加工对象③信息流及其控制系统④能量流及其控制系统⑤物料流及物料处理系统5自动化制造系统的功能组成:(毛坯制备,储运过程,机械加工,装配过程,辅助过程,质量控制,系统控制,热处理)自动化子系统6自动化制造系统的分类:刚性自动化系统及设备(刚性半自动化单机,刚性自动化单机,刚性自动线,刚性综合自动化系统),柔性自动化系统及设备(数控机床NC,加工中心MC,混合成组制造单元,分布式数控系统DNC,柔性制造单元FMC,柔性制造线FML,柔性制造系统FMS,计算机集成制造系统CIMS)7自动化制造系统的评价指标:①生产率②产品质量③经济性④寿命周期可靠性⑤柔性制造⑥可持续发展性第二章1 人机一体化的定义:就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统,各自执行自己最擅长的工作,人与机器共同决策、共同作业,从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局,形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
2人机一体化的总体结构在人机一体化制造系统定义下的自动化制造系统应该在三个层面上实现一体化,即感知和信息交互层面、控制层面和执行层面,这三个层面的有机结合,就构成了人机一体化制造系统的总体结构3 人机一体化设计的主要步骤:①定义系统目标和作业要求②系统定义③系统设计④人机界面设计⑤作业辅助设计⑥系统检验和评估4人机功能分配:定义:人机功能分配确定了某些功能由人或机器还是由他们相互协作完成的,确定了人机界面的具体位置及人与机器各自的功能职责和配合协作要求。
第8章自动化制造系统的总体设计本章教学要点和导入案例(看书说明)在前面的几章中,我们比较详细的介绍了自动化制造系统的基本理论、自动化制造系统的组成及其典型设备。
本章将讨论自动化制造系统的总体设计问题。
自动化制造系统的设计是一项复杂的系统工程,采取什么样的设计步骤与方法对于系统的成功实施至关重要。
有人估计,系统分析与规划阶段造成的失误在后续阶段可能要花两倍时间才能找到,而纠正需要花五倍时间。
因此,必须采用合理的系统工程方法与步骤进行自动化制造系统的设计。
8.1 总体设计的步骤及内容自动化制造系统往往是个复杂的大系统,它包括许多相互关联的子系统,如多级计算机控制系统、自动化物料储运系统、检测监视系统、加工中心及其它工作站等。
而各个子系统本身又可能是一个较复杂的系统,倘若设计不当,它们就不能很好地连接,也不能实现自动化制造系统的有机集成。
因此,必须做好自动化制造系统的总体设计工作。
在进行自动化制造系统的总体设计时,一般采用图8.1所示的设计步骤。
在图8.1中,总体设计各个步骤涉及的主要内容有。
(1)组织队伍,明确分工。
本阶段应选择专业配套、熟悉业务、工作责任心强的精干班子组成总体组,并指定技术总负责人。
如果自动化制造系统是用户委托供应商设计制造,则需求分析、可行性论证、系统验收及运行应以用户为主,供应商为辅;而总体设计、系统制造、安装与调试应以供应商为主,用户积极配合。
(2)选择加工零件类型和范围,并进行工艺分析,制定工艺方案,确定设备选型。
(3)按功能划分设计模块,初步制定技术指标和各自的接口,同时进行概要设计和初步设计。
(4)总体方案初步设计,这一阶段包括总体布局和各分系统的概要设计。
(5)总体组讨论初步形成的总体布局及各分系统的概要设计方案。
(6)根据初步形成的零件族、工艺分析、生产率、总体布局、物料储运方案等进行系统的仿真分析,确定刀库容量、托盘缓冲站数量及工件运输小车与换刀机器人利用率等参数。
自动化制造系统复习题库及答案一、名词解释由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。
系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化,自行调整或修改系统参量的控制系统。
3.顺序控制按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。
是一种最有效模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。
在计算机统一控制下,有自动装卸与运输系统将假设干台数控机床或加工中心连接起来构成的一种适合多品种,中小批量生产的先进制造系统。
对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统,主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。
系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力,及转产能力。
如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验,自行改变和完善控制规律,使控制效果愈来愈好,这样的控制系统即为自学习控制系统。
9. AGV一种有蓄电池驱动,装有非接触导向装置,在计算机控制下,自动完成运输任务的物料运载工具。
指在设备运行、生产不停顿的情况下,对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式11. 自动化制造系统在较少人工直接或间接干预下,将原材料加工成零件并组装成产品,在加工过程和装配过程中实现工艺过程自动化。
如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制,那么这种控制称之为程序控制。
利用各种自动化检测装置,自动检测被测量对象的有关参数,不断提供各种有价值的信息和数据。
系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式指产品和零件在保证使用的前提下,力求能够采用生产率高,劳动量小,材料消耗少和生产本钱低的方法制造处理。
二、单项选择题1.FMS中,完成制造任务的执行系统为( )。
B.物流系统C.控制系统D.管理系统2.以小型旋转体零件为加工对象自动线,常采用的工件输送装置为( )。
A.机器人B.输送机 D.运输小车3.刚性自动生产线上,被加工零件顺序地通过各个工作位置,要按照一定的( )。
A .生产节拍 B. 工序时间C. 加工时间D. 辅助时间4.把机床按工艺顺序依次排列,用自动运输装置及其他辅助装置连接起来,用控制系统将各局部的动作联系起来,按规定的程序自动进行工作的这种机床系统为( )。
自动化制造系统一、选择题(每题2分共30分)76. 在自动装配条件下,零件的结构工艺性应符合原则。
A. 便于自动给料和自动装配作业B. 有利于零件自动传递和装配作业C. 便于自动给料和传递D. 便于自动给料、有利于零件自动传递和装配作业88. 机械制造系统是一个包含的综合系统。
A. 物料流与信息流B. 信息流与能量C. 能量流与物料流D. 物料流、信息流与能量流87. 柔性制造技术是一种主要用于生产的制造自动化技术。
A. 少品种、小批量B. 多品种、大批量C. 少品种、大批量D. 多品种、小批量77. 自动装配工艺过程还应包括工序,它一方面保证装配质量,另一方面在装配过程中对各种故障进行处理。
A. 检测B. 装配C. 调整D. 辅助78. 单工位装配机是指装配操作都可以在一个位置上完成的装配装置。
A. 所有B. 部分C. 指定D. 三个以上79. 多工位装配机通常用于具有零部件的产品装配。
A. 一个B. 二个C. 三个D. 三个以上65. 按导向方式的不同可将自动导向小车分为几种类型。
A. 线导和光导B. 光导和遥控C. 遥控和线导D. 线导、光导和遥控61. 悬挂输送系统运用于车间内成件物料的输送。
A. 空中B. 地面C. 地下D. 台面57. 柔性自动线的工艺基础是。
A. 成组技术B. 数控技术C. 计算技术D. 仿真技术54. 供料和隔料机构的功用是地把工件逐个输送到机床加工位置A. 定时B. 定量C. 连续D. 随机49. 通用机床自动线大多数都用于加工件,工件的运输比较方便,机床和其它辅助设备布置灵活。
A. 回转体B. 箱体C. 平板D. 螺旋体45. 加工中心是指具有的数控加工设备。
A. 刀具库B. 刀具自动交换机构C. 刀具库及刀具自动交换机构D. 托盘交换器29. 巷道式堆垛机是一种在自动化仓库中使用的专用起重机。
A. 立体B. 平面C. 高架D. 超大10. 自18世纪中叶瓦特发明蒸汽机而引发工业革命以来,自动化技术就伴随着机械化得到了迅速发展,大约经历了发展阶段。
第一章一.制造的定义?制造是人类按照市场需求,运用主观掌握的知识和技能,借用手工或可以利用的客观物质和工具,采用有效地方法,将原材料转化为最终物质产品并投向市场的全过程。
二.系统的性质?1.目的性2.整体性3集成性4.层次性5.相关性6环境适应性三.自动化制造系统的定义?自动化制造系统(AMS)是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
四.自动化制造系统的组成部分?1、具有一定技术水平和决策能力的人2、一定范围的被加工对象3、信息流及其控制系统4、能量流及其控制系统5物料流级物料处理系统五.自动化制造系统的功能组成(P6)六.自动化制造系统的分类?刚性自动化设备及系统:1刚性半自动化单机2刚性自动化单机3刚性自动线4刚性综合自动化系统柔性自动化设备及系统:5一般数控机床6加工中心7混合成组制造单元8分布式数控系统9柔性制造单元10柔性制造系统11柔性制造线12计算机集成制造系统七.加工中心(填空)加工中心是在一般数控机床的基础上增加刀库、自动换刀装置甚至零件更换装置而形成的一类更复杂、但用途更广、效率更高的数控机床。
由于具有刀库和自动换刀装置,就可以在一台机床上完成车、铣、镗、钻、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。
因此,加工中心具有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬运时间,减少在制品库存,加工质量高等优点。
加工中心常用于零件比较复杂,需要多工序加工,且生产批量中等的场合。
根据所处理的对象不同,加工中心又可分为铣削加工中心和车削加工中心。
八.柔性制造系统的组成部分(填空)两台以上的数控加工设备、一个自动化的物流及刀具储运系统、若干台辅助设备和一个由多级计算机组成的控制和管理系统九.自动化制造系统的评价指标?1生产率2产品质量3经济性4寿命周期可靠性5柔性制造6可持续发展性第二章一.人机一体化制造系统的定义?所谓人机一体化制造系统,就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成一个完整系统,各自执行自己最擅长的工作,人与机器共同决策共同作业,从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局,形成新一代人机有机组合的自动化制造系统。
一、前言随着科技的飞速发展,自动化制造系统在工业生产中的应用越来越广泛。
为了更好地了解自动化制造系统的原理和应用,我们参加了为期两周的实训课程。
通过这次实训,我们深入了解了自动化制造系统的基本原理、组成及运行过程,提高了动手能力和实际操作技能。
二、实训目的1. 理解自动化制造系统的基本概念、组成和运行原理;2. 掌握自动化制造系统的基本操作和调试方法;3. 培养团队协作能力和实际操作技能;4. 提高对自动化制造系统的认识和兴趣。
三、实训内容1. 自动化制造系统概述实训课程首先介绍了自动化制造系统的基本概念、发展历程和在我国的应用现状。
自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下,将原材料加工成零件或将零件组装成产品,在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。
2. 自动化制造系统组成自动化制造系统主要由以下几部分组成:(1)加工系统:包括数控机床、加工中心等,完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量等。
(2)工件支撑系统:包括工件输送、搬运以及存储功能的工件供给装置。
(3)刀具支撑系统:包括刀具的装配、输送、交换和存储装置以及刀具的预调和管理系统。
(4)控制与管理系统:对制造过程的监控、检测、协调与管理。
3. 自动化制造系统运行原理自动化制造系统通过计算机编程实现对加工过程的控制。
在加工过程中,计算机根据设定的程序自动控制机床的运动,完成工件的加工。
同时,通过传感器实时监测加工过程,确保加工精度。
4. 自动化制造系统实训操作实训过程中,我们学习了自动化制造系统的基本操作和调试方法。
具体内容包括:(1)数控机床的基本操作:包括机床的启动、停止、工件装夹、刀具更换等。
(2)加工中心的操作:包括工件的装夹、刀具更换、加工参数设置等。
(3)自动化生产线调试:包括生产线各环节的协调、传感器安装与调试、PLC编程等。
四、实训成果1. 掌握了自动化制造系统的基本原理和组成;2. 熟练掌握了数控机床、加工中心等设备的操作方法;3. 熟悉了自动化生产线的调试过程和PLC编程;4. 提高了团队协作能力和实际操作技能。
自动化制造系统第一次作业一、论述题;1。
论述人机一体化自动化制造系统的主要特征。
自动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等,在人和计算机控制系统的共同作用下,实现一定程度的柔性自功化制造,最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染.自动化制造系统具有五个典型的组成部分:1。
具有一定技术水平和决策能力的人2。
一定范围的被加工对象3.信息流及其控制系统4.能量流及其控制系统5.物料流及物料处理系统。
2.应该从哪些方面评价自动化制造系统?任何一个人造系统都是为某一特定目的而设计建造的。
为了对设计方案进行优化选择,评价是否达到预定目标,就需要对系统进行评价.我们从六个方面进行评价,这六个方面称为制造系统的六要素。
1)生产率生产率是自动化制造系统的主要衡量指标之一.提高生产率也是建造自动化制造系统的主要目的之一。
2)产品质量制造系统的输出应是高质量的产品,否则系统就失去其存在价值。
自动化制造系统在产品质量方面追求的最高目标是实现”零缺陷”生产。
3)经济性提高制造系统的经济性可以提高企业的经济效益;可以降低产品的销售价格;减轻用户的负担。
4)寿命周期可靠性自动化制造系统在其寿命周期内应能够可靠地工作,经常出故障的系统会给企业带来很大的损失。
5)制造柔性未来自动化制造系统面对的是多品种、小批量生产。
这种生产模式要求系统具有很大的柔性,才能适应外部环境快速改变的需求.6)可持续发展特性在制造系统规划和运行过程中实施”清洁化生产"战略,追求的对环境的”零污染”和对资源的"零浪费”,实现资源的优化利用。
制造系统的可持续发展特性已成为自动化制造系统的主要评价指标。
二、名词解释题:1。
制造:是人类按照市场需求,运用主观掌握的知识和技能,借助于手工或可以利用的客观物质和工具,采用有效的方法,将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。