机械制造自动化培训课件PPT(共 62张)

▲实现装配自动化以后，经济上合理，生产成本降低
零件的自动给料、运输及自动装配（装配自动化的内容）是否 能达到要求。
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实现装配自动化的途径
▲借助先进技术，改进产品设计
制定便于装配的设计准则，一方面尽可能地减少零件的数量， 另一方面改进零件的结构工艺性，使之便于自动给料、自动传 送或自动装配。（P161 表7-2）
——具有柔性控制能力的装配自动化技术
控制单元配备了带有智能电子计算机的可编程序控制器，能发出改
变操作顺序的信号。
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一、基本概况
▲ 发展趋势
——与近代基础技术（控制技术、物联网技术、通信技术、人 工智能等）互相结合，提高自动装配装置的性能。
——进一步提高装配的柔性，大力发展柔性装配系统。
装配过程自动化
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▲ 装配自动化的目的——提高生产效率、降低成本，保证 产品的装配质量和稳定性，降低劳动强度，保证操作安全。
机械产品的装配是机械制造系统的重要组成环节（联想机 械制造系统的过程特性）。据统计，一些典型产品的装配时间 占总生产时间的40%~60%，而目前自动化水平仅为10%~15%。
几个装配工位。
（2）应减少装配基础件的位置变动（除正常运送外） 以免影响装配过程中的定位精度。
（3）合理选择装配基准面，以保证定位精度 装配基准面通常是精加工的面或面积较大的配合面；同时考虑装配家具
所必需的装夹面和导向面。
（4）对装配件进行分类自动给料 针对形状比较规则的简单零件
（5）关键件和复杂件的自动定向 概率法 极化法 测定法
（8）避免采用易缠住或易套在一起的零件结构，不得已时，应设计 可靠的定向隔离装置。

第 1章 1.1
概
论
基本概念和主要内容
信息系统（订单、图纸、工艺文件、调度计划）
原料或毛坯
存储
运输
制造
检验
产品 机械制造自动化 就是在机械制造 过程的所有环节 采用自动化技术， 实现机械制造全 过程的自动化。
能量系统
机械制造系统组成图
物料流
能源
能量流 信息流
1.1
机械化 自动化
基本概念和主要内容
生产过程中的基本动作是由机器（机械）代替
制造过程自动化 产品制造中若每个工艺过程都自动化了，
并把它们有机联系起来，从原材料到成品的全过程不需要人
工干预，形成了制造过程的自动化。机械制造自动化的高级 阶段就是自动化车间甚至自动化工厂。
机械制造自动化的主要内容
工艺规程、数控程序、适用控制模型等
工艺信息
上 工 序
原料或毛坯 存 储
信息系统
下 工 序
1.2
机械制造自动化的类型
三、机械制造自动化的特点和适用范围
3. 刚性自动线
用工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设
备按一定顺序连接起来，在控制系统作用下完成单个 零件加工的复杂系统。 特点: 完成的加工工序多，自动化程度高，生产率高， 但结构复杂，变化困难。 适用范围：品种单一大批量生产。
检 验 工 件
机床 刀具 夹具
机械 加工 工艺 过程
能 量 系 统
机械加工工艺系统
物流 能 源 能量流 信息流
机械制造自动化的主要内容
1) 机械加工自动化技术，包含上下料自动化技术、装卡自 动化技术、换刀自动化技术、加工自动化技术和零件检验 自动化技术等。 2) 物料储运过程自动化技术，包含工件储运自动化技术、 刀具储运自动化技术和其它物料储运自动化技术等。 3) 装配自动化技术，包含零部件供应自动化技术和装配过

——在过程方面：涵盖制造生产的运行过程，包括市场分析、 产品设计、工艺编制、制造实施、检验出厂、产品销售等多个 环节的制造全过程。
机械制造系统的具体形象是什么？
一台正在制造产品的机床、生产线、车间、整个工厂都可看成不同层次的制 造系统，从系统的含义它们并没有多少差别，都是由加工过程（物料流）、 加工与管理等信息（信息流）和能量的消耗及其流程（能量流）组成的综合 系统。
机械制造自动化的作用 生产方面 人方面 技术方面
1 . 缩短生产周期 2 . 提高生产率 3．提高产品质量 4．提高经济效益 5．降低劳动强度 6．提高劳动者素质 7．有利于产品更新 8．带动相关技术的发展
二、制造自动化的类型
机械制造自动化系统的构成
1. 加工系统 即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量的 自动化设备与装置； 2. 工件支撑系统 即能完成工件输送、搬运以及存储功能的工 件供给装置； 3. 刀具支撑系统 即包括刀具的装配、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 即对制造过程的监控、检测、协调与管理。
工序都自动化 并有机相连； 工人只对整个 工艺过程作总 操纵和监督
工艺过程自动 化并自动有机 联系在一起， 从原材料到最 终成品都不需 要人工干涉。
机械制造自动化的主要内容
机械制造自动化就是在机械制造过程的所有环节采用自动化技 术，实现机械制造全过程的自动进行。
毛坯制备、热处理、物料运输、机械加工、 装配、辅助过程、质量控制、系统控制等
沿着箭头方向分 析：自动化程度 ，结构，投资， 更换产品困难度 ，调整周期，生 产率，工人劳动 强度的变化
5. 数控机床 - 特点：数控机床（Numerical Control Machine Tools） 用来完成零件一个工序的自动化循环加工。它是用代码化的 数字量来控制机床，按照事先编好的程序，自动控制机床各 部分的运动，而且还能控制选刀、换刀、测量、润滑、冷却 等工作。 - 适用范围：适用于复杂程度不高，加工精度较高，品种多 变，且重复性好的场合。

1.2
机械制造自动化的类型
三、机械制造自动化的特点和适用范围
6. 加工中心
在一般数控机床基础上增加刀库和自动换刀装置形成的
更复杂、效率更高的数控机床。可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。 特点： 具有工序集中、缩短调整搬运时间、减少在制品 库存、加工质量高等优点。
送料凸轮
松夹凸轮
定转离 合器
辅助轴
长齿轮 回转刀架 立刀架 后刀架
刀架滑板
马氏机构
送料机构 夹紧机构 前刀架 纵向进 给凸轮 换刀定时轮
分配轴
主轴正反 转定时轮
径向进给凸轮 送夹料定时轮
图1-2 C1318型单轴转塔自动车床控制原理简图
1.3
机械制造自动化的控制方式
三、液压、气动与电气控制
机械制造过程中广泛采用液压、气动与电气对其整个工
集中存储 磁带等，分散存储 限位开关
（2）指令控制装置
（3）执行机构
需要时发出指令信息
最终完成控制动作环节
（4）传递及转换装置 传递信息、转换信号形式、放大器
1.3
机械制造自动化的控制方式
一、自动控制的基本要求与方式
2. 基本要求
自动控制系统应能保证各执行机构的使用性能、加工质 量、生产效率及工作可靠性，为此提出如下基本要求： （1）应保证执行机构的动作或整个加工过程能够自动 进行。 （2）为便于调试和维护，各单机应具有相对独立的自 动控制装置，同时还应便于和总控制系统相匹配。
1开环控制方式输出量对系统控制作用没影响简单2闭环控制方式输出量反馈控制控制精度高系统复杂3分散控制方式又称行程控制或继位控制简单元件通用4集中控制方式时间控制系统调整方便可靠性较好5程序控制方式固定程序控制可变程序控制适应品种变化6数字控制方式适于零件形状复杂品种经常改变小批量7计算机控制方式对大量数据信息快速运算处理优化控制2213机械制造自动化的控制方式二机械传动控制在采用机械传动控制的自动化装备中几乎所有运动部件及机构通常都是由装有许多凸轮的分配轴来进行驱动和控制的