1机械制造自动化技术-概论ppt课件

1、概论.机械制造系统 三个特性 三个角度的定义。 在构造方面：制造过程所涉及的硬件包括人员、设备、物料流、各种辅助安装等及相关软件包括制造实际、制造技术和制造信息等组成一个一致整体。 在功能方面：将制造资源原资料、能源、劳动力等转变为废品或半废品的输入输出系统。 在过程方面：涵盖制造消费的运转过程，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。一、根本概念机械制造系统的详细笼统是什么？.机械制造系统的组成图一台正在制造产品的机床、消费线、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

2、能量的耗费及其流程能量流组成的综合系统。 .自动化，它是指设计一种控制设备来取代人力操作机械的动作，以到达各种机械自动、半自动运转的目的。机械化与自动化的区别？机械化执行制造过程的根本动作由机械完成。机械由人操作控制。自动化操作控制机械的动作也是由机器完成。工序中一切根本动作都机械化了，辅助动作都自动化了，工人对这一工序作总支配和监视工序都自动化并有机相连；工人只对整个工艺过程作总支配和监视工艺过程自动化并自动有机联络在一同，从原资料到最终废品都不需求人工干涉。.机械制造自动化的主要内容 机械制造过程中的自动化技术包括：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

3、、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他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程自动化技术等。4质量控制自动化技术 包含零件检测自动化技术、产品检测自动化技术和刀具检测自动化技术等。机械制造自动化就是在机械制造过程的一切环节采用自动化技术，实现机械制造全过程的自动进展。毛坯制备、热处置、物料运输、机械加工、装配、辅助过程、质量控制、系统控制等.机械制造自动化的作用1 . 缩短消费周期2 . 提高消费率3提高产质量量 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

4、动相关技术的开展消费方面人方面技术方面.二、制造自动化的类型1. 加工系统 即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和丈量的自动化设备与安装；2. 工件支撑系统 即能完成工件保送、搬运以及存储功能的工件供应安装；3. 刀具支撑系统 即包括刀具的装配、保送、交换和存储安装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。机械制造自动化系统的构成信息流.1. 按制造过程分类 毛坯制备过程自动化、热处置过程自动化、储运过程自动化、机械加工过程自动化、装配过程自动化、辅助过程自动化、质量检测过程自动化和系统控制过程自动化。2. 按设备分类 部分动作自动化、单机自动化、刚性

5、自动化、刚性综合自动化系统、柔性制造单元、柔性制造系统。3. 按控制方式分类 机械控制自动化、机电液控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化、智能控制自动化。 机械制造自动化的分类对机械制造自动化的分类目前并没有一致的方式；不同的自动化类型有着不同的性能特点和不同的运用范围。.机械制造自动化的特点与适用范围不同的自动化类型有着不同的性能特点和不同的运用范围，因此应根据需求选择不同的自动化系统。1. 刚性半自动化单机 特点：刚性半自动化单机是一种除上下料外可以自动地完成单个工艺过程加工循环的机床。从复杂程度讲，刚性半自动化单机实现的是加工自动化的最低层次。 适用范围：适用于产品种类变化范围和

6、消费批量都较大的制造系统。缺陷是调整任务量大，加工质量较差，对人的依赖性较强，工人的劳动强度也大。.2. 刚性自动化单机- 特点：它是在刚性半自动化单机的根底上添加自动上下料安装而构成的自动化机床。因此这种机床实现的也是单个工艺过程的全部加工循环。- 适用范围：这种机床往往需求定制或改装，常用于种类变化很小，但消费批量特别大的场所。如组合机床、公用机床等。主要特点是投资少、见效快，但通用性差，是大量消费中最常见的加工设备。.3. 刚性自动线- 特点：刚性自动化消费线简称刚性自动线是用工件保送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序衔接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系

7、统。适用范围： 在刚性自动线上，被加工零件以一定的消费节拍，顺序经过各个任务位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。因此，刚性自动线具有很高的自动化程度，具有一致的控制系统和严厉的消费节拍。适用于少种类、大批量的消费中。主要缺陷：投资大，系统调整周期长，改换产品不方便。.4. 刚性综合自动化系统- 特点：普通情况下，刚性自动线只能完成单个零件的一切一样工序如切削加工工序，对于其他自动化制造内容如热处置、锻压、焊接、装配、检验、喷漆甚至包装却不能够全部包括在内。包括上述内容的复杂大系统称为刚性综合自动化系统。- 适用范围：它常用于产品比较单一，但工序内容多，加工批量特别大的零部件的自

8、动化制造。刚性综合自动化系统构造复杂，投资强度大，建线周期长，改换产品困难，但消费效率极高，加工质量稳定，工人劳动强度低。.沿着箭头方向分析：自动化程度，构造，投资，改换产品困难度，调整周期，消费率，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、丈量、光滑、冷却等任务。 - 适用范围：适用于复杂程度不高，加工精度较高，种类多变，且反复性好的场所。.6. 加工中心- 特点：加工中心Machi

9、ning Center -MC是在普通数控机床的根底上添加刀库和自动换刀安装而构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安装，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，有利于工序集中。- 适用范围：零件较复杂，需求多工序加工的中等批量的消费场所。.7. 柔性制造单元FMC所谓柔性，是指一个制造系统顺应各种消费条件变化的才干，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自在度。人员柔性是指操作人员能保证加工义务，完成数量和时间要求的顺应才干。设备柔性是指机床能在短期内顺应新零件的加工才干。 FMC实践上是数控加工中心

10、的扩展，普通是由加工中心和工业机器人各一台组成，并由后台计算机一致作可编程控制- 适用范围：柔性制造单元常用于种类变化不是很大、消费批量中等的消费规模中。.8. 柔性制造系统FMS 普通由数台加工中心、工业机器人和自动制导车辆AGV组成，由后台计算机一致控制。 从功能上有四部分组成：两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、假设干台辅助设备如清洗机、丈量机、排屑安装、冷却光滑安装等和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。到目前为止，柔性制造系统是最复杂、自动化程度最高的单一性质的制造系统。特点：实现延续任务、易与信息管理系统结合构成更高级的系统，投资大、构造复杂使得对操作人员的要

11、求较高。适用于种类变化不大的中等批量消费。.三、机械制造自动化的开展历程及趋势发展阶段时间跨度主要标志第一阶段从1870年到1950年左右电液控制刚性自动化单机和系统第二阶段从1952年到1965年数控技术，特别是单机数控技术第三阶段从1967年到20世纪80年代中期数控机床和工业机器人组成的柔性制造自动化系统第四阶段从20世纪80年代至今计算机集成制造和计算机集成制造系统机械制造自动化开展历程.信息化带动机械制造自动化 制造技术的信息化带动了自动化的开展，改动了传统制造自动化的概念，使得产品生命周期明显缩短、产品种类日益增多、产品本钱构造发生变化、产品交货期不断缩短。如何带动？ 首先对制造系

12、统中的信息进展存储和管理建立信息系统，然后将信息技术运用于制造系统产品生命周期全过程和企业运转管理的各个环节中，将制造系统的信息以及信息传输方式规范化、数字化、集成化，提高信息的综合利用价值，从而全面提高企业的市场竞争才干。建立，运用哪些信息？. 机械制造过程可看成是一个信息产生、处置和加工的过程。 制造系统中的信息流动。 制造系统中的信息流主线一：产品信息主线二：消费方案和管理两条主线存在亲密的信息交换.为实现制造信息描画的规范化、数字化和集成化，需对制造信息进展合理的分类按照制造系统的功能活动分类按照信息的生成方式人工输入信息；自动生成信息；半自动生成信息。按照信息的适用范围全局信息在各个

13、分系统之间共享，如物料清单、消费方案等信息。部分信息只在分系统内部传送、处置与运用，如设计规范。.ABB公司物联网. 制造业信息化的开展使得出现许多先进制造方式，这些制造方式促使了机械制造业方式的转变。1、精良消费来源于日本丰田汽车制造阅历期望以最小的投入来获得本钱低、质量好、投放市场快、用户称心度高的产品。精：消除一切不增值的要素：减少人员、场地面积、设备投资、现场存货量等；简化消费过程、简化与协作厂的关系、简化产品检验环节，强调一体化的质量保证；强调人的作用。良：不断改良、尽善尽美.2、并行工程CE并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统方法，设计过程中在需对产品及其下游过

14、程进展并行设计。特点是在设计一开场就思索产品整个生命周期中从概念构成到产品报废处置的一切要素，包括质量、本钱、进度方案和用户要求。并行工程的目的、组织、方法和工具 CE的目的是缩短产品的提早期，包括新产品的开发和用户定制产品的消费，提高产品的质量。 CE特别强调设计群体的协同任务Team Work，注重协同的组织方式、协同的设计思想以及所产生的协同效益。 并行设计的方法和工具，除了一些计算机辅助设计的方法和软件工具外，着重在数据交换、数据管理和通讯技术。 .3、矫捷制造 矫捷制造可快速地利用知识和技术提供的能够性及时抓住市场对新产品需求的机遇，快速地开发新产品，快速重组资源，组织消费，提供用户称心的顾客化产品。矫捷制造的优点：消费更快，劳动消费率更高，机器消费率加快，质量提高，提高消费系统可靠性，减少库存。缺陷：实施起来费用高。.4、智能制造系统智能制造系统是一种由智能机器和人类专家组成的人机一体化智能系统。其目的在于经过人与智能机器的协作共事，去扩展、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它将成为21世纪新一代的制造系统方式。.机械制造自动化技术的开展趋势 随着科学技术的飞速开展和社会的不断提高，先进的消费方式对自动化系统及技术提出了多种不同的要求，这些要求也同时代表了机械制造自动化技术将向可编程、适度集成、信息化、智能化方向