制造系统自动化

第一章 绪论1.机械制造、机械、系统、自动化、机械制造系统自动化的定义是什么?制造：将原材料加工成成品的过程。机械：由零部件组成的,可实现运动、能量、信息传递或转换的，具有某种功能的机器、设备或仪器。具有某种特定功能的有机整体。使其按预先规定的程序自动地进展操作，而无需人直接干预的过程。其功能,使其按预先规定的程序自动地进展操作，而无需人直接干预的过程。2.系统有哪几个共同特性？12.集合性3。相关性4.层次性5.环境适应性机械制造系统的根本要素？被把握对象执行元器件检测元器件 调整把握装置4。机械制造自动化进展分为哪四个阶段，各有什么特征？第一阶段：刚性自动化单元、机械把握方式转变.(NC〕和计算机生产产品的转变。第三阶段：柔性自动化2060-80(FMC〔FMS〔FML质量和效率。2080〔CIM)、智能制造、并行工程、灵敏制造、虚拟为广泛。5。自动化的进展取决于哪几个因素?(1〕客观的需求是自动化进展的前提科学技术的进展是自动化进展的保证6。当前制造自动化进展的主要趋势有哪几“化”?(1〕制造灵敏化〔2〕制造网络化〔3)制造虚拟化〔5〕制造全球化〔6)制造绿色化7.自动化制造系统可分为哪八个子系统？1〕毛坯制备自动化子系统 2〕热处理过程自动化子系统储运过程自动化子系统机械加工自动化子系统装配过程自动化子系统其次章 机械制造自动化系统的建立

关心过程自动化子系统质量把握自动化子系统系统把握自动化子系统1。何谓系统的生命周期？包含哪四个阶段？的终止时间。3。系统分析和系统设计的根本原则是什么？〔1〕内部条件与外部条件相符合(2)当前与长远利益相结合〔3)整体效益和局部效益相结合定量分析与定性分析相结合〔1〕系统整体最优原则或许率大事原则反复斟酌，慎重对待需求原则目标函数准确性原则〔5)充分把握信息的原则〔7)最大效益的原则〔8)尽量简化的原则〔9〕尽可能定量的原则〔10)动态设计的原则综合应用多学科的学问和技术的原则(12)具有法制观念原则系统分析分为哪几个步骤？〔8分〕1〕供给自动化系统建立的相关背景〔1分〕;2〕确定自动化系统的建设目标〔1分；制定自动化系统的技术方案(1分；4〕建立自动化系统中必要的模型〔1分；51分6自动化系统的实施打算(1分;7〔1分;8〕评价〔1分)。模型的概念是什么？建模有哪几种方法？建模的原则和留意要点是什么？某些本质属性，描述了实体系统各要素之间的相互关系和系统与环境之间的相互作用。建模方法：①机理建模法：一般特别推理演绎法②试验建模法：特别一般规律归纳法③综合建模法：有机结合7。系统牢靠度安排应遵循的原则是什么？障作用，简洁实现高牢靠度要求所组成的子系统,其牢靠度要高，反之则低第三章 制造过程自动化把握系统把握系统一般由哪几局部组成?各局部功用如何？〔8分〕答:〔4分)检测与转换装置用于将检测被控量,并将检测到的信号转换为标准信号输出.〔1分〕进展运算，运算结果输出到执行机构.〔1分〕,从而使被控〔1分〕被控对象是把握系统所要操纵和把握的对象.〔1分〕2。分析图3-11、3—13的把握系统工作原理。依据把握框图表达其把握过程。一、P50试分析以以下图所示工作台位置把握系统的工作原理〔8通过指令电位器W1的滑动触点给出工作台的位置指令,并转换为把握电压。被把握工作台的位移由反响电W2检测，并转换为反响电压。两电位器接成桥式电路，设工作台开头移动时，W1W2滑动接点都,，则电桥输出电压为，该偏差电压经放大器放大后把握直流伺服电机转动，直流伺服电机通过齿轮减速器和滚珠丝杠副驱开工作台向右移动，工作台实际位置与给定位置间的偏差渐渐减小,即偏差电压渐渐减小.当W2,伺服电机反转，工作台向左移动，当工作台移至给定位置时，系统再次处于平衡状态。如W1的滑动接点的位置不断转变，工作台的位置也跟着不断转变.33—263-31试述以以下图所示生产设备自动来回行程把握的工作原理？(12分)SQ1SQ2SQ3SQ4SQ1SQ2安装在需要自动来回的位置上。当工作台运行到所限位置时，行程开关动作,自动切换电机正反转，把握线路的断开与接通，实现工作台的自动来回5按功能和构造特点分类:数据采集处理系统(DDC〕监视把握系统〔SCC〕〔DCS〕现场总线把握系统〔FCS〕6。如何将一个机械加工车间的假设干台数控设备形成DNC系统？该系统主要功用有哪些?〔7分)(RS—232协议)DNC网络，二是通过数控设备配置的以太网卡(TCP/IP协议〕接入DNC〔2分〕系统主要功用：(1)程序双向通讯功能〔2)信息采集功能〔3〕与生产治理系统的集成功能(4)〔5〕PDM〔5分〕7.试述企业多级分布式计算机把握系统的一般构造及各级功用。算机进展通信联系。给各加工过程的观看点，同时也向一台上机计算机发送或接收信息。的各个工段采集并汇总生产数据，准时向有关部门作出报告.第四级计算机把握：也称为工厂级把握。该级计算机采集和汇编来自工厂所属各车间(分厂)的数据，对各个分厂及整个工厂的工作进展汇总，完成原料价格分析、生治理和自动化把握。第四章物料传输自动化机械系统的物料传输机构和装置按用途和应用场合可分为：供料卸料装置、输料装置和物料存储装置3、输料槽类型＆特点：P97滚动式输料槽：靠重力传送，构造简洁，应用广泛,贮料；受工件外形尺寸限制,传送不行靠滑动式输料槽：错误!强制滑动式(V型料道中，油〔气〕缸直接推动〕,适用于外形简洁的轴、套类工件的传送错误!可在工序间或上下料装置内部输送工作，兼作料仓6、物料传输机器人的末端执行器有哪几种主要类型，分别是什么原理，各有什么特点？〔1〕〔2〕吸附式取料手;(3〕专用操作器及转换器；(4〕仿生多指敏捷手。动状态是平动的.〔2〕吸附式取料手：分气吸附和磁吸附.气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差工作，具有构造简洁、重量轻、吸附力均匀的有点；磁吸附式取料手是利用电磁铁8、自动化仓库由哪几大局部组成?其中自动化仓库的机械设备包括哪些装置和设备?自动化仓库由三大类设施组成：土建设施、机械设施和电气设施。3。简述步伐式输送装置的型式、原理、特点和应用场合常用的步伐式输送装置有弹簧棘爪式、摆杆式、抬起带走式及托盘式四种。弹簧棘爪式输送带:输送杆在支承滚子上往复移动，向前移动时棘爪推开工件或随行夹〔1分〕摆杆式输送带：在驱动油缸作用下,输送杆向前移动，杆上拨块卡着工件输送到下一个〔1分〕抬起带走式输送装置：输送板上装有工件限位用的削边销，通过油缸,齿条杆,齿轮及滑柱使输送板升起，则限位销插入连杆孔中连杆从固定夹具上抬起。下面联动油缸驱开工件水平移动一个步距；输送板下降，工件落入夹具中，输送板连续下降使其上限位销完全脱开工〔1分)〔4)托盘式输送装置——工件装在托盘上以后,输送带向前移动一个步距;输送到位时即把工,.〔1分〕托盘式输送装置和一般步伐输送不同,工件不是在支撑板上滑动,而是在托盘中由步伐输,但没有夹紧机构〔2分〕步伐式输送装置在组合机床自动生产线的加工箱体类零件及带随行夹具的场合使用格外普遍.托盘输送则还适用于输送畸形工件，需要保护基面的软质工件与经加工工件；也可在托盘上放多个或多种工〔2分〕〔12分〕〔2分〕机动辊道有多种实施方案:由于每个辊子自成系统，更换修理比较便利，但费用较高。第一个辊子通过链条传动装置驱动其次个辊子，这样逐次传递，以此实现全部辊子成为驱动辊子.(2分〕③用一根链条通过张紧轮驱动全部辊子4-,〔2分〕8位置开着凹槽。用传动带套在通轴和辊子上，呈扭转90度和8字形布置，即可传递驱动力，,对驱动力的要求不大，这种方案构造简洁,〔2分〕,当胶带向一个方向运行时，辊子的转动使货物向相反方向移动。把压辊放下使胶带脱开辊子，辊子就失去驱动力。有选择地把握压辊的顶起和放下，即可使一局部辊子转动，而另一局部辊〔2分)件料上料都承受什么方法?小型件料所承受的上料机构中都叫什么名称,有哪些根本职能机构所组成？〔10分〕〔4分)小型件料上料机构即为料仓或料斗式上料机构(1分)。其根本职能机构包括：料斗，定向机构，料仓,料道,隔料器，上料器,卸料器,搅动器，剔除器，安全保险机构等第五章 自动化检测与监控系统2。试说明检测监控根本单元的组成及各局部的主要作用.传感器：检测设备及生产过程的运行状况信息〔1。5分。二次仪表:对信号进展放大、滤波和整形等预处理〔1.5分。数据采集接口：进展模数转换、数据格式转换等,将信号格式转换为计算机接收的格式〔1.5分。取状态特征：承受相应的信号处理方法，从输入的信号中提取出能够表征被检测对象状态变化的特征值〔1。5分。状态判别模块：处理状态特征值,得出被检测工程的状态〔1.5分。推理机：依据系统的初始状态及相关的学问和数据，做出最终决策〔1.5分。简要说明加工误差检测与补偿系统的根本组成和工作原理.教材P174根本组成:传感器、滤波放大器、A/D转换器、计算机、D/A转换器、驱动电源、执行元件以及误差分析与推想模型、目标函数模型、把握算法模型等工作原理：监测系统得到了工件的真正坐标、误差等参数，这些参数被传送给加工系统中的计算机，通过计算机反响给加工执行系统，来把握、修正被加工工件的尺寸，这样就使得有可能在加工超差之前准时对加工尺寸的变化加以补偿〔2分)对于自动检测,你还能举出哪些自动生产线上的应用实例？教材P176。1〕通过在线检测加工尺寸的变化检测刀具的磨损和破损：在自动化机床上用三维测头、在FMS中配置坐标测量机或特地的检测工作站进展在线尺寸自动测量等，都是以尺寸为判据，5-17CNC车床上用三维测,,测头自动复位。图中的箭头为测头中心移动的方向。所测量〔要画出简图进展说明)〔3分)2〕刀具状态在线检测。3〕刀具状态的智能化在线监控系统。,来分析、确定故障发生的时间、空间位置、故障类型、故障产生的缘由和机理、故障对系统的影响程度和危害大小以及恢复系统性能或者改进系统设计的措施的全过程具体诊断实施步骤如下：1〕2〕3〕4〕诊断决策第六章 装配自动化1。装配、装配工艺过程、装配工艺规程、装配自动化的概念是如何定义的？试验。3)装配工艺规程：将装配工艺过程按确定格式以文件的形式固定下来的过程.自动地进展装配，而无需人直接干预的过程。自动扮装配系统分为哪两种类型？1)刚性自动装配：装配对象不行变换,产品规格不行调整.2〕柔性自动装配：装配对象可变换，产品规格在确定范围内可调整。自动扮装配对零部件的构造工艺性、装配工具、传输机构提出那些要求?零件几何外形尽量规章，构造要便于自动传输、自动上料和定向识别。零件构造要便于夹持,刚度要满足夹持力的要求,受力后的变形应在弹性范围内，而且变形量不应给装配带来困难。零件构造设计时应考虑避开承受在自动上料时相互镶嵌等不易顺当分开的构造。设计者应考虑零件装配的初始连接时易于导入,如设计倒角、锥面等。应尽量承受便于装配的联接方式，而且尽可能的削减零件数量。零件设计尽量做到标准化、通用化和系列化，这样可以削减装配工装的种类。2〕装配工具：还是其它构造装置抓取或推动零件装配.机械手或机器人的手腕夹爪的夹紧力要与零件的允许变形量和零件外表精度的要求相匹配.应尽量避开抓取零件精加工外表，假设无法避开时,不得损坏零件外表精度，并且夹爪要实行保护措施。协作种类有直接关系.机械手或机器人手腕移动时确定要平稳,留意惯性力，接近装配位置时要减速.信号。传输机构和整体布局：传输机构便利零件的传输和定向。换。零件的传输和自动上料机构设计