机械设计制造自动化技术难点解析题

机械设计制造自动化技术难点解析题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.机械设计制造自动化技术中，以下哪种设备不属于数控机床？

A.数控车床

B.数控铣床

C.数控磨床

D.数控线切割机床

2.以下哪种传感器不属于工业常用传感器？

A.触觉传感器

B.红外传感器

C.振动传感器

D.视觉传感器

3.机械设计制造自动化技术中，以下哪种控制系统不属于计算机控制系统？

A.PLC控制系统

B.工业PC控制系统

C.嵌入式控制系统

D.人工控制系统

4.在机械设计制造自动化技术中，以下哪种编程方式不属于编程方式？

A.teachin编程

B.语句编程

C.流程图编程

D.仿真编程

5.机械设计制造自动化技术中，以下哪种技术不属于智能制造技术？

A.物联网技术

B.大数据分析技术

C.云计算技术

D.人工神经网络技术

答案及解题思路：

1.答案：D.数控线切割机床

解题思路：数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控磨床等，它们通过CNC（计算机数值控制）技术进行加工。数控线切割机床虽然也是自动化设备，但它的加工原理是通过高压电弧切割金属，与传统的数控机床工作原理不同，因此不属于数控机床。

2.答案：C.振动传感器

解题思路：工业常用传感器包括触觉传感器、红外传感器、视觉传感器等，它们用于检测物体的大小、形状、颜色、位置等信息。振动传感器主要用于监测机器或结构的振动状态，不属于常用的传感器类型。

3.答案：D.人工控制系统

解题思路：计算机控制系统是指利用计算机进行控制的系统，如PLC控制系统、工业PC控制系统、嵌入式控制系统等。人工控制系统不依赖于计算机，而是通过人工操作来实现控制，因此不属于计算机控制系统。

4.答案：C.流程图编程

解题思路：编程方式包括teachin编程、语句编程、仿真编程等。teachin编程是通过手工操作来编程，语句编程是通过编写程序语句来控制，仿真编程是在虚拟环境中模拟运动进行编程。流程图编程通常用于计算机程序设计，而不是编程。

5.答案：D.人工神经网络技术

解题思路：智能制造技术是利用先进的信息技术和制造技术实现智能化制造的过程。物联网技术、大数据分析技术和云计算技术都属于智能制造技术范畴。人工神经网络技术虽然是一种人工智能技术，但不是直接应用于智能制造的技术，因此不属于智能制造技术。二、填空题1.机械设计制造自动化技术中，______是自动化生产线中最重要的核心设备。

2.机械设计制造自动化技术中，______是实现编程和运行的基础。

3.机械设计制造自动化技术中，______技术是实现智能工厂的基础。

4.机械设计制造自动化技术中，______是提高生产效率和产品质量的关键。

5.机械设计制造自动化技术中，______是实现设备远程监控和故障诊断的关键。

答案及解题思路：

1.机械手（或）：机械手（或）在自动化生产线中执行各种机械动作，是实现自动化生产的核心设备。它是按照预先编程好的路径或由人工引导执行工作的，因此在自动化生产线中扮演着的角色。

解题思路：根据题干中对核心设备的描述，结合自动化生产线的特点，可以判断出机械手（或）是其核心设备。

2.可编程控制器（PLC）：PLC是实现编程和运行的基础，它能够接受输入信号，通过内部逻辑运算完成控制操作，输出信号以控制或其他自动化设备。

解题思路：题干中强调编程和运行的基础，因此可编程控制器（PLC）是负责编程和控制的核心设备。

3.工业互联网技术：工业互联网技术是实现智能工厂的基础，它通过将工业生产过程中的数据通过网络传输，实现设备互联、数据共享，从而提高生产效率和管理水平。

解题思路：根据题干中对实现智能工厂的基础技术的描述，工业互联网技术因其数据传输和共享功能而成为关键技术。

4.精密检测技术：精密检测技术是提高生产效率和产品质量的关键，它通过对产品进行精确的检测，保证产品质量达到要求，同时及时发觉并解决生产过程中的问题。

解题思路：题干中强调提高生产效率和产品质量，精密检测技术是实现这一目标的重要手段。

5.物联网技术：物联网技术是实现设备远程监控和故障诊断的关键，它通过将传感器、控制器等设备联网，实现对生产设备的远程监控和数据采集，以便进行故障诊断和维护。

解题思路：根据题干中对远程监控和故障诊断的描述，物联网技术因其网络互联和设备控制功能而成为关键。

：三、判断题1.机械设计制造自动化技术中，PLC控制系统是一种模拟控制系统。（×）

解题思路：PLC（可编程逻辑控制器）实际上是一种数字控制系统，它通过编程来实现控制逻辑，而不是模拟电路实现的。

2.机械设计制造自动化技术中，编程方式teachin编程和语句编程两种。（×）

解题思路：现代工业编程方法丰富多样，除了teachin编程和语句编程外，还有基于离线编程、运动学编程、任务驱动的编程方法等。

3.机械设计制造自动化技术中，工业广泛应用于汽车制造、电子制造等行业。（√）

解题思路：工业自动化技术的发展，工业已经被广泛应用于各个行业，包括但不限于汽车制造、电子制造、食品加工、医药生产等行业。

4.机械设计制造自动化技术中，智能制造技术是实现工业4.0的关键。（√）

解题思路：工业4.0强调的是智能生产，智能制造是实现工业4.0的关键技术之一，它通过数字化和智能化手段优化生产过程，提高效率和质量。

5.机械设计制造自动化技术中，传感器技术是实现自动化生产线的关键。（√）

解题思路：传感器技术是自动化生产线的核心，它可以实时监测生产过程中的各种参数，并将信息反馈到控制系统中，以保证生产的稳定性和安全性。四、简答题1.简述机械设计制造自动化技术的发展历程。

答案：

机械设计制造自动化技术的发展历程可以分为以下几个阶段：

1)第一阶段：机械化阶段（20世纪50年代以前），主要特征是机械化生产，采用简单的机械设备。

2)第二阶段：自动化阶段（20世纪50年代至70年代），以自动生产线和自动控制系统为代表，实现生产过程的自动化。

3)第三阶段：信息化阶段（20世纪80年代至今），以计算机技术、通信技术和网络技术为基础，实现生产过程的智能化和信息集成。

4)第四阶段：智能制造阶段（21世纪至今），以物联网、大数据、人工智能等技术为支撑，实现生产过程的智能化、网络化和个性化。

解题思路：

梳理机械设计制造自动化技术的发展历程，按时间顺序划分阶段；对每个阶段的主要特征进行描述；结合当前技术发展趋势，概述智能制造阶段的特点。

2.简述机械设计制造自动化技术在工业生产中的应用。

答案：

机械设计制造自动化技术在工业生产中的应用主要体现在以下几个方面：

1)自动化生产线：提高生产效率，降低生产成本，实现大规模生产。

2)自动控制系统：实现对生产过程的实时监控和优化，提高产品质量和稳定性。

3)柔性制造系统：根据市场需求快速调整生产线，实现多样化、个性化生产。

4)智能检测与诊断：实现对设备状态和产品质量的实时监测，提高生产过程的可靠性和安全性。

解题思路：

列举机械设计制造自动化技术在工业生产中的应用领域；对每个应用领域进行简要说明；结合实际案例，阐述技术应用的优势。

3.简述工业的工作原理。

答案：

工业的工作原理主要包括以下几方面：

1)控制系统：接收输入信号，实现对动作的控制。

2)传感器：检测环境信息，反馈给控制系统，实现对动作的调整。

3)驱动系统：根据控制系统指令，驱动关节或执行器运动。

4)结构设计：保证具有较高的精度、速度和稳定性。

解题思路：

介绍工业的工作原理；分别阐述控制系统、传感器、驱动系统和结构设计等方面；结合实际应用，说明工作原理的优势。

4.简述传感器在机械设计制造自动化技术中的作用。

答案：

传感器在机械设计制造自动化技术中的作用主要体现在以下几个方面：

1)检测生产过程中的各种物理量，如温度、压力、位移等。

2)实时监测设备状态，为设备维护提供依据。

3)提高生产过程的精度和稳定性，降低不良品率。

4)实现生产过程的智能化，为决策提供数据支持。

解题思路：

列举传感器在机械设计制造自动化技术中的作用；对每个作用进行简要说明；结合实际案例，阐述传感器技术的优势。

5.简述智能制造技术对传统制造业的影响。

答案：

智能制造技术对传统制造业的影响主要体现在以下几个方面：

1)提高生产效率，降低生产成本。

2)实现生产过程的智能化、网络化和个性化。

3)促进产业升级，推动制造业向高端发展。

4)改变制造业竞争格局，提高企业竞争力。

解题思路：

概述智能制造技术对传统制造业的影响；分别从提高生产效率、产业升级、竞争格局等方面进行阐述；结合实际案例，说明智能制造技术对制造业的推动作用。五、论述题1.论述机械设计制造自动化技术在提高生产效率方面的作用。

【答案】

机械设计制造自动化技术在提高生产效率方面具有显著的作用。自动化设备能够实现高速、连续的生产过程，减少人工操作时间和错误率，从而大幅提升生产速度。自动化技术可以减少对人工技能和经验的依赖，使得生产线更加稳定，提高生产效率。再者，自动化系统可以实时监控生产状态，及时调整工艺参数，保证生产过程的连续性和高效性。自动化技术可以实现多品种、小批量生产，满足市场多样化需求。

【解题思路】

本题要求论述机械设计制造自动化技术在提高生产效率方面的作用。解题时可以从以下几个方面展开：自动化设备的生产速度优势、减少人工操作时间和错误率、提高生产稳定性、实现多品种生产等。

2.论述机械设计制造自动化技术在提高产品质量方面的作用。

【答案】

机械设计制造自动化技术在提高产品质量方面具有重要作用。自动化设备能够按照精确的工艺要求进行生产，保证产品的一致性和精确度。自动化技术可以实时监控生产过程，及时发觉并处理异常情况，避免产品出现质量问题。再者，自动化系统有助于实现质量追溯，便于在生产过程中进行质量控制和改进。自动化技术可以减少人为因素的干扰，降低不良品率。

【解题思路】

本题要求论述机械设计制造自动化技术在提高产品质量方面的作用。解题时可以从以下几个方面展开：自动化设备的生产精度、实时监控生产过程、实现质量追溯、降低不良品率等。

3.论述工业在制造业中的应用前景。

【答案】

工业在制造业中的应用前景广阔。科技的不断进步，工业的功能越来越强大，能够替代人工完成复杂、危险或重复性的工作。未来，人工智能、大数据、物联网等技术的融合，工业将具备更高的智能化水平，实现更高效率、更低成本的生产。劳动力成本的上升，工业将在制造业中发挥越来越重要的作用。

【解题思路】

本题要求论述工业在制造业中的应用前景。解题时可以从以下几个方面展开：工业的功能优势、与新技术融合、降低劳动力成本、提高生产效率等。

4.论述智能制造技术对传统制造业的颠覆性影响。

【答案】

智能制造技术对传统制造业产生了颠覆性影响。智能制造技术实现了生产过程的智能化、网络化和协同化，使生产更加灵活、高效。智能制造技术有助于缩短产品研发周期，降低生产成本。再者，智能制造技术促进了产业链的优化和升级，提高了企业的核心竞争力。智能制造技术有助于实现可持续发展，降低资源消耗和环境污染。

【解题思路】

本题要求论述智能制造技术对传统制造业的颠覆性影响。解题时可以从以下几个方面展开：生产过程的智能化、缩短研发周期、产业链优化升级、可持续发展等。

5.论述传感器技术在机械设计制造自动化技术中的发展趋势。

【答案】

传感器技术在机械设计制造自动化技术中的发展趋势主要包括以下几个方面：一是传感器功能的提升，如微型化、集成化、智能化等；二是传感器技术的多样化，如光传感器、压力传感器、温度传感器等；三是传感器应用的拓展，如工业4.0、物联网、智能制造等。未来，传感器技术将在机械设计制造自动化领域发挥更加重要的作用。

【解题思路】

本题要求论述传感器技术在机械设计制造自动化技术中的发展趋势。解题时可以从以下几个方面展开：传感器功能提升、技术多样化、应用拓展等。六、案例分析题1.分析某企业自动化生产线的设计方案，并提出改进建议。

问题描述：某企业拟实施自动化生产线，现有设计方案为：采用模块化设计，包括组装、焊接、喷涂、检测等环节。生产线采用进行组装和喷涂，检测环节通过视觉系统完成。

案例分析：

现状分析：生产线运行过程中，发觉喷涂质量不稳定，检测效率低，且组装环节存在一定误差。

改进建议：

喷涂环节：引入温度控制系统，保证喷涂过程中的温度稳定，提高喷涂质量。

检测环节：升级视觉系统，提高检测速度和准确性。

组装环节：优化编程，采用视觉引导技术，减少组装误差。

2.分析某工业的编程和应用，评估其功能。

问题描述：某企业引进了某型号工业，用于生产线上的物料搬运和组装工作。

案例分析：

现状分析：运行稳定，但在搬运重物时存在一定震动，组装精度有待提高。

功能评估：

稳定性：运行稳定，但在重载时震动较大，建议优化负载平衡系统。

精度：组装精度一般，可通过优化编程和采用高精度传感器来提升。

3.分析某企业智能制造技术的应用情况，提出优化方案。

问题描述：某企业正在实施智能制造项目，包括生产线自动化、数据采集与分析等。

案例分析：

现状分析：生产线自动化程度高，但数据分析系统存在延迟，影响决策效率。

优化方案：

实时数据分析：升级数据采集系统，实现实时数据传输和分析。

智能决策支持：引入机器学习算法，辅助生产决策。

4.分析某企业传感器技术的应用，评估其效果。

问题描述：某企业生产线上使用了多种传感器，用于温度、压力、速度等参数的监控。

案例分析：

现状分析：传感器稳定运行，但部分传感器存在误报情况。

效果评估：

准确度：部分传感器存在误报，建议更换功能更优的传感器。

稳定性：传感器整体稳定，但需定期检查和维护。

5.分析某企业自动化生产线的运行状况，找出存在的问题并提出解决方案。

问题描述：某企业自动化生产线运行一段时间后，出现设备故障率高、维护成本高等问题。

案例分析：

现状分析：设备故障率高，主要原因是设备过载、维护不及时。

解决方案：

设备负载优化：根据生产需求调整设备负载，避免过载。

定期维护：建立设备维护计划，保证设备正常运行。

答案及解题思路：

1.答案：

喷涂环节：引入温度控制系统。

检测环节：升级视觉系统。

组装环节：优化编程和采用视觉引导技术。

解题思路：通过分析现有生产线问题，提出针对性的改进措施，保证生产效率和产品质量。

2.答案：

稳定性：优化负载平衡系统。

精度：优化编程和采用高精度传感器。

解题思路：评估功能，找出影响功能的关键因素，提出解决方案。

3.答案：

实时数据分析：升级数据采集系统。

智能决策支持：引入机器学习算法。

解题思路：针对智能制造中的数据分析问题，提出优化方案，提高决策效率。

4.答案：

准确度：更换功能更优的传感器。

稳定性：定期检查和维护。

解题思路：评估传感器应用效果，找出问题原因，提出改进措施。

5.答案：

设备负载优化：调整设备负载。

定期维护：建立设备维护计划。

解题思路：分析生产线设备问题，找出根源，提出解决方案。七、设计题1.设计一种基于PLC控制的自动化生产线。

题目内容：

请设计一种基于可编程逻辑控制器（PLC）控制的自动化生产线，该生产线用于某电子元器件组装。生产线需包括原材料输送、焊接、组装、检测、包装等环节，要求实现以下功能：

原材料自动识别与输送；

焊接精度控制；

组装过程自动化；

成品检测与不合格品自动隔离；

成品自动包装。

2.设计一种适用于某行业的工业。

题目内容：

针对某汽车制造行业，设计一种工业，该需具备以下特性：

能够完成汽车零部件的搬运和装配；

具有较高的灵活性和适应性，适应不同车型和零部件的装配；

能够进行视觉识别，精确抓取目标物体；

配备有安全检测系统，保证操作人员的安全。

3.设计一种适用于某企业的传感器检测系统。

题目内容：

为某化工企业设计一种传感器检测系统，用于监测生产过程中的关键参数，包括：

温度、压力、流量等；

系统需具备实时数据采集、存储和分析功能；

系统应具有报警功能，当监测到异常时能及时通知操作人员；

系统应易于操作和维护。

4.设计一种适用于某企业的自动化装配生产线。

题目内容：

针对某航空部件制造企业，设计一条自动化装配生产线，生产线应具备以下特点：

高速、高精度装配；

适用于不同型号的航空部件装配；

自动化程度高，减少人工干预；

具备故障诊断和修复功能。

5.设计一种适用于某企业的自动化检测设备。

题目内容：

为某食品加工企业设计一种自动化检测设备，用于检测食品原料和成品的质量，要求：