機(jī)械制造自動化課件

機(jī)械制造自動化技術(shù)

岳彥芳

2010年9月29日1機(jī)械制造自動化技術(shù)

岳彥芳

2010年9月29日1主要參考書《機(jī)械制造自動化技術(shù)》第2版周驥平，林崗主編機(jī)械工業(yè)出版社，2007年11月2主要參考書《機(jī)械制造自動化技術(shù)》第2版2自動化手工生產(chǎn)

機(jī)械化

智能化

無人化第一章概論

自動化3自動化手工生產(chǎn)機(jī)械化智能化

機(jī)械制造自動化是指機(jī)械制造過程中所有環(huán)節(jié)采用自動控制技術(shù)，提高制造全過程的自動化水平，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時和凈潔生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的目標(biāo)。

涉及到機(jī)械制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備的自動控制技術(shù)、物料供輸自動化技術(shù)、刀具轉(zhuǎn)換自動化技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量自動檢測技術(shù)和自動裝配技術(shù)等。是一種動態(tài)發(fā)展的交叉學(xué)科。第一節(jié)基本概念和主要內(nèi)容一、基本概念自動化一詞的含義十分廣泛，它是指采用一切能夠自動開停、自動運行、自動檢測、自動調(diào)節(jié)等手段來代替人力直接操作各種機(jī)器，自動完成制造全過程的系統(tǒng)。4機(jī)械制造自動化是指機(jī)械制造過程中所有環(huán)節(jié)采用

對提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率、降低制造成本、減輕勞動強(qiáng)度、提高制造系統(tǒng)的適應(yīng)性具有十分重要的意義。

機(jī)械制造業(yè)要實現(xiàn)自動化，比其它制造業(yè)要困難的多主要原因：制造對象復(fù)雜且變化較大、精度要求高、受力大、轉(zhuǎn)運難……

需要各種各樣的上料、卸料、定向、定位、夾緊握持、運送、識別、測量等自動化機(jī)構(gòu)5對提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率、降低制造成本、減自動化的級別：工步自動化：自動完成切削、夾緊、傳動等單一工步的動作（螺紋、凸輪加工）工序自動化：工步自動化＋各工步間連接動作的自動完成（自動機(jī)）工藝過程自動化：全部工序及其連接動作的自動化（自動生產(chǎn)線）制造過程自動化：一個產(chǎn)品的多個工藝及其連接動作的自動化（自動化車間、工廠）6自動化的級別：6二、機(jī)械制造自動化的主要內(nèi)容

廣義的機(jī)械制造涉及毛坯制備、物料儲運、加工、熱處理、檢驗、裝配…

本課程主要指機(jī)加工、裝配及其與此緊密相關(guān)的過程，主要有：

1)機(jī)械加工自動化技術(shù)：上下料、裝夾、加工、換刀… 2)物料儲運過程自動化技術(shù)：毛坯、在制品、刀具、夾具

3)裝配自動化技術(shù)：零件供應(yīng)＋裝配過程

4)質(zhì)量控制自動化技術(shù):零件、產(chǎn)品、刀具的檢測12347二、機(jī)械制造自動化的主要內(nèi)容12347帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展縮短生產(chǎn)周期85%單件小批95%時間待加工提高經(jīng)濟(jì)效益提高勞動者素質(zhì)降低勞動強(qiáng)度

機(jī)械制造自動化的作用有利于產(chǎn)品更新提高生產(chǎn)率

提高產(chǎn)品質(zhì)量

8帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展縮短生產(chǎn)周期提高經(jīng)濟(jì)效益提高勞動降低勞動強(qiáng)第二節(jié)機(jī)械制造自動化的類型一、機(jī)械制造自動化系統(tǒng)的構(gòu)成（錄像）

人+產(chǎn)品+信息+能量+物流

從系統(tǒng)的觀點來看，一般的機(jī)械制造自動化系統(tǒng)主要由以下四個部分構(gòu)成：加工系統(tǒng)：切削、排屑、清洗、測量工件支撐系統(tǒng)：工件的運輸、儲存刀具支撐系統(tǒng)：刀具的裝配、刃磨、預(yù)調(diào)、交換、儲存控制與管理系統(tǒng)：對制造過程的監(jiān)控、協(xié)調(diào)、管理9第二節(jié)機(jī)械制造自動化的類型一、機(jī)械制造自動化系統(tǒng)的構(gòu)成（錄二、自動化的分類按制造過程分（錄像1）按設(shè)備分：（錄像2）按控制方式分：機(jī)械控制

AE

數(shù)字控制D計算機(jī)C智能控制機(jī)電液控制B10二、自動化的分類機(jī)械控制AE數(shù)字控制D計算機(jī)C智能控制一、自動控制的基本構(gòu)成與要求

1.自動控制的構(gòu)成指令存儲裝置指令控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞及轉(zhuǎn)換裝置自動控制系統(tǒng)構(gòu)成部分第三節(jié)機(jī)械制造自動化的控制方式

11一、自動控制的基本構(gòu)成與要求指令存儲裝置指令控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令存儲裝置：

1、集中存儲：凸輪軸、穿孔帶、磁盤……

2、分散存儲：限位開關(guān)、壓力傳感器、繼電器……指令控制裝置：擋塊碰限位開關(guān)、達(dá)到壓力啟動泄壓閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)：電磁鐵、控制電機(jī)、液壓缸……傳遞與轉(zhuǎn)換裝置：多數(shù)情況下傳遞的信息需要變換。如：非電信號——電信號模擬信號——數(shù)字信號弱信號——強(qiáng)信號12指令存儲裝置：12

2.基本要求

（1）保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作或整個加工過程能夠自動進(jìn)行。 （2）各單機(jī)應(yīng)具有相對獨立的自動控制裝置，同時還應(yīng)便于和總控制系統(tǒng)相匹配。 （3）柔性加工設(shè)備的自動控制系統(tǒng)要和加工品種的變化相適應(yīng)。（4）自動控制系統(tǒng)應(yīng)力求簡單可靠。13 2.基本要求13

（5）能夠適應(yīng)工作環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 （6）應(yīng)設(shè)置反映各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)的信號及報警裝置。 （7）安裝調(diào)試、維修方便。 （8）控制裝置及管線布置要安全合理，整齊美觀。 （9）自動控制方式要與工廠的技術(shù)水平、管理水平、經(jīng)濟(jì) 效益及工廠近期生產(chǎn)發(fā)展趨勢相適應(yīng)。

14 （5）能夠適應(yīng)工作環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。141開環(huán)控制2閉環(huán)控制3分散控制：動作順序進(jìn)行4集中控制（圖1）5程序控制：固定、可變程序6數(shù)字控制：NC系統(tǒng)，邏輯、位移、速度7計算機(jī)控制：對信息加工、邏輯判斷設(shè)備、生產(chǎn)線、車間3.自動控制方式151開環(huán)控制2閉環(huán)控制3分散控制：動作順序進(jìn)行4集中控制（圖1復(fù)習(xí)思考題1、機(jī)械化、自動化、智能化的區(qū)別？2、機(jī)械制造中的自動化級別分幾類？它們的區(qū)別與聯(lián)系。3、機(jī)械制造自動化的主要內(nèi)容有哪些？4、機(jī)械制造自動化的基本構(gòu)成與要求？5、自動控制方式有哪些？各有什么特點？16復(fù)習(xí)思考題1、機(jī)械化、自動化、智能化的區(qū)別？16機(jī)械制造自動化技術(shù)

岳彥芳

2010年9月29日17機(jī)械制造自動化技術(shù)

岳彥芳

2010年9月29日1主要參考書《機(jī)械制造自動化技術(shù)》第2版周驥平，林崗主編機(jī)械工業(yè)出版社，2007年11月18主要參考書《機(jī)械制造自動化技術(shù)》第2版2自動化手工生產(chǎn)

機(jī)械化

智能化

無人化第一章概論

自動化19自動化手工生產(chǎn)機(jī)械化智能化

機(jī)械制造自動化是指機(jī)械制造過程中所有環(huán)節(jié)采用自動控制技術(shù)，提高制造全過程的自動化水平，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時和凈潔生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的目標(biāo)。

涉及到機(jī)械制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備的自動控制技術(shù)、物料供輸自動化技術(shù)、刀具轉(zhuǎn)換自動化技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量自動檢測技術(shù)和自動裝配技術(shù)等。是一種動態(tài)發(fā)展的交叉學(xué)科。第一節(jié)基本概念和主要內(nèi)容一、基本概念自動化一詞的含義十分廣泛，它是指采用一切能夠自動開停、自動運行、自動檢測、自動調(diào)節(jié)等手段來代替人力直接操作各種機(jī)器，自動完成制造全過程的系統(tǒng)。20機(jī)械制造自動化是指機(jī)械制造過程中所有環(huán)節(jié)采用

對提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率、降低制造成本、減輕勞動強(qiáng)度、提高制造系統(tǒng)的適應(yīng)性具有十分重要的意義。

機(jī)械制造業(yè)要實現(xiàn)自動化，比其它制造業(yè)要困難的多主要原因：制造對象復(fù)雜且變化較大、精度要求高、受力大、轉(zhuǎn)運難……

需要各種各樣的上料、卸料、定向、定位、夾緊握持、運送、識別、測量等自動化機(jī)構(gòu)21對提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率、降低制造成本、減自動化的級別：工步自動化：自動完成切削、夾緊、傳動等單一工步的動作（螺紋、凸輪加工）工序自動化：工步自動化＋各工步間連接動作的自動完成（自動機(jī)）工藝過程自動化：全部工序及其連接動作的自動化（自動生產(chǎn)線）制造過程自動化：一個產(chǎn)品的多個工藝及其連接動作的自動化（自動化車間、工廠）22自動化的級別：6二、機(jī)械制造自動化的主要內(nèi)容

廣義的機(jī)械制造涉及毛坯制備、物料儲運、加工、熱處理、檢驗、裝配…

本課程主要指機(jī)加工、裝配及其與此緊密相關(guān)的過程，主要有：

1)機(jī)械加工自動化技術(shù)：上下料、裝夾、加工、換刀… 2)物料儲運過程自動化技術(shù)：毛坯、在制品、刀具、夾具

3)裝配自動化技術(shù)：零件供應(yīng)＋裝配過程

4)質(zhì)量控制自動化技術(shù):零件、產(chǎn)品、刀具的檢測123423二、機(jī)械制造自動化的主要內(nèi)容12347帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展縮短生產(chǎn)周期85%單件小批95%時間待加工提高經(jīng)濟(jì)效益提高勞動者素質(zhì)降低勞動強(qiáng)度

機(jī)械制造自動化的作用有利于產(chǎn)品更新提高生產(chǎn)率

提高產(chǎn)品質(zhì)量

24帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展縮短生產(chǎn)周期提高經(jīng)濟(jì)效益提高勞動降低勞動強(qiáng)第二節(jié)機(jī)械制造自動化的類型一、機(jī)械制造自動化系統(tǒng)的構(gòu)成（錄像）

人+產(chǎn)品+信息+能量+物流

從系統(tǒng)的觀點來看，一般的機(jī)械制造自動化系統(tǒng)主要由以下四個部分構(gòu)成：加工系統(tǒng)：切削、排屑、清洗、測量工件支撐系統(tǒng)：工件的運輸、儲存刀具支撐系統(tǒng)：刀具的裝配、刃磨、預(yù)調(diào)、交換、儲存控制與管理系統(tǒng)：對制造過程的監(jiān)控、協(xié)調(diào)、管理25第二節(jié)機(jī)械制造自動化的類型一、機(jī)械制造自動化系統(tǒng)的構(gòu)成（錄二、自動化的分類按制造過程分（錄像1）按設(shè)備分：（錄像2）按控制方式分：機(jī)械控制

AE

數(shù)字控制D計算機(jī)C智能控制機(jī)電液控制B26二、自動化的分類機(jī)械控制AE數(shù)字控制D計算機(jī)C智能控制一、自動控制的基本構(gòu)成與要求

1.自動控制的構(gòu)成指令存儲裝置指令控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞及轉(zhuǎn)換裝置自動控制系統(tǒng)構(gòu)成部分第三節(jié)機(jī)械制造自動化的控制方式

27一、自動控制的基本構(gòu)成與要求指令存儲裝置指令控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)指令存儲裝置：

1、集中存儲：凸輪軸、穿孔帶、磁盤……

2、分散存儲：限位開關(guān)、壓力傳感器、繼電器……指令控制裝置：擋塊碰限位開關(guān)、達(dá)到壓力啟動泄壓閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)：電磁鐵、控制電機(jī)、液壓缸……傳遞與轉(zhuǎn)換裝置：多數(shù)情況下傳遞的信息需要變換。如：非電信號——電信號模擬信號——數(shù)字信號弱信號——強(qiáng)信號28指令存儲裝置：12

2.基本要求

（1）保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作或整個加工過程能夠自動進(jìn)行。 （2）各單機(jī)應(yīng)具有相對獨立的自動控制裝置，同時還應(yīng)便于和總控制系統(tǒng)相匹配。 （3）柔性加工設(shè)備的自動控制系統(tǒng)要和加工品種的變化相適應(yīng)。（4）自動控制系統(tǒng)應(yīng)力求簡單可靠。29 2.基本要求13

（5）能夠適應(yīng)工作環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 （6）應(yīng)設(shè)置反映各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)的信號及報警裝置。 （7）安裝調(diào)試、維修方便。 （8）控制裝置及管線布置要安全合理，整齊美觀。 （9）自動控制方式要與工廠的技術(shù)水平、管理水平、經(jīng)濟(jì) 效益及工廠近期生產(chǎn)發(fā)展趨勢相適應(yīng)。

30 （5）能夠適應(yīng)工作環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。141開環(huán)控制2閉環(huán)控制3分散控制：動作順序進(jìn)行4集