機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)

岳彥芳

2010年9月29日主要參考書《機(jī)械制造自動(dòng)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月自動(dòng)化手工生產(chǎn)

機(jī)械化

智能化

無(wú)人化第一章概論

自動(dòng)化機(jī)械制造自動(dòng)化是指機(jī)械制造過(guò)程中所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)控制技術(shù)，提高制造全過(guò)程的自動(dòng)化水平，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)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(dòng)控制技術(shù)、物料供輸自動(dòng)化技術(shù)、刀具轉(zhuǎn)換自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)裝配技術(shù)等。是一種動(dòng)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(dòng)化一詞的含義十分廣泛，它是指采用一切能夠自動(dòng)開停、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)等手段來(lái)代替人力直接操作各種機(jī)器，自動(dòng)完成制造全過(guò)程的系統(tǒng)。對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低制造成本、減輕勞動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，比其它制造業(yè)要困難的多主要原因：制造對(duì)象復(fù)雜且變化較大、精度要求高、受力大、轉(zhuǎn)運(yùn)難……

需要各種各樣的上料、卸料、定向、定位、夾緊握持、運(yùn)送、識(shí)別、測(cè)量等自動(dòng)化機(jī)構(gòu)自動(dòng)化的級(jí)別：工步自動(dòng)化：自動(dòng)完成切削、夾緊、傳動(dòng)等單一工步的動(dòng)作（螺紋、凸輪加工）工序自動(dòng)化：工步自動(dòng)化＋各工步間連接動(dòng)作的自動(dòng)完成（自動(dòng)機(jī)）工藝過(guò)程自動(dòng)化：全部工序及其連接動(dòng)作的自動(dòng)化（自動(dòng)生產(chǎn)線）制造過(guò)程自動(dòng)化：一個(gè)產(chǎn)品的多個(gè)工藝及其連接動(dòng)作的自動(dòng)化（自動(dòng)化車間、工廠）二、機(jī)械制造自動(dòng)化的主要內(nèi)容

廣義的機(jī)械制造涉及毛坯制備、物料儲(chǔ)運(yùn)、加工、熱處理、檢驗(yàn)、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(guò)程，主要有：

1)機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù)：上下料、裝夾、加工、換刀… 2)物料儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)：毛坯、在制品、刀具、夾具 3)裝配自動(dòng)化技術(shù)：零件供應(yīng)＋裝配過(guò)程 4)質(zhì)量控制自動(dòng)化技術(shù):零件、產(chǎn)品、刀具的檢測(cè)1234帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展縮短生產(chǎn)周期85%單件小批95%時(shí)間待加工提高經(jīng)濟(jì)效益提高勞動(dòng)者素質(zhì)降低勞動(dòng)強(qiáng)度

機(jī)械制造自動(dòng)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

第二節(jié)機(jī)械制造自動(dòng)化的類型一、機(jī)械制造自動(dòng)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(diǎn)來(lái)看，一般的機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部分構(gòu)成：加工系統(tǒng)：切削、排屑、清洗、測(cè)量工件支撐系統(tǒng)：工件的運(yùn)輸、儲(chǔ)存刀具支撐系統(tǒng)：刀具的裝配、刃磨、預(yù)調(diào)、交換、儲(chǔ)存控制與管理系統(tǒng)：對(duì)制造過(guò)程的監(jiān)控、協(xié)調(diào)、管理二、自動(dòng)化的分類按制造過(guò)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(jì)算機(jī)C智能控制機(jī)電液控制B一、自動(dòng)控制的基本構(gòu)成與要求

1.自動(dòng)控制的構(gòu)成指令存儲(chǔ)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(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成部分第三節(jié)機(jī)械制造自動(dòng)化的控制方式

指令存儲(chǔ)裝置：

1、集中存儲(chǔ)：凸輪軸、穿孔帶、磁盤……

2、分散存儲(chǔ)：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(dòng)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(hào)——電信號(hào)模擬信號(hào)——數(shù)字信號(hào)弱信號(hào)——強(qiáng)信號(hào)

2.基本要求

（1）保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作或整個(gè)加工過(guò)程能夠自動(dòng)進(jìn)行。 （2）各單機(jī)應(yīng)具有相對(duì)獨(dú)立的自動(dòng)控制裝置，同時(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)要和加工品種的變化相適應(yīng)。（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)力求簡(jiǎn)單可靠。

（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(hào)及報(bào)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(dòng)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(shì)相適應(yīng)。

1開環(huán)控制2閉環(huán)控制3分散控制：動(dòng)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(jì)算機(jī)控制：對(duì)信息加工、邏輯判斷設(shè)備、生產(chǎn)線、車間3.