先进制造技术——制造自动化1讲最终版.ppt

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1、制造自动化机械与动力工程学院机械制造及其自动化研究室制造过程自动化概述自动化制造系统的组成网络化制造技术虚拟制造技术新一代自动化加工装备技术自动化制造系统的定义由一定范围的被加工对象、一定柔性和自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。概述自动化制造系统的概念模式概述自动化制造系统定义的内涵具有一定技术水平和决策能力的人一定范围的被加工对象信息流及其控制系

2、统能量流及其控制系统物料流及物料处理系统自动化制造系统的类型刚性半自动化单机——除上下料外，机床可自动完成单个工艺过程的加工循环，如组合机床。调整工作量大，加工质量较差，工人劳动强度大。刚性自动化单机——在上述基础上增加自动上下料装置，需定做或改装。投资少、见效快，通用性差，大量生产常用。刚性自动线——用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。自动化程度高、生产率高，少品种、大量生产。投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。制造自动化技术的主要形

3、式图汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代自动化制造系统的类型刚性综合自动化系统——包括热处理、锻压、焊接、装配、检验、喷漆甚至包装工序的刚性自动线。结构复杂，投资大，建线周期长，更换产品困难，生产效率极高，加工质量稳定，工人劳动强度低。一般数控机床——完成零件一个工序的自动化循环加工。加工中心——在一般数控机床基础上增加刀库和自动换刀装置的数控机床。零件较复杂，需多工序加工，生产批量中等。自动化制造系统的类型混合成组制造单元——采用成组技术原理布置加工设备，包括成组单机、成组单元和成组流水线。数控设备和普通加工

4、设备并存，各自发挥其最大作用。分布式数控系统——采用一台计算机控制若干台CNC机床。系统结构简单，灵活性大、可靠性高、投资小，以软取胜，注重设备的优化利用。柔性制造单元——由1～3台数控机床或加工中心组成，有某种形式的托盘交换装置或工业机器人，由单元计算机进行程序编制和分配、负荷平衡和作业计划控制。占地面积较小，系统结构不很复杂，成本较低，投资较小，可靠性较高，使用及维护均较简单，。品种变化不大，生产批量中等。制造自动化技术的主要形式柔性自动化50年代图焊接机器人综合自动化70年代图综合自动化柔性制造单元示例自动化制

5、造系统的类型柔性制造系统——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、若干台辅助设备（如清洗机、测量机、排屑装置、冷却润滑装置等）和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。最复杂，自动化程度最高。自动化制造系统的类型柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem—FMS）具有一定的生产节拍，工件沿一定的方向顺序传送。图FMS的组成自动仓库工厂计算机中央计算机物流控制计算机运输小车加工单元1加工单元2加工单元n信息传输网络工夹具站自动化制造系统的类型计算机集成制造系统——主要强调信息集

6、成，而不是制造过程物流自动化的最高级别的自动化制造系统。自动化制造系统的组成自动化加工设备组合机床——以通用部件为基础的专用机床。通用部件有：床身、底座、立柱、动力箱、主轴箱、动力滑台等。自动化制造系统的组成自动化加工设备数控机床——由数字信号控制其动作的新型自动化机床，现代数控机床常采用计算机进行控制即CNC。自动化制造系统的组成数控机床类型一般数控机床：数控车床、数控铣床、数控镗铣床等。加工中心：具有刀具库及自动换刀机构、回转工作台、交换工作台等，有的还有可交换式主轴头或卧一立式主轴。车削中心：工件一次安装，几乎

7、能完成所有表面的加工，如内外圆表面、端面、沟槽、内外圆及端面上的螺旋槽、非回转轴心线上的轴向孔、径向孔等。自动化制造系统的组成自动化制造系统的组成工件储运系统工件存储设备——自动化立体仓库由库房、货架、堆垛起重机、外围输送设备、自动控制装置等组成。将物料存放在正确的位置，以便于随时向制造系统供应物料。自动化制造系统的组成工件储运系统工件存储设备——堆垛起重机是立体仓库内部的搬运设备。堆垛起重机可采用有轨或无轨方式，其控制原理与运输小车相似。堆垛机上有检测水移动和升降高度的传感器，辩认货物的位置，一旦找到需要的货位，在

8、水平和垂直方向上制动，货叉将货物自动推入货格，或将货物从货格中取出。自动化制造系统的组成工件储运系统工件输送设备——运输小车有轨小车：沿着铁轨行走的运输工具，有自驱和它驱两种驱动方式。自动化制造系统的组成工件储运系统工件输送设备——运输小车自动导向小车：无人驾驶，以蓄电瓶驱动的物料搬运设备，其行驶路线和停靠位置是可编程的。自动化制造系统的组成工