2015年制造系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、第一章 緒論1.1. 機(jī)械制造、機(jī)械、系統(tǒng)、自動(dòng)化、機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化的定義是什么？ 機(jī)械制造：將材料或毛坯加工成零件部件或產(chǎn)品的過(guò)程。機(jī)械：由零部件組成的，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、能量、信息傳遞或轉(zhuǎn)換的，具有某種功能 的機(jī)器、設(shè)備或儀器。系統(tǒng)：是由相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約和相互作用的若干組成部分結(jié)合的， 具有某種特定功能的有機(jī)整體。自動(dòng)化：是針對(duì)應(yīng)用對(duì)象用某種控制方法和手段，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作， 使其按預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行操作，而無(wú)需人直接干預(yù)的過(guò)程。機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化：是機(jī)械系統(tǒng)用某種控制方法和手段， 通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) 其功能，使其按預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行操作，而無(wú)需 人直接干預(yù)的過(guò)

2、程。2.2. 系統(tǒng)有哪幾個(gè)共同特性？1.1.目的性2.2.集合性3.3.相關(guān)性4.4.層次性5.5.環(huán)境適應(yīng)性3.3. 機(jī)械制造系統(tǒng)的基本要素？被控制對(duì)象執(zhí)行元器件檢測(cè)元器件調(diào)節(jié)控制裝置4.4. 機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展分為哪四個(gè)階段，各有什么特征？第一階段：剛性自動(dòng)化單元、機(jī)械控制方式2020世紀(jì)40-5040-50年代初，以大量大批生產(chǎn)為主的剛性自動(dòng)化系統(tǒng)和剛性自動(dòng)化單 機(jī)，其特點(diǎn)是高生產(chǎn)率剛性結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品固定生產(chǎn)節(jié)拍固定，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的 改變。第二階段：數(shù)控技術(shù)、單機(jī)數(shù)控2020世紀(jì)50-6050-60年代中期，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)的數(shù)控（NQNQ和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNCCNC技術(shù)。其特點(diǎn)

3、是具有較好的柔性和加工質(zhì)量，應(yīng)用編程技術(shù)即可實(shí) 現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。第三階段：柔性自動(dòng)化2020世紀(jì)60-8060-80年代中期，適用多品種、中小批量生產(chǎn)的柔性制造技術(shù)。包括柔 性制造單元（FMCFMC、柔性制造系統(tǒng)（FMSFMS和柔性加工線（FMLFML。其特點(diǎn)是高的 柔性、質(zhì)量和效率。第四階段：計(jì)算機(jī)集成制造、智能集成自動(dòng)化2020世紀(jì)8080年代至今，仍然面對(duì)多品種、中小批量生產(chǎn)。其技術(shù)為計(jì)算機(jī)集成制 造系統(tǒng)（CIMSCIMS、計(jì)算機(jī)集成制造（CIMCIM）、智能制造、并行工程、敏捷制造、虛 擬制造、快速原型制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造和綠色制造等。其特點(diǎn)是具有更為 廣泛的適應(yīng)性和更大的柔性，

4、并且技術(shù)更具綜合性，學(xué)科更加交叉，涉及的領(lǐng)域 更為廣泛。5.5. 自動(dòng)化的發(fā)展取決于哪幾個(gè)因素？（1 1）客觀的需求是自動(dòng)化發(fā)展的前提（2 2）基礎(chǔ)理論研究是自動(dòng)化發(fā)展的基礎(chǔ)（3 3）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是自動(dòng)化發(fā)展的保證5 5）裝配過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)6 6）輔助過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)7 7）質(zhì)量控制自動(dòng)化子系統(tǒng)8 8）系統(tǒng)控制自動(dòng)化子系統(tǒng)系統(tǒng)建立程序框圖建立期實(shí)現(xiàn)期運(yùn)行期終止期6.6.當(dāng)前制造自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢(shì)有哪幾“化”？（1 1）制造敏捷化（2 2）制造網(wǎng)絡(luò)化（3 3）制造虛擬化（4 4）制造智能化（5 5）制造全球化（6 6）制造綠色化7.7.自動(dòng)化制造系統(tǒng)可分為哪八個(gè)子系統(tǒng)?1 1）毛坯制備自動(dòng)

5、化子系統(tǒng)2 2）熱處理過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)3 3）儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)4 4）機(jī)械加工自動(dòng)化子系統(tǒng)第二章機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)的建立1.1.何謂系統(tǒng)的生命周期？包含哪四個(gè)階段？生命周期：是指一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)從提出建立或改造開(kāi)始到系統(tǒng)脫離運(yùn)行或被新的 系統(tǒng)所代替的終止時(shí)間。四個(gè)階段：建立期、實(shí)現(xiàn)期、運(yùn)行期、終止期2.2.結(jié)合實(shí)例按階段敘述系統(tǒng)建立過(guò)程終 止3.3. 系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則是什么？ 系統(tǒng)分析：（1 1）內(nèi)部條件與外部條件相符合（2 2） 當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益相結(jié)合（3 3） 整體效益和局部效益相結(jié)合（4 4） 定量分析與定性分析相結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)：（1 1）系統(tǒng)整體最優(yōu)原則（2 2） 大概率事件

6、原則（3 3） 反復(fù)斟酌，慎重對(duì)待需求原則（4 4） 目標(biāo)函數(shù)準(zhǔn)確性原則（5 5） 充分掌握信息的原則（6 6） 繼承和理解吸收的原則（7 7） 最大效益的原則（8 8） 盡量簡(jiǎn)化的原則（9 9） 盡可能定量的原則（1010）動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的原則（1111）綜合應(yīng)用多學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)的原則（1212）具有法制觀念原則4.4. 模型的概念是什么？建模有哪幾種方法？建模的原則和注意要點(diǎn)是什么？模型是對(duì)客觀實(shí)體系統(tǒng)的特征要素、有關(guān)信息和變化規(guī)律的一種抽象表達(dá)。它反映了系統(tǒng)某些本質(zhì)屬性，描述了實(shí)體系統(tǒng)各要素之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)與環(huán) 境之間的相互作用。建模方法： 機(jī)理建模法：一般特殊推理演繹法 實(shí)驗(yàn)建模法：特

7、殊一般邏輯歸納法 綜合建模法：有機(jī)結(jié)合 建模原則：簡(jiǎn)明性；正確性可靠性；實(shí)用性注意要點(diǎn)：目的要明確；方法要恰當(dāng)；結(jié)果要驗(yàn)證5.5. 自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的基本內(nèi)容和三個(gè)步驟？建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并將數(shù)學(xué)模型輸入給計(jì)算機(jī)進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)”，以達(dá)到分析、 研究、設(shè)計(jì)系統(tǒng)或訓(xùn)練人員的目的。1 1）建模階段2 2 ）模型變換階段3 3 ）模型試驗(yàn)階段6.6. 可靠度的計(jì)算，可靠度分配的計(jì)算。7.7. 系統(tǒng)可靠度分配應(yīng)遵循的原則是什么？1 1） 關(guān)鍵子系統(tǒng)，可靠度指標(biāo)應(yīng)高些；2 2）易達(dá)到高可靠度的子系統(tǒng)，其可靠度指標(biāo)可高些；3 3）不易維修、更換的子系統(tǒng)，可靠度指標(biāo)可高些；4 4）易受工作環(huán)境影響的子系統(tǒng)，可

8、靠度指標(biāo)可高些；5 5）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難保證高可靠度的子系統(tǒng)，可靠度指標(biāo)應(yīng)低些；6 6）對(duì)系統(tǒng)可靠性影響不大的子系統(tǒng)，可靠度指標(biāo)應(yīng)低一些。變量總的原則：對(duì)總系統(tǒng)的可靠性影響顯著，對(duì)保證系統(tǒng)性能起主要作用，對(duì)完成執(zhí) 行任務(wù)具有保障作用，容易實(shí)現(xiàn)高可靠度要求所組成的子系統(tǒng)，其可 靠度要高，反之則低第三章制造過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)1.1.控制系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？結(jié)合實(shí)例畫(huà)出控制系統(tǒng)框圖。簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)是由控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象及檢測(cè)與轉(zhuǎn)換裝置所構(gòu)成的2.2. 分析圖3-113-11、3-133-13的控制系統(tǒng)工作原理。根據(jù)控制框圖敘述其控制過(guò)程教材P50P503.3. 分析圖3-263-26和3-3

9、13-31的工作原理。教材P62P624.4. 交、直流伺服電機(jī)的性能從哪六個(gè)方面進(jìn)行比較？（1 1）機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性（2 2）體積、重量和效率（3 3）動(dòng)態(tài)響應(yīng)（4 4） “自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象（5 5）電刷和換向器的滑動(dòng)接觸（6 6）放大器裝置5.5. 試根據(jù)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的組成和分類。組成：（1 1）硬件部分：主機(jī)參數(shù)檢測(cè)和輸出驅(qū)動(dòng)輸入輸出（I/OI/O ）通道人機(jī)交互設(shè)備（2 2）軟件部分：系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件按功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類：? ?數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)? ?直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDCDDC? ?監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCCSCC? ?分布控制系統(tǒng)（DCSDCS? ?現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCSFCS擾動(dòng)通

10、道疥筑常息汩円工藝苗息討理XC祝吟宜開(kāi)功卞西計(jì)劃制定生產(chǎn)調(diào)度恃理成NC IM巾件逮設(shè)備狀爵監(jiān)控作出戶戟件軌fT構(gòu)血鈾件構(gòu)誡1-輸 JT通技術(shù)戚計(jì)鼻機(jī)摂術(shù)網(wǎng)摘技術(shù)it術(shù)響理技木-主要功能：（1 1）程序雙向通訊功能（2 2）信息采集功能：RS-232RS-232協(xié)議的串口模式TCP/IPTCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)模式 各種總線模式（3 3）與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成功能（4 4）數(shù)控程序管理功能：內(nèi)容管理版本管理 流程控制管理 程序內(nèi)部信息管理 權(quán)限設(shè)置（5 5）與PDMPDM系統(tǒng)集成功能6.6.DNCDNC系統(tǒng)的構(gòu)成與主要功能?PNC樂(lè)更7.7.試述企業(yè)多級(jí)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)及各級(jí)功用第一

11、級(jí)計(jì)算機(jī)控制：也稱為工作站級(jí)。該級(jí)計(jì)算機(jī)專門用于控制生產(chǎn)過(guò)程并負(fù)責(zé) 與第二級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)系。第二級(jí)計(jì)算機(jī)控制：也稱為單元級(jí)控制。主要功能是協(xié)調(diào)控制，協(xié)調(diào)在其控制下 的低一級(jí)計(jì)算機(jī)的工作，采集各臺(tái)機(jī)床、觀察點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)， 反過(guò)來(lái)又將各項(xiàng)命令傳送給各加工過(guò)程的觀察點(diǎn)，同時(shí)也向 一臺(tái)上機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)送或接收信息。第三級(jí)計(jì)算機(jī)控制：也稱為車間級(jí)控制。實(shí)現(xiàn)從車間（分廠）的各個(gè)工段采集并 匯總生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)向有關(guān)部門作出報(bào)告。第四級(jí)計(jì)算機(jī)控制：也稱為工廠級(jí)控制。該級(jí)計(jì)算機(jī)采集和匯編來(lái)自工廠所屬各 車間（分廠）的數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)分廠及整個(gè)工廠的工作進(jìn)行匯總， 完成原料價(jià)格分析、生產(chǎn)歷史記錄、管理報(bào)告編制、經(jīng)濟(jì)指

12、標(biāo) 核算等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的綜合管理和自動(dòng)化控制。第四章物料傳輸自動(dòng)化1 1、物料的定向、定位、定量以及標(biāo)識(shí)與跟蹤的作用及方法是什么？ 定向：使雜亂無(wú)序的物料變?yōu)橛行虻拇_定姿態(tài)和方向的過(guò)程方法：人工手動(dòng)完成；自動(dòng)定向：剔除法和矯正法。定位：物料在加工工位或運(yùn)送工位保持和占有正確的位置方法：加工工位、工件的定位一一夾具；傳送過(guò)程中一一專用定位裝置 定量：散料一般以重量、容（體）積等加以定量；件料往往采用計(jì)數(shù)的方式定量。 標(biāo)識(shí)與跟蹤：物料的自動(dòng)識(shí)別是指在沒(méi)有人工干預(yù)下， 對(duì)物料流動(dòng)過(guò)程中某一關(guān) 鍵特性的確定。方法：物料信息可以通過(guò)聲、光、磁、電子等多種介質(zhì)獲取。具體 實(shí)現(xiàn)時(shí)，是在生產(chǎn)的關(guān)鍵部位

13、配置自動(dòng)識(shí)別裝置。 將每一處所獲取 的信息經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸，并進(jìn)行統(tǒng)一處理。從而實(shí)現(xiàn)在整 個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物料的信息跟蹤。2 2、 卷料和棒料上料裝置各分幾種型式，各為什么原理（教材P92P92） 卷料：1 1）杠桿式上料機(jī)構(gòu)；2 2 ）鋼珠式上料機(jī)構(gòu)；3 3）滾輪式上料機(jī)構(gòu)； 棒料：不用送料夾頭：自重送料方式；重錘送料方式；摩擦輪送料方式；用送料夾頭：重錘凸輪送料方式；彈簧凸輪送料方式；圓盤凸輪送料方式 圓柱凸輪送料方式；單獨(dú)電動(dòng)機(jī)送料方式；氣缸送料方式； 油缸送料方式。3 3、 有一個(gè)圓柱形工件，材料為 4545號(hào)鋼，長(zhǎng)度山，直徑為D=40mmD=40mm兩端倒角尺寸為2 2 X 45

14、45 ，擬采用輸料槽靠自重滾送方式。試選擇輸料槽材料，并確 定料槽寬度。若工件直徑變?yōu)?0mm10mm是否還能靠自重滾送？（ 20092009模擬題）4 4、舉例說(shuō)明自動(dòng)導(dǎo)引小車如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)向。自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGVAGV：在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中使用的 AGVAGV大多數(shù)是磁感應(yīng)式 AGVAGV下圖是一種能同時(shí)運(yùn)送兩個(gè)工件的 AGVAGV它由運(yùn)輸小車、地下電纜和控制 器三部分組成。導(dǎo)向原理：小車底部裝有弓形天線3 3,跨設(shè)于以感應(yīng)線4 4為中心且與感應(yīng)線 垂直的平面內(nèi)。感應(yīng)線通以交變電流，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。當(dāng)天線3 3偏離感應(yīng)線任何 一側(cè)時(shí)，天線的兩對(duì)稱線圈中感應(yīng)電壓有差值，誤差信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，驅(qū)動(dòng)左、

15、右 電動(dòng)機(jī)2;2;左、右電動(dòng)機(jī)有轉(zhuǎn)速差，經(jīng)驅(qū)動(dòng)輪 1 1使小車轉(zhuǎn)向，使感應(yīng)線重新位于 天線中心，直至誤差信號(hào)為零。5 5、簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)械手的主要設(shè)計(jì)要求。1 1、手部的設(shè)計(jì)要求（1 1）手部應(yīng)有足夠的夾緊力（2 2）夾持范圍要與工件相適應(yīng)（3 3）夾持精度要高（4 4）夾持動(dòng)作要快速、靈活（5 5）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單緊湊、剛性好、自重輕、易磨損處應(yīng)便于更換，在腕部或臂 部上安裝要方便，更換要迅速。2 2、腕部的設(shè)計(jì)要求（1 1）腕部自由度的選?。? 2）腕部的動(dòng)作要靈活、自重要輕（3 3）腕部運(yùn)動(dòng)位置要淮確3 3、臂部的設(shè)計(jì)要求（1 1）臂部應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕（2 2）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高、慣性要

16、?。? 3）臂部動(dòng)作要靈活（4 4）位置精度要高6 6物料傳輸機(jī)器人的末端執(zhí)行器有哪幾種主要類型，分別是什么原理，各有什 么特點(diǎn)？按結(jié)構(gòu)大致可分為：（1 1）夾鉗式取料手；（2 2）吸附式取料手；（3 3）專用操作器及轉(zhuǎn)換器；（4 4）仿生多指靈巧手。（1 1）夾鉗式取料手：通過(guò)手指的開(kāi)合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的夾持。其中，彈性力手 爪其夾持物體的抓力由彈性元件提供，擺動(dòng)式手爪其爪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是繞固定軸擺 動(dòng)，平動(dòng)式手爪其爪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是平動(dòng)的。（2 2）吸附式取料手：分氣吸附和磁吸附。氣吸附式取料手是利用吸盤內(nèi)的壓力 和大氣壓之間的壓力差工作，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、吸附力均勻的有點(diǎn)；磁吸 附式取料手是利

17、用電磁鐵通電后產(chǎn)生的電磁吸力取料，因此只對(duì)鐵磁物體起作 用，對(duì)不允許有剩磁的零件要禁止使用。機(jī)構(gòu)系統(tǒng)及其運(yùn)行過(guò)程7 7、舉例說(shuō)明機(jī)器人在輸料自動(dòng)化中的應(yīng)用。紙漿成品和鑄鍛件搬動(dòng)；CONSIGHCONSIGH帶視覺(jué)搬運(yùn)系統(tǒng) 8 8、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)由哪幾大部分組成？其中自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械設(shè)備包括哪些裝置和 設(shè)備？自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)由三大類設(shè)施組成：土建設(shè)施、機(jī)械設(shè)施和電氣設(shè)施。機(jī)械設(shè)備一般包括：存儲(chǔ)機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、輸送機(jī)械、貨架、托盤或貨箱等設(shè)備。第五章自動(dòng)化檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)1.1.簡(jiǎn)述檢測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)在制造自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用與功能1 1）確保整個(gè)系統(tǒng)按照設(shè)定的操作順序運(yùn)行。2 2）確保系統(tǒng)生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合質(zhì)量要求

18、。3 3）防止由于系統(tǒng)各組成部分的異常或過(guò)程失誤引起事故。4 4）監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。5 5）對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析和診斷。2.2.試說(shuō)明檢測(cè)監(jiān)控基本單元的組成及各部分的主要作用1 1）在設(shè)備及輔助裝置的選定部位安裝上相應(yīng)的傳感器，來(lái)檢測(cè)設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程 的運(yùn)行狀況信息。2 2）由于傳感器輸出的信號(hào)幅值往往很小，且?guī)в性S多噪聲和干擾信號(hào)，需要對(duì) 信號(hào)進(jìn)行放大、濾波甚至整形等預(yù)處理。3 3）經(jīng)預(yù)處理的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集接口，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等，將信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠接受的格式。4 4）由于輸入計(jì)算機(jī)的信號(hào)是多種因素綜合作用的結(jié)果，難以直接用于被監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)識(shí)別，計(jì)

19、算機(jī)根據(jù)要求，采用相應(yīng)的信號(hào)處理方法，從輸入的信號(hào)中提 取出能夠表征被監(jiān)測(cè)對(duì)象狀態(tài)變化的特征值。5 5）狀態(tài)判別模塊根據(jù)相應(yīng)的判別策略和方法，對(duì)輸入的狀態(tài)特征值進(jìn)行處理（如 果采用智能方法，則需對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練），得出被監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的狀態(tài)，最 后交給推理機(jī)。6 6）推理機(jī)根據(jù)系統(tǒng)初始狀態(tài)及相關(guān)的知識(shí)和數(shù)據(jù)，做出最后決策，并將處理的 結(jié)果和有關(guān)信息上報(bào)給系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)， 如果需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制和調(diào)整，貝U U傳感器組_ /I最大滯環(huán)率ErmhmQ Qomx向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制命令和相關(guān)參數(shù)。33傳感器的輸入輸出特性包括哪些 ？各自含義及在傳感器設(shè)計(jì)或使用中如何考 慮這些特性？傳感器的輸入輸出特

20、性包括靈敏度、線性度、滯環(huán)和動(dòng)特性。1 1）靈敏度：傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出量與輸入量之比。一般情況下，希望靈敏度高 一些，并保持為常數(shù)。但應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的保護(hù)檢測(cè)、位置檢測(cè)等某些場(chǎng)合時(shí)， 有時(shí)并不要求太高的靈敏度，以免引起超前或過(guò)于頻繁的不必要的動(dòng)作。2 2）非線性度誤差：傳感器輸出量和輸入量的關(guān)系曲線與理想曲線偏離的程度。Q Qomax通常希望傳感器具有優(yōu)良的線性度， 對(duì)線性度較差的輸出，必要時(shí)可采取“線性 化”的措施。在小尺寸、位移、厚度、外形等參數(shù)檢測(cè)是，要求傳感器在工作區(qū) 有較好的線性度。3 3）滯環(huán)：由于材料性能、制造工藝等原因，當(dāng)輸入增加（加載）或減少（卸載） 時(shí)，傳感器的上升曲線和下

21、降曲線不重合，即特性不一致，形成滯環(huán)。一般都希望盡量減小滯環(huán)鎖引起的輸出誤差， 但在某些場(chǎng)合也可利用這個(gè)特性滿 足特殊的要求。4 4）動(dòng)特性：指?jìng)鞲衅鲗?duì)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性。表達(dá)：傳遞函數(shù)；分析方法：頻率法； 要 求：響應(yīng)快、失真小、死區(qū)小、穩(wěn)定度大。4.4. 畫(huà)圖說(shuō)明應(yīng)變式測(cè)力傳感器的工作原理。教材P168P1685.5. 舉例說(shuō)明物料傳送線上如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單零件的形狀識(shí)別。教材P170P1706.6. 簡(jiǎn)要說(shuō)明加工誤差檢測(cè)與補(bǔ)償系統(tǒng)的基本組成和工作原理。教材P174P1741 1）通過(guò)在線檢測(cè)加工尺寸的變化檢測(cè)刀具的磨損和破損。2 2）刀具狀態(tài)在線檢測(cè)。Q Qomax7.7.對(duì)于自動(dòng)

22、檢測(cè)，你還能舉出哪些自動(dòng)生產(chǎn)線上的應(yīng)用實(shí)例？教材P176,P176,3 3）刀具狀態(tài)的智能化在線監(jiān)控系統(tǒng)。第六章 裝配自動(dòng)化1.1. 裝配、裝配工藝過(guò)程、裝配工藝規(guī)程、裝配自動(dòng)化的概念是如何定義的？1 1）裝配：按技術(shù)要求將零件進(jìn)行組合、連接成部件、復(fù)合件或成品的過(guò)程。2 2）裝配工藝過(guò)程：裝配的方法、路線及內(nèi)容的安排。包括裝配、調(diào)整、檢測(cè)、試驗(yàn)。3 3）裝配工藝規(guī)程：將裝配工藝過(guò)程按一定格式以文件的形式固定下來(lái)的過(guò)程。4 4）裝配自動(dòng)化：對(duì)某種產(chǎn)品用某種控制方法和手段，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其按預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行裝配，而無(wú)需人直接干預(yù)的過(guò)程。2.2. 自動(dòng)化裝配系統(tǒng)分為哪兩種類型？1 1）剛

23、性自動(dòng)裝配：裝配對(duì)象不可變換，產(chǎn)品規(guī)格不可調(diào)整。2 2）柔性自動(dòng)裝配：裝配對(duì)象可變換，產(chǎn)品規(guī)格在一定范圍內(nèi)可調(diào)整。3.3. 自動(dòng)化裝配對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)工藝性、裝配工具、傳輸機(jī)構(gòu)提出那些要求？1 1）結(jié)構(gòu)工藝性：1.1. 零件幾何形狀盡量規(guī)則，結(jié)構(gòu)要便于自動(dòng)傳輸、自動(dòng)上料和定向識(shí)別。2.2. 零件結(jié)構(gòu)要便于夾持，剛度要滿足夾持力的要求，受力后的變形應(yīng)在彈性 范圍內(nèi)，而且變形量不應(yīng)給裝配帶來(lái)困難。3.3. 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免采用在自動(dòng)上料時(shí)相互鑲嵌等不易順利分開(kāi) 的結(jié)構(gòu)。4.4. 設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮零件裝配的初始連接時(shí)易于導(dǎo)入，如設(shè)計(jì)倒角、錐面等。5.5. 應(yīng)盡量采用便于裝配的聯(lián)接方式，而且盡可能的

24、減少零件數(shù)量。6.6. 零件設(shè)計(jì)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化，這樣可以減少裝配工裝的種 類。7.7. 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮統(tǒng)一的裝配方向，減少翻轉(zhuǎn)裝配次數(shù)。2 2）裝配工具：1.1. 根據(jù)總體布局、零件結(jié)構(gòu)尺寸和幾何形狀及質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性等合理選擇機(jī)械 手、機(jī)器人還是其它結(jié)構(gòu)裝置抓取或推進(jìn)零件裝配。2.2. 機(jī)械手或機(jī)器人的手腕夾爪的夾緊力要與零件的允許變形量和零件表面 精度的要求相匹配。應(yīng)盡量避免抓取零件精加工表面，如果無(wú)法避免時(shí)， 不得損壞零件表面精度，并且?jiàn)A爪要采取保護(hù)措施。3.3. 在計(jì)算裝配工具對(duì)零件的夾緊力時(shí)，應(yīng)考慮裝配力和零件的重力，其裝配 力與零件的配合種類有直接關(guān)系。4.4. 機(jī)械

25、手或機(jī)器人手腕移動(dòng)時(shí)一定要平穩(wěn)，注意慣性力，接近裝配位置時(shí)要 減速。5.5. 在零件初始裝入時(shí)，裝配工具在裝配力的作用下應(yīng)有一定的柔性，發(fā)生異常應(yīng)發(fā)報(bào)警信號(hào)。3 3）傳輸機(jī)構(gòu)和整體布局：1.1.傳輸機(jī)構(gòu)方便零件的傳輸和定向。2.2. 零件傳輸?shù)窖b配位置時(shí)，準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)及安全保護(hù)系統(tǒng)，不到位不能發(fā) 生裝配指令。3.3. 如果采用柔性自動(dòng)化裝配，應(yīng)考慮傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的柔性，以適應(yīng)零件品 種規(guī)格的變換。4.4. 零件的傳輸和自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮盡量減少振動(dòng)和噪聲。5.5. 在考慮自動(dòng)化裝配線時(shí)，應(yīng)考慮裝配中的自動(dòng)檢測(cè)、清理、不合格零件的 自動(dòng)識(shí)別和剔除、故障診斷和報(bào)警等。6.6. 總體平面布

26、置時(shí)充分利用現(xiàn)有面積、計(jì)算好裝配的節(jié)拍和設(shè)備及工位的數(shù) 量。7.7. 對(duì)于單件小批生產(chǎn)的柔性自動(dòng)化裝配的選配法， 應(yīng)做好分組選配的裝配方 式的設(shè)計(jì)，分組選配即是組內(nèi)的完全互換法CTA.0VACTBOAAACTCOAA/-CTAiAAdCTCLAAACTOcAAA匚TDLAAA曲下起動(dòng)披扭A ftJ K.鍛電器J接過(guò)+ SJ U :工盤的兩平挖亂卓J工位的壓龍*1缸 的業(yè)妬霹 CTA,. CTBjfll CTCeJa* 三令*t 卸活塞由現(xiàn)在同機(jī)、晌和門點(diǎn)蠱動(dòng).竄為主鋰識(shí)別開(kāi)其或稱為度保護(hù)并JG 斤兀閉即說(shuō)明曲度完細(xì),三牛r舸可以工柞.三缸括塞進(jìn)給石分別列這三牛弊點(diǎn)* 因儲(chǔ)三個(gè)nftrmr程不相

27、同所分也賓達(dá)輒、 皿和口血井榕仃程開(kāi)X Mi.工嘰和亦L樂(lè)住 便軀Jfe器、Jr科右於別揀進(jìn)當(dāng)宀、上利灸接通后、則人其3工也的 電猶痔CTAi. CTBi*! ETG尿硼換向.世得 三十叫甑尼J4J.三rtL后擔(dān)”好劇申住三片起點(diǎn)疔程開(kāi)關(guān) 曲、和哉時(shí)接通冋壞工作臺(tái)在起的位置 的處電歸 曹佚得電出閥crn城換向.分度 氣fir由山點(diǎn)向山點(diǎn)前進(jìn).分度氣知到達(dá)dx聶壓住打程開(kāi)冀xdxp則 分度完年，同吋阪住定覆識(shí)別開(kāi)關(guān) W 4!硝闋 屁at按向，吒釘活塞退回口分度r和退回甘尿住起點(diǎn) 也 的抒程開(kāi)誥說(shuō)“起動(dòng)堆電黠片.和進(jìn)打下一衣工作得環(huán).5.5.電磁振動(dòng)送料裝置，當(dāng)物體不騰空時(shí)，保證爬升的條件是什么？

28、（即當(dāng)滑道 以加速度為ashash斜上方運(yùn)動(dòng)和以加速度為ajaj斜下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)加速度提出何種 要求？）6.2076.207球軸承的自動(dòng)裝配要經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)過(guò)程？并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。1 1）合套：從選配機(jī)送來(lái)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)首先要合裝在一起。2 2）撥內(nèi)環(huán)：軸承環(huán)從合套工位運(yùn)送到下一工位的過(guò)程中，由于底面與軌道摩擦的結(jié)果，內(nèi)環(huán)總是沿運(yùn)送方向偏靠在前進(jìn)的后方，為了便于裝配機(jī)構(gòu)的配置，希望內(nèi)環(huán)垂直于運(yùn)送方向偏靠在外環(huán)上，所以在裝入鋼球以前，需用力Q Q將內(nèi)環(huán)撥到所需的位置上。3 3）裝入鋼球：在內(nèi)、外環(huán)的弧形空間內(nèi)裝入規(guī)定數(shù)量的鋼球，裝球過(guò)程中，往 1JioJ2IJ4CTItAAA往最后一粒鋼球會(huì)堆積在其他鋼球

29、上面，所以需有壓球機(jī)構(gòu)將最后一粒鋼球 壓進(jìn)去。4 4）將內(nèi)環(huán)撥到中心位置：將內(nèi)環(huán)撥向中心時(shí)，常常會(huì)碰到最外邊兩粒鋼球之間 的距離B B小于內(nèi)環(huán)溝道直徑dg的情況，這時(shí)需在外環(huán)上加以一定的壓力 P,P, 使之產(chǎn)生一定程度的彈性形變，使尺寸 B B增大，然后內(nèi)環(huán)便可在徑向力 N N的 作用下順利地?fù)艿街行奈恢蒙稀? 5）分球：用分球器將鋼球均勻分布在溝道圓周上，應(yīng)將內(nèi)、外環(huán)適當(dāng)固定，以 免整個(gè)軸承移動(dòng)或受力抬起。同時(shí)從上一工位運(yùn)送到分球工位時(shí)，應(yīng)注意保 持圖（d d）所示的正確位置，否則，如果軸承在圓周上錯(cuò)位后，可能使分球叉 正頂著鋼球，以致裝配工作無(wú)法進(jìn)行，甚至導(dǎo)致故障。6 6）裝入保持架：圖，

30、當(dāng)采用鋼制兩半保持架時(shí)，一般均先裝下半保持架，再裝上半保持架，然后進(jìn)行扣合、焊接或鉚合。這一過(guò)程有時(shí)需在2-32-3個(gè)工位上進(jìn)行。第七章汽車變速箱殼體制造自動(dòng)化系統(tǒng)（AGS-MAS的總體設(shè)計(jì)1.1. 變速箱殼體加工的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)是如何選擇的？為什么？粗基準(zhǔn)：其一，為保證主要軸承孔的加工余量均勻，以軸承孔作為粗基準(zhǔn)。此方 式夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件定位后需加輔助支撐，工件加工放置穩(wěn)定性較差。其二， 是在變速箱殼體的毛坯上鑄出作為粗基準(zhǔn)的工藝凸臺(tái)，為此要求工藝凸臺(tái)至主要 加工表面保持嚴(yán)格的尺寸和精度，這種粗基準(zhǔn)的選擇可保證主要加工平面和軸承 孔有足夠的加工余量，并使加工余量均勻，工件放置穩(wěn)定。故采用第

31、二種粗基準(zhǔn) 選擇方案。精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)的選擇是變速箱殼體結(jié)合平面和兩個(gè)工藝孔， 此方案可使夾具結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、裝夾工件方便可靠，即一面兩銷的定位方式。但設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)不 重合，殼體前、后端面對(duì)軸承孔垂直度的精度不易保證。故決定將變速箱殼體的 兩個(gè)工藝孔安排在箱體的同一側(cè)，這既可滿足定位精度，又可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 容易調(diào)整。2.2. 變速箱殼體自動(dòng)化制造系統(tǒng)的加工工序是如何安排的？1 1）銑削加工上蓋連接平面、鉆擴(kuò)鉸兩個(gè)定位工藝銷孔。2 2）銑削輸送棘爪平面、銑削前端面、前端面上螺紋孔的鉆孔和攻絲。3 3）銑軸承孔兩端面、軸承孔端面上螺紋孔的鉆孔和攻絲、鉆擴(kuò)鉸倒車軸承孔4 4）鏜軸承軸承孔、精銑加

32、工軸承孔端面。5 5）上蓋連接平面螺紋孔的鉆孔和攻絲。3.3.銑削變速箱殼體上蓋結(jié)合面與精銑前后端面的夾具是如何工作的？由工件交換機(jī)構(gòu)將工件從物料 傳輸機(jī)構(gòu)推送到夾具2 2、3 3、4 4支撐板 上，并由氣動(dòng)裝置將其推向前和向 左，使工件工藝凸臺(tái)緊靠支撐板前面 及左面，油缸7 7輔助頂緊工件，壓板 1 1、5 5在油缸8 8、6 6作用下夾緊工件， 完成工件的安裝。此夾具工作時(shí)以箱體連接平面和兩 個(gè)工藝孔做預(yù)定位。支撐板與上蓋 連接平面預(yù)留1mm1mm間隙。齒條活塞 桿3 3、6 6通過(guò)齒輪5 5是心軸1 1、4 4傳 I I入軸承孔限制4 4個(gè)自由度。用四個(gè)相同的油缸7 7,首先通過(guò)彈簧使傾

33、 斜角為7 7的斜楔頂起四個(gè)相同的支 撐釘9 9，保證4 4個(gè)支撐釘與工件接 觸，并將上蓋結(jié)合平面托平，然后 油缸鎖緊。另由削邊銷8 8限制一個(gè) 移動(dòng)自由度。夾緊點(diǎn)在箱體頂部。4.4.變速箱殼體自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制管理系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流控制過(guò)程是如何進(jìn) 行的？（圖見(jiàn)教材P231P231）分三個(gè)過(guò)程：1 1）過(guò)程名：作業(yè)計(jì)劃管理輸入流：原始數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)輸出流：原始數(shù)據(jù)、控制協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖形過(guò)程邏輯：根據(jù)加工任務(wù)單和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)按優(yōu)化規(guī)則編制作業(yè)計(jì)劃，對(duì)系 統(tǒng)的工藝設(shè)備資源進(jìn)行分配和平衡后，形成可供實(shí)施的作業(yè)計(jì)劃；監(jiān)督作業(yè) 計(jì)劃的執(zhí)行；輸出圖形和報(bào)表。2 2）過(guò)程名：過(guò)程協(xié)調(diào)

34、控制輸入流：控制協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)輸出流：狀態(tài)數(shù)據(jù)過(guò)程邏輯：根據(jù)作業(yè)計(jì)劃，根據(jù)優(yōu)化原則，協(xié)調(diào)控制各設(shè)備的運(yùn)行，并盡量 減少因故障阻礙作業(yè)計(jì)劃的實(shí)施，保證計(jì)劃的順利完成，檢測(cè)監(jiān)控各種設(shè)備， 并向上級(jí)匯報(bào)加工完成情況。3 3）過(guò)程名：仿真過(guò)程輸入流：原始數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸出流：仿真數(shù)據(jù)過(guò)程邏輯：根據(jù)輸入的原始數(shù)據(jù)和具有各種知識(shí)和規(guī)則庫(kù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù) 邊界條件和仿真模型進(jìn)行計(jì)算，給出仿真結(jié)果，指導(dǎo)作業(yè)計(jì)劃的制定。5.5. 變速箱殼體自動(dòng)化制造系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度模型是如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的？（圖見(jiàn)教材P233AGS-MAAGS-MA控制管理系統(tǒng)中對(duì)零件生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的管理分為三個(gè)階段 ：1 1）初始作業(yè)分配：主要是根據(jù)

35、任務(wù)訂單的輸入、單元生產(chǎn)作業(yè)班次計(jì)劃的制定 和工時(shí)定額自學(xué)習(xí)的維護(hù)調(diào)整來(lái)完成。2 2）靜態(tài)調(diào)度：主要是完成零件的最優(yōu)分組，對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行最優(yōu)排序。3 3）動(dòng)態(tài)調(diào)度：主要是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，對(duì)零件生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)排序，并對(duì) 系統(tǒng)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度與控制。實(shí)現(xiàn)過(guò)程：系統(tǒng)管理員輸入生產(chǎn)任務(wù)單，并對(duì)其合法性進(jìn)行驗(yàn)證，然后又基 本數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)決策支持子系統(tǒng)對(duì)輸入的任務(wù)單進(jìn)行初始作業(yè)分配，分配的結(jié)果由一系列仿真進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果初始作業(yè)分配滿意，則輸出作業(yè)計(jì)劃到靜態(tài)調(diào)度子 系統(tǒng)，否則即可進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方式包括參數(shù)調(diào)整、自動(dòng)分配和表格調(diào)整三種方 式。6.6. 變速箱殼體自動(dòng)化制造系統(tǒng)中刀具是如何識(shí)別的？AGS-M

36、AAGS-MA中刀具的識(shí)別采用軟件記憶法，將刀具上的每一刀座進(jìn)行編號(hào)，得到每 一刀座的“地址”。將刀庫(kù)中的每一個(gè)刀具再編一個(gè)刀具號(hào)，然后在控制系統(tǒng)內(nèi) 部建立一個(gè)刀具數(shù)據(jù)表，將原始狀態(tài)刀具在刀庫(kù)的“地址” 一一填入，并不得再 隨意變動(dòng)。刀庫(kù)上有檢測(cè)裝置，可以讀出刀庫(kù)在換刀位置的地址。取刀時(shí)，控制 系統(tǒng)根據(jù)刀具號(hào)在刀具數(shù)據(jù)表中找出該刀具地址，按優(yōu)化原則轉(zhuǎn)動(dòng)刀庫(kù)，當(dāng)?shù)稁?kù)上的檢測(cè)裝置讀出的地址與取刀地址一致時(shí)， 刀具便停在換刀位置上，等待換刀； 若欲將換下的刀具送回刀庫(kù)，也不必尋找刀具原位，只要按優(yōu)化原則送到任意空 位即可，控制系統(tǒng)將根據(jù)此時(shí)換刀位置的地址跟新刀具數(shù)據(jù)表，并記住刀具在刀庫(kù)中新的位置地址

37、。7.7. 變速箱殼體自動(dòng)化制造系統(tǒng)的實(shí)施要點(diǎn)包括哪幾個(gè)部分？（教材P237P237）1.1. 總體設(shè)計(jì)（1 1）可行性分析與論證。（2 2）工藝方案試切削試驗(yàn)。（3 3）生產(chǎn)工藝流程確定。（4 4）總體方案初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。（5 5）系統(tǒng)各部分主要軟硬件的配置確定。（6 6）系統(tǒng)平面布置圖確定。2.2. 加工單元的配置（1 1）根據(jù)總體要求，加工單元的改造設(shè)計(jì)：提高加工單元工作可靠性的改進(jìn)設(shè)計(jì)。臥式機(jī)床交換工作臺(tái)的通用性設(shè)計(jì)。 數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床管理工作站的接口及連接要求。加工中心的工件交換裝置的機(jī)械改進(jìn)設(shè)計(jì)及控制操作改進(jìn)設(shè)計(jì)。加工中心根據(jù)系統(tǒng)要求的各種運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)設(shè)計(jì)及控制操作改進(jìn)設(shè)計(jì)。（2 2）臥式加工中心的功能選擇、附件