1機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)-概論ppt課件

1、概論.機(jī)械制造系統(tǒng) 三個(gè)特性 三個(gè)角度的定義。 在構(gòu)造方面：制造過程所涉及的硬件包括人員、設(shè)備、物料流、各種輔助安裝等及相關(guān)軟件包括制造實(shí)際、制造技術(shù)和制造信息等組成一個(gè)一致整體。 在功能方面：將制造資源原資料、能源、勞動(dòng)力等轉(zhuǎn)變?yōu)閺U品或半廢品的輸入輸出系統(tǒng)。 在過程方面：涵蓋制造消費(fèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝編制、制造實(shí)施、檢驗(yàn)出廠、產(chǎn)品銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)的制造全過程。一、根本概念機(jī)械制造系統(tǒng)的詳細(xì)籠統(tǒng)是什么？.機(jī)械制造系統(tǒng)的組成圖一臺(tái)正在制造產(chǎn)品的機(jī)床、消費(fèi)線、車間、整個(gè)工廠都可看成不同層次的制造系統(tǒng)，從系統(tǒng)的含義它們并沒有多少差別，都是由加工過程物料流、加工與管理等信息信息流和

2、能量的耗費(fèi)及其流程能量流組成的綜合系統(tǒng)。 .自動(dòng)化，它是指設(shè)計(jì)一種控制設(shè)備來(lái)取代人力操作機(jī)械的動(dòng)作，以到達(dá)各種機(jī)械自動(dòng)、半自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。機(jī)械化與自動(dòng)化的區(qū)別？機(jī)械化執(zhí)行制造過程的根本動(dòng)作由機(jī)械完成。機(jī)械由人操作控制。自動(dòng)化操作控制機(jī)械的動(dòng)作也是由機(jī)器完成。工序中一切根本動(dòng)作都機(jī)械化了，輔助動(dòng)作都自動(dòng)化了，工人對(duì)這一工序作總支配和監(jiān)視工序都自動(dòng)化并有機(jī)相連；工人只對(duì)整個(gè)工藝過程作總支配和監(jiān)視工藝過程自動(dòng)化并自動(dòng)有機(jī)聯(lián)絡(luò)在一同，從原資料到最終廢品都不需求人工干涉。.機(jī)械制造自動(dòng)化的主要內(nèi)容 機(jī)械制造過程中的自動(dòng)化技術(shù)包括：1機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù) 包含上下料自動(dòng)化技術(shù)、裝卡自動(dòng)化技術(shù)、換刀自動(dòng)化技術(shù)

3、、加工自動(dòng)化技術(shù)和零件檢驗(yàn)自動(dòng)化技術(shù)等。2 物料儲(chǔ)運(yùn)過程自動(dòng)化技術(shù) 包含工件儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)、刀具儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)和其他物料儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)等。3裝配自動(dòng)化技術(shù) 包含零部件供應(yīng)自動(dòng)化技術(shù)和裝配過程自動(dòng)化技術(shù)等。4質(zhì)量控制自動(dòng)化技術(shù) 包含零件檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)品檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)和刀具檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)等。機(jī)械制造自動(dòng)化就是在機(jī)械制造過程的一切環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造全過程的自動(dòng)進(jìn)展。毛坯制備、熱處置、物料運(yùn)輸、機(jī)械加工、裝配、輔助過程、質(zhì)量控制、系統(tǒng)控制等.機(jī)械制造自動(dòng)化的作用1 . 縮短消費(fèi)周期2 . 提高消費(fèi)率3提高產(chǎn)質(zhì)量量 4提高經(jīng)濟(jì)效益 5降低勞動(dòng)強(qiáng)度 6提高勞動(dòng)者素質(zhì)7有利于產(chǎn)品更新 8帶

4、動(dòng)相關(guān)技術(shù)的開展消費(fèi)方面人方面技術(shù)方面.二、制造自動(dòng)化的類型1. 加工系統(tǒng) 即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和丈量的自動(dòng)化設(shè)備與安裝；2. 工件支撐系統(tǒng) 即能完成工件保送、搬運(yùn)以及存儲(chǔ)功能的工件供應(yīng)安裝；3. 刀具支撐系統(tǒng) 即包括刀具的裝配、保送、交換和存儲(chǔ)安裝以及刀具的預(yù)調(diào)和管理系統(tǒng)；4. 控制與管理系統(tǒng) 即對(duì)制造過程的監(jiān)控、檢測(cè)、協(xié)調(diào)與管理。機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成信息流.1. 按制造過程分類 毛坯制備過程自動(dòng)化、熱處置過程自動(dòng)化、儲(chǔ)運(yùn)過程自動(dòng)化、機(jī)械加工過程自動(dòng)化、裝配過程自動(dòng)化、輔助過程自動(dòng)化、質(zhì)量檢測(cè)過程自動(dòng)化和系統(tǒng)控制過程自動(dòng)化。2. 按設(shè)備分類 部分動(dòng)作自動(dòng)化、單機(jī)自動(dòng)化、剛性

5、自動(dòng)化、剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)。3. 按控制方式分類 機(jī)械控制自動(dòng)化、機(jī)電液控制自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化、智能控制自動(dòng)化。 機(jī)械制造自動(dòng)化的分類對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化的分類目前并沒有一致的方式；不同的自動(dòng)化類型有著不同的性能特點(diǎn)和不同的運(yùn)用范圍。.機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)與適用范圍不同的自動(dòng)化類型有著不同的性能特點(diǎn)和不同的運(yùn)用范圍，因此應(yīng)根據(jù)需求選擇不同的自動(dòng)化系統(tǒng)。1. 剛性半自動(dòng)化單機(jī) 特點(diǎn)：剛性半自動(dòng)化單機(jī)是一種除上下料外可以自動(dòng)地完成單個(gè)工藝過程加工循環(huán)的機(jī)床。從復(fù)雜程度講，剛性半自動(dòng)化單機(jī)實(shí)現(xiàn)的是加工自動(dòng)化的最低層次。 適用范圍：適用于產(chǎn)品種類變化范圍和

6、消費(fèi)批量都較大的制造系統(tǒng)。缺陷是調(diào)整任務(wù)量大，加工質(zhì)量較差，對(duì)人的依賴性較強(qiáng)，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大。.2. 剛性自動(dòng)化單機(jī)- 特點(diǎn)：它是在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的根底上添加自動(dòng)上下料安裝而構(gòu)成的自動(dòng)化機(jī)床。因此這種機(jī)床實(shí)現(xiàn)的也是單個(gè)工藝過程的全部加工循環(huán)。- 適用范圍：這種機(jī)床往往需求定制或改裝，常用于種類變化很小，但消費(fèi)批量特別大的場(chǎng)所。如組合機(jī)床、公用機(jī)床等。主要特點(diǎn)是投資少、見效快，但通用性差，是大量消費(fèi)中最常見的加工設(shè)備。.3. 剛性自動(dòng)線- 特點(diǎn)：剛性自動(dòng)化消費(fèi)線簡(jiǎn)稱剛性自動(dòng)線是用工件保送系統(tǒng)將各種剛性自動(dòng)化加工設(shè)備和輔助設(shè)備按一定的順序銜接起來(lái)，在控制系統(tǒng)的作用下完成單個(gè)零件加工的復(fù)雜大系

7、統(tǒng)。適用范圍： 在剛性自動(dòng)線上，被加工零件以一定的消費(fèi)節(jié)拍，順序經(jīng)過各個(gè)任務(wù)位置，自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過程和部分檢測(cè)過程。因此，剛性自動(dòng)線具有很高的自動(dòng)化程度，具有一致的控制系統(tǒng)和嚴(yán)厲的消費(fèi)節(jié)拍。適用于少種類、大批量的消費(fèi)中。主要缺陷：投資大，系統(tǒng)調(diào)整周期長(zhǎng)，改換產(chǎn)品不方便。.4. 剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)- 特點(diǎn)：普通情況下，剛性自動(dòng)線只能完成單個(gè)零件的一切一樣工序如切削加工工序，對(duì)于其他自動(dòng)化制造內(nèi)容如熱處置、鍛壓、焊接、裝配、檢驗(yàn)、噴漆甚至包裝卻不能夠全部包括在內(nèi)。包括上述內(nèi)容的復(fù)雜大系統(tǒng)稱為剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。- 適用范圍：它常用于產(chǎn)品比較單一，但工序內(nèi)容多，加工批量特別大的零部件的自

8、動(dòng)化制造。剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，投資強(qiáng)度大，建線周期長(zhǎng)，改換產(chǎn)品困難，但消費(fèi)效率極高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。.沿著箭頭方向分析：自動(dòng)化程度，構(gòu)造，投資，改換產(chǎn)品困難度，調(diào)整周期，消費(fèi)率，工人勞動(dòng)強(qiáng)度的變化.5. 數(shù)控機(jī)床- 特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床Numerical Control Machine Tools用來(lái)完成零件一個(gè)工序的自動(dòng)化循環(huán)加工。它是用代碼化的數(shù)字量來(lái)控制機(jī)床，按照事先編好的程序，自動(dòng)控制機(jī)床各部分的運(yùn)動(dòng)，而且還能控制選刀、換刀、丈量、光滑、冷卻等任務(wù)。 - 適用范圍：適用于復(fù)雜程度不高，加工精度較高，種類多變，且反復(fù)性好的場(chǎng)所。.6. 加工中心- 特點(diǎn)：加工中心Machi

9、ning Center -MC是在普通數(shù)控機(jī)床的根底上添加刀庫(kù)和自動(dòng)換刀安裝而構(gòu)成的一類更復(fù)雜但用途更廣、效率更高的數(shù)控機(jī)床。由于具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀安裝，就可以在一臺(tái)機(jī)床上完成車、銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋、輪廓加工等多個(gè)工序的加工，有利于工序集中。- 適用范圍：零件較復(fù)雜，需求多工序加工的中等批量的消費(fèi)場(chǎng)所。.7. 柔性制造單元FMC所謂柔性，是指一個(gè)制造系統(tǒng)順應(yīng)各種消費(fèi)條件變化的才干，它與系統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自在度。人員柔性是指操作人員能保證加工義務(wù)，完成數(shù)量和時(shí)間要求的順應(yīng)才干。設(shè)備柔性是指機(jī)床能在短期內(nèi)順應(yīng)新零件的加工才干。 FMC實(shí)踐上是數(shù)控加工中心

10、的擴(kuò)展，普通是由加工中心和工業(yè)機(jī)器人各一臺(tái)組成，并由后臺(tái)計(jì)算機(jī)一致作可編程控制- 適用范圍：柔性制造單元常用于種類變化不是很大、消費(fèi)批量中等的消費(fèi)規(guī)模中。.8. 柔性制造系統(tǒng)FMS 普通由數(shù)臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)制導(dǎo)車輛AGV組成，由后臺(tái)計(jì)算機(jī)一致控制。 從功能上有四部分組成：兩臺(tái)以上的數(shù)控加工設(shè)備、一個(gè)自動(dòng)化的物料及刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、假設(shè)干臺(tái)輔助設(shè)備如清洗機(jī)、丈量機(jī)、排屑安裝、冷卻光滑安裝等和一個(gè)由多級(jí)計(jì)算機(jī)組成的控制和管理系統(tǒng)。到目前為止，柔性制造系統(tǒng)是最復(fù)雜、自動(dòng)化程度最高的單一性質(zhì)的制造系統(tǒng)。特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)延續(xù)任務(wù)、易與信息管理系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成更高級(jí)的系統(tǒng)，投資大、構(gòu)造復(fù)雜使得對(duì)操作人員的要

11、求較高。適用于種類變化不大的中等批量消費(fèi)。.三、機(jī)械制造自動(dòng)化的開展歷程及趨勢(shì)發(fā)展階段時(shí)間跨度主要標(biāo)志第一階段從1870年到1950年左右電液控制剛性自動(dòng)化單機(jī)和系統(tǒng)第二階段從1952年到1965年數(shù)控技術(shù)，特別是單機(jī)數(shù)控技術(shù)第三階段從1967年到20世紀(jì)80年代中期數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人組成的柔性制造自動(dòng)化系統(tǒng)第四階段從20世紀(jì)80年代至今計(jì)算機(jī)集成制造和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)機(jī)械制造自動(dòng)化開展歷程.信息化帶動(dòng)機(jī)械制造自動(dòng)化 制造技術(shù)的信息化帶動(dòng)了自動(dòng)化的開展，改動(dòng)了傳統(tǒng)制造自動(dòng)化的概念，使得產(chǎn)品生命周期明顯縮短、產(chǎn)品種類日益增多、產(chǎn)品本錢構(gòu)造發(fā)生變化、產(chǎn)品交貨期不斷縮短。如何帶動(dòng)？ 首先對(duì)制造系

12、統(tǒng)中的信息進(jìn)展存儲(chǔ)和管理建立信息系統(tǒng)，然后將信息技術(shù)運(yùn)用于制造系統(tǒng)產(chǎn)品生命周期全過程和企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，將制造系統(tǒng)的信息以及信息傳輸方式規(guī)范化、數(shù)字化、集成化，提高信息的綜合利用價(jià)值，從而全面提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)才干。建立，運(yùn)用哪些信息？. 機(jī)械制造過程可看成是一個(gè)信息產(chǎn)生、處置和加工的過程。 制造系統(tǒng)中的信息流動(dòng)。 制造系統(tǒng)中的信息流主線一：產(chǎn)品信息主線二：消費(fèi)方案和管理兩條主線存在親密的信息交換.為實(shí)現(xiàn)制造信息描畫的規(guī)范化、數(shù)字化和集成化，需對(duì)制造信息進(jìn)展合理的分類按照制造系統(tǒng)的功能活動(dòng)分類按照信息的生成方式人工輸入信息；自動(dòng)生成信息；半自動(dòng)生成信息。按照信息的適用范圍全局信息在各個(gè)

13、分系統(tǒng)之間共享，如物料清單、消費(fèi)方案等信息。部分信息只在分系統(tǒng)內(nèi)部傳送、處置與運(yùn)用，如設(shè)計(jì)規(guī)范。.ABB公司物聯(lián)網(wǎng). 制造業(yè)信息化的開展使得出現(xiàn)許多先進(jìn)制造方式，這些制造方式促使了機(jī)械制造業(yè)方式的轉(zhuǎn)變。1、精良消費(fèi)來(lái)源于日本豐田汽車制造閱歷期望以最小的投入來(lái)獲得本錢低、質(zhì)量好、投放市場(chǎng)快、用戶稱心度高的產(chǎn)品。精：消除一切不增值的要素：減少人員、場(chǎng)地面積、設(shè)備投資、現(xiàn)場(chǎng)存貨量等；簡(jiǎn)化消費(fèi)過程、簡(jiǎn)化與協(xié)作廠的關(guān)系、簡(jiǎn)化產(chǎn)品檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)一體化的質(zhì)量保證；強(qiáng)調(diào)人的作用。良：不斷改良、盡善盡美.2、并行工程CE并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程的系統(tǒng)方法，設(shè)計(jì)過程中在需對(duì)產(chǎn)品及其下游過

14、程進(jìn)展并行設(shè)計(jì)。特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)一開場(chǎng)就思索產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念構(gòu)成到產(chǎn)品報(bào)廢處置的一切要素，包括質(zhì)量、本錢、進(jìn)度方案和用戶要求。并行工程的目的、組織、方法和工具 CE的目的是縮短產(chǎn)品的提早期，包括新產(chǎn)品的開發(fā)和用戶定制產(chǎn)品的消費(fèi)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 CE特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)群體的協(xié)同任務(wù)Team Work，注重協(xié)同的組織方式、協(xié)同的設(shè)計(jì)思想以及所產(chǎn)生的協(xié)同效益。 并行設(shè)計(jì)的方法和工具，除了一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法和軟件工具外，著重在數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)管理和通訊技術(shù)。 .3、矯捷制造 矯捷制造可快速地利用知識(shí)和技術(shù)提供的能夠性及時(shí)抓住市場(chǎng)對(duì)新產(chǎn)品需求的機(jī)遇，快速地開發(fā)新產(chǎn)品，快速重組資源，組織消費(fèi)，提供用戶稱心的顧客化產(chǎn)品。矯捷制造的優(yōu)點(diǎn)：消費(fèi)更快，勞動(dòng)消費(fèi)率更高，機(jī)器消費(fèi)率加快，質(zhì)量提高，提高消費(fèi)系統(tǒng)可靠性，減少庫(kù)存。缺陷：實(shí)施起來(lái)費(fèi)用高。.4、智能制造系統(tǒng)智能制造系統(tǒng)是一種由智能機(jī)器和人類專家組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)。其目的在于經(jīng)過人與智能機(jī)器的協(xié)作共事，去擴(kuò)展、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它將成為21世紀(jì)新一代的制造系統(tǒng)方式。.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的開展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速開展和社會(huì)的不斷提高，先進(jìn)的消費(fèi)方式對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)及技術(shù)提出了多種不同的要求，這些要求也同時(shí)代表了機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)將向可編程、適度集成、信息化、智能化方向