2022年自动化制造系统复习资料 .pdf

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1、1 一、名词解释1、系统：由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。2、制造（狭义和广义） ：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。狭义：生产车间内与物流有关的加工和装配过程3、自动化制造系统：是由一定范围的加工对象、一定的制造柔性、一定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。4、 加工中心： 是在一般数控机床的基础上增加刀库、自动换刀装置甚至零件更换装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。5、柔性制造系统6、计算机集成制造系统：是以系

2、统工程理论为指导，强调信息集成和适度自动化，以过程重组和机构精简为手 段，在企业信息系统的支持下，将制造企业的全部要素（人、技术、经营管理）和全部经营活动集成为一个有机 的整体，实现以人为中心的柔性化生产，使企业在新产品开发、产品质量、产品成本、相关服务、交货期和环境保护等方面均取得整体最佳的效果。7、人机一体化制造系统：就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。8、自动化立体仓库： 是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存

3、放在正确的位置以便随时向制造系统供应物料。9、工业机器人：一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。10、AGV ：一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。11、三坐标测量机：是一种检测工件尺寸误差、几何误差以及复杂轮廓形状的自动检测装置。12、成组技术：将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似性准则分类归族，并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计制造工艺和生产管理的合理化。13、可靠性分配： 在产品或系统设计的初期，需要根据用户需求和技术的发展现状确定系统的整体可靠性，整体可靠性

4、表示了系统在其服役周期中的质量稳定程度，一般可用MTBF 表示。14、故障树分析（FTA） ：是一种用于进行可靠性分析的工具，故障树用各种逻辑符号代表所发生的事件，用树状结构描述事件间的逻辑因果关系。15、在线测量：在加工过程中或在加工系统运行过程中对被测对象进行的检测。16、从至表 ：是指从一个工作地到另一个工作地搬运次数 的汇总表。17、刚性自动线：是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另加加工的复杂大系统。18、系统分析： 是开发自动化制造系统的一个重要阶段是建立系统模型的第一步。是运用系统观点和方法。对自动化制造系统建设进行全面的

5、分析提出对新建自动化制造系统的功能和性能需求。二、简答及简述1、柔性自动化制造系统的典型组成两台以上的加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、辅助设备和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。3、是否制造系统的自动化程度越高越好？不是， （1）自动化程度越高，其成本越高，投入与收益不成正比；（2）误差相对小，相似度高；（3）维护不便，效率不高。4、人机一体化的总体结构是什么？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 1

6、）感知和信息交互层面2）控制层面3）执行层面5、自动化制造系统常见类型有哪些？他们各有什么特点？（1）刚性自动线刚性自动线一般由刚性加工自动化设备、工件输送装置、切屑输送装置和控制系统等组成。（2）分布式数字控制现代 DNC 系统称为 DNC-CNC 系统，它由中央计算机、CNC 控制器、通信端口和连接线路组成。（3）柔性制造单元FMC 柔性制造单元由13 台数控机床和 /或加工中心，工件自动输送及更换系统，刀具存储、输送及更换系统，设备控制器和单元控制器等组成。（4）柔性制造系统FMS FMS 是在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化，其基本组成部分有：自动化加工设备，工件储运系统，

7、刀具储运系统，多层计算机控制系统等。（5）柔性制造线FML 制造柔性线由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。（6）柔性装配线柔性装配线 FAL 由装配站、物料输送装置和控制系统等组成。6、自动化制造系统的自动化加工设备哪些？他们各有什么特点？组合机床、车削中心、一般数控机床、加工中心7、工件储运系统各部分的典型代表是哪些？刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀库、机床刀库及换刀机械手、刀具输送装置和交换机构、刀具计算机管理系统8、刀具的储运系统包括哪些？刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀库、机床刀库、刀具输送装置和刀具交换机构、刀具计算机管理系统等9、机器人和机械手的主要

8、区别是什么？机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变得简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。10、零件的加工质量一般受哪些因素的影响？机床、刀具、夹具和托盘等，如刀具的磨损和破损、刀具变形、刀具半径补偿、机床间隙和刚性、托盘零点漂移11、采用成组技术对于自动化制造系统有什么含义？1、利用零件之间的相似性分类归族，从而扩大了生产批量，可以以少品种、大批量生产的生产率和经济效益实现多品种、中小批量的自动化生产。2.在产品设计领域，提高了产品的继承性和标准化、系列化、通用化成度，大大减少了不必要的多样化和重复性劳动，缩短了产品的设计研制周期。3.

9、在工艺准备领域，由于成组可调工艺装备的应用，大大减少了专用工艺装备的数量，相应地减少生产准备时间和费用，也减少了由于工件类型改变而引起的重新调整时间，不仅降低了生产成本，也缩短了生产周期。12、托盘交换装置起什么作用？托盘交换装置是加工中心与工件输送设备之间的连接装置，起着桥梁和接口的作用。托盘交换装置的常用形式是回转式和往复式。13、自动立体化仓库有哪些优点？堆垛起重机是如何识别工件的？1）利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置准确，对自动化制造系统物料需求响应速度快；与搬运设备衔接,能可靠及时的供给物料；减少库存量，加速资金周转；充分利用空间，减少厂房面积；减少工件损伤和物料丢失；

10、可存放的物料范围宽；减少管理人员，降低管理费用。2）堆垛起重机的运动有沿巷道的水平移动、升降台的垂直上下升降和货叉的伸缩。堆垛机上有检测水平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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 14、辅助设备有哪些？各自有什么作用。清洗站：清理零件表面的污染物去毛刺设备：减轻人的体力劳动，实现去毛刺自动化

11、切屑和切屑液处理：排除切屑，净化切屑液，循环利用15、简述工业机器人的组成及其在自动化制造系统中的应用和地位一般由主构架（手臂） 、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成16、如何进行自动化制造系统的类型选择。1）根据生产批量及生产方式选择；2）根据零件的形状结构选择；3）根据企业资金情况选择；4）根据企业的现状及发展规划选择；5）根据自动化制造系统的目标选择17、建立自动化制造系统总体设计的主要内容有哪些？如何进行总体设计。P105 （1）确定加工对象的类型范围，这项工作长称为零件族选择(2)对所确定的加工对象进行工艺分析，制定加工方案（ 3）建立系统的功能模型和信息模型(4)确定设

12、备类型及配置，进行系统平面布局设计（5）确定物流系统方案、控制系统方案、质量控制及监控方案（6）计算机通信网络及数据库管理系统设计。（7）辅助装置的确定。（8）对系统配置及运行方案进行计算机仿真以确定最佳方案。（9）对系统进行可靠性分析。（10）对系统进行风险分析和经济效益评估等。18、什么是自动化制造系统中的静态调度和动态调度？静态调度中的排序与动态调度的排序有什么区别？答：静态调度是在每天或每班开始加工之前完成的，它主要是当天或当班将要完成的所有零件做一次生产计划安排，保证系统能够以最优的方式完成所接收的任务书。动态调度是实时在线调度过程，它在系统加工过程中根据系统当前的实际状态，对系统的

13、生产进行动态的优化控制。答：静态调度中的排序是零件加工地方最优排序，是确定零件加工的先后顺序。动态调度中的排序是指根据系统当前状态，实时地调度安排零件在系统内的流动过程。19、一般的自动化制造系统至少应具备哪些功能？自动变换加工程序；自动完成多品种零件族的加工；自动改变作业计划和加工顺序；高效率换刀；自动交换待加工零部件；自动实现零部件的输送和储存；自动监测系统的运行状态；自动进行质量检测和控制；自动排屑；故障自动检测20、自动化制造系统的可靠性分析的目的和意义。目的在于计算所设计的自动化制造系统所能达到的可靠度、可用度、平均无故障间隔时间等可靠性指标，对系统的建立和可靠运行提出要求，这是保证

14、系统可靠性不可缺少的重要环节21、试分析一下FMC 、FML、 FMS 之间的区别和联系。区别： FMC是具有独立自动加工功能的基本制造单元，投资小，技术上容易实现；FML是一种介于柔性制造系统和传统自动线之间的制造自动化，兼有它们的特点，用于中大批量生产的零件族变型零件；FMS是一种高效率、高精度、高柔性的加工系统，投资大，适用于多品种、中小批量生产，系统结构复杂，对操作人员要求高。联系： FMC是 FML和 FMS组成的制造单元；控制装置的使用相同，只不过选用的功能不同, 都是柔性制造技术的不同应用形式。22、举例说明柔性自动化制造系统的优缺点。优点：可以减少机床操作人员。由于配有质量检测

15、和反馈控制装置，零件的加工质量很高。工序集中，可以有效减少生产面积。与立体仓库相配合，可以实现24h 连续工作。由于集中作业，可以减少加工时间。易和管理信息系统（MIS）、工艺信息系统（TIS）及质量信息系统（QIS）结合形成更高级的制造自动化系统。缺点：系统投资大，投资回收期长。系统结构复杂，对操作人员的要求很高。结构复杂使得系统的可靠性较差。23、自动化制造系统对切屑和冷却液做如何处理？把切屑从加工区域清除出往；把切屑输送到系统以外；把切屑从冷却液中分离出往。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

16、- - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 24、简述在线监测在自动化制造系统中的地位机械加工的目的在于加工出具有规定品质的零件; 把工件从机床上卸下测量难以保证加工质量和生产效率 ; 减少工件的加工误差，提高机床运转效率; 适应控制加工的必不可少的环节。自动化制造系统的评价指标：生产率、经济性、可靠性、质量、制造柔性、可持续发展性。FMS 的基本组成部分有：自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统、多层计算机控制系统。实时动态调度主要包括两方面的内容，即被加工零件的动态排序和对系统资源生产活动的实时动态调度。自动化制造系统在三个层面上实现人机一体

17、化，即感知和信息交互层面、控制层面、 执行层面。自动化立体仓库主要由库房、货架、堆垛起重机、外围输送设备、自动控制装置等组成。刚性自动化设备及系统：刚性半自动化单机、刚性自动化单机、刚性自动线、刚性综合自动化系统柔性自动化设备及系统：加工中心MC、数控机床NC、混合成组制造单元、分布式数控系统 DNC 、柔性制造线FML 、柔性制造单元FMC 、柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统 CIMS 自动化制造系统的人机界面设计主要体现在三个方面：（1） 信息流处理中的人机界面设计（2）物料流处理中的人机界面设计（3）系统运行维护中的人机界面设计托盘交换装置：是加工中心与工件输送设备之间的连接装置，

18、起着桥梁和接口的作用。机械式切屑输送机：平板链式、刮板式、螺旋式切屑输送机选择自动化制造系统时应注意的问题：不能一味追求系统的高自动化和高柔性，适度的人工参与是应考虑的重要因素之一。1. 机械制造过程中的自动化技术主要有哪几方面？机械加工自动化技术；物料储运过程自动化技术；装配自动化技术；质量控制自动化技术2. 一个柔性制造系统一般由哪些基本部分组成？自动化加工设备；工件储运系统；刀锯储运系统；多层计算机控制系统等组成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -