机械制造自动化复习资料.doc

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1、物料的定向、定位、定量以及标识与跟踪的作用及方法是什么？

2、卷料和棒料上料装置各分几种型式，各为什么原理？

卷料：

（a）杠杆式送料机构（b）钢珠式送料机构（c）滚轮式送料机构

棒料：

3、有一个圆柱形工件，材料为45号钢，长度，直径为D=40mm，两端倒角尺寸为2×45°，拟采用输料槽靠自重滚送方式。

试选择输料槽材料，并确定料槽宽度。

若工件直径变为10mm，是否还能靠自重滚送？

4、举例说明自动导引小车如何实现自动导向。

导向原理:

小车底部装有弓形天线3，跨设于以感应线4为中心且与感应线垂直的平面内。

感应线通以交变电流，产生交变磁场。

当天线3偏离感应线任何一侧时，天线的两对称线圈中感应电压有差值，误差信号经过放大，驱动左、右电动机2;左、右电动机有转速差，经驱动轮1使小车转向，使感应线重新位于天线中心，直至误差信号为零。

5、简述工业机械手的主要设计要求。

1、手部的设计要求

（1）手部应有足够的夹紧力

（2）夹持范围要与工件相适应（3）夹持精度要高（4）夹持动作要快速、灵活（5）结构应简单紧凑、刚性好、自重轻、易磨损处应便于更换，在腕部或臂部上安装要方便，更换要迅速。

2、腕部的设计要求

（1）腕部自由度的选取

（2）腕部的动作要灵活、自重要轻（3）腕部运动位置要淮确3、臂部的设计要求

（1）臀部应承载能力大、刚性好、自重轻

（2）臂部运动速度要高、惯性要小（3）臂部动作要灵活（4）位置精度要高

6、物料传输机器人的末端执行器有哪几种主要类型，分别是什么原理，各有什么特点？

末端执行器是工业机器人直接用于抓取和握紧（或吸附）工件和物料进行操作的机构，它具有模仿人手动作的功能，所以也称为机器人的“手部”，它安装于机器人手臂的前端。

一般按结构大致可分为以下几类：

（1）夹钳式取料手

（2）吸附式取料手

（3）专用操作器及转换器

（4）仿生多指灵巧手。

7、举例说明机器人在输料自动化中的应用。

8、自动化仓库由哪几大部分组成？

其中自动化仓库的机械设备包括哪些装置和设备？

自动化仓库由三大类设施组成：

土建设施、机械设施和电气设施

自动化仓库的机械设备一般包括存储机械、搬运机械、输送机械、货架、托盘或货箱等设备

9、简述检测监控子系统在制造自动化系统中的作用与功能。

确保系统按设定的操作顺序运行、确保系统生产出符合质量要求的产品、防止因系统异常或过程失误引起事故、监测、分析系统运行状态的趋势、故障诊断与分析

10、试说明检测监控基本单元的组成及各部分的主要作用。

11、传感器的输入输出特性包括哪些?

各自含义及在传感器设计或使用中如何考虑这些特性?

12、画图说明应变式测力传感器的工作原理。

13、举例说明物料传送线上如何实现简单零件的形状识别。

14、简要说明加工误差检测与补偿系统的基本组成和工作原理。

15、对于自动检测，你还能举出哪些自动生产线上的应用实例？

16、在某一机械加工工件的传送线上自行设计了电阻应变式的测力装置，实现工件质量的自动称量，该装置的变形元件设计为八角环形，工件重量在变形元件上分解为垂向分力和切向分力，如图所示。

试分析：

（1）若该装置测量转换电路采用电桥，请图示说明应如何布置应变片和连接电桥来测出两向分力，并分析所测分力是如何做到互不干扰的。

（2）该装置变形元件设计成八角环形，与圆环形相比有何优越性？

（3）若该装置输出为-5V~+5V间的两路模拟电压信号，现采用PC机内插ISA总线的12位数据采集板卡进行信号采集，试画出采集板卡的基本结构形式，以及采用查询方式的信号基本采集流程框图。

16、装配、装配工艺过程、装配工艺规程、装配自动化的概念是如何定义的？

装配:

按技术要求将零件进行组合、连接成部件、复合件或成品的过程。

装配工艺过程：

装配的方法、路线及内容的安排。

包括装配、调整、检测和试验。

装配工艺规程：

将装配工艺过程按一定格式以文件的形式固定下来的过程。

装配自动化：

用某种控制方法和手段，按预先规定的程序自动地进行装配，而无需人直接干预的过程。

17、自动化装配系统分为哪两种类型？

刚性自动装配：

装配对象不可变换，产品规格不可调整

柔性自动装配：

装配对象可变换，产品规格在一定范围内可调整

18、自动化装配对零部件的结构工艺性、装配工具、传输机构提出那些要求？

对装配工具的要求

1.根据总体布局、零件结构尺寸和几何形状及重量、经济性等合理选择机械手、机器人还是其它结构装置抓取或推进零件装配

2.机械手或机器人的手腕夹爪的夹紧力要与零件的允许变形量和零件表面精度的要求相匹配。

应尽量避免抓取零件精加工表面，如果无法避免时，不得损坏零件表面精度，并且夹爪要采取保护措施

3.在计算装配工具对零件的夹紧力时，应考虑装配力和零件的重力，其装配力与零件的配合种类有直接关系

4.机械手或机器人手腕移动时一定要平稳，注意惯性力，接近装配位置时要减速

5.在零件初始装入时，装配工具在装配力的作用下应有一定的柔性，发生异常应发报警信。

对传输机构和整体布局的要求

6.传输机构方便零件的传输和定向。

7.零件传输到装配位置时，准确的定位系统及安全保护系统，不到位不能发生装配指令。

8.如果采用柔性自动化装配，应考虑传输系统设计时的柔性，以适应零件品种规格的变换。

9.零件的传输和自动上料机构设计时，要考虑尽量减少振动和噪声。

10.在考虑自动化装配线时，应考虑装配中的自动检测、清理、不合格零件的自动识别和剔除、故障诊断和报警等。

11.总体平面布置时充分利用现有面积、计算好装配的节拍和设备及工位的数量。

12.对于单件小批生产的柔性自动化装配的选配法，应做好分组选配的装配方式的设计，分组选配即是组内的完全互换法

19、掌握轴套装配系统电气控制线路图原理。

20电磁振动送料装置，当物体不腾空时，保证爬升的条件是什么？

（即当滑道以加速度为ash斜上方运动和以加速度为aj斜下方运动时，对加速度提出何种要求？

）

21、207球轴承的自动装配要经过哪几个过程？

并作简要说明。

1、轴承的结构分析：

铆钉铆接保持架的方法难以自动化；扣合保持架的方法；焊接保持架的方法

2、向心球轴承的选配

先进制造系统

1）CNC：

计算机数字控制，在硬件数控基础上发展起来的，在计算机硬件支持下，由软件实现数控的部分或全部功能。

2）DNC：

是用一台或多台计算机对多台数控机床实施综合数字控制。

3）FMS：

柔性制造系统，由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工组成，能适应加工对象变换的机械制造自动化系统。

4）CIMS：

计算机集成制造系统，企业各个生产环节是一个整体，整个制造过程实质上是一个信息采集、传递、加工处理的过程。

5）CE：

并行工程，以信息论、控制论和系统论为理论基础，在数据共享、人机交互等工具及集成上述工具的智能技术支持下，按多学科、多层次协同一致的组织方式工作。

6）LP：

精益/精良生产，对外用户为上帝，对内以人为中心，工作方法上采用小组化工作方式和并行设计，供货方面采用准时供货制，最终目标是零缺陷。

7）RPM：

快速原型制造，综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术和激光技术集成，以实现零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。

8）AM：

敏捷制造，企业能够把握市场机遇，及时动态地重组生产系统，能在最短的时间内快速地向市场推出满足供求关系的高质量的产品。

9）DNPS：

分散网络化生产系统，快速、并行地组织不同部分和集团投入生产，产品制造厂家、零件供应商组成虚拟企业，需求、计划、设计模型、生产进度和服务等进行数据交换。

10）VM：

虚拟制造，以制造技术和计算机技术支持下的系统建模技术和仿真技术为基础，集成了现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、人工现实技术和多媒体技术。

11）IMS：

智能制造系统，通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代专家在制造过程中的脑力劳动，实现制造过程的优化。

12）HMS：

全球制造系统，建立一个高度分布的制造系统体系结构，由一系列标准的、半标准的独立的协调的智能模块组成，实现资源跨地区、跨国家的协调、共享和优化利用。

13）GM：

绿色制造，减少环境污染，实现全球可持续发展战略、资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最小化及综合利用，材料的再循环利用

1.机械：

由零部件组成的，可实现运动、能量、信息传递或转换，具有某种功能的机器、设备或仪器。

（0.5分）

2.系统：

由相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用的若干组成部分结合的，具有某种特定功能的有机整体。

（0.5分）

3.自动化：

针对应用对象用某种控制方法和手段，通过执行机构来实现其动作，使其按预先规定的程序自动地进行操作，而无需人直接干预的过程。

（0.5分）

4.4个单元串联PA，PB，PC，PD*******PS=PA*PB*PC*PD

4个单元并联PA，PB，PC，PD*******PS=1-（1-PA）（PB）（1-PC）（1-PD）

要求每步小数点后五位，最终结果后四位

5、给出控制系统框图，进行描述

1、自动化仓库系统AS/RS（AutomatedStorageandRetrievalSystem）是指在不直接进行人工干预的情况下能自动地存储和取出物料的系统

2、自动化仓库的基本设施：

仓库建筑和高层货架、巷道堆垛起重机、搬运系统、控制系统。

3、自动化仓库由三大类设施组成：

土建设施、机械设施和电气设施。

4、自动化仓库的土建及公用工程设施:

（1）厂房

（2）消防系统（3）照明系统（4）通风及采暖系统（5）动力系统（6）其它设施

5、自动化仓库的机械设备一般包括存储机械、搬运机械、输送机械、货架、托盘或货箱等设备

6、物料是指生产系统中除了固定不变的生产条件（如厂房，设备等）外的一切其他物资。

7、物流是指物资实体（物资及其载体）的物理流动过程，即物料场所（位置）的转移及时间的占用。

8、物流按其业务目的可以分为：

供应物流、生产物流、回收物流和废弃物流。

9、这种使杂乱无序的物料变为有序的确定姿态和方向的过程称为物料的定向。

自动定向方法基本上有两种：

即剔除法和矫正法。

10、物料的定位是指物料在加工工位或运送工位保持和占有正确的位置。

11、装配自动化：

用某种控制方法和手段，按预先规定的程序自动地进行装配，而无人直接干预的过程。

12、采样／保持电路必要性：

A／D转换器都需要一定的时间完成量化及编码的操作。

在转换过程中，如果模拟量变化，将直接影响转换精度。

作用：

使输入到A／D转换器的模拟量在整个转换过程中保持不变。

但转换之后，A／D变换器的输入信号能够跟踪模拟量的变化理想的采样／保持器工作原理如图