工艺过程自动化复习.docx

工艺过程自动化复习绪论1. 工艺过程自动化的内涵一个工艺过程（如加工工艺过程）通常包含若干个工序。如果不仅每一个工序都自动化了，并且把各工序有机地联系起来，使得整个工艺过程（包括加工、工序间的检验和输送）都自动进行，而工人仅只是对这一整个工艺过程进行操纵和监督，这时就形成了某一种加工工艺的自动生产线，通常称为工艺过程自动化。2. 当前制造自动化的发展趋势制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化、制造绿色化（制造全球化、知识化、创新化）上料自动化1. 料仓式上料、料斗式上料的特点及应用场合料仓式料斗式定义将人工整理好的零件（已定向状态）贮存于贮料器后进行供料的装置将零件杂乱地（未定向状态）贮存于贮料器后，能使零件自动定向进行供料的装置特点工件靠人工定向排列，然后靠机构自动送装到夹具工件成批地倒入料斗，从定向排列到送装至夹具地点全部自动完成适用范围用于产量大，但因重量、尺寸及几何形状特点难于自动定向排列的工件 曲轴、连杆或单件工序时间长工件形状简单、重量不大、批量很大、生产率很高、工序时间很短的工件紧固件、轴承、仪表、五金等2. 料仓式上料机构如何消拱工件在斗式料仓中整齐排列堆积时，常常会在内部相互挤压而形成拱桥，使下面的工件送出后，上部的工件被卡住不能下落。因此需要设置搅拌器，破坏拱桥，常见搅拌器有：齿形搅拌器、杠杆式搅拌器、菱形搅拌器、凸块搅拌器、电磁振动器。3. 自动上料生产率的校核与自动生产率的关系单个设备的生产率应大于生产线的生产率。4. 料斗的定向方法(1)抓取法定向：是借运动着的抓取定向机构，抓取坯件的孔、槽等特形表面而完成定向的。(2)槽隙法定向：是借抓取定向机构的拉动，使坯件落进沟槽或缝隙而实现定向。(3)型孔选取法定向：是利用抓取定向机构上一定形状和尺寸的型孔对坯件进行筛选，只有位置和截形都相应于型孔的坯件，才落入型孔中而获得定向。(4) 重心偏移法定向：重心不对称的坯件，利用其重心偏移的特性，使重端倒向指定方向来完成定向。(5)振动定向：借助振动，使坯件在料斗中传送时矫正或剔除方位不正确的坯件而完成定向。5. 振动料斗支撑弹簧安装角定义及用途支承弹簧的安装角支承弹簧处于静止时与垂直面的夹角。是保证工件获得抛射角的结构性措施；是影响工件在料道上的运动状态和供料速度的重要几何参数；6. 滑槽杠杆式机械手増力比的推导夹爪的驱动力 P 与其获得的夹紧力 FN 之比机械加工自动线1. 什么是限制性工序，采取什么措施平衡对于那些 tg tj 的工序，它们限制了自动线的生产率，使自动线达不到生产节拍要求，在此称之为限制性工序。tg工序节拍，tj自动线生产节拍。平衡措施：增加顺序工位，采用工序分散方法；将tg调整为tj的整数倍，在限制性工序上多件加工，组成一个单独工段成组输送；当工件较大时，可以增加同时加工的工位数，在自动线上设置多台同样的机床，同时加工同一道限制性工序。2. 自动线夹具类型固定式、随行夹具3. 刚性连接自动线与柔性连接自动线的特点刚性联接自动线。工序间设有贮料装置，工件的加工和运输过程有严格的节奏性，适用于工序较少、各工序节拍基本均衡的场合。柔性联接自动线。工序（或工段）间设有贮料装置，某一台设备短暂停歇时，可由贮料装置在一定的时间内起调剂平衡作用，因而工序节拍不要求严格一致。（此为百度）4. 组合自动生产线适合的生产类型及特点在大批量生产中普遍应用。建线周期短、制造成本低、容易收到较好的使用效果和经济效果。主要用来加工箱体和杂件钻、扩、铰、铣、镗等刀具自动化1. 刀具尺寸耐用度尺寸耐用度是指刀具在两次调整之间所能加工出的符合尺寸精度的合格零件数量或相应的加工时间.2. 自动线刀具的更换方式更换刀片、更换刀具、更换刀夹、更换刀柄3. 加工中心刀具的选择方式顺序选刀方式：将所需刀具严格按工序先后依次插放在刀库中，使用时按加工顺序指令一一取用。采用这种选择方式时，驱动控制较为简单，工作可靠，不需要刀具识别装置。这种选刀方式的缺点是刀库中的刀具数量不宜太多，且更换工件时，刀具顺序必须重排。任意选择方式：刀具在刀库中任意存放，利用控制系统来识别、记忆所有的刀具和刀座。自动换刀时，刀库旋转，根据程序指令或根据“刀具识别装置”的识别，刀库将所需刀具送到换刀位置，等待换刀。该方法的优点是：刀具在工件一次装夹中可重复使用；刀具数量比顺序选择法的刀具少一些；自动换刀装置通用性增强，应用范围加大。检测自动化1. 自动检测装置按检验过程分类主动检测：直接在加工过程中对工件进行自动检验。优点是：能够将检验结果反映到工艺过程中。当工件达到规定的尺寸时，检验机构就发出信号或使机床自动停车或改变切削用量。这样就可以预防废品的产生，并且大大提高机械加工的生产率。被动检测：零件是在工艺过程完成之后，或在某一工序完成之后才进行检验，从而剔除废品，或将零件按一定的尺寸偏差进行分组。这种检验方式不能预防废品的产生，只能发现和剔除废品，故又称为消极检验。消极检验装置一般以检验自动机的形式出现 。2. 人工测量的弊端在连续检验大批零件的时候，工人由于经常重复某一动作，并且要仔细的观察测量结果，眼睛容易疲劳，不仅会引起测量误差，长此以往会造成视力减退，影响工人健康。特别是大量生产中检验一些重量比较大的工件时，劳动强度大。3. 气动传感器、电传感器的特点气动传感器：属于非接触测量，量头不会磨损；放大倍数高，具有较高的测量精度和灵敏度；可以用于测量工件的尺寸偏差，也可测量形位公差；可以检验形状复杂的表面和用其他方法难以测量的内部尺寸。气动传感器所发出的气压信号不能直接控制执行机构，气源的过滤和稳压；气动系统有一定惰性，一般约需半秒后示值才能稳定。电传感器：传感器和控制线路都比较简单。易于调整，能满足一般检验精度的要求。经常通电断电易产生火花放电，容易蚀损；只能反映出零件被测参数是否超差，而不能指出尺寸的实际偏差。4. 测量触点的布置要求 为了避免工艺系统的弹性变形影响测量精度，测量触点不宜布置在砂轮的对面，应布置在砂轮横进给相垂直的方向将触点接触在工件的上母线或下母线上。5. 加工过程中自动检验的两种方式直接测量装置：用量头直接测量工件的尺寸变化，主动监视和控制机床的工作。可检验外圆、孔、平面、断续表面等加工表面。根据被测表面的形状特征不同和机床的工作特点不同，有不同的结构形式。间接测量装置：依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部件或刀具行程的终点位置来间接控制工件的尺寸。6. 珩磨自动检验装置原理在工件 6 上方的支架 5 中，装有可转动的标准环 3，此标准环的孔径与被加工孔在珩磨后的尺寸相应。在每一珩磨砂条 4 的末端，带有塑料(或电木)块 2。每当珩磨头 1 向上到最高位置时，塑料块 2 进入标准环 3 的孔中，当工件的余量未被切除时，珩磨头的外径小于环 3 的孔径。在珩磨过程中砂条逐渐向外胀开，亦即珩磨头连同塑料块 2 的外径不断增大，等到工件孔径达到要求的尺寸时，塑料块 2 进入环 3的孔中后，便以摩擦力带动标准环 3 转动。环 3 上的销 7 压在信号发送装置 8 上，发出停车信号。挡销 9 和 10 用以限制环 3 的转动角度。7. 薄膜气动量仪原理过滤以后的压缩空气经管道 1 进入稳压器 2 稳压，保持压力为4 Kgfcm2。打开开关3，压缩空气进入气动量仪的进气口，经小孔 4 及 5 分为两路。一路进入薄膜6上方的气室，另一路进入下气室。下气室有管道 8 通喷嘴 9，工件10即放在喷嘴 9前面而形成一个气隙 Z，气隙 Z 的变化将影响下气室的压力，上气室的压缩空气经测量杆7上端的锥面出气环而排入大气。 工件尺寸减小，Z 增大，p1下降。膜片 6 原来的平衡位置被破坏，因而使膜片下移，测量杆7也随之下移，从而增大了测量杆 7 上端出气环的排气截面积，使上气室压力p2 也下降。当测量杆 7 下移至某一位置，上、下气室的压力使膜片 6 重新获得平衡的位置，测量杆 7 即保持不动，通过表杆 11、指示表 14 指示出工件的尺寸偏差。装配自动化1. 自动装配条件下零件的结构工艺性便于自动给料、有利于零件自动传送、有利于自动装配作业（具体细分要求见PPT）（改善零件结构工艺性见PPT）2. 自动装配机的基本型式单工位装配机、回转型自动装配机、矩形平面的环行型自动装配机、夹具水平面返回直进型自动装配机、夹具升降台返回的直进型自动装配机3. 自动转配线中基础件在工位间的传送型式连续传送 同步传送间歇传送 非同步传送工业机器人1. 机械手的结构手部、腕部、臂部2. 机器人运动分析包括哪两类问题正向问题（用于机构设计）：已知各关节变量，求取机械手末端位姿。逆向问题（用于运动控制）：已知机械手末端位姿，求取各关节变量。柔性制造系统1. 柔性制造系统适用于什么生产类型柔性制造系统能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。2. 机床配置形式互替式、互补式、混合式3. 自引导小车的导向原理，与