机械加工的自动化过程 PPT课件

1 自动化的背景 早期的机械加工由于科技水平的落后 基本上都是手工完成 工人劳动任务重 生产效率低 2 何为机械加工自动化 早期的机械自动化的定义在一个生产过程中 机器之间的零件转移不用人去搬运就是 自动化 自动化生产系统是在没有人的直接参与下 利用各种技术手段 通过自动检测 信息处理 分析判断 操纵控制 使机器 设备等按照预定的规律自动运行 实现预期的目标 或使生产过程 管理过程 设计过程等按照人的要求高效自动地完成 3 机械加工自动化的简要概述 机械制造自动化构成 加工系统 工间支撑系统 刀具控制系统 控制管理系统 机械制造自动化的控制方式 液压控制 气动控制 电气控制机械制造自动化的作用 提高生产率 缩短生产周期 提高产品质量 提高经济效益降低劳动程度 有利于产品更新 提高劳动者素质 带动相技术的发展 4 机械制造自动化的主要几个方面 一 加工设备的自动化二 物料供输的自动化三 刀具自动化四 检测过程的自动化五 装配自动化六 工业机器人 5 一 加工设备的自动化 设备自动化指加工过程中所用的加工设备能够高效 精密 可靠地进行自动加工 达到工序集中的作用 一般采用数控加工设备 包括数控机床 加工中心等 数控车床加工中心 6 二 物料供输自动化 7 供料装置 1 料仓2 隔料器3 上料器4 弹簧夹头5 上料杆6 推料杆7 出料槽8 弹簧9 自动停车装置 8 9 运料装置 自动小车分为有轨和无轨两种 所谓有轨 是指有地面或空间的机械式导向轨道 地面有轨小车结构牢固 承载力大 造价低廉 技术成熟 可靠性好 定位精度高 地面有轨小车多采用直线或环线双向运行 广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中 高架有轨小车 空间导轨 相对于地面有轨小车 车间利用率高 结构紧凑 速度高 有利于把人和输送装置的活动范围分开 安全性好 但承载力小 高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送 以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中 有轨小车由于需要机械式导轨 因而其系统的变更性 扩展性和灵活性不够理想 10 有轨小车 a 地面轨道式 b 空间轨道式 11 物料存储设备 自动化立体仓库 12 三 刀具自动化 刀具自动化 加工设备在切削过程中自动地完成选刀 换刀 对刀 进给等工作过程 13 四 检测过程自动化 对加工后的工件进行检测 仅能起到剔除废品的作用 因此检测过程是被动的 对加工中的工件进行检测 并根据检测结果通过控制系统对加工过程进行控制 这种方式能防止废品的产生 检测过程是主动的 如果进一步对测得的加工过程参数进行优化 并校正机床系统 就能实现自适应控制 14 检测方式的分类 按其在制造系统中所处位置可分为下列几种方式 1 直接测量与间接测量 2 接触测量和非接触测量 3 在线测量和离线测量 15 检测原理 16 五 装配过程中的自动化 装配自动化的概念 装配 是按技术要求 将零件进行组合连接成部件 复合件或成品的过程 装配自动化 是指对某种产品用某种控制方法和手段 通过执行机构 使其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 装配自动化的现状与发展 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节 在大批大量生产中 常需完成大量而且复杂的装配操作 装配工人往往在长时间内重复单纯强度比较大的工作 与切削加工过程相比 劳动产率要相对低得多 18 装配自动化的组成 零部件的自动给料上料 定向 隔料 传送和自动化组成 零部件的自动传送零件由传送至装配工位 以及装配工位之间的自动传送零部件的自动装配自动清洗 自动平衡 自动装入 自动过盈连接 螺纹连接 检测控制 试验等自动化 19 六 工业机器人技术 20 工业机器人的定义 1 美国机器人协会 RIA 的定义 机器人是 一种用于移动各种材料 零件 工具或专用装置的 通过可编程序动作来执行种种任务的 并具有编程能力的多功能机械手 manipulator 2 日本工业机器人协会 JIRA 的定义 工业机器人是 一种装备有记忆装置和末端执行器 endeffector 的 能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器 3 我国科学家对机器人的定义是 机器人是一种自动化的机器 所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力 如感知能力 规划能力 动作能力和协同能力 是一种具有高度灵活性的自动化机器 21 工业机器人的组成 22 23 1执行机构 一种具有和人手臂相似的动作功能 可在空间抓放物体或执行其他操作的机械装置 通常包括 机座 手臂 手腕和末端执行器 2 控制系统是机器人的大脑 支配着机器人按规定的程序运动 并记忆人