4332数控导轨磨床【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：781636
类型：共享资源
大小：1.31MB
格式：RAR
上传时间：2016-09-18
上传人：圆梦设计Q****9208...
认证信息
个人认证
邱**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
45
积分
- 关 键 词：
-
数控
导轨
磨床
机械
毕业设计
全套
资料
已经
通过
答辩
- 资源描述：
-
4332数控导轨磨床【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,数控,导轨,磨床,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
- 内容简介：
-
机械 制造自动化 技术 介 动化技术 字控制技术 控编程 适应控制 料储运 业机器人 感器技术 性夹具 于装配、拆卸、维修的设计 介 在 20 世纪 50 年代之前，大部分制造工艺都是通过车床、铣床、冲床等传统机床来完成的，这些设备缺乏柔性并且需要具备一定技术的工人来操作。 每生产不同的产品，就必须更换设备，并重新安排物料的储运方式。 一个新 的产品或复杂形状的零部件的开发需要经过操作者无数次的试验来确定合适的工艺参数。更进一步，由于人为因素的影响，制造那些极其相似的零件需进行重复的工作且浪费时间。 这些事实表明此类制造工艺效率低下并且在整个生产成本中劳动力成本占了很大比重。特别是面对国内外的竞争压力，在提高制造设备效率的同时，必须降低劳动力成本的比重。 生产率也是人们关注的主要焦点之一。生产率是指每个工人每小时的产量，也就是资源的最优化利用率，它是工作效率的基本度量标准。与此同时，以劳动力成本为代表的部分成本也开始降低了。 如何才能提高生产率呢 ？到 20 世纪 40 年代时，操作设备的机械化水平已基本上达到了 顶峰。机械化是指利用各种机械、液压、气动技术或者电气设备来完成一个工序或操作过程。例如，用一个简单的手动起子开启一个瓶子需要浪费很多时间和体力，并会使人感到单调乏味。而利用一个电动开瓶器，仅需要很少时间和力气，不过这项工作仍然沉闷乏味，过一会儿，它的效率也会下降。 要清楚的是，在上述机械化系统中，操作者依然直接控制各工艺过程，他必须一步一步去检查机器的工作性能。比如说，加工过程中刀具破损了，热处理中工件过热了，磨削中表面粗糙度增高了或者加工中尺寸公差 极度变大，在上述情况发生时，操作者必须及时控制并改变一些相关的工艺参数。 制造系统效率提高的下一个阶段就是自动化。在 20 世纪 40 年代中期，自动化一词被美国汽车工业界所引用，当时是指机械制造中零部件的自动化传送。在过去的 40 多年里，随着计算机和控制系统技术的发展，自动化技术在类型和应用范围上都有了很大的突破。 本章大纲如图 示。首先，回顾了自动化技术的历史和渊源，并阐述了自动化技术如何将各种操作和动作集成起来，应用于制造工厂中，以提高工厂的生产效率。其次，通过数控技术和自适应控制技术介绍了机械系统控制 的基本原理。 图 第 38 章题纲 制造的实质是指 物料处理。也即 原料和零件在工厂内各加工阶段的运动。文中介绍了各种各样的物料处理系统是如何发展而来的，特别是那些用来提高生产率的工业机器人。另外文中还介绍了一些关于传感器技术的知识，传感器是机器、工艺过程、制造系统控制和优化色主要组成元素。 柔性夹具和 自动化 装配是两个新的发展方向。这两项技术能够使我们充分利用先进制造技术，特别是柔性制造系统。同时，也使我们更好地利用计算机集成制造系统以及它对制造技术其他方面地影响。 动化技术 通常对自动化技 术的定义是：自动化是使机器按照预定的工作顺序动作的工作过程，在此过程中，运用特殊的设备、仪器来控制，很少甚至没有人的参与。如第 和第 39 章描述的那样，通过应用各种仪表、传感器、以及其他技术和设备，它们能够检测和控制整个工艺过程的各个方面，并能够对工作过程中的变化作出判断和控制决定，从而实现全自动化。 自动化 并不是一个创造性的概念而是在逐渐演化中形成的。它已经在工业实践的以下基础领域成功地实现： 1. 工艺过程。机械加工、锻造、冲压、铸造、以及磨削是广泛应用自动化的典型例子。 2. 物料传送。通过无人导向的数控装 置来实现原材料在各工步间的传送。 3. 检验。自动检验零件的质量、尺寸精度和表面粗糙度，其中包括在线检测和加工完毕之后的检验。 4. 装配。单个零件被自动化装配后形成部件，然后，部件装配得到产品。 5. 包装。自动化产品包装线。 动化技术的演化 许多金属加工工艺起源于公元前 4000 年（见表 但是直到 18 世纪 50年代工业革命初期，自动化技术才被引入到产品的生产加工过程中，如六角车床、自动螺纹加工车床、以及壳体加工设备等都是在 19 世纪 90 年代以至 20 世纪初才发展起来的。大批大量生产技术和自动化生产线兴起于 上世纪 20 年代。 这些拥有自动化装置的设备主要用来生产某些特定的产品。在汽车工业中应用的高效低成本的轿车生产线就是它们的典型代表。 自动化技术的最大突破来自于 20 世纪 50 年代初期的机床数控技术。这次历史性的发展给制造自动化技术带来了许多巨大的成果。其中，包括计算机在自动化技术中得以应用、计算机数控技术、自适应控制、工业机器人、以及计算机集成制造系统（包括 等。 表 造自动化发展史 日期 发展 1500 1600 水力金属加工机械 、 货币轧机 1600 1700 手摇木 头加工车床 、 机械式计算器 1700 1800 镗床、车床、螺纹加工车床、钻床 1800 1900 仿形车床、六角车床、万能铣床、高级机械式计算器 1808 用于自动控制纺织机编织花纹的打孔薄钢片 1863 自动演奏钢琴 1900 1920 齿轮车床、自动螺纹机床、自动壳体加工机床 1920 机器人一词首次出现 1920 1940 自动传输线、大批量生产 1940 首台电子计算机 1943 首台数字电子计算机 1945 首次提出自动化一词 1948 晶体管的发明 1952 首台数控机床 模型 1954 发明自动控制程序的编程语言、提出自适应控制原理 1957 数控机床广泛应用 1959 集成电路、首次应用成组工艺 1960 工业机器人 1965 大规模集成电路 1968 现 1970 首个集成制造系统、机器人点焊技术应用于汽车车身 20 世纪 70 年代 微处理器、微型机器人、柔性制造系统、成组技术 20 世纪 80 年代 人工智能、智能机器人、智能传感器、微小制造单元 20 世纪 90 年代 集成制造系统、基于传感器的智能化机械 无线通讯技术和全球制造网络、模糊逻辑装置、神经网 络、互联网 动化技术的目标 自动化技术的基本目标如下： A 实现制造各部分的集成化，从而提高产品质量和一致性，使生产周期和劳动量最小化，降低劳动成本。 B 通过优化的生产控制来降低制造成本，提高生产率。 零件的装卸进给、机器人的使用、以及生产组织更加高效。 C 提高产品质量 D 降低人为因素干扰、个人情绪影响以及发生人为错误的可能性。 E 减少人工传递过程中的工件损坏。 F 保证工人的安全性，特别是在危险工作环境下的工人。 G 更加高效地安排厂房内的机器设备、物料 传送设备及辅助设备，从而节约占地面积。 自动化和产品生产数量 生产数量是决定产品生产类型和生产自动化水平的重要因素。下面我们首先介绍一些基本的生产术语。 总生产量是指生产零件的总量，包括各种不同的批量。生产批量对生产的经济效益影响很大，具体 影响将在第 39 章详细讲述。生产率是指单位时间内生产的产品数量比如每天、每月、每年。表 出了一些典型产品的年生产量的大概范围。比如说，众所周知，实验器材和产品模型的生产数量是最少的。 表 产品生产类型及近似年产量 生产类型 近似年产量 典型产品代表 试验设备或模型 1 10 单件小批 10 5000 飞机、特种机械、模具、珠宝钻石、医用矫形装置、导弹等 成批生产 5000 100000 卡车、农业机械、喷气发动机、柴油机、计算机配件、运动器材 大批大量生产 100000 以上 轿车、仪器仪表、紧固件、食品以及饮料瓶等 小批量的产品一般在单件小批生产车间制造 （见图 ，运用一些通用加工机床或加工中心来完成（见第 24 章）。这些加工过程具有很大的柔性，就是说在短时间内完成不同零件的加工，并不需要很大程度地 改变刀具和设备参数。 但另一方面，它需要具有较高技术水平的工人来操作这些设备且加工效率低下，从而导致单件成本较高（参见图 产品的生产需要大量劳动力 的 参与，这就是所谓的劳动密集型生产方式。 图 各种制造系统的柔性和生产率情况 （注意图中重叠的部分，那是由于各组中应用自动化和计算机控制的程度不同所造成的。将在 第 39 章具体介绍。） 图 三种加工类型的一般特性 单件生产类型通常涉及很小的产品数量，适合于单件小批生产车间。大部分单件生产类型的产品年产量小于等于 50件。小批量生产的年产量范围在 10 100件之间，一般用通用机床 或 加工中心 加工。成批生产一般范围是 1000 5000 件，所运用的设备与小批量生产基本相同，但需专门设计夹具来提高生产效率。 大批大量生产的年产量一般都超过 100000 件，因此需要用一些专用机床和用于物料和零件传送的自动化设备。虽然这些机床设备 以及专用刀具价格昂贵，但对工人的技术水平的要求和劳动力成本都相对较低，其原因就是应用了高性能的自动化设备。 但是，这类生产系统是专门为某种特定产品设计的因此缺乏柔性。许多工厂是通过 应用组合机床及不同程度的自动化和计算机控制来完成大批大量生产的。 动化技术的应用 从单件小批到大批大量各种生产类型，从毛坯到精密 零件等各种产品，自动化技术均得到了广泛的应用。但在新建或自动化改造某一工厂之前，必须考虑一下几个问题： 生产产品的类型； 产品生产量和生产效率的要求； 需要实现自动化的工序的特点； 现有工人的技术水平； 自动化系统可能带来的可靠性以及维修保养方面的问题； 经济性要求； 由于一般情况下自动化生产 需要很大的初期成本投入并且要求具有较高的技术和保养方面的知识，因此即使在决定投资一个较低水平的自动化系统之前，也必须仔细研究 其必要性。下面所描述的情况就经常发生，某公司雄心勃勃的去搞自动化系统，结果却发现其经济效益远没有预测的那么大。最后得出一个结论，自动化是不划算的。在许多情况下工厂所需要的只是局部自动化，而并非全自动化。 一般来说，如果拥有足够的劳动力且其成本 比例 合理的话，工人的技术水平越高对自动化的要求越低。也就是说，自动化制造工厂，对工人的技术水平要求较低。在的 分中将会讲到，选择合适程度的 自动化系统，涉及到许多重要且复杂的因素。 性自动化 刚性自动化生产线一般用来生产某种标准化系列化的产品，如发动机、气门、齿轮或传动轴等。虽然产品的大小和工艺参数（包括主轴转速、进给量和切削深度）有所变化， 但这些机床是专用的，缺乏柔性。它们不能够被用来生产形状和大小有明显差异的产品。设计和制造这些设备需要高昂的投入，因此只有在大批大量的生产中应用才有经济价值。 刚性生产线中应用的机器一般都是基于模块化结构的原理来设计制造的。一般被称为组合机床，由动力头单元和进给传送机构两部分组成。 动力头单元 动力头是独立工作的，由框架（ 也叫床身 ） 、电机、变速箱和传动轴四部分组成。这些部件的结构和尺寸大小都是标准化系列化的，也正是由于这种与身俱来的模块化特性，才使它们能够被简单的重组而生产不同的零件，可见他们也具有一定的柔性。 组合机床一般由两个或两个以上的动力头组成，他们按直线型、环型或 U 型等方式布置在车间内。具体布置形式的选择受工件的重量和形状的影响。当一个或多个单元的刀具或机床发生故障时，机器布置形式对加工的连续性有很大影响，此时还需要利用缓冲区来保证加工的连续进行。 传送机构和传送线 传送装置的任 务是将工件从机器的一个位置搬运到另一个位置（或者从一台机器到另一台机器）， 从而完成各种方式的加工。工件的传送途径有以下几种：（ 1）工件装在托盘上，托盘沿着导轨运动。（ 2）分度回转工作台（ 3）天车 零件在各位置之间的传输是靠传感器或其他设备来控制的，这些机床可以简单快速地换刀，并且 都配备有自动化检测系统，从而保证了各工序的尺寸公差均在允许的范围之内（在第 将会讲到，组合机床也能够应用与自动化装配线中）。 图 述了大型发动机气缸盖的流水线布置情况，它就是有一系列组合机床组成的。 这个系统每小时可 以生产 100 个气缸盖。注意其中列出的各种加工方法：铣、钻、铰、镗、攻丝、珩磨、清洗和检测等。 性 自动化 由上面的介绍我们可以看到，应用于大批大量 生产中的自动化生产线缺乏柔性。而这却正好是柔性自动化的（或可编程序控制自动化）的优点 。它通过运用计算机和程序控制实现了很好的柔性。这一点将在 的例子中详细介绍。 柔性自动化的一个重要发展是它能够很容易地，随时地修改程序，从而加工出与前一种产品在形状和尺寸上差别很大的零件。正是由于这种特性，柔性生产线能够制造各种复杂形状的产品 。柔性自动 化再进一步的发展是广泛应用现代计算机，进而出现了具有很高效率和生产率的柔性制造系统。 编程序控制器 在传统的制造过程中，各种机器以及物料传送系统的控制一般都是由定时器、计数器、开关、继电器和其他一些基于机械、电气、气动原理的硬接线设备来 完成的。直到 1968 年，可编程序控制器的出现取代了这些硬接线设备。 美国电气制造协会对可编程序控制器 （ 的定义是：可编程序控制器是一种数字式电子器件，通过数字或模拟量的输入输出，应用可编程的内部程序存储器来完成逻辑运算、顺序控制、 定时、计数、和算术运算等特 殊功能来控制各种加工过程。专用于控制可编程控制器的数字计算机也属于可编程控制器的范围。 由于 应用取代了继电器控制面板，而且它们的程序 只占用很小的空间并 可以修改 ，因此 广泛地应用于制造系统中。它们的基本功能是实现开关动作、顺序动作以及反馈控制。由于具备高速数据处理和数据通信功能，他被应用于各种控制系统中。他们能够在工业现场中可靠地完成各种控制任务并提高了整体效率。 随着数控技术和设备的发展，在新的控制系统中， 逐渐被取代，但它们仍然是控制系统基础的代表。逐渐发展起来的微型计算机取代了 为微机更便宜，更易编程和联网。伴随着 新的可视化操作系统如 控和数据采集软件的）出现，微机取代 成为必然。 面生产维护 各种机床、设备及整体系统的管理和维护是影响制造系统生产率的重要因素。于是 ，全面生产维护和管理的理念也正在迅速发展起来。 这种理念主要包括对以下各个方面的监测分析： 1. 设备损坏和设备故障 2. 生产率的监控和提高 3. 预防性或预测性维护 4. 缩短起动时间、空转时间和工作周期 5. 充分利用机床和设备资源，提高工作效率 6. 降低次品率 团队合作是完成这项任务的主要组 成部分，主要指操作工人、维修工人，工程师以及系统管理层之间的全力配合。 控技术 数控技术是一种应用数字和字母形式的编码指令来控制机器部件 运动的控制方法。系统自动地将这些代码转换为控制信号。这些信号按顺序来控制各部件动作，如主轴起停、刀具切换，工件和刀具延特定路径运动或切削液开关等。 为了能够更好的理解数控技术的重要性，让我们先简单回顾一下传统机械加工的工艺过程。首先工人仔细研究工件的零件图，然后设定工艺参数（如切削速度、进给量、切削深度、切削液等），确定加工工序，最后装夹工件及加工。
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号