哈工大制造系统自动化技术期末考试绝佳复习资料

第一章1.1.1制造业(P1)概念(2):制造：一般指将原材料转化为产品的过程。机械制造：将材料或坯料加工成零件、部件或产品的过程。机械：由能够传递或转换运动、能量和信息并具有一定功能的部件组成的机器、设备或仪器。机器：它是以某种方式实现能量转移和转换的技术系统。设备：是以某种方式实现物料转移和转化的技术系统。仪器：它是以某种方式实现信息传输和转换的技术系统。1.1.4制造系统自动化的定义和概念(P4)(6 )1.2机械制造系统自动化发展过程、现状及趋势(P5)概念(2):数控：在硬件数控的基础上发展起来的计算机数控，在计算机硬件的支持下，通过软件实现数控的部分或全部功能。数控机床：是用一台或多台计算机对几台数控机床进行全面的数字控制。柔性制造系统(FMS):柔性制造系统是由一个统一的信息控制系统、一个物料储运系统和一组数控加工系统组成，是一个能够适应加工对象变化的机械制造自动化系统。CIMS:计算机集成制造系统。企业的每个生产环节都是一个整体。整个制造过程本质上是一个信息收集、传输和处理的过程。第二章2.1建立机械制造自动化系统的步骤(P17)(6)建立自动化系统的步骤通常根据生命周期来划分。生命周期：指产品或系统从拟建立或改造时起至系统停止运行或被新系统取代时止的终止时间。寿命：指系统或产品投入使用和被丢弃之间的时间间隔。四个阶段：建立、实现、运行和终止2.6自动化系统的可靠性分析1、串联模式(5或并联)组成系统的所有单元中任何一个单元的故障都会导致整个系统的故障的系统称为串联系统，其逻辑框图如图所示。其中ps (t)系统可靠性。pi(t) I号机组的可靠性示例1:由四个串联单元组成的系统。这些装置的可靠性分别为pA=0.9、pB=0.8、pC=0.7、pD=0.6。对系统的可靠性进行了计算。解决方案：pS=0.90.80.70.6=0.3024如果系统各单元的失效时间服从指数分布，则系统的可靠性为：2.平行型号(5 或系列)当组成系统的所有单元都出现故障时，出现故障的系统称为并行系统，其逻辑图如图所示。例2:由4个并联单元组成的系统。单位可靠性分别为pA=0.9、pB=0.8、pC=0.7、pD=0.6。计算系统可靠性pS。解决方案：3.从n(r/n)(4)取r模型在组成系统的n个单元中，如果不发生故障的单元数量不小于r (r是介于1和n之间的某个数字)，则系统不会发生故障。这种系统称为r/n系统。其中n是系统中的单位数。r系统正常运行所需的最小单元数。示例3:由三个可靠性为0.9的单元组成的系统。尝试比较纯并联和系统的可靠性与2/3。解决方案：例4:一架大型客机有四个引擎，每个引擎的可靠性是0.9。这架客机需要两个以上的引擎才能正常工作。寻求该客机发动机系统正常运行的可靠性。解决方案：第三章3.1.1控制系统的基本组成(4)3.2.3液压和气动致动器(5)(P63或P68)第四章1.输送槽设计(P101)滚动进料槽的设计。应确定槽的宽度、侧壁高度和倾角。问：有一个由45 #钢制成的圆柱形工件，两端有长度、直径和倒角尺寸。计划采用输送溜槽的自重碾压。尝试选择输送斜槽的材料并确定斜槽的宽度。如果工件的直径变大，它还能靠自身的重量滚动吗？2.材料定位、定位、量化、识别和跟踪的功能和方法是什么？(P90)(1)使杂乱的材料形成有序的确定姿势的过程基本上有两种自动定位方法：消除法和校正法。剔除方法：在自动输送过程中，如果工件在输送过程中的位置和姿态不符合要求的定位姿态，工件将被剔除装置剔除到料斗中，再次进行取料定位。校正方法：在工件自动输送过程中，依靠外界条件改变不符合定位要求的工件的姿态和位置，以达到所需的定位姿态。(2)物料定位是指物料在加工站或运输站保持和占据正确的位置(3)量化：在材料运输过程中，有时需要对材料进行量化。散装材料通常通过重量、体积等来量化。零件通常通过计数来量化。(4)自动物料识别是指在物料流动过程中确定某一关键特性，无需人工干预。材料信息可以通过声学、光学、磁性、电子和其他媒介获得。在每个地方获得的信息通过计算机网络系统传输并统一处理。从而实现整个生产过程中物料的信息跟踪。3.有几种类型的卷取和送棒装置，它们为什么在原理上工作？4.举例说明自动导引车如何实现自动导引。(P112)自动导引车(AGV):自动制造系统中使用的大多数AGV都是磁感应AGV。下图显示了可以同时运输两个工件的自动导向小车。它由三部分组成：运输小车、地下电缆和控制器。指导原则：小车的底部装有一个弧形天线3，它横跨一个以感应线4为中心并垂直于感应线的平面。交流电被施加到感应线上以产生交变磁场。当天线3偏离感应线的任一侧时，天线的两个对称线圈中的感应电压不同，误差信号被放大以驱动左右电机2；左电机和右电机之间存在速度差。驱动轮1转动小车，使感应线再次位于天线的中心，直到误差信号为零。5.简述工业机械手的主要设计要求。(P121)(1)手动设计要求(1)手应有足够的夹紧力(2)夹紧范围应与工件相适应(3)夹紧精度应高(4)夹紧动作应快速灵活(5)结构简单紧凑，刚性好，重量轻，易磨损。手腕或手臂应安装方便，更换迅速。(2)手腕设计要求(1)手腕自由度的选择(2)手腕的动作应该是灵活的和自我重要的(3)手腕运动位置应准确(3)臂设计要求(1)臀部应承重大、刚性好、重量轻。(2)手臂运动速度要高，惯性要小(3)手臂动作应灵活(4)高位置精度6.物料搬运机器人的末端执行器主要有哪些类型，它们的原理和特点是什么？(P124)末端执行器是一种由工业机器人直接使用的机构，用于抓取和抓取(或吸附)工件和材料进行操作。它具有模仿人手动作的功能，所以也被称为机器人的“手”，安装在机器人手臂的前端。按照一般结构可以大致分为以下几类：(1)夹钳式拾取器；(2)吸附式取料手；(3)特殊操作员和转换器；(4)仿生多指灵巧手。7.举例说明机器人在物料运输自动化中的应用。(P117)8.自动化仓库的主要部分是什么？自动化仓库的机械设备包括哪些设备？(P145)自动化仓库由三种设施组成：土木工程设施、机械设施和电气设施。自动化仓库的机械设备一般包括仓储机械、搬运机械、输送机械、货架、托盘或集装箱等设备。第五章1.简述制造自动化系统中检测和监控子系统的功能和作用。(P156)确保2.试说明基本检测监控单元的组成及各部分的主要功能。(P159)3.传感器的输入和输出特性是什么？它们各自的含义是什么，以及如何在传感器设计或使用中考虑这些特性？(P165)4.绘图说明应变式力传感器的工作原理。(P168)5.说明如何在物料输送线上实现简单零件的形状识别。(P169)6.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。(P174)7.对于自动检测，您还能举出哪些自动生产线的应用实例？第六章1.装配、装配过程、装配程序和装配自动化的概念是如何定义的？(P191)装配：根据技术要求将零件装配和连接成零件、复合材料或成品的过程。装配过程：装配方法、路线和内容的安排。包括装配、调整、测试和测试。装配工艺规范：按照一定的格式以文件的形式固定装配工艺的过程。装配自动化：通过某种控制方法和手段，在没有直接人工干预的情况下，按照预定程序自动装配的过程。2.自动化装配系统的两种类型是什么？(P192)*刚性自动装配装配对象不能改变，产品规格不能调整*柔性自动装配装配对象可以改变，产品规格可以在一定范围内调整3.自动装配对零件的结构工艺性、装配工具和传动机构有什么要求？(P192)1)零件的几何形状应尽可能规则，结构应便于自动传动、自动送料和方向识别。2)零件的结构应便于夹紧，刚度应满足夹紧力的要求。受力后的变形应在弹性范围内，变形量不应给装配带来困难。3)设计零件结构时，应考虑避免使用不易顺利分离的结构，如自动送料时的相互镶嵌。4)设计者应考虑零件装配的初始连接易于导入，如设计倒角、锥面等。5)尽量采用便于组装的连接方式，尽量减少零件数量6)尝试标准化、一般化和序列化零件设计，以减少装配工具的类型。7)设计时应尽可能考虑统一的装配方向，以减少翻转组件的数量。4.掌握轴套装配系统电气控制电路图的原理。(P201)5