机械工程自动化生产流程知识点梳理

机械工程自动化生产流程知识点梳理姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.机械工程自动化生产流程中，PLC的作用是什么？

A.仅仅是简单的控制开关

B.用于收集和处理数据

C.作为生产流程的中心控制器，协调和控制整个自动化系统

D.只用于执行简单的顺序控制

2.下列哪项不属于机械工程自动化生产流程中的传感器？

A.光电传感器

B.温度传感器

C.红外传感器

D.键盘

3.自动化生产流程中，哪一种适用于搬运工作？

A.焊接

B.喷涂

C.搬运

D.焊接和搬运双重功能的

4.机械工程自动化生产流程中，数控机床的主要特点是什么？

A.需要人工干预进行操作

B.自动化程度低，精度差

C.高精度、高自动化，可编程

D.仅适用于单一产品的生产

5.下列哪种设备不属于自动化生产流程中的执行机构？

A.伺服电机

B.电磁阀

C.传感器

D.气缸

6.机械工程自动化生产流程中，PLC程序设计语言有哪些？

A.梯形图

B.段落式语言

C.结构化文本

D.所有以上选项

7.下列哪种自动化设备不属于机械工程自动化生产流程中的检测设备？

A.高精度测量仪

B.视觉检测系统

C.重量检测设备

D.塑料颗粒计数器

8.机械工程自动化生产流程中，伺服电机主要用于什么？

A.实现简单旋转运动

B.产生高扭矩

C.控制精确位置和速度

D.以上都是

答案及解题思路：

答案：

1.C

2.D

3.C

4.C

5.C

6.D

7.A

8.D

解题思路：

1.PLC（可编程逻辑控制器）在现代机械工程自动化生产流程中起着核心控制作用，因此选择C。

2.键盘通常用于人机交互，而不是用于自动化生产流程中的传感器，因此选择D。

3.搬运专门设计用于搬运工作，因此选择C。

4.数控机床以高精度和高自动化为主要特点，因此选择C。

5.传感器主要用于检测和反馈，而执行机构是直接作用于生产过程的设备，因此选择C。

6.PLC程序设计可以使用多种语言，包括梯形图、段落式语言和结构化文本，因此选择D。

7.高精度测量仪通常不属于检测设备，而是一种测量工具，因此选择A。

8.伺服电机广泛应用于精确位置和速度控制，因此选择D。二、填空题1.机械工程自动化生产流程中的执行机构主要包括______、______、______等。

电机

气缸

液压缸

2.机械工程自动化生产流程中的传感器主要有______、______、______等。

温度传感器

压力传感器

位移传感器

3.自动化生产流程中的按照工作性质可以分为______、______、______等。

工业

服务

特殊用途

4.机械工程自动化生产流程中的数控机床主要有______、______、______等类型。

数控车床

数控铣床

数控磨床

5.机械工程自动化生产流程中的PLC程序设计语言主要有______、______、______等。

结构化文本（ST）

指令列表（IL）

功能块图（FBD）

答案及解题思路：

答案：

1.电机、气缸、液压缸

2.温度传感器、压力传感器、位移传感器

3.工业、服务、特殊用途

4.数控车床、数控铣床、数控磨床

5.结构化文本（ST）、指令列表（IL）、功能块图（FBD）

解题思路：

1.执行机构是自动化生产流程中的关键部分，电机、气缸和液压缸都是常见的执行机构，它们能够将电能或液压能转换为机械能，驱动生产设备进行工作。

2.传感器是自动化系统中获取信息的装置，温度、压力和位移是常见的物理量，相应的传感器能够检测这些物理量的变化，并将信号传输给控制系统。

3.的分类依据其工作性质和应用领域，工业用于生产制造，服务用于服务行业，特殊用途则针对特定任务设计。

4.数控机床是自动化生产中常用的设备，根据加工对象和加工方式的不同，可以分为数控车床、数控铣床和数控磨床等。

5.PLC程序设计语言是编写PLC程序的工具，结构化文本、指令列表和功能块图是常见的编程语言，它们能够提高编程效率和程序的可读性。三、判断题1.机械工程自动化生产流程中，传感器的作用是检测和转换信号。

答案：正确

解题思路：在机械工程自动化生产流程中，传感器主要用于检测设备运行状态、生产环境等，并将物理量转换为电信号，以便进行控制和数据处理。

2.自动化生产流程中，搬运主要用于物料搬运工作。

答案：正确

解题思路：搬运是自动化生产流程中的一种常见类型，其主要功能是按照预定路径进行物料的搬运工作，提高生产效率和准确性。

3.机械工程自动化生产流程中，数控机床主要用于加工精度较高的零件。

答案：正确

解题思路：数控机床是一种高度自动化的机床，通过计算机程序控制加工过程，具有加工精度高、效率高等特点，适用于加工精度较高的零件。

4.机械工程自动化生产流程中的PLC程序设计语言主要有梯形图、指令表、功能块图等。

答案：正确

解题思路：PLC程序设计语言包括梯形图、指令表、功能块图等，这些语言具有易读、易维护等特点，广泛应用于机械工程自动化生产流程中的PLC程序设计。

5.机械工程自动化生产流程中，伺服电机主要用于驱动执行机构。

答案：正确

解题思路：伺服电机在机械工程自动化生产流程中起着关键作用，主要用于驱动执行机构，实现精确的位置和速度控制，保证生产过程的稳定性和准确性。四、简答题1.简述机械工程自动化生产流程的主要组成。

机械工程自动化生产流程的主要组成包括以下几个方面：

输入与检测系统：用于采集生产过程中的数据和信息。

控制系统：负责控制整个生产流程，实现自动化的生产任务。

传输与驱动系统：负责物料的运输和机械装置的运动。

传感器与执行机构：用于感知和执行控制信号，保证生产流程的准确运行。

信息管理系统：负责对生产过程中的数据进行分析、处理和存储，实现生产信息的数字化管理。

2.简述PLC在机械工程自动化生产流程中的作用。

PLC（可编程逻辑控制器）在机械工程自动化生产流程中的作用包括：

控制与调节生产过程，实现对生产线各环节的自动化控制。

实时监测生产设备的工作状态，保证生产过程的安全和稳定性。

与其他控制系统（如人机界面、控制系统等）协同工作，实现智能化生产。

简化生产线维护与故障排除，提高生产效率。

3.简述自动化生产流程中的分类及特点。

自动化生产流程中的分类及特点

工业：应用于生产制造领域的，具有高度的重复性、精度和灵活性。例如焊接、搬运等。

服务：为人们提供服务的，具有人机交互和自主导航等功能。例如家庭服务、护理等。

医疗：应用于医疗领域的，具有微创、精确等特性。例如手术、康复等。

特殊：用于特定环境的，具有环境适应性强、耐腐蚀等特性。例如水下、航天等。

4.简述数控机床在机械工程自动化生产流程中的应用。

数控机床在机械工程自动化生产流程中的应用主要体现在以下方面：

提高加工精度，保证零件尺寸和质量。

自动化编程，减少人工干预，提高生产效率。

改善加工过程的环境，降低操作者劳动强度。

实现多任务、多工序加工，适应多样化生产需求。

5.简述伺服电机在机械工程自动化生产流程中的作用。

伺服电机在机械工程自动化生产流程中的作用包括：

高速、高精度的运动控制，实现生产过程的精确协调。

驱动装置的稳定性好，降低振动和噪声，提高生产效率。

具有良好的转矩响应特性，适用于启动、停止等快速运动控制。

可实现实时调整速度、转矩等参数，适应不同生产需求。

答案及解题思路：

1.答案：机械工程自动化生产流程的主要组成包括输入与检测系统、控制系统、传输与驱动系统、传感器与执行机构、信息管理系统。

解题思路：结合最新考试大纲，了解各组成部分在生产流程中的作用，保证对生产流程有全面的把握。

2.答案：PLC在机械工程自动化生产流程中的作用包括控制与调节生产过程、实时监测生产设备工作状态、与其它控制系统协同工作、简化生产线维护与故障排除。

解题思路：分析PLC在生产流程中的具体应用场景，掌握其功能和作用，了解其在提高生产效率和降低成本方面的贡献。

3.答案：自动化生产流程中的分类及特点包括工业、服务、医疗、特殊。

解题思路：分析各类在自动化生产流程中的应用和特点，了解不同领域的需求和发展趋势。

4.答案：数控机床在机械工程自动化生产流程中的应用包括提高加工精度、自动化编程、改善加工过程环境、实现多任务、多工序加工。

解题思路：分析数控机床在提高生产效率、降低成本方面的作用，了解其在生产流程中的实际应用场景。

5.答案：伺服电机在机械工程自动化生产流程中的作用包括高速、高精度的运动控制、驱动装置稳定性好、转矩响应特性优良、实时调整速度、转矩等参数。

解题思路：了解伺服电机的工作原理和应用场景，分析其在提高生产效率、保证产品质量方面的作用。五、论述题1.论述机械工程自动化生产流程的发展趋势。

a.自动化生产流程的定义与特点

b.当前自动化生产流程的技术水平

c.发展趋势分析：

i.高度集成化

ii.智能化与网络化

iii.绿色环保与可持续发展

iv.个性化定制与柔性生产

2.论述PLC在机械工程自动化生产流程中的重要性。

a.PLC的基本原理与功能

b.PLC在自动化生产流程中的应用领域

c.重要性分析：

i.提高生产效率

ii.保障生产安全

iii.降低人工成本

iv.适应性强，易于扩展

3.论述自动化生产流程在制造业中的应用前景。

a.的定义与分类

b.自动化生产流程的优势

c.应用前景分析：

i.提高生产效率与质量

ii.降低人力成本

iii.应对劳动力短缺问题

iv.创新产品设计与生产模式

4.论述数控机床在机械工程自动化生产流程中的优势。

a.数控机床的定义与特点

b.数控机床在自动化生产流程中的应用

c.优势分析：

i.提高加工精度与速度

ii.降低生产成本

iii.适应性强，易于实现复杂加工

iv.便于实现生产过程的自动化与智能化

5.论述伺服电机在机械工程自动化生产流程中的地位。

a.伺服电机的定义与分类

b.伺服电机在自动化生产流程中的应用

c.地位分析：

i.提供精确的运动控制

ii.保障生产过程稳定可靠

iii.提高生产效率与产品质量

iv.促进自动化生产流程的升级与转型

答案及解题思路：

1.答案：

机械工程自动化生产流程的发展趋势主要体现在高度集成化、智能化与网络化、绿色环保与可持续发展、个性化定制与柔性生产等方面。

解题思路：结合当前自动化技术的发展现状，分析未来自动化生产流程可能的发展方向，并阐述其对制造业的影响。

2.答案：

PLC在机械工程自动化生产流程中的重要性体现在提高生产效率、保障生产安全、降低人工成本、适应性强，易于扩展等方面。

解题思路：分析PLC的基本原理和应用领域，结合实际案例，阐述其在自动化生产流程中的关键作用。

3.答案：

自动化生产流程在制造业中的应用前景广阔，主要体现在提高生产效率与质量、降低人力成本、应对劳动力短缺问题、创新产品设计与生产模式等方面。

解题思路：分析的定义和分类，结合当前制造业的发展趋势，探讨自动化生产流程在制造业中的潜在应用和优势。

4.答案：

数控机床在机械工程自动化生产流程中的优势包括提高加工精度与速度、降低生产成本、适应性强，易于实现复杂加工、便于实现生产过程的自动化与智能化。

解题思路：分析数控机床的定义和特点，结合实际案例，阐述其在自动化生产流程中的优势和应用价值。

5.答案：

伺服电机在机械工程自动化生产流程中的地位重要，主要体现在提供精确的运动控制、保障生产过程稳定可靠、提高生产效率与产品质量、促进自动化生产流程的升级与转型。

解题思路：分析伺服电机的定义和分类，结合其在自动化生产流程中的应用，阐述其在提高生产效率和保障生产稳定方面的关键作用。六、应用题1.设计一个简单的自动化生产线，包括传感器、执行机构、控制器等。

题目：请设计一个简单的自动化生产线，该生产线能够实现物品的自动识别、抓取、放置和检测。请详细描述生产线中各个组件的功能和相互之间的连接方式。

解题思路：

传感器：选择合适的传感器（如光电传感器、接近传感器等）来检测物品的存在和位置。

执行机构：设计执行机构（如机械臂、气缸等）来实现物品的抓取和放置。

控制器：选择合适的控制器（如PLC、单片机等）来接收传感器信号，控制执行机构的动作。

设计电路图和程序，保证传感器、执行机构和控制器之间的信号传递和动作协调。

2.分析某自动化生产线中PLC程序的设计方法。

题目：某自动化生产线采用PLC进行控制，请分析该生产线中PLC程序的设计方法，包括程序结构、逻辑控制和输入输出配置。

解题思路：

分析生产线的工作流程，确定PLC需要控制的各个步骤。

设计PLC程序结构，包括主程序、子程序和中断程序。

根据工作流程编写逻辑控制程序，保证各个步骤按顺序执行。

配置PLC的输入输出接口，保证传感器和执行机构与PLC的正确连接。

3.设计一个自动化生产线，包括、控制器、传感器等。

题目：设计一个自动化生产线，该生产线能够完成物品的自动分拣、分类和包装。请描述的功能、控制器的选择和传感器的配置。

解题思路：

确定需要完成的任务，如分拣、分类和包装。

选择合适的类型（如SCARA、六轴等）。

设计控制器，保证能够接收指令并执行相应的动作。

配置传感器，如视觉传感器用于物品识别，接近传感器用于检测物品位置。

4.分析数控机床在机械工程自动化生产流程中的应用案例。

题目：请分析数控机床在机械工程自动化生产流程中的应用案例，包括案例背景、机床选择、加工工艺和自动化控制。

解题思路：

选择一个具体的机械工程自动化生产流程案例。

分析案例背景，确定需要加工的零件和加工要求。

选择合适的数控机床，如车床、铣床等。

设计加工工艺，包括刀具选择、切削参数等。

实现自动化控制，包括程序编写、机床参数设置等。

5.设计一个伺服电机驱动系统，包括伺服电机、控制器、执行机构等。

题目：设计一个伺服电机驱动系统，用于控制执行机构完成精确的位置和速度控制。请描述伺服电机的选择、控制器的配置和执行机构的连接。

解题思路：

确定执行机构所需的精度和速度要求。

选择合适的伺服电机，考虑扭矩、速度和分辨率等因素。

设计控制器，保证能够接收指令并控制伺服电机的动作。

配置执行机构，保证与伺服电机的正确连接和信号传递。

答案及解题思路：

1.答案：根据实际需求设计，包括传感器、执行机构和控制器等组件的具体型号和配置。解题思路：详细描述每个组件的功能和连接方式，保证生产线能够实现物品的自动识别、抓取、放置和检测。

2.答案：根据生产线的工作流程设计PLC程序，包括程序结构、逻辑控制和输入输出配置。解题思路：分析生产线的工作流程，编写逻辑控制程序，配置输入输出接口。

3.答案：根据任务需求选择类型，设计控制器和配置传感器。解题思路：确定功能，选择合适的类型，配置控制器和传感器。

4.答案：分析具体案例，选择数控机床，设计加工工艺和实现自动化控制。解题思路：选择案例，确定加工要求，选择机床，设计工艺和实现控制。

5.答案：根据执行机构需求选择伺服电机，配置控制器和连接执行机构。解题思路：确定执行机构需求，选择伺服电机，设计控制器和连接执行机构。七、问答题1.请简述机械工程自动化生产流程的基本原理。

答案：

机械工程自动化生产流程的基本原理是利用现代电子信息技术、计算机技术、控制技术和传感器技术，将机械加工过程中的各个环节实现自动化。基本原理包括：

（1）输入信号：通过传感器将生产过程中的物理量（如温度、压力、位置等）转化为电信号。

（2）处理信号：由计算机对输入的信号进行处理，实现数据采集、分析和处理。

（3）输出控制：根据处理后的信号，对执行机构进行控制，如伺服电机、气动控制等。

（4）反馈调节：通过反馈机制对执行机构进行调节，保证生产过程的稳定性和精度。

解题思路：

本题要求考生掌握机械工程自动化生产流程的基本原理。明确基本原理的定义；阐述输入信号、处理信号、输出控制和反馈调节四个环节的具体内容；结合实际案例，说明如何实现生产过程的自动化。

2.请简述机械工程自动化生产流程中的传感器类型及作用。

答案：

机械工程自动化生产流程中常见的传感器类型包括：

（1）温度传感器：用于测量温度，如热电偶、热电阻等。

（2）压力传感器：用于测量压力，如压电式、电阻式等。

（3）位移传感器：用于测量位置、位移，如电感式、电容式等。

（4）速度传感器：用于测量转速、速度，如磁电式、光电式等。

传感器的作用主要包括：

（1）采集生产过程中的物理量；

（2）将物理量转化为电信号；

（3）为计算机提供数据，实现生产过程的自动控制。

解题思路：

本题要求考生掌握机械工程自动化生产流程中传感器的类型及作用。列举常见的传感器类型；简要说明每种传感器的原理；阐述传感器在自动化生产流程中的作用。

3.请简述机械工程自动化生产流程中的类型及特点。

答案：

机械工程自动化生产流程中常见的类型包括：

（1）示教再现：通过示教编程，实现对动作的精确控制。

（2）直角坐标：具