制造自动化技术概述

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制造业中的自动化技术

制造业中的自动化技术

制造业中的自动化技术近年来,随着科技的发展和人工智能的日益成熟,自动化技术在制造业中得到了越来越广泛的应用。

自动化技术可以有效提高生产效率、降低成本、提高产品质量和稳定性,使企业在激烈的市场竞争中保持竞争力。

一、自动化生产线的应用在传统生产线中,工人需要手工操作机器,这种方式存在生产效率低下、重复劳动占用大量时间和劳动力资源、人为因素影响质量和稳定性等问题。

而自动化生产线则通过机器人等自主控制设备自动完成全自动生产,从而消除了上述问题。

例如,在汽车生产线上,机器人可以完成焊接、搬运、喷漆等多种工艺,同时可以对质量进行实时检测和控制,大大提高了生产效率和产品质量。

二、基于人工智能的自动化技术随着人工智能技术的发展,基于人工智能的自动化技术越来越被制造业所采用。

基于人工智能的技术可以在不需要人工干预的情况下自主学习、规划和执行指令,从而提高生产效率和降低成本。

例如,在电子制造业中,产品组装方案可以通过基于人工智能的算法实现快速自动化生成,并自动匹配最佳的零部件组合和组装流程。

这种方式不仅能够提高产品组装效率,同时可以有效减少零部件浪费。

三、自动化技术的发展趋势随着自动化技术的发展,越来越多的智能机器人正在进入工厂。

未来,自动化技术将越来越多地与其他技术结合,如大数据、云计算、物联网等,将形成更加完整的智能制造方案。

例如,在未来,自动化生产线可以通过智能化的大数据分析,实现对产品生产和质量的实时监控和反馈,从而更加快速地调整和优化产品生产流程,实现真正的智能化制造。

四、自动化技术对就业市场的影响尽管自动化技术可以提高生产效率和产品稳定性,但其对就业市场将带来一定的冲击。

人工智能技术和机器人等设备的普及将导致一些手工劳动岗位逐渐减少,但与此同时,也将创造更多的专业化岗位,如机器人工程师、自动化工程师等。

总的来说,自动化技术在制造业中的应用已经逐渐成为趋势。

我们需要通过不断探索和创新,使自动化技术更好地服务于工业发展和人类社会进步。

制造业自动化方案

制造业自动化方案

制造业自动化方案近年来,随着科技的不断发展和工业生产的日益增长,制造业自动化方案被广泛应用,以提高生产效率和质量。

本文将探讨制造业自动化方案的现状和未来发展趋势,以及对企业和社会的影响。

一、制造业自动化的背景和概念制造业自动化是指在生产过程中引入自动化技术和设备,实现生产过程从输入原材料到输出成品的全程自动化。

它以提高生产效率、降低成本、提高产品质量为目标,通过减少人为操作和控制来取代或辅助人力。

该技术的应用有助于解决传统制造业中的一系列问题,如人力资源短缺、工作环境恶劣、生产效率低下等。

二、制造业自动化的现状分析目前,制造业自动化已经广泛应用于各个领域,包括汽车、航空、电子等。

以汽车制造业为例,通过引入自动化生产线和机器人系统,实现了从焊接、喷漆、组装到包装等一系列生产环节的自动化,大大提高了生产效率和产品质量。

随着人工智能和物联网等技术的发展,制造业自动化方案将更加智能化和数字化,成为未来制造业的主要趋势。

三、制造业自动化方案的关键技术制造业自动化方案涉及多个关键技术,其中包括机器人技术、智能传感技术、自动化控制技术等。

机器人技术是实现制造业自动化的核心技术之一,它能够代替人类完成繁重、危险和重复性的工作。

智能传感技术可以实时感知生产环境的变化,并将数据反馈给自动化系统,实现自动化控制。

自动化控制技术则是对生产过程进行监控和调整,确保生产过程的稳定和优化。

四、制造业自动化的优势和挑战制造业自动化方案具有以下优势:首先,提高生产效率和品质,减少人为操作的错误和浪费。

其次,降低生产成本,节约人力资源和能源消耗。

再次,增加生产安全性,减少工伤事故和劳动者健康问题。

然而,制造业自动化也面临一些挑战,如高成本投入、技术创新难度大、对人员技能要求高等。

因此,制造企业在推行自动化方案时需要综合考虑各方面的因素。

五、制造业自动化方案的未来发展趋势制造业自动化方案的未来发展趋势是智能化、柔性化和绿色化。

智能化是指通过人工智能和大数据等技术,实现生产过程的智能化管理和决策。

现代机械制造自动化的技术内容

现代机械制造自动化的技术内容

现代机械制造自动化的技术内容
生产自动化是指人们通过自动化的技术手段来创造各种产品的过程。

生产过程包括多种形式,机械制造是各类生产过程中的最重要形式之一。

就广义而言,机械制造作用包含的内容和范围很广,即含产品的加工、装配,也含产品的测量、检验、清晰、包装(封箱机,打包机,真空包装机等)和搬运,还包含产品的开发设计。

机械制造过程的自动化主要指实现作用过程的主动完成而无须或只需极少的人工参与。

制造业发展前景变得更广,自动化最初是为了省人、省力。

不过由于社会快速发展,人们对产品的要求不断的提高,市场的竞争日渐严重,现在自动化的目的,不仅是为了省人、省力,而且更重要的是为了提供产品质量,提高生产率,降低成本,产品的生产周期缩短了不少,提高市场竞争力。

机械制造自动化的领域,已从过去只为了减轻和部分代替人的体力劳动领域扩展到了减轻和部分代替人的脑力劳动的领域,即从加工和物料搬运领域扩展到了开发设计和经营管理的领域。

机械制造自动化的规模,也从点(指单机,如自动、半自动机床,数控机床等)、线(指加工、装配线,如自动线、FMS等)的自动化发展到了面(指工段、车间,如独立制造岛)、体(指整个工程或企业,如FA,CIMS)的自动化。

由此可见,现代机械制造的自动化的技术内容,已经涵盖了4个主要方面,即加工作业自动化(核心是设备自动化)、物流自动化、信息流自动化和管理自动化。

要发展机械制造自动化,必须掌握上述4个方面的技术内容。

制造业中的自动化生产技术

制造业中的自动化生产技术

制造业中的自动化生产技术自动化生产技术是制造业中的重要发展方向。

随着科技的不断进步和人工智能的发展,自动化生产已经成为提高效率和降低成本的关键方法之一。

本文将介绍制造业中的自动化生产技术,并探讨其在提升生产效率和产品质量方面的优势。

一、自动化生产技术的基本概念自动化生产技术是利用计算机、机械、电子技术等手段,实现生产过程中的自动化操作和控制,从而减少人工干预,提高生产效率和产品质量的一种技术手段。

它主要包括自动化装备、自动化控制系统和自动化生产线等方面。

二、自动化生产技术在制造业中的应用1. 简化生产过程自动化生产技术可以将复杂的生产过程分解为多个简单的操作,通过机器和设备的自动控制完成,从而大大简化了生产过程。

同时,自动化生产技术可以实现多任务并行处理,提高生产效率。

2. 提高生产效率自动化生产技术可以减少人力劳动,提高工作效率。

由于自动化设备和系统通常都是通过计算机控制,精确度高,反应速度快,可以在短时间内完成大量的生产任务。

这大大提高了生产效率,降低了生产成本。

3. 降低生产成本自动化生产技术可以减少对人力的依赖,节约了人工成本。

同时,自动化设备和系统通常具备优秀的能源利用效率和材料利用率,减少了能源和材料的浪费。

这些都能够降低生产成本,提高企业的竞争力。

4. 提升产品质量自动化生产技术可以实现对生产过程的全面监控和控制,减少了人为因素对产品质量的影响。

自动化控制系统可以对生产参数进行精确调节和控制,确保产品具备一致的质量水平。

提升了产品质量,增强了企业的品牌形象。

5. 改善工作条件自动化生产技术可以代替部分危险的、繁重的人工劳动,提升了工作环境的安全性和舒适性。

这对于保护员工的身体健康、提高工作积极性和员工满意度都具有重要意义。

三、自动化生产技术的挑战和发展趋势尽管自动化生产技术在制造业中具有诸多优势,但也面临一些挑战。

首先,自动化设备和系统的成本较高,需要企业投入大量的资金。

其次,技术的不断发展和更新迭代,企业需要不断学习和更新设备,以保持竞争力。

机械制造及自动化介绍

机械制造及自动化介绍

机械制造及自动化介绍机械制造及自动化是一门涵盖了机械制造工艺、自动化技术、计算机集成制造系统等领域的综合性学科。

它旨在通过应用现代科学技术和先进的管理理念,提高机械制造的效率和质量,推动制造业的持续发展。

一、机械制造工艺机械制造工艺是机械制造的基础,它涉及到各种机械零件的加工、热处理、表面处理等技术。

随着科技的进步,机械制造工艺也在不断发展和创新,如数字化制造、智能制造等。

这些技术的应用,不仅可以提高生产效率,还可以降低生产成本,提高产品质量。

二、自动化技术自动化技术是机械制造自动化的核心,它涉及到机器人技术、传感器技术、控制系统等。

自动化技术的应用,可以大大提高生产线的自动化程度,减少人工干预,提高生产效率和质量。

同时,自动化技术还可以降低生产成本,提高企业的竞争力。

三、计算机集成制造系统计算机集成制造系统是机械制造自动化的重要组成部分,它通过将生产过程中的各种信息进行集成和管理,实现生产过程的智能化和自动化。

通过计算机集成制造系统,企业可以更好地掌握生产过程的信息,优化生产流程,提高生产效率和质量。

四、发展趋势随着科技的进步,机械制造及自动化也在不断发展。

未来的机械制造及自动化将更加注重智能化、数字化、绿色化的发展方向。

智能化是指通过人工智能等技术,实现生产过程的智能化和自动化;数字化是指通过数字化技术,实现生产过程的数字化和信息化;绿色化是指通过绿色制造技术,实现生产过程的环保和可持续发展。

总之,机械制造及自动化是一门涵盖了机械制造工艺、自动化技术、计算机集成制造系统等领域的综合性学科。

它的发展和应用,不仅可以提高生产效率和质量,还可以降低生产成本,提高企业的竞争力。

未来,机械制造及自动化将朝着智能化、数字化、绿色化的方向发展。

制造业自动化实战指南

制造业自动化实战指南

制造业自动化实战指南随着科技的不断进步和应用,制造业自动化已经成为了现代工厂的重要趋势和发展方向。

自动化技术的应用可以提高生产效率、减少人力成本、优化生产过程等,对于制造业的发展起到了至关重要的作用。

本文将从四个方面介绍制造业自动化的应用和实战指南,以帮助制造业企业进一步推动自动化转型。

第一部分:自动化技术概述现代制造业自动化广泛应用的技术主要包括机器视觉、机器人技术、大数据分析和物联网等。

机器视觉技术可以通过摄像头等设备,实现对产品质量的检测和识别;机器人技术可以实现生产线上的自动化操作和物料搬运等;大数据分析可以通过对生产数据的收集和分析,帮助企业做出决策和优化生产流程;物联网技术可以实现设备的互联和远程监控,实现对生产过程的实时掌控。

第二部分:自动化实施的步骤制造业企业在进行自动化实施时,应该遵循一定的步骤。

首先是需求分析,要明确现有生产过程中存在的问题和需求,确定自动化应用的目标和范围。

然后是技术选型,根据企业的需求和情况选择适合的自动化技术和设备。

接下来是系统设计和方案制定,确定自动化系统的结构和功能,并制定详细的实施计划。

最后是实施和调试,根据设计方案进行设备的安装和调试,并进行测试和验证。

第三部分:自动化的效益和挑战制造业自动化的应用可以带来很多效益,如提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和可靠性等。

同时,自动化也面临着一些挑战,如技术投入高、人员培训和管理等问题。

因此,在进行自动化转型时,企业需要综合考虑效益和挑战,并制定合理的实施策略和管理措施。

第四部分:自动化成功案例分享本部分将分享一些制造业自动化成功的案例,以供读者参考。

例如,在某电子制造企业,通过引入机器人技术,实现了生产线上的自动化操作,大大提高了生产效率和产品质量;在某汽车零部件企业,通过物联网技术,实现了设备的远程监控和维护,优化了生产过程和设备利用率。

结论:制造业自动化是一个不可逆转的趋势,对于企业来说,进行自动化转型是必然选择。

先进制造业中的自动化技术

先进制造业中的自动化技术

先进制造业中的自动化技术在今天这个高科技时代,人们越来越意识到自动化技术的重要性。

特别是在先进制造业中,自动化技术已经成为了不可或缺的一部分。

自动化技术的出现可以大大提高生产效率和质量,从而提升企业的竞争力。

在这篇文章中,我们将探讨先进制造业中的自动化技术。

1. 自动化技术的定义自动化技术是指利用计算机、电子、机械、仪器、传感器等现代科技手段,使生产过程自动化,并对生产过程进行控制和管理的技术。

2. 自动化技术的历程自动化技术的历程可以追溯到上世纪60年代,当时第一批自动化设备应用于工业生产领域。

然而,这些设备还是比较简单,只能完成一些简单的生产任务。

随着技术的发展,自动化技术变得越来越复杂和精密,如今已经成为了一个成熟的产业。

3. 自动化技术的应用自动化技术的应用范围非常广泛,包括制造业、交通运输、生命科学、环境保护等方面。

其中,制造业是自动化技术的最大应用领域。

4. 先进制造业与自动化技术的结合先进制造业是制造业技术的高级形态,包括智能制造、数字化制造、高端装备制造等。

先进制造业需要借助现代科技手段,使制造过程实现智能化、高效化、智慧化。

而自动化技术则是实现这些目标的关键。

5. 先进制造业中的自动化技术应用案例(1)柔性制造系统柔性制造系统是一种高度自动化的制造系统,可以大大提高生产效率和生产质量。

它可以根据不同的生产任务调整生产线的配置,以适应不同的生产需求。

柔性制造系统的应用可以使企业减少生产成本,提高生产效率。

(2)机器人技术机器人技术是自动化技术的一个重要分支,可以应用于各种制造领域。

机器人可以代替人类完成一些危险、繁琐和重复的工作,提高生产效率和品质。

(3)智能传感器技术智能传感器技术是一种将智能化技术引入到传感器中的技术。

智能传感器能够收集、处理和传输数据,能够实现物理世界与虚拟世界的融合。

它们的主要作用是实现生产线的自动化和监测,提高生产效率、产品质量和节能减排效果。

6. 总结自动化技术在先进制造业中具有重要的应用价值,可以大幅提高生产效率和产品质量。

机械制造自动化技术_很多概念介绍

机械制造自动化技术_很多概念介绍

形成的一类更复杂但用途更广、效率更高 的数控机床。B)特点:由于具有刀库和自 动换刀装置,就可以在一台机床上完成车、 铣、镗、钻、铰、攻螺纹、轮廓加工等多 个工序的加工。C)应用:加工中心机床具 有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬 运时间、减少在制品库存、加工质量高等 优点。7)柔性制造单元:A)定义:柔性 制造单元是一种由 1~3 台 数控机床或加 工中心所组成。B)特点:单元中配备有某 种形式的托盘交换装置或工业机器人,由 单元计算机进行程序编制及分配、负荷平 衡和作业计划控制的小型化柔性制造系 统。C)优点:占地面积较小,系统结构不 很复杂,成本较低,投资较小,可靠性较 高,使用及维护均较简单。D)应用: 常 用于品种变化不是很大、生产批量中等的 生产规模中。8)柔性制造系统:A)优点: 1、可以减少机床操作人员。2、由于配有 质量检测和反馈控制装置,零件的加工质 量很高。3、工序集中,可以有效减少生产 面积。4、与立体仓库相配合,可以实现 24h 连续工作。5、由于集中作业,可以减少加 工时间。6、易于和管理信息系统(MIS)、 工艺信息系统及质量信息系统结合形成更 高级的制造自动化系统。B)缺点:1、系 统投资大,投资回收期长。2、系统结构复 杂,对操作人员的要求很高。3、结构复杂 使得系统的可靠性较差。C)应用:多品种、 中小批量生产。 自动控制系统包括实现自动控制功能的装 置及其被控制对象,组成:指令存储装置; 指令控制装置;执行机构;传递及转换装 置等部分构成。 机械制造设备中常用的控制方式:(1)开 环控制方式;(2)闭环控制方式;(3)分 散控制方式;(4)集中控制方式;(5)程 序控制方式;(6)数字控制方式;(7)计 算机控制方式。 机械传动控制方式一般传递的动力和信号 都是机械连接的,特点:(1)程序指令的 存储和控制都是利用机械式元件来完成 (例如凸轮、档块、连杆、拨叉等);(2) 控制元件同时又是驱动元件;(3)几乎所 有的运动部件及机构都是由凸轮分配轴进 行驱动和控制;(4)专用性较强,仅适用 于加工品种基本不变的大批量生产。 分散控制的主要优点:(1)实现自动循环 的方法简单,电气元件的通用性强,成本 低。(2)在自动循环过程中,当前一动作 没有完成时,后一个动作便得不到起动信 号,因而,分散控制系统本身具有一定的 互锁性。主要缺点:(1) 当顺序动作较多 时,自动循环时间会增加,这对提高生产 效率不利。(2)当下一动作执行机构较多 时,就有若干多条平行控制线路、会使电 气控制线路变得复杂,电气元件增多。这 对控制系统的调整和维修不利,特别是在 使用有触点式电器时,由于大量触点频繁 换接,容易引起故障。 集中控制系统的优点:所有指令存储和控 制装置都集中在一起,控制链又短又简单, 这样,控制系统就比较简单,调整比较方 便。缺点:(1)各执行部件动作之间无联 系,当某一部件发生故障时,其它部件依 然运动,这就有可能发生碰撞或干涉等事 故。(2)由于执行部件的运动速度不能控 制,当速度不稳定时,系统实际的控制精 度就较低。 液压控制:原理:利用液体工作介质的压 力势能实现能量的传递及控制。优点:定 位精度高、负荷较大、速度可以调节。缺 点:漏油(污染)、油温变化→粘度变化→ 流量变化→控制不稳定。两种方式:机械 —液压控制;电气—液压控制系统。 电气控制系统设计的主要依据:生产设备 的工作循环。工作循环的表示方法:(1) 工作循环图:单机的工作循环;(2)工作 循环周期:自动线的工作循环;(3)功能 流程图:表示控制系统的信息传递过程和 输入、输出信号的逻辑关系。 加工设备自动化:定义:指在加工过程中 所用的加工设备能够高效、精密、可靠地 自动进行加工,此外还应能进一步集中工 序和具有一定的柔性。 实现加工设备自动化的主要途径:对于现 有设备(通用)进行自动化改装,以实现 单机自动化;设计、制造、采用专用或专 门的自动化加工设备;采用数控加工设备 实现单机自动化的方法:1)采用通用自动 化或半自动化机床实现单机自动化;2)采 用组合机床实现单机自动化;3)采用专用 机床实现单机自动化;4)采用通用机床进
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◘将零件数控加工编程过程中的几何造型、刀位计 算、图形显示和后置处理等作业过程结合在一起, 有效解决了编程的数据来源、图形显示、加工模 拟和交互修改问题。 ◘编程是在计算机上直接面向零件的三维实体图形 进行,不需要用户编制零件加工源程序,用户界 面友好,使用简洁、直观、准确,便于检查。 ◘有利于实现系统的集成,不仅能够实现产品的设 计与数控编程的集合,还便于工艺设计、刀具量 具设计等其他生产过程的集成。

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。12:19:4112:19:4112:1910/17/2020 12:19:41 PM
二、制造自动化技术的兴起及现状
▲19世纪末期,机械化生产开始出现; 20世纪中叶,自动化车床开始出现; 1947年,第一个机械加工自动线在美国福特汽车 公司投产; 20世纪50年代柔性自动化生产开始出现(以数控 车床为代表) 20世纪70年代诞生了柔性制造系统; 20世纪80年代开始出现了计算机集成制造系统。
▲制造自动化促使制造业逐渐由劳动密集型产业向技术 密集型和知识密集型产业转变。
▲制造自动化技术是制造业发展的重要标志,代表着先 进制造技术的水平,也体现了一个国家科技水平的高低 。
▲采用制造自动化技术不仅显著地提高劳动生产率、大 幅度提高产品质量、降低制造成本、提高经济效益,还 有效地改善劳动条件、提高劳动者的素质、有利于产品 更新、带动相关技术的发展,大大提高企业的市场竞争 能力。
增减,构成不同档次的数控系统;
3 网络化 可进行远程控制,在任何一台机床上对其
它机床进行编程、设定、操作、控制;
4 开放式闭环控制模式 易于将计算机智能技术、网
络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、动 态数据管理、动态仿真等技术融于一体,构成制造过 程闭环控制体系。

树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1720.10.17Saturday, October 17, 2020
▲计算机辅助数控数控加工程序分为两种不同的 形式:一是借助于数控语言进行自动编程,二是 利用CAD/CAM软件工具完成数控加工程序的编制。
■与数控语言自动编程比较,利用CAD/CAM软件 系统进行数控编程具有以下特点:
CAD/CAM系统数控编程,它是利用CAD造型所生 成的三维几何实体,采用人机交互的方式、有操作 者在计算机屏幕上指定三维实体被加工的部位,输 入适合的切削参数和刀具参数,交互选择走刀方式, 然后由系统自动进行刀具轨迹计算和处理,生成刀 为位文件。
▲在 “狭义制造”概念下,制造自动化的含义是生 产车间内产品的机械加工和装配检验过程的自动 化,包括切削加工自动化、工件装卸自动化、工 件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、 断屑与排屑自动化、装配自动化、机器故障诊断 自动化等。 ▲在 “广义制造”概念下,制造自动化则包含了产 品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动 化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个 环节综合集成自动化,以使产品制造过程实现高 效、优质、低耗、及时、洁净的目标。
▲按照驱动电机分为:步进伺服、直流伺服、交流伺 服
半闭环控制系统
■目前交流伺服系统的交流电机主要采用异步电动机和 永磁同步电动机两种。 异步电动机 功率大、精度稍低、多 用于主轴电机 永磁同步电动机 精度要求高、价格贵,多用于容量 小的进给伺服电机 ■交流伺服驱动器有模拟式和数字式之分。 模拟式 工作速度快,系统频率宽,体积大、器件多、不 易调试 数字式 控制方式改变仅需改变软件,柔性好,结构紧凑, 重复性好 ■检测元件:旋转变压器、脉冲编码器等 旋转变压器是一种输出的电压与角位移量成连续函数关 系的感应式微型电动机。 脉冲编码器是机床上应用最多的传感器,可分为增量式、 绝对式、混合式三种,其中增量式较为普遍。
插补和补偿方式多样化
插补:直线、圆弧、椭圆、螺纹、NURBS、多项式 插补 补偿:反向间隙、垂直度、螺距、温度补偿等
3 内置高性能PLC 可用梯形图或高级语言编程,具
有在线调试和在线帮助功能
4 多媒体技术应用 在实时监控和故障诊断、生产过
程监测方面有重大应用价值
体系结构的发展
1 集成化 高度集成化芯片,提高数控系统集成度; 2 模块化 通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的
计算机辅助数控编程
四、机床数控技术发展趋势
从三个方面讨论机床数控技术的发展趋势
▲性能发展方面
1 高速高精高效化 进给速度80-120m/min,加速度1-
2g,主轴dn=(1-3)*106,换刀小于1s;加工精度0.1µm, 甚至0.01µm
2 柔性化 功能覆盖面大,便于不同用户的需求;物
料流和信息流自动动态调整
纵观新世纪的制造自动化技术发展趋势,可用六化来概括, 即敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化、绿色化。 1 制造敏捷化 敏捷化制造环境和制造过程是新世纪制造活动的必然趋势, 其核心是使企业对面临市场竞争作出快速响应,利用企业内 外各方面的优势,形成动态联盟,缩短产品开发周期,尽快 抢占市场。 2 制造网络化 基于 Internet的制造已成为当今制造业的重要发展趋势,包括 企业制造环境的网络化和企业与企业之间的网络化。 通过制造环境的网络化,实现制造过程的集成,实现企业的 经营管理、工程设计和制造控制等各子系统的集成 通过企业与企业间的网络化,可实现异地制造、远程协调作 业。
3、数控系统的软件组成
4、开放式数控系统 数控系统越来越广泛的应用到各种控制领域,同时 也不断地对数控系统软件硬件提出了新的要求其中 较为突出的是要求系统具有开放性,以满足CNC系 统快速发展和用户自主开发需要
实现基于PC微机开放式数控系统有如下三种途径: ▲专用数控嵌入PC主板 是专用数控系统商提供的 形式,仅限于PC部分开放,其专用数控部分仍处于 封闭状态。 ▲PC机+运动控制卡 提供底层数控接口,支持二次 开发和扩展,有上下两级开放性,如PMAC运动控 制器。 ▲纯PC软件型 尚未形成商品,代表数控系统发展 方向
第四章 制造自动化技术
一 概述 二 机床数控技术 三 工业机器人 四 柔性制造系统
第一节 概述
一、制造自动化技术内涵
▲ 自动化 (Automation)是美国通用汽车公司 D. S. Harder先生于 1936年提出来的,其核心含义是 “自动地去 完成特定的作业”。当时 Harder先生所说的特定作业,是指 零件在机器之间转移的自动搬运,自动化功能目标是代替 人的体力劳动。随着技术的进步,自动化的功能目标在不 断地随着自动化手段的提高、时代的进步而变化。在计算 机用于自动化之前,自动化的功能目标是以省力为主要目 的,以代替人的体力劳动。 ▲ 随着计算机和信息技术的发展,计算机和信息技术作为 自动化技术的重要手段,使自动化的视野大大扩展,自动 化的功能目标不再仅仅是代替人的体力劳动,而且还须代 替人的部分脑力劳动。
功能 PLC功能:控制面板、主轴停启与换向、刀具更换、冷却 润滑启停、工件夹紧与松开、工作台分度等开关量的控制
CNC系统的组成原理
2、数控系统的硬件结构
数控系统从硬件结构上可分为单CPU结构、多 ▲CPU结构、直接采用PC计算机的系统结构。
▲单CPU结构:通过总线使CPU与存储器和各种接 口相连接,集中控制、分时处理工作方式 多CPU结构:多个CPU通过公用地址和数据总线互 连,各自完成功能,系统速度高、处理能力强 ▲直接采用PC计算机的系统结构:具有微机丰富 的软硬件资源、友好的人机界面、拥有多媒体和网 络功能,是当前数控系统的发展方向
3 制造虚拟化 包括设计过程的拟实技术和加工制造过程的虚拟技术。拟 实技术是面向产品的结构和性能的分析,以优化产品本身 性能和成本为目标;虚拟技术是面向产品生产过程的模拟 和检验,检验产品的可加工性、加工工艺的合理性。制造 虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真来模拟真实系统, 发现设计与生产中可避免的缺陷和错误,保证产品的制造 过程一次成功。 4 制造智能化 智能制造技术的宗旨在于扩大、延伸以及部分取代人类专 家在制造过程中的脑力劳动,以实现优化的制造过程。智 能制造包含智能计算机、智能机器人、智能加工设备、智 能生产线等。智能制造系统是制造系统发展的最高阶段, 即从柔性制造系统、集成制造系统向智能制造系统发展。
手工编程只能编制那些几何形状不复杂、计算量不是 很大、加工程序不多的简单零件,对于一些复杂零件, 如带有非圆曲面、自由曲面的轮廓、模具型腔等,手 工编程则变得极为困难。
2、计算机辅助数控加工编程
▲快速而准确的编制数控加工程序就成为数控技 术发展和应用中德一个重要环节,计算机辅助数 控加工编程技术正是针对这一问题而产生和发展 起来的。
二、机床伺服系统 1、机床进给伺服系统
一般是由位置控制单元、速度控制单元、伺服电机、 检测单元四部分组成,通常将位置控制单元与数控装 置做在一起,习惯上所称的伺服单元或驱动单元仅包 含速度控制单元。
机床伺服系统的分类: ▲按照私服系统的结构特点分为:开环系统、闭环系 统、半闭环系统、混合闭环系统。应用最广泛的是半 闭环结构
三、数控加工编程技术
1、数控加工编程一般步骤, 数控加工编程就是将零件的工艺过程、工艺参数、刀 具位移量、位移方向以及其他辅助动作按照运动顺序 和所用数控系统规定得坐标系和指令代码及格式来编 程加工程序单,经校核、试切无误后制备在储存介质 上,然后再由相应的阅读器将程序输入数控装置,从 而控制数控设备的运行。 一般可分为工艺处理、数值计算、编制零件加工程序 单、输入数控程序、程序校验。
▲回顾历史,可将制造自动化的发展分为 刚性自 动化、柔性自动化和综合自动化三个发展阶段。
■刚性自动化
在半自动和自动机床、组合机床、组合机床自动线出现 ,解决了单一品种大批量生产自动化问题特点是生产效 率高、加工品种单一。20世纪 50年代达到了顶峰。 ■柔性自动化
为满足多品种小批量甚至单件生产自动化的需要,出现 了一系列柔性制造自动化技术:如数控技术 (NC)、计 算机数控 (CNC)、柔性制造单元 (FMC)、柔性制造 系统 (FMS)等。 ■综合自动化
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