自动化制造系统复习题(有答案)讲课教案

《自动化制造系统》复习题

一、名词解释

1.系统

由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。

2.自适应控制

系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统参量的控制系统。

3.顺序控制

按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。

4.VR技术

是一种最有效模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。

5.FMS

在计算机统一控制下，有自动装卸与运输系统将若干台数控机床或加工中心连接起来构成的一种适合多品种，中小批量生产的先进制造系统。

6.物流系统

对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统，主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。

7.产品柔性

系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力，及转产能力。

8.自学习控制系统

如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验，自行改变和完善控制规律，使控制效果愈来愈好，这样的控制系统即为自学习控制系统。

9. AGV

一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。

10.在线检测

指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式

11. 自动化制造系统

在较少人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件并组装成产品，在加工过程和装配过程中实现工艺过程自动化。

12.程序控制

如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制，则这种控制称之为程序控制。

13.制造过程检测自动化

利用各种自动化检测装置，自动检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。

14.闭环控制

系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式

15.结构工艺性

指产品和零件在保证使用的前提下，力求能够采用生产率高，劳动量小，材料消耗少和生产成本低的方法制造处理。

二、单项选择题

1.FMS中，完成制造任务的执行系统为( A )。

A.加工系统

B.物流系统

C.控制系统

D.管理系统

2.以小型旋转体零件为加工对象自动线，常采用的工件输送装置为( C )。

A.机器人

B.输送机

C.输料槽

D.运输小车

3.刚性自动生产线上，被加工零件顺序地通过各个工作位置，要按照一定的( A )。

A .生产节拍 B. 工序时间

C. 加工时间

D. 辅助时间

4.把机床按工艺顺序依次排列，用自动运输装置及其他辅助装置连接起来，用控制系统将各部分的动作联

系起来，按规定的程序自动进行工作的这种机床系统为( B )。

A.流水线

B.自动线

C.装配线

D.柔性制造线

5.柔性制造系统的设备利用率( B )。

A.低

B.高

C.根据产量波动

D.先低后高

6.CIMS的特点是强调制造全过程的系统性和（ A ）。

A.集成性

B.目的性

C. 整体性

D.层次性

7.备有刀库能按预定程序自动换刀，对工件进行多工序加工的高效数控机床是( A )。

A. 加工中心

B. 数控铣床

C. 数控车床

D. 多坐标数控机床

8.自动线中没有储料装置，机床按照工艺顺序一次排列，工件由输送装置强制性地从一个工位移送到下一

个工位，直到加工完毕，这类自动线为( A )。

A. 刚性连接自动线

B. 柔性连接自动线

C. 智能连接自动线

D. 集成连接自动线

9.在计算机统一控制下，由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或加工中心连接起来而构成的一种适合

于多品种、中小批量生产的先进制造系统为( B )。

A. 柔性制造系统

B. 柔性制造单元

C.智能制造单元

D.计算机集成制造系统

10.刚性综合自动化系统常用于( B )的零部件的自动化制造。

A. 产品比较单一但工序内容多

B. 产品比较单一但工序内容多、加工批量特别大

C. 产品比较单一、加工批量特别大

D. 工序内容多、加工批量特别大

11.AMS是（ C ）。

A.柔性制造系统

B.刚性制造系统

C. 自动化制造系统

D. 智能制造系统

12.柔性自动线的工艺基础是( A )。

A. 成组技术

B. 数控技术

C. 计算技术

D. 仿真技术

13.在机械加工过程中，工件处于等待和传输状态的时间占( A )。

A. 95%

B. 50%

C. 5%

D. 25%

14.悬挂输送系统运用于车间内成件物料的( D )输送。

A.台面

B. 地面

C. 地下

D.空中

15.一次调刀的条件下，刀具能切出符合尺寸精度要求的合格零件件数为( C )。

A. 尺寸精度

B.尺寸耐用度

C. 刀具耐用度

D.刀具寿命

16.所谓刀具自动化，就是加工设备在切削过程中自动完成 C 等工作过程。

A. 选刀、换刀

B. 对刀、走刀

C. 选刀、换刀、对刀、走刀

D. 走刀、换刀

17.自动化加工监控系统的主要任务是对 D 进行监控。

A. 加工过程

B. 机床工况

C. 刀具工况

D. 加工过程、机床及刀具工况

18.组合机床的自动化水平主要是通过 A 的应用来实现的。

A. 数控技术

B.计算机技术

C. CAD技术

D. CAM技术

19.加工中心的组成部分中，执行顺序控制动作和完成加工过程控制中心的是( A )。

A.数控系统

B.自动换刀装置

C.基础部件

D.主轴部件

20.加工设备自动化主要是指实现了 C 的加工设备

A. 机床加工循环自动化

B. 辅助工作自动化

C. 机床加工循环及辅助动作自动化

D. 机床加工过程自动化

21.用自动化技术的主要效益在于可以有效缩短零件（ D ）的无效时间，从而有效缩短生产周期。

A. 1.5%

B.50%

C. 15%

D.98.5%

22.（ B ）是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题之一，是实现零件加工自动化的基础。

A.物流供输的自动化

B.加工设备的自动化

C.刀具的自动化

D.检测过程的自动化

23.由组合机床组成的自动生产线可用于加工发动机的（D ）工件。

A.缸体、连杆类

B.缸盖、曲轴类

C.曲轴、连杆类

D.缸体、缸盖类

24.柔性自动线是按照（ B ）加工对象确定工艺过程，选择适宜的数控加工设备和物料储运系统而组成

的。

A. 成套

B.成组

C.成型

D.成双

25.在自动化制造系统中，物流系统主要完成物料的（B ）等功能。

A.存储、输送

B.输送、装卸、存储及管理

C.装卸、管理

D.存储、输送及管理

26.一个零部件的每一个工艺过程不仅都自动化了，且他们之间是自动地有机联系在一起的，这就形成

了（ C ）。

A. 工序自动化

B. 工艺过程自动化

C. 制造过程自动化

D. 车间自动化

27.根据采用设备类型分类，采用的工艺设备以通用自动机床为主的自动线为( D )。

A. 刚性连接自动线

B. 专用机床自动线

C. 组合机床自动线

D. 通用机床自动线

28.没有统一发出的信号的主令控制装置的自动线控制系统为( C )。

A. 混合控制系统 B . 集中控制系统

C. 行程控制系统

D. 指令控制系统

29.由蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机的控制作用下自动完成运输任务的物料运载工具是

( A )。

A.自动导向小车

B. 有轨导向小车

C.牵引小车

D.物料运输小车

30.FMC是( B )。

A .柔性制造系统 B. 柔性制造单元 C.柔性制造线 D.柔性装配

31.分布式控制系统的最底层是( C )。

A.监控层

B.调度层

C.检测层

D.优化层

32.刚性自动生产线上，被加工零件顺序地通过各个工作位置，要按照一定的( A )。

A .生产节拍 B. 工序时间

C. 加工时间

D. 辅助时间

33.如果刀具刀夹前部装有表示刀具编码的五个大小直径的环，则可组成可区别的刀具种数为( B )。

A. 32种

B.31种

C.16种

D.30种

34.把机床按工艺顺序依次排列，用自动运输装置及其他辅助装置连接起来，用控制系统将各部分的动作联

系起来，按规定的程序自动进行工作的这种机床系统为( B )。

A.流水线

B.自动线

C.装配线

D.柔性制造线

35.适用于缺少可靠的输送基面，在组合机床自动线上较难用输送带直接输送的工件的夹具为( A )。

A.随行夹具

B.组合夹具

C.专用夹具

D.固定夹具

36.机械加工中，大部分零件都要进行多工序加工，但整个加工中相当一部分时间用在了装卸、调整刀具辅

助上，有效发挥数控机床的作用要采用( D )。

A. 自动化检测

B.工序自动化

C.自动化物流系统

D. 自动化换刀装置

37.柔性制造系统的设备利用率( B )。

A.低

B.高

C.根据产量波动

D.先低后高

38.组成系统的要素，每个要素都有自身的内在规律，对外都呈现自身的特性，构成一个有机整体，实现系

统整体运行的最佳化，体现系统的( A )。

A.集成性

B.整体性

C.目的性

D.相关性

39..柔性连接的自动线，调节相邻两台机床生产节拍，起调剂平衡作用的是( B )。

A.输送装置

B.储料装置

C.转位装置

D.托盘装置

40.一个工序中，所有的基本动作和辅助动作都机械化了，操作者只需对这一工序做总的操纵和监控，这一

工程成为（ A ）。

A. 工序自动化

B. 工艺过程自动化

C. 制造过程自动化

D. 车间自动化

13.机械制造过程中的自动化技术主要有( B )自动化技术等。

A.机械加工与物料储运过程

B.机械加工、装配、质量控制和物料储运过程

C.机械加工与装配

D.机械加工与质量控制

14.从系统的观点来看，一般地机械制造自动化系统主要有( B )等部分所构成。

A. 加工系统和工件支撑系统

B.加工系统、工件支撑系统、刀具支撑系统和控制与管理系统

C.加工系统和刀具支撑系统

D.加工系统、刀具支撑系统和工件支撑系统

15.数控机床是用代码化的( C )来控制机床按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动。

A.模拟量

B.标量

C.数字量

D. 复合量

16.( B )是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题之一，是实现零件加工自动化的基础。

A.物流供输的自动化

B.加工设备的自动化

C.刀具的自动化

D.检测过程的自动化

17.自动线上，随工件一起输送的这类夹具是( B )。

A.固定式夹具

B. 随行式夹具

C. 回转式夹具

D.组合式夹具

18.将制造系统中的物料及时地输送到有关设备或仓储设施处的机械制造系统的重要组成部分为( A )。

A. 物料系统

B.控制系统

C. 机械加工系统

D.装配系统

19.由计算机控制，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动的自动化输送设备是（B ）。

A.机械手

B.机器人

C. 传送带

D.AGV

20.RGV是( C )。

A. 搬运机器人

B.立体仓库

C.有轨导向小车

D. 自动导向小车

21.DIS是( B )。

A.分布式仿真

B.分布交互化仿真

C.虚拟产品开发

D.虚拟现实技术

22.人类根据市场需求，运用掌握的知识和技能，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放

市场的全过程是( D )。

A.制造自动化

B.加工

C. 生产

D.制造

23.以小型旋转体零件为加工对象自动线，常采用的工件输送装置为( C )。

A.机器人

B.输送机

C.输料槽

D.运输小车

24.在计算机统一控制下，由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或加工中心连接起来而构成的一种适

合于多品种、中小批量生产的先进制造系统为( B )。

A.数控系统

B.柔性制造系统

C.智能制造系统

D. 刚性制造系统

25.柔性制造系统中，完成制造任务的执行系统为( A )。

A.加工系统

B.物流系统

C.控制系统

D.管理系统

26.在不同批量下运行都有经济效益的能力为( C )。

A.工艺柔性

B.运行柔性

C.批量柔性

D.扩展柔性

27.以下关于FMS说法错误的是( D )。

A.工人少

B.系统投资大

C.系统结构复杂

D. 系统可靠性高

28.对制造业的现代物流系统，要求有较高的实时性的部分为( A )。

A.控制层

B.管理层

C.执行层

D.运输层

29.下列不属于柔性制造单元柔性的是( B )。

A.工艺过程的调整性能

B.生产过程的调整性能

C.加工对象的调整性能

D. 工序内容的调整性能

30.利用连续运动且有挠性的输送带输送物料的输送装置为( C )。

A.步伐式输送机

B.滚道式输送机

C. 带式输送机

D.链式输送机

31.两轮差速转向的AGV导向控制系统设有导向传感器的个数为( B )。

A.1个

B.2个

C.3个

D.4个

32.用自动化技术的主要效益在于可以有效缩短零件( A )的无效时间，从而有效缩短生产周期。

A. 98.5%

B. 50%

C.15%

D. 1.5%

33.在自动化制造系统中，物流系统主要完成物料的( B )等功能。

A. 存储、输送

B. 输送、装卸、存储及管理

C. 装卸、管理

D. 存储、输送及管理

34.工艺过程精度检测能预防废品的产生，从( C )上保证所需的精度。

A. 工装

B. 工序

C. 工艺

D. 工况

35.自动控制系统中传递及转换装置的作用是将指令控制装置所发出的指令信息传送到( A )。

A. 执行机构

B. 指令存储装置

C. 操作人员

D. 指令控制装置

36.加工中心是指具有( C )的数控加工设备。

A. 刀具库

B. 刀具自动交换机构

C. 刀具库及刀具自动交换机构

D. 托盘交换器

37.FMS是( C ) 。

A.计算机集成制造系统

B.智能制造系统

C.柔性制造系统

D.仿真系统

38.一个工艺工程中的每一个工序都实现了工序自动化，把若干个工序有机地联系起来，操作者只需对这

一整个工艺过程做总的操纵和监控，这一过程通常称为( B )。

A. 工序自动化

B. 工艺过程自动化

C. 制造过程自动化D车间自动化

39.刚性自动生产线上，被加工零件顺序地通过各个工作位置，要按照一定的( A )。

A .生产节拍 B. 工序时间

C. 加工时间

D. 辅助时间

40.自动线中设有储料装置，储料装置可起到调剂平衡的作用，储料装置的设立使自动线分成若干段，各

段内机床可以达到相对独立的工作状态，这类自动线为( B )。

A. 刚性连接自动线

B. 柔性连接自动线

C. 智能连接自动线

D. 集成连接自动线

41.由统一的主令控制器发出各运动部件和机构顺序工作的控制信号的自动线控制系统为( A )。

A．集中控制系统 B. 行程控制系统 C. 混合控制系统 D.指令控制系统

42.一个柔性制造系统的柔性越强，在功能上说，其加工能力和适应性( A )。

A. 越强

B. 越弱

C. 不变

D. 无法确定.

43.作为自动化物流系统的组成部分，将工件毛坯或半成品及时准确地送到指定加工位置，并将加工好的

成品送进仓库或装卸站的是( A )。

A. 工件储运系统

B. 工具储运系统

C.存储设施

D. 输送系统

44.没有自主能力，不能重复编程，智能完成定位点不变的简单的重复动作的自动化输送设备是（A ）。

A.机械手

B.机器人

C. 传送带

D.AGV

45.大批量制造的年产量为( B )。

A.超过5000件

B.500-5000件

C.小于500件

D.500- 6000件

46.具有容量较大，外形较紧凑，占用空间小，增加刀具时，只需增加链条长度，刀库的运动惯量不大的

特点的刀库是( C )。

A.鼓轮式刀库

B. 直线式刀库

C.链式刀库

D.格子箱式刀库

47.计算机仿真的理论基础是( C )。

A.控制论

B.系统论

C.相似论

D.面向对象技术

48.分布式计算机控制系统容易实现通用化、系列化，容易扩充、重构等，是因为其( A )。

A.采用了模块化结构

B.可实现资源共享

C.可实现并行处理

D.技术要求较高

49.设备柔性的大小决定于系统实现加工不同零件所需要的( C )。

A.调整范围

B.调整程序

C.调整时间

D.调整能力

50.机械加工过程的在线检测大致可分为( D )等方面。

A. 自动检测和机床监控

B. 机床监控和自适应控制

C. 自适应控制和自动检测

D.自动检测、自适应控制和机床监控

51.自动化加工监控系统的主要任务是对( D )进行监控。

A. 加工过程

B. 机床工况

C. 刀具工况

D. 加工过程、机床及刀具工况

三、简答题

1.简述机械制造过程中的机械化与自动化的区别。

①自动化不仅使制造过程的基本动作由机器（机械）代替人力劳动来完成，而且操作和管理这些基本

动作的操纵动作也是有机器（机械）来完成。

②自动化可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品质量，有效缩短生产周期，

并能显著降低制造成本。

2.简述加工中心与一般数控机床的主要区别。

①加工中心是备有刀库并能自动更换刀具，而数控机床没有；

②能对工件进行多工序集中加工，而数控机床用来完成零件一个工序的自动化循环加工。

③加工中心适用范围广，加工精度高，生产率高。而NC常用在零件复杂程度不高、精度较高，品种多

变的生产场合。

3.加工中心有哪两种基本形式？各自适合何种工件加工？

加工中心有立式和卧式两种基本形式，前者适合于平面形零件的单面加工，后者特别适合与大型箱体类零件的多面加工。

4.为什么要对切削液进行处理？

①切削液在切削加工中起着不可缺少的作用，但也给环境造成了一定的污染。

②回收利用，减少切削液的排放量；

③采用干切削或准干切削等先进加工方法来减少切削液的使用量；

④切削易液的净化处理就是将它在工作中带入的碎屑、砂轮粉末等杂质及时清除。

5.为什么说对工件的在线测量是十分必要的？

①机械加工的目的在于加工出具有规定品质的零件;

②把工件从机床上卸下测量难以保证加工质量和生产效率;

③减少工件的加工误差，提高机床运转效率;

④适应控制加工的必不可少的环节。

6.常用的自动换刀装置有哪几种形式？

①回转刀架；②主轴和刀库合为一体的自动换刀装置；③主轴和刀库分离的自动换刀装置。

7.简述机器人和机械手的主要区别？

机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变得简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。

8.一般地柔性自动线由哪三个部分构成？

两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、若干台辅助设备（如清晰机、测量机、

排屑装置、冷却润滑装置等）和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。

9.简述机床刀库中固定式和可换式刀库的区别？

固定式刀库不能从机床上移开，库中的刀库容量较大（40把以上）。可换式刀库可从机床上移开，并用

另一个装有刀具的刀库替换。刀库容量一般比固定式刀库要小。

10.工业机器人的末端执行器有机械式、吸附式和专用工具三类，试分析一下真空吸附末端执行器是如何依靠吸附力抓取物料的。

①抓取物料时碟形橡胶吸盘与物料表面接触，橡胶吸盘起到密封和缓冲两个作用，

②真空泵进行真空抽气，在吸盘内形成负压实现物料的抓取。

③放料时，吸盘内通入大气，失去真空后，物料放下。

11.什么叫工序自动化？

在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干辅助动作也自动化了，而工人所做的工

作只是对这一工序作总的操作和监督。

12.机械制造过程中的自动化技术主要有哪几方面？

①机械加工自动化技术；②物料储运过程自动化技术；③装配自动化技术；④质量控制自动化技术

13.自动化加工设备主要有哪几类？

①全（半）自动单机；②组合机床；③自动线（TL）；④计算机数控机床（CNC）；⑤柔性制造单元（FMC）。

14.简述一下车削中心与数控卧式车床的主要区别。

①车削中心的转塔刀架上带有能使刀具旋转的动力刀座，

②车削中心的主轴具有按轮廓成型要求的连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，

并能与X轴或Z轴联动；

③车削中心可发展出车磨中心、车铣中心等多工序复合加工的机床。

15.为什么要在带式输送系统的输送带下安置许多托辊？

①带式输送系统常用于远距离物料输送；

②为了防止物料重力和输送带自重，造成的带下垂；

16.一般地柔性自动线由哪三个部分构成？

两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、若干台辅助设备（如清晰机、测量机、

排屑装置、冷却润滑装置等）和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。

17.试述一下自动化用加工刀具的选用原则。

①尽量选用各种高性能、高效率、长寿命的刀具材料制成的刀具，以提高刀具的耐用度

和可靠性；

②应选用机夹可转位刀具的结构；

③应尽量采用各种高效刀具应尽可能采用复合刀具，以集中工序，提高生产率及保证加工精度。

18.一个柔性制造系统一般由哪些基本部分组成？

自动化加工设备；工件储运系统；刀锯储运系统；多层计算机控制系统等组成。

19.简述自动化立体仓库的组成？

自动化立体仓库主要由库房、货架、堆垛起重机、外围输送设备、自动控制装置等组成。

20.为什么说对工件的在线测量是十分必要的？

①机械加工的目的在于加工出具有规定品质的零件;

②把工件从机床上卸下测量难以保证加工质量和生产效率;

③减少工件的加工误差，提高机床运转效率;

④适应控制加工的必不可少的环节。

21.托盘交换装置起什么作用？有哪两种常见的形式？

托盘交换装置是加工中心与工件输送设备之间的连接装置，起着桥梁和接口的作用。托盘交换装置的常用形式是回转式和往复式。

22.机械制造过程中的自动化技术主要有哪几方面？

①机械加工自动化技术；②物料储运过程自动化技术；③装配自动化技术；④质量控制自动化技术

23.为什么说加工设备的自动化是实现零件加工自动化的基础？

答：①加工设备是机械制造的基本生产手段和主要组成单元。②单台机床或加工设备的自动化，能满足零件加工过程中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动生产线和过渡到全盘自动化的必要前提。

24.加工中心有哪两种基本形式？各自适合何种工件加工？

答：加工中心有立式和卧式两种基本形式，前者适合于平面形零件的单面加工，后者特别适合与大型箱体类零件的多面加工。

25.切削加工自动线主要有哪几部分组成？

通常由工艺设备、工件输送系统、控制和监视系统、检测系统和辅助系统等组成。

26.机械加工设备中常用的控制方式有哪些？

常用的控制方法有：开环控制、闭环控制、分散控制、集中控制、程序控制、数字控制、计算机控制。

四、多项选择题

1、广义的自动化制造系统包括（ . ABC ）。

A.设计自动化系统

B.管理自动化系统

C.机械制造自动化系统

D.计算机集成化系统

E.智能制造系统

2、下列属于目前比较实用的自动化输送设备的有（ABCDE）。

A.输送机

B.运输小车

C.机械手

D.搬运机器人

E.传送带

3、自动化制造系统中，物流系统的功能有（ACDE ）。

A.存储功能

B.信息处理功能

C.装卸功能

D.管理功能

E.输送功能

4、下列属于制造过程中自动化检测的内容的是( BCD )。

A.加工设备

B.对刀具工作状态的检测与控制

C.对自动化加工工艺工程的监控

D.对工件几何精度的检测与控制

E.环境安全参数

5、工件储运系统的运输设备中，运输小车有( ABCD )。

A. AGV

B.牵引式运输车

C.空中单轨

D.RGV

E.输送机

6.以下可代表机械制造自动化今后发展趋势的有（ABCDE ）。

A.高度智能集成化

B.人及结合适度自动化

C.系统的柔性及敏捷性

D.功能扩展化

E.小型

化、简单化、环保化

7.数控机床的主要组成有（ABCDE ）。

A.信息载体

B.数控装置

C.伺服系统

D.反馈系统

E.机床本体

8.FMS的主要优点有（ABCD ）。

A.高度柔性

B.设备利用率高

C.产品制造周期短、质量高

D.工人少、劳动效率高

E.适于少品种，大批

量生产

9.根据输送物料的不同，输送带的材料可选用（ABCD ）。

A.橡胶带

B.塑料带

C.绳芯带

D.钢网带

E.布料带

10.加工中心的自动换刀系统由以下四部分组成( BCDE )。

A.刀具刀套

B.刀具识别装置

C.换刀机械手

D.刀库

E. 刀具交换装置

11.下列属于排屑自动化的是( ACE )。

A. 从加工区域把切屑清除

B. 在自动线中安排清屑工位

C.从切削液中把切屑分离出去

D. 在自动线中安排清洁工位

E. 从机床内把切屑运输到自动线外

12.工件储运系统中，有存储功能的设备有( BCD )。

A. AGV

B.托盘站

C.立体仓库

D.工件进出站

E.输送机

13.非接触式刀具识别方式常用的有( ABC )。

A.磁性识别法

B. 光电识别法

C.图像识别法

D. 编码卡片法

E. 编码盘法

14.虚拟现实技术的基本特征是( BC )。

A. 扩展性

B.交互感

C.灵境感

D.精度高

E.通用性强

15.以下是双臂机械手常用的结构的有( ABDE )。

A.钩手

B.抱手

C.爪手

D.伸缩手

E.叉手

16.现代物流系统的三大组成部分分别是（ABC ）。

A.管理层

B.控制层

C.执行层

D.设备层

E.工作站层

17.在组合机床及其自动线上常用的标准辅具有( ABC )。

A.浮动卡头

B.快换卡头

C.接杆

D.换刀机械手

E.刀夹

18.加工设备的故障诊断包括识别现状和预测未来两方面，具体的三个阶段是（ABD ）。

A. 状态监测

B.识别诊断

C.参数监控

D.决策预防

E.运行监控

19.长度测量仪根据测量原理可分为( ABCD )。

A.机械量仪

B.光学量仪

C.气动量仪

D. 电动量仪

E.电气量仪

20.刚性综合自动化系统( ABDE )。

A. 生产效率极高

B.工序内容多

C.较易更换产品

D. 工人劳动强度低

E. 加工质量稳定

五、综合应用题

1.画出FMS检测监控系统的组成结构图，集成的FMS检测监控子系统有哪些功能。

答

集成的FMS检测监控子系统应具有下列功能：

（1）进行各种多通道信号的检测和大批量信号的处理，具有智能接口。

（2）信息处理和知识处理的软硬件，自动生成判别函数，判别复杂的状态，进行状态特征分析，推理诊断和预报。

（3）较大柔性，与FMS有机结合。

（4）自诊断功能，检测控制系统自身的故障。、

（5）各模块间及内部可根据需要灵活组合。

2.自动化立体仓库信息的输入和预处理方法及物料如何实现自动存取

答信息的输入和预处理包括对物料条形码的识别，认址检测器，货格状态检测器的信息输入，以及这些信息的预处理。

货箱或零件的适当部位帖有条形码，当货箱或零件通过入库运输机滚道时，用条形码扫描器自动扫描条形码，将有关信息自动录入计算机中。

地址检测器一般采用脉冲调制式光源的光电传感器。可采用二路组合，向控制机发出的认址信号以三取二的方式准确判断后，在控制堆垛机停车、正反向和点动作。

货格状态检测器可采用光电检测方法，利用货箱或零件表面对光的反射作用，探测货格内有无货箱或零件。

物料的自动存取包括货箱或零件的入库、搬出和出库等工作。当物料入库时，货箱或零件的地址条形

码自动输入到计算机内，计算机可方便的控制堆垛机的行走机构和升降机构移动，到达对应的货格地址后，堆垛机停止移动，把物料送入该货格内。当从仓库取物料时，首先输入其条形码，由计算机检索物料地址，在驱动堆垛机进行认址移动，到达指定地址的货格取出物料、送出仓库。

3. 什么是FMS，请回答其硬件系统的组成及FMS的特点。

在计算机统一控制下，由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或加工中心连接起来而构成的一种适合于多品种中小批量生产的先进制造系统。(2分)

FMS由三部分组成，即加工系统、物流系统和管理控制系统。加工系统是完成制造任务的执行系统，一般由两台以上数控机床、加工中心或FMC等加工设备和清洗设备、检验设备、动平衡辅助设备组成。设备在工件、刀具、控制三方面都具有与其他子系统相连接的标准接口，加工系统其性能直接影响FMS的性能，是耗资最多的部分。物流系统包括工件、刀具、夹具、切屑及冷却润滑液等加工过程中所需的物流搬运装置、存储装置与交换装置；搬运装置包括传送带、轨道小车、无轨小车、机器人、上下料托盘等；存储装置主要有自动仓库和缓冲站，用于存储毛坯、半成品或成品；装卸与交换装置负责FMS中物料在不同设备或不同工件之间的交换或装卸，有托盘交换器、换刀机械手、堆垛机等。控制和管理系统实质是实现FMS加工、物料流动过程的控制、协调、调动、检测和管理的信息系统。有计算机、工业控制机、plc、通信网络、数据库和相应的控制和管理软件构成，是FMS的中枢和各环节系统的联系纽带。（4分）FMS的优点主要有：高柔性、设备利用率高、制造周期短、工人少、劳动生产率高、产品质量高等。其缺点是投资大，投资回收期长，系统结构辅助，对操作人员要求高，复杂的结构是系统可靠性降低。（4分）4. AGV的自动认址精确停位及导向控制原理？

答：自动认址系统首先在工位上安置地址信息发送元件，一般直接在导线两侧埋设认址的感应线圈。

将每个地址进行编码，再将若干线圈以不同方式连接，产生不同方向的磁通，用0和1表示地址码。该地址码由安装在小车上的接收线圈接收，经放大整形送入计数电路或逻辑判断电路，当判断正确后，发出命令使小车减速、停车或做微调，达到精确定位。

两轮差速转向的AGV上，对称设置两个导向传感器，接收地面导向线路的电磁感应信号，两导向传感器经比较放大处理后得到了反映AGV偏差方向的偏差量。此综合信号经一阶微分处理后得到反映AGV偏角的量，将偏差、偏角和偏角变化速度三个量加权放大，用以控制驱动AGV的两个电机实现差速转向，使AGV能实现实时地消除车体与导向线路的偏离。

5.试说明新一代DNC系统包括的关键技术，并举一个实例。

答：新一代的DNC系统的关键技术包括：两类数控设备，三种接口形式联网，NC程序导入/导出及集中管理，设备运行状态的网上监控及在线浏览等。

（1）两类数控设备包括两类数控操作系统，分别是微软windows系统，另一类是DOS为核心的专用操作系统。

（2）网络接口三种：标准以太网接口、网络扩充接口及RS232接口。网卡设备联网方便，串口设备可进行信号转换后连接到内嵌串口控制器的工业控制机上，并与其联网。柔性制造中心NC有两类程序，一是CAD/CAPP/CAM产生，从服务器经单元站传导设备的程序。另一是不做三维造型的零件，依据工艺流程在数控设备上直接编制的NC程序。

（3）N C程序的导入/导出及集中管理导入导出方法依设备类型有三种：运行串口软件发送，共享文件夹调用和运行系统专用程序传送。第一类程序文件需要从设计初即开始纳入PDM管理；第二类程序由设备导出，集中管理不能靠系统运行自动完成。按工艺要求编制的NC程序在数控设备上验证定型后，传输至单元站设定的共享文件夹，在单元站经人工整理和说明，上传到PDM工作站，有权限的管理员在工作站登录到客户端，将NC程序纳入客户端，与相关文档链接进行统一存储和管理。

6.工件储运系统由存储设备、运输设备、辅助设备等组成，请画出工件储运系统的组成结构图并说明各部分的功能。

（1）存储设备存储是将工件毛坯、在制品或成品在仓库中暂时保存起来。各种仓库是工件存储的主要主题，现存的自动化制造系统多采用自动化立体仓库。为保证工件在加工过程中，具备和保持正确的定位，一般采用夹具来固定工件，夹具安装在托盘之上，工件和托盘一同存储和运输，托盘站设有多个托盘，托盘站也起到存储工件和缓冲的作用。

（2）运输设备物流系统的重要设备，在制造系统中，运输设备起着人与共位、工位与工位、加工与存储、加工与装配之间的衔接作用，同时具有暂存和缓冲的作用。，

（3）辅助装置起到衔接的作用，在仓库、运输车、小车及机床工作站间的连接装置。托盘交换器是FMS 的加工设备与物料传输系统之间的桥梁和接口，设置托盘交换器可大幅度缩减工件装卸时间，还可暂时存储工件，起到缓冲的作用。

7.什么是柔性装配系统，请回答它有哪些特点，并画出一个有代表性的FAS分级计算机管理与控制系统框图。

答柔性装配系统是由装配机器人系统、灵活的物料搬运系统、零件自动供料系统、工具自动更换装置及工具库、视觉系统、基础件系统、控制系统和计算机管理系统组成的。适用于中小批量产品的装配，可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等功能。

其特点主要如下：

（1）系统可完成零件自动运送、自动检测、自动定向、自动装配作业等，既适合与中小批量的产品装配，

也适用与大批量产品装配。

（2）装配机器人的装配动作和工艺程序，能按产品的装配需要，迅速编制成软件，存储与数据库，更换产品和变更工艺方便迅速。

（3）装配机器人能够方便地变化手指和更换工具，完成各种装配。

（4）装配的各个工序之间，可不受工作节拍和同步的限制。

（5）大规模的FAS采用分级分布式计算机进行管理和控制。

下图是一个FAS分级计算机管理与控制的系统框图。FAC是FAS的组成部分或是小型的FAS。FAC配有一台或多台装配机器人，在一个固定工位上按程序完成各种装配工作。

全部末级的自动化设备有各自的计算机控制，实时的运行情况和生产量都可由计算机进行监控和采集。FAC 计算机控制和协调管理各种自动化设备，对进入该单元的零件进行自动识别。当生产过程改变时，FAC计算机可向各自动化设备微机输送新的作业程序。

8.为什么制造过程需要检测自动化，其实现途径有哪些？

答制造过程检测自动化，是利用各种自动化检测装置，自动地检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。随着计算机技术的发展，自动检测不仅是质量管理系的技术基础，也是自动化加工系统不可缺少的组成部分，可更好地为产品质量体系提供技术支持。

实现检测自动化，可消除认为的误差因素，是检测结果稳定，可信度高。可实现实时动态测量，提高检测精度，同时根据检测结果，容易实现对加工过程积极有效的质量控制，从而保证产品质量。此外，采用加工过程中的自动检测，是检测过程与加工过程重合，减少了大量辅助时间，减轻了工人的劳动强度。

计算机技术、传感技术、机械制造技术及其应用水平的提供高，实现检测过程自动化通常有以下几种途径：

（1）机床上安装自动化检测装置，实现加工过程中的在线自动检测。

（2）在自动线中设置专门的自动检测工位。可实现加工过程后在线检测，也可实现分布式检测。（3）设置专门的检验分类机或分类自动线。

（4）在柔性加工系统中，采用测量机器人进行辅助测量。