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（P1） 概念（2’）：

制造：一般是指将原材料转变为产品的过程。

机械制造：将材料或毛坯加工成零件部件或产品的过程。

机械：由零部件组成的，可实现运动、能量、信息传递或转换的，具有某种功能的机器、设备或仪器。 机器：是以通过某种方式实现能量传递和转换为主的技术系统。 设备：是以通过某种方式实现物料传递和转换为主的技术系统。 仪器：是以通过某种方式实现信息传递和转换为主的技术系统。

1.1.4制造系统自动化定义与概念（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’）：

CNC ：计算机数字控制，在硬件数控基础上发展起来的，在计算机硬件支持下，由软件实现数控的部分或全部功能。

DNC ：是用一台或多台计算机对多台数控机床实施综合数字控制。

FMS ：柔性制造系统，由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工组成，能适应加工对象变换的机械制造自动化系统。

CIMS ：计算机集成制造系统，企业各个生产环节是一个整体，整个制造过程实质上是一个信息采集、传递、加工处理的过程。

第二章

2.1 机械制造自动化系统建立的步骤（P17）（6’） 自动化系统建立的步骤一般是按生命周期来划分。

生命周期：是指一个产品或系统从提出建立或改造开始到系统脱离运行或被新的系统所代替的终止时间。 寿命：是指系统或产品从投入使用到报废不再使用的时间区间。 四个阶段：建立期、实现期、运行期、终止期

2.6 自动化系统的可靠性分析 1、串联模型（5’或并）

组成系统的所有单元中任一单元的故障就会导致整个系统故障的系统称串联系统，其逻辑框图如图所示。

∏==n

i i s t p t p 1

)

()(

式中 ps (t)——系统的可靠度；

pi (t)——第i 个单元的可靠度。

例1：由4个单元串联组成的系统，单元的可靠度分别为：pA=0.9 、pB =0.8 、 pC=0.7、pD=0.6，求系统的可靠度 pS 。

解： pS=0.9×0.8×0.7×0.6=0.3024

若系统各单元的失效时间服从指数分布,则系统的可靠度为：

2、并联模型（5’或串）

组成系统的所有单元都故障时，系统才故障的系统叫并联系统，其逻辑框图如图所

示。

)

)(1()()(1

1

∏∏==-==n

i i n i i s t p t F t F

)

)(1(1)(1)(1

1

∏∏==--=-=n

i i n

i i s t p t F t p

例2：由4个单元并联组成的系统，单元的可靠度分别为：pA=0.9 、pB =0.8 、 pC=0.7、pD=0.6，求系统的可靠度 pS 。

解：

3、n 中取r 模型 (r/n) （4’）

组成系统的n 个单元中，不故障的单元数不少于r (r 为介于1和n 之间的某个数)系统就不会故障，这样的系统称为r/n 系统。

∑=--•=n

r i i

n i

i n s t p t p C t p )](1[)()(

式中 n ——系统的单元数；

r ——系统正常工作所必须的最少单元数。

例3：有三个可靠度均为0.9的单元组成的系统，试比较纯并联及3中取2系统的可靠度。 解：

例4：某大型客机有4个发动机，每个发动机的可靠度均为0.9，此客机需要两个以上发动机正常工作才能正常工作，求此客机发动机系统正常工作的可靠度。

解：

第三章

3.1.1 控制系统的基本组成（4’）

3.2.3 液压与气动执行装置（5’）（P63或P68）

第四章

1. 输料槽设计

（P101）

滚动式输料槽设计。需确定料槽的宽度、侧壁高度和倾斜角度。

2

2cos /)(/cos D L C L C S C S L C B S

L B +=

-=+==+=γγ

问：有一个圆柱形工件，材料为45号钢，长度35

.00

100+，直径为mm 40D =，两端倒角尺寸为︒⨯452，拟采

用输料槽靠自重滚送方式。试选择输料槽材料，并确定料槽宽度。若工件直径变为mm 10，是否还能靠自重滚送？

2.物料的定向、定位、定量以及标识与跟踪的作用及方法是什么？（P90）

①使杂乱无序的物料变为有序的确定姿态和方向的过程

自动定向方法基本上有两种：即剔除法和矫正法。

剔除法：工件在自动输送过程中，若它在输送时的位置和姿态与所需的定向姿态不符合，就被剔除器剔出到料斗中，重新进行取料定向。

矫正法：工件在自动输送过程中，依靠外界条件使不符合定向要求的件料改变姿态和位置,从而达到需要的定向姿态目的。

②物料的定位是指物料在加工工位或运送工位保持和占有正确的位置

③定量：在物料的传输过程中，有时还有必要对物料进行定量。散料一般以重量、容（体）积等加以定量；件料往往采用计数的方式定量。

④物料的自动识别是指在没有人工干预下，对物料流动过程中某一关键特性的确定。

物料信息可以通过声、光、磁、电子等多种介质获取。将每一处所获取的信息经过计算机网络系统传输，并进行统一处理。从而实现在整个生产过程中对物料的信息跟踪。

3. 卷料和棒料上料装置各分几种型式，各为什么原理？

4. 举例说明自动导引小车如何实现自动导向。（P112）

自动导引小车（AGV）:在自动化制造系统中使用的AGV大多数是磁感应式AGV。下图是一种能同时运送两个工件的AGV，它由运输小车、地下电缆和控制器三部分组成。

导向原理:小车底部装有弓形天线3，跨设于以感应线4为中心且与感应线垂直的平面内。感应线通以交变电流，产生交变磁场。当天线3偏离感应线任何一侧时，天线的两对称线圈中感应电压有差值，误差信号经过放大，驱动左、右电动机2;左、右电动机有转速差，经驱动轮1使小车转向，使感应线重新位于天线中心，直至误差信号为零。