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《自动化制造系统》考试复习资料1•什么是自动化制造系统？白动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一淀的制造柔性和一淀白动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机蕖体，它受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等作为输入，在人和计算机控制系统的共同作用下, 实现一定程度的柔性白动化制造，最后输岀产品、文档资料、废料和对环境的污染。

2•大制造和小制造的理念。

大制造：运用主观掌握的知识和技能，借助于手丁•或者可以利用的客观物质和工具，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。

小制造：涉及市场调研和预测、产品设计、选材和工艺设计、生产设备、物流管理、加工装配、质量保证、生产过程和生产现场管理、市场营销、售前售后服务以及报废示的冋收处理等产品寿命循环周期内一系列相互联系的活动。

3•是否自动化制造系统的自动化程度越高越好？不是，①白动化程度越高，其成本越高，投入与收益不成正比；②谋弟相对小，相似度高；③维护不便，效率不高。

4•什么是人机一体化制造系统？人机一体化制造系统的实质是什么？为什么要采用人机一体化制造系统？所谓人机一体化制造系统，就是人与具有适度H动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各白执行H己最擅长的工作，人与机器（制造装备）共同决策、共同作业，从而突破传统白动化制造系统将人排除在外的I 口格局，形成新一代人机有机结合的适度白动化制造系统。

其实质是强调人在制造系统中的重要作用，人机功能的报优匹配，以实现制造系统经济高效、安全可靠地运行, 使整个制造系统取得最佳的社会经济效益。

从自动化制造系统的发展经验看，如若过分追求制造系统的H动化和无人化，忽略人的作用和影响，将使机械设备过于复杂，操作困难，增加运行成本，故要采用人机一体化制造系统。

5•人机一体化的总体结构是什么？%1感知层血上的人机联合作用；②控制层血上采用人机共同决策；③执行层瓯上人机交互协作、取长补短，充分发挥各自优势。

6•人机一体化制造的目的是什么？在总体上，系统的最高层次上正确解决好人机功能分配，人机关系协调，人机界面匹配三个基木问题，以求得令人满意的人机系统方案，获得安全、舒适、高效的综合效益7•什么是自动化制造系统的作业空间？自动化制造系统的作业空间是指制造系统中备种制造设备木身及备种操作人员所占一据的空间，包括加工设备、运输设备、工件及刀具存储、工具箱等所占用空间及作业人员操作空间、行走空间、检修空间休息空间等的总和。

&什么是机械制造中的刚性？刚性的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。

刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。

9 •什么是机械制造中的柔性？柔性是指生产纟H.织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性，可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。

柔性制造包括柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线（FML）、柔性装配线（FAL）、计算机集成制造系统（CIMS）等。

10.DNC有什么含义？DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一词的缩写，屮文意思：真接数字控制或分布式数字控制。

DNC最早是指分布式数控系统（DistributedNumerical Control）,其含义是用一台大型计算机同时控制儿台数控机床。

麻来随着科学技术的进步，数控系统由NC （Numerical Control）发展为CNC （Computer Numerical Control计算机数控系统），每一台数控机床由一台计算机（CNC系统）来控制，所以过去的DNC概念已失去意义。

现在的CNC系统功能已非常完善，一般部支持RS-232C通信功能，即通过RS・232 口接收或发送加工程序，有很多CNC系统可实现一边接收N/C程序一边进行切削加工，这就是所谓的DNC （Direct Numerical Control）,但不是所有的CNC系统都支持这一功能，有一些系统只是先将接收的加工程序存储在系统内存（Memory）里，而不能同时进行切削加工，这种传输形式一般叫块（BLOCK）传输。

随着电了技术的飞速发展，过去一些只能在大型机或工作站上运行的CAD/CAM软件，现在也可在很便宜的微机上应用，这使得CAD/CAM系统逐步得到普及。

这些CAD/CAM系统一般可进行3・D形式的||］「血造型及生成相应的N/C代码，这些3・D形式的N/C代码都很长，一般能达到儿百K及儿兆不等，大部分CNC系统的内存都很难容下这么大的加T代码,这时用DNC进行传送加T最为经济，因为对大部分CNC系统来说，扩充系统内存都非常昂贵，而忖前PC机及对其内存的扩充都非常便宜。

所以说川RS-232串行通信口对车间屮的NC机床进行联网是目前用好NC机床的一个重耍手段。

11・柔性制造单元FMC是几级控制？分别是那几级？二级控制，单元层和设备层。

12•柔性制造系统是几级控制？分别是那几级？三级控制，单元层、工作站层和设备层。

13•柔性制造系统FMS由哪几部分组成？自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统、多层计算机控制系统。

14•自动化制造系统常见类型有哪些？他们各有什么特点？刚性自动线：生产率高、柔性较差。

分布式数字控制DNC：柔性制造单元FMC：柔性制造系统FMS：①柔性高，适应多品种屮小批量生产；②系统内的机床工艺能力上是相互补充和/或相互替代的；③可混流加工不同的零件；④系统局部调報或维修不屮断整个系统的运作；⑤多层计算机控制，可以和上层计算机联网；⑥可进行三班无人干预生产。

柔性制造线FML：同时具有刚性自动线和FMS的某些特征，在柔性上接近FMS,在生产率上接近刚性自动线。

柔性装配线FAL：由装配站、物料输送装置和控制系统等组成。

15•什么是加工中心MC?加工屮心是指备有刀库，具有H动换刀机构、冋转工作台、交换工作台等，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。

16•工件储运系统由哪几部分组成？存储设备、运输设备、辅助设备（清洗站、去毛刺设备、切屑和切削液处理）17•工件储运系统各部分的典型代表是哪些？存储设备的典型代表是白动化立体仓库，运输设备的典型代表是运输小车、传送带、机器人及机械手，辅助设备的典型代表是托盘及托盘交换装置。

18•工业机器人主要由哪几部分组成？工业机器人一般由主构架（手臂）、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等纟H•成。

（答案或为：操作机、驱动系统、控制系统）19•机器人与机械手的主要区别是什么？机械手是没有白主能力，不可重复编稈，只能完成定位点不变的简单的重复动作；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。

20・刀具的储运系统包括哪些？刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、屮央刀库、机床刀库及换刀机械手、刀具输送装置和交换机构、刀具计算机管理系统。

21.刀具在FMS系统中一般怎样循环？刀具储备（组装预调）-刀具进岀站—屮央刀具库---------- 机床刀库------ 主轴。

22•零件的加工质量一般受哪些因素的影响?零件的加工质量一般受机床、刀具、夹具/托盘等的影响。

如刀具磨损及破损、刀具受力变形、刀具补偿值、机床问隙、刚性、热变形、托盘零点偏移等。

23•采用成组技术对于自动化制造系统有什么含义？①利用零件Z间的相似性分类归族，从而扩大了生产批量，可以以少品种、大批量生产的生产率和经济效益实现多品种、屮小批量的自动化生产。

%1在产品设计领域，提高了产品的继承性和标准化、系列化、通用化程度，大大减少了不必要的多样化和重复性劳动，缩短了产品的设计研发周期。

%1在工艺准备领域，由于成组可调丁•艺装备（包括刀具、夹具和量具）的应用，大大减少了专用工艺装备的数量，相应地减少了生产准备时间和费用，也减少了由于工件类型改变而引起的重新调整时间，不仅降低了生产成木, 也缩短了生产周期。

24•什么是零件族？所谓零件族，即是根据成组技术原理，从零件的结构与T艺相似性出发，对生产系统屮的备类零件进行统计分析，从屮选岀适合采用白动化制造系统加工的一组零件。

25•自动化制造系统控制系统是什么样的结构？递阶控制结构（CIMS的五层递阶控制结构：工厂层、车间层、单元层、工作站层、设备层）26•什么是自动化制造系统中的静态调度和动态调度？静态调度是在每天或每班来上加工前完成的，它主要是把当天或当班将要完成的所有零件做一次生产计划安排，保证系统能以最优的方式完成所接收的任务。

由于AMS生产作业计划已经把生产任务分配到每天或班次，且进行了系统生产能力的校核，所以静态调度所需要考虑的加工对象只是当夭或当班所需完成的零件组，同时也不用顾及零件交货期和毛坯的供丿、'、/「情况，这些都由生产作业计划所保证。

一般来说，静态调度问题包括零件的最优分组、系统负荷的最优分配、零件加工的最优排序和辅助制造资源的需求计划等内容。

AMS生产作业分配和静态调度都是在零件开始加工前离线做出來的，实时动态调度在线调度过程，它在系统加T 屮根据系统当前的实际状态，对系统的生产活动进行动态的优化控制要实现实时动态调控，肖先必须随时掌握系统资源和在线零件的真实状态，这是实现实时动态调控的基础。

为此单元控制器内必须保留一个系统状态表，该表屮的元素与系统的资源和呗加工零件相对应，一旦某一项资源或某一零件的状态发生了变化，状态表屮相应的元索就要准确、足够快的做出相应改变。

系统状态表的维护是由系统监控子系统完成的。

实时动态调度主要包括被加工零件的动态排序和对系统资源生产活动是实时动态调度。

27•静态调度中的排序和动态调度中的排序有什么区别？静态调度的零件优化排序与实时动态排序是不一样的，被加工零件的动态排序是指根据系统的当前状态，实时的调度安排零件在系统内的流动过程。

静态调度的排序是在系统尚未开始加工Z前，根据系统的资源配置与零件工艺特性,对分组后当天需加工的全部零件进行组间优化排序和组内零件加工先后的优化排序。

静态调度中组内零件加工优化排序的优化目标一般是使加工该纽•零件的总加工时间最少，而实时动态排序则是在系统加丁过程中，根据系统当前状态和零件工艺特点，对系统屮在线的和在工件装卸站前排队等待进入系统加工的当前纟R内的零件进行加工过程的优化排序。

它的优化目标主要是减少系统内的在制品数量、提高设备资源的利用率，特别是关键机床的利用率。

2&什么是计算机集成制造系统？CIMS是以系统T稈理论为指导，强调信息集成和适度白动化，以过程重组和机构精简为手段，在企业信息系统的支持下，将制造企业的全部要素（人、技术、经营管理）和全部经营活动集成为一个有机一整体，实现以人为屮心的柔性化生产，是企业在新产品开发、产品质量、产品成木、相关服务、交货期和环境保护等方面均取得整体最佳的效果。