机械制造自动化PPT课件
合集下载
机械设计制造及其自动化专业介绍课件PPT
第五学期 毛概邓论及三个代表 互换性与技术测量 机械设计 工程材料基础及热加工 机械精度设计 Auto cad 控制工程理论基础 机械设计课程设计
第六学期
微机原理与接口技术 数控技术
机械制造技术基础 工程测试技术及实验 控制工程设计及其仿真 可编程控制/PLC及实验
机械运动学与动力学
第四学年
第七学期
合计
学分 38 38.5 50 12 40 178.5
学分比例 21% 21% 28% 7% 23% 100%
16
17
机械设计制造及其自动化 专业课程体系
高等数学、英语…
工程图学
机
理论力学、材料力学 机 自
械
机械原理、机械设计 械 动
制
机械工程材料
设化
造
互换性与技术测量
计
液压与气压传动
材料成型工艺基础
电器行业 电子行业
交通运输行业
4）职业发展道路
初 目绘工技….图艺术.级 标员员员 医2本（机机机1制国 机机机1人机2机2机人石纺机 1国机国工国制石石制制可机机机1人轻医） ） ） ）） ） ）药专G械械械造民械械械体械械械体油织械民械民艺民造油油造造编械械械体工药主主主主B工工工、 业 工 设 制 业 经制 工 产 器 制 制 产 器 、 、 工经 制 经 编 经 业 、 、 业 业 程 制 制 制 器 、 、/要要要要T作作 作生应程计造又济 造程品官造造品官化化程 济造济制济又化化又又控造造造官煤生4从从从从企企 企7物该及制业分门 业及自内业业自内学工及 专业门与门分学学分分制业业业内矿物5事事事事业业 业制具自造在为类 是自动的在在动的、、自 业是类工类为、、为为/在在是的、制4P的的的的—的的 的L品备动及国：划 为动化微国国化微塑印动 分为划艺划：塑塑：：国国为微石品C工工工工2选选 选的化其民食分 各化控型民民控型胶刷化 类各分装分食胶胶食食民民各型油……0及作作作作0择择 择能综自经品： 种综制机经经制机、、综 简种：备：品、、品品经经种机机等等实2岗岗岗岗）范范 范力合动济、农 行合系器济济系器塑食合 介行农设农、塑塑、、济济行器械几几验位 位 位 位围围 围体实化中饮、业实统人中中统人料品实业、计、饮料料饮饮中中业人、十十系习的料林 提习的的的的；机习 提林能林料；；料料的的提冶中中专作；、 供规作作规械供、力、；；；作作供金类类业用牧 装划用用划装牧牧用用装。。课、 备、、备、、备程鱼 的设设的鱼鱼的体业 行计计行业业行系； 业能能业；；业。力力。。
第六学期
微机原理与接口技术 数控技术
机械制造技术基础 工程测试技术及实验 控制工程设计及其仿真 可编程控制/PLC及实验
机械运动学与动力学
第四学年
第七学期
合计
学分 38 38.5 50 12 40 178.5
学分比例 21% 21% 28% 7% 23% 100%
16
17
机械设计制造及其自动化 专业课程体系
高等数学、英语…
工程图学
机
理论力学、材料力学 机 自
械
机械原理、机械设计 械 动
制
机械工程材料
设化
造
互换性与技术测量
计
液压与气压传动
材料成型工艺基础
电器行业 电子行业
交通运输行业
4）职业发展道路
初 目绘工技….图艺术.级 标员员员 医2本（机机机1制国 机机机1人机2机2机人石纺机 1国机国工国制石石制制可机机机1人轻医） ） ） ）） ） ）药专G械械械造民械械械体械械械体油织械民械民艺民造油油造造编械械械体工药主主主主B工工工、 业 工 设 制 业 经制 工 产 器 制 制 产 器 、 、 工经 制 经 编 经 业 、 、 业 业 程 制 制 制 器 、 、/要要要要T作作 作生应程计造又济 造程品官造造品官化化程 济造济制济又化化又又控造造造官煤生4从从从从企企 企7物该及制业分门 业及自内业业自内学工及 专业门与门分学学分分制业业业内矿物5事事事事业业 业制具自造在为类 是自动的在在动的、、自 业是类工类为、、为为/在在是的、制4P的的的的—的的 的L品备动及国：划 为动化微国国化微塑印动 分为划艺划：塑塑：：国国为微石品C工工工工2选选 选的化其民食分 各化控型民民控型胶刷化 类各分装分食胶胶食食民民各型油……0及作作作作0择择 择能综自经品： 种综制机经经制机、、综 简种：备：品、、品品经经种机机等等实2岗岗岗岗）范范 范力合动济、农 行合系器济济系器塑食合 介行农设农、塑塑、、济济行器械几几验位 位 位 位围围 围体实化中饮、业实统人中中统人料品实业、计、饮料料饮饮中中业人、十十系习的料林 提习的的的的；机习 提林能林料；；料料的的提冶中中专作；、 供规作作规械供、力、；；；作作供金类类业用牧 装划用用划装牧牧用用装。。课、 备、、备、、备程鱼 的设设的鱼鱼的体业 行计计行业业行系； 业能能业；；业。力力。。
机械设计制造及其自动化专业知识(ppt 14页)
主要实践性教学环节
❖ 包括军训，金工、电工、电子实习，认识实 习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业 设计（论文）等，一般应安排40周以上
❖ 主要专业实验 ：现代制造技术综合实验、测 试与信息处理实验。
❖ 修业年限 ：四年 ❖ 授予学位 ：工学学位
就业去向
❖ 适合到企事业单位、政府机关、各类大专院 校、研究机构、设计院所，与机械设计制造 相关的岗位工作，如技术管理、设备管理、 企业管理、产品设计、装备设计、技术攻关、 科技开发、应用研究、制造、安装、工程施 工、经营销售等工作。
作； （5） 从事机械CAD/CAM技术的应用工作； （6） 从事机械设计与制造的现场技术管理工作； （7） 从事机电产品的销售和服务工作。 （8） 钳工、车工或电工的初级技能； （9） 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力； （10） 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力； （11） 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力； （12） 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力； （13） 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力； （14） 应用机械CAD/CAM的基本能力； （15）应用计算机处理文字、图表、数据和信息，设计机械
❖ 本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论， 学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基 本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进 行机械产品设计、制造及设备控制❖ 1. 具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术 和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；
❖ 5. 具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；
❖ 6. 具有较强的自学能力和创新意识。
（1） 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作； （2） 从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工
机械制造与自动化技术培训ppt
表面质量检测培训
掌握表面粗糙度、表面缺陷等检测方法，提 高零件表面质量。
无损检测培训
学习无损检测技术如超声波检测、射线检测 等，确保零件内部质量。
机械性能检测培训
了解材料机械性能测试方法，如拉伸、压缩 、弯曲等，为零件应用提供保障。
04
自动化技术培训
自动化控制系统培训
自动化控制系统的基本原理
介绍自动化控制系统的组成、工作原理和特点，包括传感器、控 制器、执行器等关键元件。
03
自动化生产线优势与挑战
分析自动化生产线的优势和挑战，探讨如何提高自动化生产线的生产效
率和稳定性。
06
总结与展望
总结：机械制造与自动化技术的发展与挑战
机械制造技术发展
随着科技的进步，机械制造技术 不断革新，从传统的手工制造到 现代的数字化制造，提高了生产
效率和产品质量。
自动化技术应用
自动化技术的应用在机械制造中越 来越广泛，通过自动化设备实现生 产线上的高效运作，降低了人工成 本和生产风险。
机械制造与自动化技 术培训
汇报人：可编辑 2023-12-24
目录
• 机械制造概述 • 自动化技术基础 • 机械制造技术培训 • 自动化技术培训 • 实践操作与案例分析 • 总结与展望
01
机械制造概述
机械制造的定义与重要性
定义
机械制造是指通过各种加工设备和工 艺，将原材料转化为具有特定形状、 尺寸和性能的机械产品的过程。
自动化技术的发展历程
手动阶段
机械化阶段
早期的自动化技术主要依赖于人工操作， 生产效率低下。
随着工业革命的兴起，机械设备逐渐取代 了人工操作，提高了生产效率。
电气化阶段
机械制造自动化的基本概念、内容与意义PPT(32张)
（1）指令存储装置 （2）指令控制装置 （3）执行机构 （4）传递及转换装置
3.自动控制方式
（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
1.4.2、自动化加工系统的控制
1、机械传动控制 2、液压、气动与电气控制
P28： 1-1、1-2、 1-3 、1-7、1-9、1-10、1-11、 1-12、1-15
2. 托盘交换器—APC
FMS中 最常见的自动上、下料装置是托盘交换 器（Automatic Pal1et Changer—APC）。 功能：
是加工系统与物流系统间的工件输送接口， 作为工件的暂时储存，当系统阻塞时起到物流 系统工件缓冲站的作用。
课堂练习
1、在单机自动供料装置中，常见的储料器有哪两种？哪种储 料器需要计算平均供料率，为什么？
§ 2.2.3 采用组合机床 实现单机自动化
组合机床的组成
组合机床加工方式 组合机床的几种通用部件 （一）动力滑台 2. 滑台的典型工作循环 液压滑台
2.3 数控机床及加工中心
2.3 .1 数控机床主运动系统 数控机床主运动系统功用： 数控机床主运动系统组成： § 2.3.1.1 主传动系统的配置方式 § 2.3.1.2 主轴典型控制功能 1. 主轴准停装置
2、按导向方式的不同可将自动导向小车（AGV）分为 __________________、__________________和 __________________三种。
3、在带式输送系统中，为防止物料重力和带的自重造成带下 垂，须在输送带下安置______。为防止输送带跑偏在输送 带中安置______ 。
2. 4. 3 柔性自动线（FTL）
柔性自动线定义 工艺基础、特点、构成
3.自动控制方式
（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
1.4.2、自动化加工系统的控制
1、机械传动控制 2、液压、气动与电气控制
P28： 1-1、1-2、 1-3 、1-7、1-9、1-10、1-11、 1-12、1-15
2. 托盘交换器—APC
FMS中 最常见的自动上、下料装置是托盘交换 器（Automatic Pal1et Changer—APC）。 功能：
是加工系统与物流系统间的工件输送接口， 作为工件的暂时储存，当系统阻塞时起到物流 系统工件缓冲站的作用。
课堂练习
1、在单机自动供料装置中，常见的储料器有哪两种？哪种储 料器需要计算平均供料率，为什么？
§ 2.2.3 采用组合机床 实现单机自动化
组合机床的组成
组合机床加工方式 组合机床的几种通用部件 （一）动力滑台 2. 滑台的典型工作循环 液压滑台
2.3 数控机床及加工中心
2.3 .1 数控机床主运动系统 数控机床主运动系统功用： 数控机床主运动系统组成： § 2.3.1.1 主传动系统的配置方式 § 2.3.1.2 主轴典型控制功能 1. 主轴准停装置
2、按导向方式的不同可将自动导向小车（AGV）分为 __________________、__________________和 __________________三种。
3、在带式输送系统中，为防止物料重力和带的自重造成带下 垂，须在输送带下安置______。为防止输送带跑偏在输送 带中安置______ 。
2. 4. 3 柔性自动线（FTL）
柔性自动线定义 工艺基础、特点、构成
机械制造系统自动化培训课件(ppt 30页)
② 坯料内侧受压缩，外 侧受拉伸
凹模
2) 弯曲的质量问题及防止
① 弯裂 板料外侧因拉应力过
大而产生裂纹
r
防止办法：
◆ 限制弯曲件的弯曲半径，
使 r > rmin
rmin ------最小弯曲半径; 对应着材料的极限变形程度。
第 14 页 pressing
◆ 弯曲线应尽可能与纤维方向垂直 1
2
纤维方向 弯曲线
3.复合模 (compound die)
在冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同 时完成数道工序的冲模
复合模动画演示
第 26 页 pressing
三、冲压件结构设计
1.冲裁件的结构工艺性
（1） 形状应尽量简单，最好由直 线与圆弧组成。应避免过长的悬臂 和窄槽，它们的宽度b应大于料厚s 的两倍。
（2） 内、外转角处应用圆弧连接， 圆角半径应大于料厚的一半。
r1
r2
r1
r3
S
第 30 页 pressing
当不能一次成形时，可采用多次拉深。
第 21 页 pressing
d1
第二次拉深系数 m2 = d2 / d1 ;
第三次拉深系数 m3 = d3 / d2 ;
d2
第 n 次拉深系数 mn= dn/dn-1 ;
总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。
第 22 页 pressing
（3）翻边 (flanging)
D
Ø 40
Ø35
Ø 50
50 70 80
第 20 页 pressing
拉深系数用 m 表示
D
m= d
D
拉深件直径 坯料直径
m 越小, 变形程度越大。
毛坯
凹模
2) 弯曲的质量问题及防止
① 弯裂 板料外侧因拉应力过
大而产生裂纹
r
防止办法：
◆ 限制弯曲件的弯曲半径，
使 r > rmin
rmin ------最小弯曲半径; 对应着材料的极限变形程度。
第 14 页 pressing
◆ 弯曲线应尽可能与纤维方向垂直 1
2
纤维方向 弯曲线
3.复合模 (compound die)
在冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同 时完成数道工序的冲模
复合模动画演示
第 26 页 pressing
三、冲压件结构设计
1.冲裁件的结构工艺性
（1） 形状应尽量简单，最好由直 线与圆弧组成。应避免过长的悬臂 和窄槽，它们的宽度b应大于料厚s 的两倍。
（2） 内、外转角处应用圆弧连接， 圆角半径应大于料厚的一半。
r1
r2
r1
r3
S
第 30 页 pressing
当不能一次成形时，可采用多次拉深。
第 21 页 pressing
d1
第二次拉深系数 m2 = d2 / d1 ;
第三次拉深系数 m3 = d3 / d2 ;
d2
第 n 次拉深系数 mn= dn/dn-1 ;
总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。
第 22 页 pressing
（3）翻边 (flanging)
D
Ø 40
Ø35
Ø 50
50 70 80
第 20 页 pressing
拉深系数用 m 表示
D
m= d
D
拉深件直径 坯料直径
m 越小, 变形程度越大。
毛坯
机械制造自动化PPT课件-1概论
第 1章 1.1
概
论
基本概念和主要内容
信息系统（订单、图纸、工艺文件、调度计划）
原料或毛坯
存储
运输
制造
检验
产品 机械制造自动化 就是在机械制造 过程的所有环节 采用自动化技术， 实现机械制造全 过程的自动化。
能量系统
机械制造系统组成图
物料流
能源
能量流 信息流
1.1
机械化 自动化
基本概念和主要内容
生产过程中的基本动作是由机器（机械）代替
制造过程自动化 产品制造中若每个工艺过程都自动化了，
并把它们有机联系起来，从原材料到成品的全过程不需要人
工干预，形成了制造过程的自动化。机械制造自动化的高级 阶段就是自动化车间甚至自动化工厂。
机械制造自动化的主要内容
工艺规程、数控程序、适用控制模型等
工艺信息
上 工 序
原料或毛坯 存 储
信息系统
下 工 序
1.2
机械制造自动化的类型
三、机械制造自动化的特点和适用范围
3. 刚性自动线
用工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设
备按一定顺序连接起来，在控制系统作用下完成单个 零件加工的复杂系统。 特点: 完成的加工工序多，自动化程度高，生产率高， 但结构复杂，变化困难。 适用范围：品种单一大批量生产。
检 验 工 件
机床 刀具 夹具
机械 加工 工艺 过程
能 量 系 统
机械加工工艺系统
物流 能 源 能量流 信息流
机械制造自动化的主要内容
1) 机械加工自动化技术，包含上下料自动化技术、装卡自 动化技术、换刀自动化技术、加工自动化技术和零件检验 自动化技术等。 2) 物料储运过程自动化技术，包含工件储运自动化技术、 刀具储运自动化技术和其它物料储运自动化技术等。 3) 装配自动化技术，包含零部件供应自动化技术和装配过
概
论
基本概念和主要内容
信息系统（订单、图纸、工艺文件、调度计划）
原料或毛坯
存储
运输
制造
检验
产品 机械制造自动化 就是在机械制造 过程的所有环节 采用自动化技术， 实现机械制造全 过程的自动化。
能量系统
机械制造系统组成图
物料流
能源
能量流 信息流
1.1
机械化 自动化
基本概念和主要内容
生产过程中的基本动作是由机器（机械）代替
制造过程自动化 产品制造中若每个工艺过程都自动化了，
并把它们有机联系起来，从原材料到成品的全过程不需要人
工干预，形成了制造过程的自动化。机械制造自动化的高级 阶段就是自动化车间甚至自动化工厂。
机械制造自动化的主要内容
工艺规程、数控程序、适用控制模型等
工艺信息
上 工 序
原料或毛坯 存 储
信息系统
下 工 序
1.2
机械制造自动化的类型
三、机械制造自动化的特点和适用范围
3. 刚性自动线
用工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设
备按一定顺序连接起来，在控制系统作用下完成单个 零件加工的复杂系统。 特点: 完成的加工工序多，自动化程度高，生产率高， 但结构复杂，变化困难。 适用范围：品种单一大批量生产。
检 验 工 件
机床 刀具 夹具
机械 加工 工艺 过程
能 量 系 统
机械加工工艺系统
物流 能 源 能量流 信息流
机械制造自动化的主要内容
1) 机械加工自动化技术，包含上下料自动化技术、装卡自 动化技术、换刀自动化技术、加工自动化技术和零件检验 自动化技术等。 2) 物料储运过程自动化技术，包含工件储运自动化技术、 刀具储运自动化技术和其它物料储运自动化技术等。 3) 装配自动化技术，包含零部件供应自动化技术和装配过
机械制造自动化 ppt课件
机械电子工程学院
自动化的级别：
• 工步自动化：自动完成切削、夹紧、传动等单一工步的动
作（螺纹、凸轮加工）
• 工序自动化：工步自动化＋各工步间连接动作的自动完成
（自动机）
• 工艺过程自动化：全部工序及其连接动作的自动化（自动
生产线）
• 制造过程自动化：一个产品的多个工艺及其连接动作的
自动化（自动化车间、工厂）
（8）控制装置及管线布置要安全合理，整齐美观。
（9）自动控制方式要与工厂的技术水平、管理水 平、经济 效益及工厂近期生产发展趋势相适应。
机械电子工程学院
3.自动控制方式 1 开环控制 2 闭环控制
3 分散控制：动作顺序进行 4 集中控制（图1）
5 程序控制：固定、可变程序
6 数字控制：NC系统，逻辑、位移、速 度
自动化一词的含义十分广泛，它是指采用一切能够自
动开停、自动运行、自动检测、自动调节等手段来代替人 力直接操作各种机器，自动完成制造全过程的系统。
•
机械制造自动化是指机械制造过程中所有环节采用自
动控制技术，提高制造全过程的自动化水平，达到高效、
优质、低耗、及时和净洁生产机械产品的目标。
• 涉及到机械制造系统的体系结构、生产设备的自动控制 技术、物料供输自动化技术、刀具转换自动化技术、产品 质量自动检测技术和自动装配技术等。是一种动态发展的 交叉学科。
机械电子工程学院
提高生产率
缩短生产周期
85%单件小批 95%时间待加工
带动相关技术 的发展
提高劳动 者素质
机械制造自动 化的作用
提高产品质量
提高经济效 益
有利于产品更新
降低劳动强度
机械电子工程学院
第二节 机械制造自动化的类型
机械制造系统自动化培训课件(ppt 135页)
31
组合机床的特点及应用范围
1. 组合机床的特点
组合机床与通用机床或一般专用机床相比，主要有如下优点： 1) 设计和制造的周期短。 2) 对产品变化或更新有较强的适应性。 3) 具有较高的工作可靠性。 4) 工序集中，生产效率高。 5) 机床的维护和修理都比较方便。
32
组合机床的缺点：
1）在机床改装时，少量专用部件和零件不能重复利用，因此有一定 的损失。 2）在组成各种类型的组合机床时，所选用的通用部件不一定完全适用。
2. 组合机床的应用范围
组合机床最适于箱体类零件（如各种变速箱的箱体、气缸体、电机座、 仪器仪表壳体等 ）的加工。近年来，轴类、盘套类、叉类等零件也越 来越多地采用组合机床加工。
33
组合机床未来的发展：
采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍； 采用数字控制系统和 可换主轴箱 或转塔式主轴箱 、夹具自动更换系统，
组合机床既保留专用机床的结构简单、生产效率高等优 点，又像通用机床那样具有部件通用化、可调整改装以适应 不同结构尺寸的工件加工等特点。
26
组合机床的组成
组合机床的通用部件按其所起作用的不同一般分为下面五类： （1）动力部件 是用于传递动力 实现工作运动、为刀具提供主运动和进给
运动 。如各种类型的切削头、滑台和动力箱等。 （2）支承部件 如底座、立柱等。 （3）输送部件 如多工位的工作台、回转工作台和回转鼓轮等。 （4）控制部件 如液压元件、控制挡铁、行程开关、操纵台等。 （5）辅助部件 如冷却润滑装置、排屑装置、机械板手等。
SQ － 快进
SW － 工进
SR － 快退
36
2. 滑台的典型工作循环
c) 超越工作进给循环
d) 双向工作进给循环
组合机床的特点及应用范围
1. 组合机床的特点
组合机床与通用机床或一般专用机床相比，主要有如下优点： 1) 设计和制造的周期短。 2) 对产品变化或更新有较强的适应性。 3) 具有较高的工作可靠性。 4) 工序集中，生产效率高。 5) 机床的维护和修理都比较方便。
32
组合机床的缺点：
1）在机床改装时，少量专用部件和零件不能重复利用，因此有一定 的损失。 2）在组成各种类型的组合机床时，所选用的通用部件不一定完全适用。
2. 组合机床的应用范围
组合机床最适于箱体类零件（如各种变速箱的箱体、气缸体、电机座、 仪器仪表壳体等 ）的加工。近年来，轴类、盘套类、叉类等零件也越 来越多地采用组合机床加工。
33
组合机床未来的发展：
采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍； 采用数字控制系统和 可换主轴箱 或转塔式主轴箱 、夹具自动更换系统，
组合机床既保留专用机床的结构简单、生产效率高等优 点，又像通用机床那样具有部件通用化、可调整改装以适应 不同结构尺寸的工件加工等特点。
26
组合机床的组成
组合机床的通用部件按其所起作用的不同一般分为下面五类： （1）动力部件 是用于传递动力 实现工作运动、为刀具提供主运动和进给
运动 。如各种类型的切削头、滑台和动力箱等。 （2）支承部件 如底座、立柱等。 （3）输送部件 如多工位的工作台、回转工作台和回转鼓轮等。 （4）控制部件 如液压元件、控制挡铁、行程开关、操纵台等。 （5）辅助部件 如冷却润滑装置、排屑装置、机械板手等。
SQ － 快进
SW － 工进
SR － 快退
36
2. 滑台的典型工作循环
c) 超越工作进给循环
d) 双向工作进给循环
机械制造自动化技术概论ppt
——在过程方面：涵盖制造生产的运行过程，包括市场分析、 产品设计、工艺编制、制造实施、检验出厂、产品销售等多个 环节的制造全过程。
机械制造系统的具体形象是什么？
一台正在制造产品的机床、生产线、车间、整个工厂都可看成不同层次的制 造系统，从系统的含义它们并没有多少差别，都是由加工过程（物料流）、 加工与管理等信息（信息流）和能量的消耗及其流程（能量流）组成的综合 系统。
机械制造自动化的作用 生产方面 人方面 技术方面
1 . 缩短生产周期 2 . 提高生产率 3．提高产品质量 4．提高经济效益 5．降低劳动强度 6．提高劳动者素质 7．有利于产品更新 8．带动相关技术的发展
二、制造自动化的类型
机械制造自动化系统的构成
1. 加工系统 即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量的 自动化设备与装置； 2. 工件支撑系统 即能完成工件输送、搬运以及存储功能的工 件供给装置； 3. 刀具支撑系统 即包括刀具的装配、输送、交换和存储装置 以及刀具的预调和管理系统； 4. 控制与管理系统 即对制造过程的监控、检测、协调与管理。
工序都自动化 并有机相连； 工人只对整个 工艺过程作总 操纵和监督
工艺过程自动 化并自动有机 联系在一起， 从原材料到最 终成品都不需 要人工干涉。
机械制造自动化的主要内容
机械制造自动化就是在机械制造过程的所有环节采用自动化技 术，实现机械制造全过程的自动进行。
毛坯制备、热处理、物料运输、机械加工、 装配、辅助过程、质量控制、系统控制等
沿着箭头方向分 析：自动化程度 ，结构，投资， 更换产品困难度 ，调整周期，生 产率，工人劳动 强度的变化
5. 数控机床 - 特点：数控机床（Numerical Control Machine Tools） 用来完成零件一个工序的自动化循环加工。它是用代码化的 数字量来控制机床，按照事先编好的程序，自动控制机床各 部分的运动，而且还能控制选刀、换刀、测量、润滑、冷却 等工作。 - 适用范围：适用于复杂程度不高，加工精度较高，品种多 变，且重复性好的场合。
机械制造系统的具体形象是什么？
一台正在制造产品的机床、生产线、车间、整个工厂都可看成不同层次的制 造系统，从系统的含义它们并没有多少差别，都是由加工过程（物料流）、 加工与管理等信息（信息流）和能量的消耗及其流程（能量流）组成的综合 系统。
机械制造自动化的作用 生产方面 人方面 技术方面
1 . 缩短生产周期 2 . 提高生产率 3．提高产品质量 4．提高经济效益 5．降低劳动强度 6．提高劳动者素质 7．有利于产品更新 8．带动相关技术的发展
二、制造自动化的类型
机械制造自动化系统的构成
1. 加工系统 即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量的 自动化设备与装置； 2. 工件支撑系统 即能完成工件输送、搬运以及存储功能的工 件供给装置； 3. 刀具支撑系统 即包括刀具的装配、输送、交换和存储装置 以及刀具的预调和管理系统； 4. 控制与管理系统 即对制造过程的监控、检测、协调与管理。
工序都自动化 并有机相连； 工人只对整个 工艺过程作总 操纵和监督
工艺过程自动 化并自动有机 联系在一起， 从原材料到最 终成品都不需 要人工干涉。
机械制造自动化的主要内容
机械制造自动化就是在机械制造过程的所有环节采用自动化技 术，实现机械制造全过程的自动进行。
毛坯制备、热处理、物料运输、机械加工、 装配、辅助过程、质量控制、系统控制等
沿着箭头方向分 析：自动化程度 ，结构，投资， 更换产品困难度 ，调整周期，生 产率，工人劳动 强度的变化
5. 数控机床 - 特点：数控机床（Numerical Control Machine Tools） 用来完成零件一个工序的自动化循环加工。它是用代码化的 数字量来控制机床，按照事先编好的程序，自动控制机床各 部分的运动，而且还能控制选刀、换刀、测量、润滑、冷却 等工作。 - 适用范围：适用于复杂程度不高，加工精度较高，品种多 变，且重复性好的场合。
机械制造及其自动化PPT课件
机械电子工程学院
第三章 物料供输自动化
1、物流与物流系统的概念：工件流、工具流和配套流的存储、输送、装卸和管理 2、物流系统的分类：单机自动供料装置、自动线输送系统、FMS物流系统 3、典型单机自动供料装置的工作原理：料斗、料仓、料槽、定向机构、隔料机构 4、典型自动线输送系统原理及作用：带、链、辊子、悬挂、导向小车（RGV） 5、 通用悬挂输送与积放式悬挂输送系统的特点。 5、柔性物流系统的基本要求、布局方式、特点… 6、柔性物流系统中典型结构、作用、工作原理：托盘、自动导向小车（AGV）、
自动化仓库… 7、AGV的特点、分类、寻址方式、自动导向原理 8、自动化立体仓库的布局方式、设计货架的注意事项、堆垛机的特点……
3-1 3-2
什物么流是系物统流的？组物成流及的机其组基械成本电及要功子求用是工是什程什么么学? ？院
3-3 料斗与料仓有何区别? 为什么要计算料斗的平均供料率?
3-4 在料仓中为什么一般要设置拱形消除机构？
刀方式和机械手、主轴准停装置、在机测量系统 5、冲压设备的自动化装置：自动冲模、自动送料、自动出件 6、切削加工自动线的构成：工艺设备、工件输送系统、监控系统、检测系统、辅助
系统（排屑、清洗、防护、切削液处理…） 7、对纳入自动线的机床有什么特殊要求：稳定可靠、排屑好、耐用… 8、通用机床自动线与组合机床自动线的异同：组合机床加工箱体类零件、规模大…
复习思考题
2-1 实现加工设备机自械动化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的子意工义是程什学么院？
2-2 为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ 2-3 加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ 2-4 试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ 2-5 自动化加工设备主要有哪几类？ 2-6 切削加工自动化的根本目的是什么？ 2-7 数控车床的主要特点是什么？ 2-8 车削中心与数控车床的主要区别是什么？ 2-9 什么是机床主轴的C轴功能？它有什么作用？ 2-10 钻削加工中心是如何自动换刀的？ 2-11 组合机床的自动化水平主要是通过何种手段来实现的？ 2-12 加工中心与数控机床的主要区别是什么？ 2-13 加工中心的特点与适用范围是什么？ 2-14 加工中心的刀具存取方式及特点是什么？ 2-15 实现冲压自动化的原则与考虑的因素是什么？ 2-16 冲压加工设备有哪些自动化装置？ 2-17 加工自动线的连线过程中应考虑哪几方面的问题？ 2-18 切削加工自动线的组成、类型是什么？ 2-19 组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点有哪些？ 2-20 柔性自动线的工艺基础及其基本组成是什么？
《机械制造自动化》课件
机械制造自动化技术还广泛应用于船舶、 能源、冶金等领域，推动着工业生产的转 型升级和高质量发展。
02
CATALOGUE
机械制造自动化技术
数控技术
数控技术定义
数控技术的应用
数控技术是指利用数字化信息对机械 加工和运动过程进行控制的技术。
数控技术广泛应用于汽车、航空、模 具、机床等领域，提高了机械加工的 精度和效率。
安全与环保问题
总结词
安全与环保问题是机械制造自动化面临的另 一个挑战，需要采取有效的措施保障生产安 全和环保达标。
详细描述
机械制造自动化生产过程中存在一定的安全 风险和环境污染问题，需要加强安全管理和 环保措施的落实。例如，加强设备维护和检 修，确保设备正常运行；采用环保材料和工 艺，减少环境污染；加强废气、废水和固体 废物的处理和回收利用等。
04
CATALOGUE
机械制造自动化面临的挑战与 解决方案
技术创新与人才培养
总结词
技术创新和人才培养是机械制造自动化面临的重要挑战之一，需要不断投入研发和培训，提高技术水 平和人才素质。
详细描述
随着科技的不断进步，机械制造自动化技术也在不断更新换代，需要不断进行技术创新，提高自动化 水平。同时，人才培养也是关键，需要加强专业培训和教育，培养一批高素质的技术人才和管理人才 ，以满足机械制造自动化发展的需求。
特点
自动化、高效、高精度、高可靠性、 低成本、环保等。
机械制造自动化的历史与发展
历史
机械制造自动化的发展可以追溯到20世纪初，随着计算机技 术、传感器技术、控制技术的发展，机械制造自动化技术不 断进步。
发展
目前，机械制造自动化已经从单机自动化、生产线数字 化生产的跨越。
机械制造自动化PPT
器……
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
• 执行机构：电磁铁、控制电机、液压缸……
• 传递与转换装置：多数情况下传递的信息需要变换。
非电信号 —— 电信号
如：
12
模拟信号 —— 数字信号
机械电子工程学院
2.基本要求 （1）保证各执行机构的动作或整个加工过程 能够自动进行。
（2）各单机应具有相对独立的自动控制装置， 同时还应便于和总控制系统相匹配。
生产线）
• 制造过程自动化：一个产品的多个工艺及其连接动作的
自动化（自动化车间、工厂）
6
机械电子工程学院
二、机械制造自动化的主要内容
广义的机械制造涉及毛坯制备、物料储运、加工、热处理、检验、装配… 本课程主要指机加工、装配及其与此紧密相关的过程，主要有：
11) 机械加工自动化技术：上下料、装夹、加工、换刀… 22) 物料储运过程自动化技术：毛坯、在制品、刀具、夹具 33) 装配自动化技术：零件供应＋装配过程 44) 质量控制自动化技术:零件、产品、刀具的检测
控制技术、物料供输自动化技术、刀具转换自动化技术、
产品质量自动检测技术和自动装配技术等。是一种动态发
展的交叉学科。
4
机械电子工程学院
•
对提高产品质量和劳动生产率、降低制造成本、
减轻劳动强度、提高制造系统的适应性具有十分重要的意
义。
•
机械制造业要实现自动化，比其它制造业要困难的多
主要原因：制造对象复杂且变化较大、精度要求高、受力
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化 系统主要由以下四个部分构成：
1.加工系统：切削、排屑、清洗、测量 2.工件支撑系统：工件的运输、储存 3.刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存 4.控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
• 执行机构：电磁铁、控制电机、液压缸……
• 传递与转换装置：多数情况下传递的信息需要变换。
非电信号 —— 电信号
如：
12
模拟信号 —— 数字信号
机械电子工程学院
2.基本要求 （1）保证各执行机构的动作或整个加工过程 能够自动进行。
（2）各单机应具有相对独立的自动控制装置， 同时还应便于和总控制系统相匹配。
生产线）
• 制造过程自动化：一个产品的多个工艺及其连接动作的
自动化（自动化车间、工厂）
6
机械电子工程学院
二、机械制造自动化的主要内容
广义的机械制造涉及毛坯制备、物料储运、加工、热处理、检验、装配… 本课程主要指机加工、装配及其与此紧密相关的过程，主要有：
11) 机械加工自动化技术：上下料、装夹、加工、换刀… 22) 物料储运过程自动化技术：毛坯、在制品、刀具、夹具 33) 装配自动化技术：零件供应＋装配过程 44) 质量控制自动化技术:零件、产品、刀具的检测
控制技术、物料供输自动化技术、刀具转换自动化技术、
产品质量自动检测技术和自动装配技术等。是一种动态发
展的交叉学科。
4
机械电子工程学院
•
对提高产品质量和劳动生产率、降低制造成本、
减轻劳动强度、提高制造系统的适应性具有十分重要的意
义。
•
机械制造业要实现自动化，比其它制造业要困难的多
主要原因：制造对象复杂且变化较大、精度要求高、受力
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化 系统主要由以下四个部分构成：
1.加工系统：切削、排屑、清洗、测量 2.工件支撑系统：工件的运输、储存 3.刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存 4.控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
机械制造自动化PPT课件
提高经济效 益
有利于产品更新
降低劳动强度
可编辑课件
8
机械电子工程学院
第二节 机械制造自动化的类型
一、机械制造自动化系统的构成（录像）
人 + 产品 + 信息 + 能量 + 物流
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化系 统主要由以下四个部分构成：
1. 加工系统：切削、排屑、清洗、测量
2. 工件支撑系统：工件的运输、储存
（9）自动控制方式要与工厂的技术水平、管理水
平、经济 效益及工厂近期生产发展趋势相适应。
可编辑课件
14
机械电子工程学院
3.自动控制方式 1 开环控制 2 闭环控制
3 分散控制：动作顺序进行 4 集中控制（图1） 5 程序控制：固定、可变程序
6 数字控制：NC系统，逻辑、位移、速
度
7 计算机控制：对信息加工、逻辑判断
第三节 机械制造自动化的控制方式 一、自动控制的基本构成与要求
1.自动控制的构成
自动控制系统构成部分
指令存储 装置
指令控制 装置
执行机构
可编辑课件
传递及转换 装置
11
机械电子工程学院
• 指令存储装置：
1、集中存储：凸轮轴、穿孔带、磁盘…… 2、分散存储：限位开关、压力传感器、继电器……
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
3. 刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存
4. 控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
可编辑课件
9
机械电子工程学院
二、自动化的分类
1.按制造过程分（录像1） 2.按设备分： （录像2） 3.按控制方式分： A
机械控制
有利于产品更新
降低劳动强度
可编辑课件
8
机械电子工程学院
第二节 机械制造自动化的类型
一、机械制造自动化系统的构成（录像）
人 + 产品 + 信息 + 能量 + 物流
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化系 统主要由以下四个部分构成：
1. 加工系统：切削、排屑、清洗、测量
2. 工件支撑系统：工件的运输、储存
（9）自动控制方式要与工厂的技术水平、管理水
平、经济 效益及工厂近期生产发展趋势相适应。
可编辑课件
14
机械电子工程学院
3.自动控制方式 1 开环控制 2 闭环控制
3 分散控制：动作顺序进行 4 集中控制（图1） 5 程序控制：固定、可变程序
6 数字控制：NC系统，逻辑、位移、速
度
7 计算机控制：对信息加工、逻辑判断
第三节 机械制造自动化的控制方式 一、自动控制的基本构成与要求
1.自动控制的构成
自动控制系统构成部分
指令存储 装置
指令控制 装置
执行机构
可编辑课件
传递及转换 装置
11
机械电子工程学院
• 指令存储装置：
1、集中存储：凸轮轴、穿孔带、磁盘…… 2、分散存储：限位开关、压力传感器、继电器……
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
3. 刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存
4. 控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
可编辑课件
9
机械电子工程学院
二、自动化的分类
1.按制造过程分（录像1） 2.按设备分： （录像2） 3.按控制方式分： A
机械控制
机械制造系统自动化PPT课件
（a）棱体类制造单元由两台立式加工中心、一台卧式加工中 心和一台三座标测量机组成。
物流系统包括：由工件识别装置、工件装卸站、清洗机、有轨 运输车、托盘交换器、托盘缓冲站等组成的工件流子系统；由刀 具预调仪、条码阅读器、刀具进出站、换刀机器人、中央刀库等 组成的刀具流子系统。
单元控制器通过三个工作站分别控制上述设备，并具有电网检 测、安全监视等组成的检测监控子系统。
层则是根据本车间的资源、实际生产作业完成情况、毛坯准备 情况等为落实公司层生产计划而进行规划，可以用ERP系统的 核心子系统MRPⅡ的处理逻辑来简单表达，如图4-13所示。
32
图4-13 MRPⅡ的处理逻辑
33
(2) FMS单元层的生产作业计划与调度(静态调度)
① FMS生产作业计划制订时，常根据不同的要求选 择优化目标。常见的优化目标有：
图4-4 具有柔性装配功能的FMS
12
(2) 案例介绍(以BQ-FMS柔性制造系统为例)
本案例是我国第一条自行研发的完整意义上的 FMS，由原国防科工委组织，南京理工大学、长春 55研究所、绵阳58研究所联合承研。
① 系统组成及布局
图4-5所示为BQ-FMS的组成及平面布局图。
整个系统可划分为运行控制、加工、物流与运储、 检测监控四个子系统。
A. 在一定的时间周期内系统的产出最高； B. 尽量满足任务的优先级或交货期； C. 关键(瓶颈) 设备的利用率最高； D. 生产所花费的成本最少； E. 系统内的在制品最少； F. 系统内设备的平均利用率最高； G. 加工一组工件时系统的通过时间最短； H. 加工单个零件时通过系统的时间最短；
图4-14所示为班次计划制订过程的示例。
9
(1) 组成
① 自动化加工设备 有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是FMC。
物流系统包括：由工件识别装置、工件装卸站、清洗机、有轨 运输车、托盘交换器、托盘缓冲站等组成的工件流子系统；由刀 具预调仪、条码阅读器、刀具进出站、换刀机器人、中央刀库等 组成的刀具流子系统。
单元控制器通过三个工作站分别控制上述设备，并具有电网检 测、安全监视等组成的检测监控子系统。
层则是根据本车间的资源、实际生产作业完成情况、毛坯准备 情况等为落实公司层生产计划而进行规划，可以用ERP系统的 核心子系统MRPⅡ的处理逻辑来简单表达，如图4-13所示。
32
图4-13 MRPⅡ的处理逻辑
33
(2) FMS单元层的生产作业计划与调度(静态调度)
① FMS生产作业计划制订时，常根据不同的要求选 择优化目标。常见的优化目标有：
图4-4 具有柔性装配功能的FMS
12
(2) 案例介绍(以BQ-FMS柔性制造系统为例)
本案例是我国第一条自行研发的完整意义上的 FMS，由原国防科工委组织，南京理工大学、长春 55研究所、绵阳58研究所联合承研。
① 系统组成及布局
图4-5所示为BQ-FMS的组成及平面布局图。
整个系统可划分为运行控制、加工、物流与运储、 检测监控四个子系统。
A. 在一定的时间周期内系统的产出最高； B. 尽量满足任务的优先级或交货期； C. 关键(瓶颈) 设备的利用率最高； D. 生产所花费的成本最少； E. 系统内的在制品最少； F. 系统内设备的平均利用率最高； G. 加工一组工件时系统的通过时间最短； H. 加工单个零件时通过系统的时间最短；
图4-14所示为班次计划制订过程的示例。
9
(1) 组成
① 自动化加工设备 有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是FMC。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4. 控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
.
9
机械电子工程学院
二、自动化的分类
1.按制造过程分（录像1） 2.按设备分： （录像2） 3.按控制方式分： A
机械控制
B
机电液控制
E
数字控制
.
D
计算机
智能控制
10
机械电子工程学院
第三节 机械制造自动化的控制方式 一、自动控制的基本构成与要求
1.自动控制的构成
生产线）
• 制造过程自动化：一个产品的多个工艺及其连接动作的
自动化（自动化车间、工厂）
.
6
机械电子工程学院
二、机械制造自动化的主要内容
广义的机械制造涉及毛坯制备、物料储运、加工、热处理、检验、装配… 本课程主要指机加工、装配及其与此紧密相关的过程，主要有：
11 ) 机械加工自动化技术：上下料、装夹、加工、换刀…
自动控制系统构成部分
指令存储 装置
指令控制 装置
执行机构
.
传递及转换 装置
11
机械电子工程学院
• 指令存储装置：
1、集中存储：凸轮轴、穿孔带、磁盘…… 2、分散存储：限位开关、压力传感器、继电器……
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
• 执行机构：电磁铁、控制电机、液压缸……
• 传递与转换装置：多数情况下传递的信息需要变换。
有利于产品更新
降低劳动强度
.
8
机械电子工程学院
第二节 机械制造自动化的类型
一、机械制造自动化系统的构成（录像）
人 + 产品 + 信息 + 能量 + 物流
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化系 统主要由以下四个部分构成：
1. 加工系统：切削、排屑、清洗、测量
2. 工件支撑系统：工件的运输、储存
3. 刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存
技术、物料供输自动化技术、刀具转换自动化技术、产品
质量自动检测技术和自动装配技术等。是一种动态发展的
交叉学科。
.
4
机械电子工程学院
•
对提高产品质量和劳动生产率、降低制造成本、减轻
劳动强度、提高制造系统的适应性具有十分重要的意义。
• 机械制造业要实现自动化，比其它制造业要困难的多主 要原因：制造对象复杂且变化较大、精度要求高、受力大、 转运难……
如：非电信号 —— 电信号
模拟信号 —— 数字信号
弱信号 —— 强信号
.
12
机械电子工程学院
2.基本要求 （1）保证各执行机构的动作或整个加工过程 能够自动进行。
（2）各单机应具有相对独立的自动控制装置， 同时还应便于和总控制系统相匹配。
（3）柔性加工设备的自动控制系统要和加工 品种的变化相适应。
自动化一词的含义十分广泛，它是指采用一切能够自 动开停、自动运行、自动检测、自动调节等手段来代替人
力直接操作各种机器，自动完成制造全过程的系统。
•
机械制造自动化是指机械制造过程中所有环节采用自
动控制技术，提高制造全过程的自动化水平，达到高效、
优质、低耗、及时和净洁生产机械产品的目标。
• 涉及到机械制造系统的体系结构、生产设备的自动控制
2、机械制造中的自动化级别分几类？它们的区别与联系。
3、机械制造自动化的主要内容有哪些？
4、机械制造自动化的基本构成与要求？
5、自动控制方式有哪些？各有什么特点？
.
16
• 需要各种各样的上料、卸料、定向、定位、夹紧握持、 运送、识别、测量等自动化机构
.
5
机械电子工程学院
自动化的级别：
• 工步自动化：自动完成切削、夹紧、传动等单一工步的动
作（螺纹、凸轮加工）
• 工序自动化：工步自动化＋各工步间连接动作的自动完成
（自动机）
• 工艺过程自动化：全部工序及其连接动作的自动化（自动
（4）自动控制系统应力. 求简单可靠。
13
机械电子工程学院
（5）能够适应工作环境的变化，具有较强的抗干 扰能力。
（6）应设置反映各执行机构工作状态的信号及报 警装置。
（7）安装调试、维修方便。
（8）控制装置及管线布置要安全合理，整齐美观。
（9）自动控制方式要与工厂的技术水平、管理水
平、经济 效益及工厂近期生产发展趋势相适应。
.
14
机械电子工程学院
3.自动控制方式 1 开环控制 2 闭环控制
3 分散控制：动作顺序进行 4 集中控制（图1）
5 程序控制：固定、可变程序
6 数字控制：NC系统，逻辑、位移、速
度
7 计算机控制：对信息加工、逻辑判断
.设备、生产线、车间
15
机械电子工程学院
复习思考题
1、机械化、自动化、智能化的区别？
22 ) 物料储运过程自动化技术：毛坯、在制品、刀具、夹具
33) 装配自动化技术：零件供应＋装配过程
44) 质量控制自动化技术:零件、产品、刀具的检测
.
7
机械电子工程学院
提高生产率
缩短生产周期
85%单件小批 95%时间待加工
带动相关技术 的发展
提高劳动 者素质
机械制造自动 化的作用
提高产品质量
提高经济效 益
机械电子工程学院
机械制造自动化技术
岳彦芳 2010年9月日
.
1
机械电子工程学院
主要参考书
《机械制造自动化技术》第2版 周骥平，林岗主编
机械工业出版社，2007年11月
.
2
机械电子工程学院
第一章 概 论
机械化 手工生产
自动化
自动化
智能化
无人化
.
3
机械电子工程学院
第一节 基本概念和主要内容
一、基本概念