机械自动化的历史发展及未来展望(DOC)

中文摘要,,,,,,,,,

2机械自动化历史,,,,,,,,

2.1 自从18世纪中叶至工业革命时

期，”，”,

2.2 1952 年一1965 年，小,，

小,

2.3 从1967年到20世纪80年代中期,,,,,,,,,

2.4 从1967年到20世纪80年代中期,,,,,,,,,

3机械自动化发展现状,,,,,,

4机械自动化发展未来,,,,,,,,

结

11 论,,,,,,,

12 参考文

13 献,,,,,,,,,

机械自动化的历史发展及未来展望

摘要：自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制

的过程。机械自动化是最早出现的自动控制系统，是自动化的一个分支。本文

阐述了机械自动化国内外发展现状，进而探索机械自动化未来。

关键词：机械自动化；干预；发展现状。

17世纪后期，随着机械的改进，需要煤和矿石的需求量大大的增加人力畜力无法满足需求。于是18世纪初出现了T.纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。1765年，J.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年，瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机过于笨重应用不便。19世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初在工业生产中

电动机取代了蒸汽机。

离心调速器机械自动化的真正大放光彩的时候应是近代西方的工业革命时期，当时瓦特改进的蒸汽机中就运用了多个机械自动控制调节系统：离心式调速器和节流阀等。离心式调速器开创了机械自动控制的一个新的里程碑。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域，通过自动控制系统，真正达到了大工业生产及减少劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶，并由此延伸出了电气自动化。

2机械自动化历史

2.1自从18世纪中叶至工业革命时期

1870 -1950年，纯机械控制随着电液控制的刚性自动化加工单机和系统得到长足发展。如1870年美国发明了自动制造螺丝的机器，继而于1895年发明多轴自动

车床，它们都属于典型的单机自动化系统，都是采用纯机械方式控制。1924年第一

条采用流水作业的机械加工自动线在英国的Morri，汽车公司出现;1935年苏联研制成功第一条汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现使得制造自动化技术由单机自动化转向更高级形式的自动化系统。在第二次世界大战前后，位于美国底特律的福特汽车公司大量采用自动化生产线，’使汽车生产的生产率成倍提高，汽车的成本大幅度降低，汽车的质量也得到明显改善。随后，西方其他工业化国家、苏联以及日本都开始广泛采用制造自动化技术和系统，使这种形式的制造自动化系统得到迅速普及，其技术也日趋完善，它在生产实践中的应用也达到高峰。尽管这种形式的制造自动化系统仅适合于像汽车这样的大批生产，但它对于人类社会的发展却起到了巨大的推动作用。值得注意的是，在此期间，苏联于1946年提出的成组

生产工艺的思想，对制造自动化系统的发展具有极其重要的意义。直到目前，成组技术仍然是制造自动化系统赖以生存和发展的主要技术基础之一。

2.2 1952 年一1965 年

数控(numerical control, NC )技术和工业机器人技术，特别是单机数控，得

到飞速发展。数控技术的出现是制造自动化技术发展史上的一个里程碑。它对多品种、小批量生产的自动化意义重大，几乎是目前经济性实现小批量生产自动化的唯一实用技术。第一台数控机床于1952年在美国的麻省理工学院研制成功，它一出现，立即得到人们的普遍重视，从1956年开始就逐渐在中、小批量生产中得到使用。1953 年，麻省理工学院又研制成功著名的数控加工自动编程语言，为数控加工技术的发展莫定一了基础。1958年，第一台具有自动换刀装置和刀库的数控机床即加工中心

(machi nin gee nter, MC )在美国研制成功，进一步提高了数控机床的自动化程度。第一台工业机器人于1959年出现于美国。最早的工业机器人是极坐标式的，它的出现对制造自动化技术具有很大的意义。工业机器人不但是制造自动化系统中不可缺少的压力变送器设备，它本身也可单独工作，自动进行装配、焊接、喷漆、热处理等工作。1960年，美国

研制成功自适应控制机床，使机床具有了一定的智能色彩，可以有效提高加工质量。1961年在美国出现的计算机控制的碳电阻制造自动化系统，可以称为计算机辅助制造（CAM的雏形。1962年和1963年又相继在美国出现了圆柱坐标式工业机器人和计算机辅助设计（CAD及绘图系统，后者为自动化设计以及设计与制造之间的集成莫定了基础。1965年出现的计算机数控（CNC机床具有很重要的意义，因为它的出现为实现更高级别的制造自动化系统扫清了技术障碍。

2.3从1967年到20世纪80年代中期

这是以数控机床和工业机器人组成的柔性制造自动化系统得到飞速发展的时期。

1967年英国的Molins公司研制成功计算机控制6台数控机床的可变制造系统，这个系统被称为最早的柔性制造系统，它的出现成功地解决了多品种、小批量复杂零件生产的自动化及降低成本和提高效率的问题。同年，美国的Sundstand公司和

日本国铁大宫工厂也相继研制成功计算机控制的数控系统。ITMIll年日本研制出按

成组加工原则的IKEGAI可变加工系统，同年美国又研制出工业机器人操作的焊接自动线。随着工业机器人技术和数控技术的发展和成熟，20世纪70年代初出现了小型制造自动化系统，即柔性制造单元。柔性制造单元和柔性制造系统到目前仍是制造自动化的最高级形式，即自动化程度最高并且实用的系统。1980年日本建成面向多

品种、小批量生产的无人化机械制造厂一富士工厂，从原材料到外购件人库、搬运、加工、成品人库等，除装配以外的其他工序均完全实现自动化。20世纪80年代初期还建成了一个由机器人进行装配的全自动化电机制造厂和一个规模庞大的利用激光加工的综合柔性制造系统。需要指出的是，这种无人自动化工厂的努力却是不成功的，原因并不在于技术，而主要在于它的经济性太差，并忽略了人在制造系统中的核心作用。

2.4从20世纪80年代中期至今

制造自动化系统的主要发展是计算机集成制造系统（computer in tegrated manufacturing system, CIMS ），并被认为是21世纪制造业的新模式。