机械加工的自动化过程.ppt

自动化的背景 早期的机械加工由于科技水平的落后，基本上都是手工完成，工人劳动任务重，生产效率低…… 何为机械加工自动化 早期的机械自动化的定义在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是自动化“ 自动化生产系统是在没有人的直接参与下，利用各种技术手段，通过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，使机器、设备等按照预定的规律自动运行，实现预期的目标，或使生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动地完成。 机械加工自动化的简要概述 机械制造自动化构成： 加工系统，工间支撑系统，刀具控制系统，控制管理系统。 机械制造自动化的控制方式： 液压控制，气动控制，电气控制 机械制造自动化的作用： 提高生产率，缩短生产周期，提高产品质量，提高经济效益 降低劳动程度，有利于产品更新，提高劳动者素质，带动相 技术的发展。 机械制造自动化的主要几个方面 一、加工设备的自动化 二、物料供输的自动化 三、刀具自动化 四、检测过程的自动化 五、装配自动化 六、工业机器人 一、加工设备的自动化 设备自动化指加工过程中所用的加工设备能够高效，精密，可靠地进行自动加工。达到工序集中的作用。一般采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。 数控车床 加工中心 二、物料供输自动化 供料装置 1-料仓 2-隔料器 3-上料器 4-弹簧夹头 5-上料杆 6-推料杆 7-出料槽 8-弹簧 9-自动停车装置 运料装置 自动小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨，是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨，因而其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。 有轨小车 (a) 地面轨道式； (b) 空间轨道式 物料存储设备（自动化立体仓库） 三、刀具自动化 刀具自动化：加工设备在切削过程中自动地完成选刀、换刀、对刀、进给等工作过程。 四、检测过程自动化 对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，因此检测过程是被动的； 对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制系统对加工过程进行控制，这种方式能防止废品的产生，检测过程是主动的； 如果进一步对测得的加工过程参数进行优化，并校正机床系统，就能实现自适应控制。 检测方式的分类 按其在制造系统中所处位置 可分为下列几种方式： （1）直接测量与间接测量 （2）接触测量和非接触测量 （3）在线测量和离线测量 检测原理 五、装配过程中的自动化 装配自动化的概念： 装配：是按技术要求，将零件进行组合连接成部件、复合件或成品的过程。 装配自动化：是指对某种产品用某种控制方法和手段，通过执行机构，使其按预先规定的程序自动地进行装配，而无需人直接干预的过程。 装配自动化的现状与发展 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。 在大批大量生产中，常需完成大量而且复杂的 装配操作，装配工人往往在长时间内重复单纯强 度比较大的工作，与切削加工过程相比，劳动产 率要相对低得多。 装配自动化的组成 零部件的自动给料 上料、定向、隔料、传送和自动化组成。 零部件的自动传送 零件由传送至装配工位，以及装配工位之间的自动传送 零部件的自动装配 自动清洗、自动平衡、自动装入、自动过盈连接、螺纹 连接、检测控制、试验等自动化。 六、工业机器人技术 工业机器人的定义 （1）美国机器人协会(RIA)的定义：机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手(manipulator)”。 （2）日本工业机器人协会(JIRA)的定义：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(end effector)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。 （3）我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 工业机器人的组成 1 执行机构：一种具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或执行其他操作的机械装置，通常包括：机座、手臂、手腕和末端执行器；