1、自动化制造系统,教师：谢 楠,2018/10/3,自动化制造系统,2,第一章 概述,这门课的目的？ 目的 了解 制造系统包括的因素 制造系统自动化的作用 掌握 制造系统自动化的方法 采用自动化技术解决制造系统的初步技能 （解决实际工程问题）,2018/10/3,自动化制造系统,3,第一章 概述,这门课的主要内容？ 内容 加工设备自动化 制造系统物流自动化 刀具自动化 制造过程检测自动化 产品装配自动化 自动化制造的控制系统 自动化制造系统的计算机仿真,2018/10/3,自动化制造系统,4,第一章 概述,这门课的需要的基础知识？ 基础知识 机械设计、制造基础知识（机床、刀具、夹具、检具等） 管
2、理知识（生产过程管理、调度等） 信息技术（网络、计算机语言、编程语言等） 控制技术（PLC、单片机、传感器等）,2018/10/3,自动化制造系统,5,第一章 概述,第一节 机械制造自动化的基本概念 一、系统 二、制造和制造系统 三、自动化制造系统 第二节 机械制造自动化的主要内容和类型 一、自动化的内涵 二、机械制造自动化的主要内容 三、机械制造自动化的作用 四、机械制造自动化的分类 五、机械制造自动化的特点和适用范围,2018/10/3,自动化制造系统,6,第一节 机械制造自动化的基本概念,系统 系统的定义系统的性质,第一章,系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素 所构成的一个
3、不可分割的整体。,目的性：任何一个物理或组织系统都有一定的目的性。 整体性：系统要素按作为系统所应具有的综合整体性而构成。 集成性：要素通过系统的整体规划有机地集成为一个整体。 层次性：系统可分解成由不同级别的分系统构成的层次结构。 相关性：要素之间相互联系和作用的特定关系。 环境适应性：随着外界的变化改变自身的内部作用、影响和结构。,2018/10/3,自动化制造系统,7,第一节 机械制造自动化的基本概念,制造和制造系统,第一章,制造就是人类按照市场需求，运用掌握的知识和技能，借助于手工 或可以利用的客观物质工具，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。,广义制造系统
4、,狭义制造系统 产品加工和装配相关的机械制造系统,Manufacturing is a series of interrelated activities and operations involving the design, materials selection, planning, production, quality assurance, management and marketing of the products of the manufacturing industries.,2018/10/3,自动化制造系统,8,第一节 机械制造自动化的基本概念,自动化制造系统（广义）
5、设计自动化系统管理自动化系统机械制造自动化系统（狭义）,第一章,指通过CAX技术，在产品设计早期阶段综合考虑全生命周期中 的各个阶段，采用并行、协同等设计思想完成设计过程。,应用生产管理信息系统（MPR和ERP），实时获取企业物流的 各种信息，并进行分析处理，完成原材料采购、生产计划和 调度、产品销售等管理工作。,采用各种自动化设备，完成产品的加工、检测、装配等工作。,毛坯制备过程、机械加工过程、物流自动化、装配过程自动化、 辅助过程自动化、热处理过程自动化、质量控制自动化、系统控制自动化,2018/10/3,自动化制造系统,9,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,自动化的内涵工序
6、自动化：一个工序中如果所有的动作都机械化了，并且若干辅助动作也机械化。 工艺过程自动化：每个工序都自动化，并且若干个工序都有机地联系在一起，则整个工艺过程都自动化。 制造过程自动化：如果每个工艺过程不仅自动化了，而且他们之间是自动化地、有机地联系在一起。,当执行制造过程的基本动作由机器（机械）代替人力劳动来完成时，这个 过程就是机械化；若操纵这些机构的动作也是由机器来完成，则可以认为 这个制造过程是“自动化”。,2018/10/3,自动化制造系统,10,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的主要内容机械加工自动化技术 物料储运过程自动化技术 装配自动化技术 质量控制自
7、动化技术,狭义的机械制造过程主要是机械加工过程以及与此关系紧密的 物料储运、质量控制、装配等过程。,2018/10/3,自动化制造系统,11,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,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 降低劳动强度 有利于产品更新 提高劳动者素质 带动相关技术的发展,2018/10/3,自动化制造系统,12,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的分类 按制造过程分 毛坯制备过程自动化 热处理过程自动化 储运过程自动化 机械加工过程自动化 装配过程自动化 辅助过程自动化 质量控制过程自动化 系统控制过程自动
8、化,2018/10/3,自动化制造系统,13,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的分类 按设备分 局部动作自动化 自动化单机 刚性自动化 刚性综合自动化系统 柔性制造单元 柔性制造系统,2018/10/3,自动化制造系统,14,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的分类 按控制方式分 机械控制自动化 机电液控制自动化 数字控制自动化 计算机控制自动化 智能控制自动化,2018/10/3,自动化制造系统,15,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围刚性半自动化单机,各种自动化类型有各自不同的特点和应用范
9、围，因此应根据需要 选择不同的自动化系统。,内置铣削电动机的转塔,2018/10/3,自动化制造系统,16,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 刚性自动化单机,2018/10/3,自动化制造系统,17,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 刚性自动化生产线刚性综合自动化系统 优势：生产效率极高、加工质量稳定、工人劳动强度低 劣势：结构负责、投资强度大、建线周期长、更换产品困难,2018/10/3,自动化制造系统,18,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 数控机床数控
10、机床是机床结构 、液压、气动、电动、电子技术和计算机技术等各种技术综合发展的成果，是单机自动化方面的一个重大进展。适合：零件复杂程度较高、精度较高、品种多变、中等批量生产的场合。,2018/10/3,自动化制造系统,19,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 加工中心与数控机床比较，增加了刀库和自动换刀装置，可在一台设备上完成多个工序的加工。优势：工序集中、有效缩短调整时间和搬运时间、减少在制品库存、提高加工质量。适合：零件复杂、需要多工序加工、生产批量中等的生产场合。,Gebr. Heller将在CIMT展出MCi系列卧式加工中,2018/10/3,
11、自动化制造系统,20,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 柔性制造单元优点：占地面积较小、系统结构不很复杂、成本较低、 投资较小、可靠性高、使用维护均较简单。 适合：品种变化不大、批量中等的生产过程。,2018/10/3,自动化制造系统,21,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 柔性制造系统 组成 两台以上的数控加工设备 自动化的物料及刀具储运系统 若干辅助设备（如清洗机、测量机、排泄装置、冷却润滑装置） 控制和管理系统 优点：减少机床操作人员、零件的加工质量高、工序集中减少占地面积、与立体仓库配合可24小
12、时作业、减少加工时间、易于和管理信息系统工艺信息系统结合成更高级的制造系统。 缺点：投资大回收时间长、系统结构复杂、人员要求高、可靠性较差。 适合：品种变化不大，批量中等的产品生产。,2018/10/3,自动化制造系统,22,第一章,第二节 机械制造自动化的主要内容和类型,机械制造自动化的特点和适用范围 计算机集成制造系统 目标：强调信息集成而非制造过程的物流自动化。 特定：系统庞大、涉及面广。,2018/10/3,自动化制造系统,23,第一章,第三节 自动化制造的发展过程及趋势,自动化制造的发展过程（分为5个阶段）,2018/10/3,自动化制造系统,24,第一章,第三节 自动化制造的发展过程及趋势,自动化制造的发展趋势 高度智能集成化 人机结合的适度自动化 强调系统的柔性和敏捷性 功能扩展化 小型化 简单化 环保化,
