哈工大制造系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)期末考試絕佳復(fù)習(xí)剖析剖析

1、第一章1.1.1 制造（P1）概念（2）：制造：一般是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程。機(jī)械制造：將材料或毛坯加工成零件部件或產(chǎn)品的過(guò)程。機(jī)械：由零部件組成的，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、能量、信息傳遞或轉(zhuǎn)換的，具有某種功能的機(jī)器、設(shè)備或儀器。 機(jī)器：是以通過(guò)某種方式實(shí)現(xiàn)能量傳遞和轉(zhuǎn)換為主的技術(shù)系統(tǒng)。設(shè)備：是以通過(guò)某種方式實(shí)現(xiàn)物料傳遞和轉(zhuǎn)換為主的技術(shù)系統(tǒng)。儀器：是以通過(guò)某種方式實(shí)現(xiàn)信息傳遞和轉(zhuǎn)換為主的技術(shù)系統(tǒng)。1.1.4制造系統(tǒng)自動(dòng)化定義與概念（P4）（6）1.2機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)（P5）概念（2）：CNC：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，在硬件數(shù)控基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在計(jì)算機(jī)硬件支持下，由軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)控的部分或全

2、部功能。DNC：是用一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床實(shí)施綜合數(shù)字控制。FMS：柔性制造系統(tǒng)，由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工組成，能適應(yīng)加工對(duì)象變換的機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)。CIMS：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個(gè)整體，整個(gè)制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息采集、傳遞、加工處理的過(guò)程。第二章2.1 機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)建立的步驟（P17）（6）自動(dòng)化系統(tǒng)建立的步驟一般是按生命周期來(lái)劃分。生命周期：是指一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)從提出建立或改造開(kāi)始到系統(tǒng)脫離運(yùn)行或被新的系統(tǒng)所代替的終止時(shí)間。壽命：是指系統(tǒng)或產(chǎn)品從投入使用到報(bào)廢不再使用的時(shí)間區(qū)間。四個(gè)階段：建立期、實(shí)現(xiàn)期、運(yùn)行期、終止期2.6

3、自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性分析1、串聯(lián)模型（5或并） 組成系統(tǒng)的所有單元中任一單元的故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)故障的系統(tǒng)稱串聯(lián)系統(tǒng)，其邏輯框圖如圖所示。 式中 ps (t)系統(tǒng)的可靠度； pi (t)第i個(gè)單元的可靠度。例1：由4個(gè)單元串聯(lián)組成的系統(tǒng)，單元的可靠度分別為：pA=0.9 、pB =0.8 、 pC=0.7、pD=0.6，求系統(tǒng)的可靠度 pS。解： pS=0.9×0.8×0.7×0.6=0.3024 若系統(tǒng)各單元的失效時(shí)間服從指數(shù)分布,則系統(tǒng)的可靠度為：2、并聯(lián)模型（5或串） 組成系統(tǒng)的所有單元都故障時(shí)，系統(tǒng)才故障的系統(tǒng)叫并聯(lián)系統(tǒng)，其邏輯框圖如圖所示。例2：由4個(gè)單

4、元并聯(lián)組成的系統(tǒng)，單元的可靠度分別為：pA=0.9 、pB =0.8 、 pC=0.7、pD=0.6，求系統(tǒng)的可靠度 pS。解： 3、n中取r模型 (r/n) （4） 組成系統(tǒng)的n個(gè)單元中，不故障的單元數(shù)不少于r (r為介于1和n之間的某個(gè)數(shù))系統(tǒng)就不會(huì)故障，這樣的系統(tǒng)稱為r/n系統(tǒng)。 式中 n系統(tǒng)的單元數(shù)； r系統(tǒng)正常工作所必須的最少單元數(shù)。 例3：有三個(gè)可靠度均為0.9的單元組成的系統(tǒng)，試比較純并聯(lián)及3中取2系統(tǒng)的可靠度。 解：例4：某大型客機(jī)有4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠度均為0.9，此客機(jī)需要兩個(gè)以上發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作才能正常工作，求此客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)正常工作的可靠度。 解：第三章3.1.1

5、 控制系統(tǒng)的基本組成（4）3.2.3 液壓與氣動(dòng)執(zhí)行裝置（5）（P63或P68）第四章1. 輸料槽設(shè)計(jì) （P101）滾動(dòng)式輸料槽設(shè)計(jì)。需確定料槽的寬度、側(cè)壁高度和傾斜角度。問(wèn)：有一個(gè)圓柱形工件，材料為45號(hào)鋼，長(zhǎng)度，直徑為，兩端倒角尺寸為，擬采用輸料槽靠自重滾送方式。試選擇輸料槽材料，并確定料槽寬度。若工件直徑變?yōu)?，是否還能靠自重滾送？2.物料的定向、定位、定量以及標(biāo)識(shí)與跟蹤的作用及方法是什么？（P90）使雜亂無(wú)序的物料變?yōu)橛行虻拇_定姿態(tài)和方向的過(guò)程自動(dòng)定向方法基本上有兩種：即剔除法和矯正法。剔除法：工件在自動(dòng)輸送過(guò)程中，若它在輸送時(shí)的位置和姿態(tài)與所需的定向姿態(tài)不符合，就被剔除器剔出到料斗中，

6、重新進(jìn)行取料定向。矯正法：工件在自動(dòng)輸送過(guò)程中，依靠外界條件使不符合定向要求的件料改變姿態(tài)和位置,從而達(dá)到需要的定向姿態(tài)目的。 物料的定位是指物料在加工工位或運(yùn)送工位保持和占有正確的位置定量：在物料的傳輸過(guò)程中，有時(shí)還有必要對(duì)物料進(jìn)行定量。散料一般以重量、容（體）積等加以定量；件料往往采用計(jì)數(shù)的方式定量。 物料的自動(dòng)識(shí)別是指在沒(méi)有人工干預(yù)下，對(duì)物料流動(dòng)過(guò)程中某一關(guān)鍵特性的確定。 物料信息可以通過(guò)聲、光、磁、電子等多種介質(zhì)獲取。將每一處所獲取的信息經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸，并進(jìn)行統(tǒng)一處理。從而實(shí)現(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物料的信息跟蹤。3. 卷料和棒料上料裝置各分幾種型式，各為什么原理？4. 舉例說(shuō)明自

7、動(dòng)導(dǎo)引小車如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)向。（P112）自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）:在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中使用的AGV大多數(shù)是磁感應(yīng)式AGV。下圖是一種能同時(shí)運(yùn)送兩個(gè)工件的AGV，它由運(yùn)輸小車、地下電纜和控制器三部分組成。 導(dǎo)向原理:小車底部裝有弓形天線3，跨設(shè)于以感應(yīng)線4為中心且與感應(yīng)線垂直的平面內(nèi)。感應(yīng)線通以交變電流，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。當(dāng)天線3偏離感應(yīng)線任何一側(cè)時(shí)，天線的兩對(duì)稱線圈中感應(yīng)電壓有差值，誤差信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，驅(qū)動(dòng)左、右電動(dòng)機(jī)2;左、右電動(dòng)機(jī)有轉(zhuǎn)速差，經(jīng)驅(qū)動(dòng)輪1使小車轉(zhuǎn)向，使感應(yīng)線重新位于天線中心，直至誤差信號(hào)為零。5. 簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)械手的主要設(shè)計(jì)要求。（P121）手部的設(shè)計(jì)要求 （1）手部應(yīng)有足夠的夾緊力 （2

8、）夾持范圍要與工件相適應(yīng) （3）夾持精度要高 （4）夾持動(dòng)作要快速、靈活 （5）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單緊湊、剛性好、自重輕、易磨損處應(yīng)便于更換，在腕部或臂部上安裝要方便，更換要迅速。腕部的設(shè)計(jì)要求 （1）腕部自由度的選取 （2）腕部的動(dòng)作要靈活、自重要輕 （3）腕部運(yùn)動(dòng)位置要淮確 臂部的設(shè)計(jì)要求 （1）臀部應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕 （2）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高、慣性要小 （3）臂部動(dòng)作要靈活 （4）位置精度要高 6. 物料傳輸機(jī)器人的末端執(zhí)行器有哪幾種主要類型，分別是什么原理，各有什么特點(diǎn)？（P124） 末端執(zhí)行器是工業(yè)機(jī)器人直接用于抓取和握緊（或吸附）工件和物料進(jìn)行操作的機(jī)構(gòu)，它具有模仿人手動(dòng)作的功能，所

9、以也稱為機(jī)器人的“手部”，它安裝于機(jī)器人手臂的前端。一般按結(jié)構(gòu)大致可分為以下幾類： （1）夾鉗式取料手；（2）吸附式取料手；（3）專用操作器及轉(zhuǎn)換器；（4）仿生多指靈巧手。 7. 舉例說(shuō)明機(jī)器人在輸料自動(dòng)化中的應(yīng)用。（P117）8. 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)由哪幾大部分組成？其中自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械設(shè)備包括哪些裝置和設(shè)備？（P145） 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)由三大類設(shè)施組成：土建設(shè)施、機(jī)械設(shè)施和電氣設(shè)施。 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械設(shè)備一般包括存儲(chǔ)機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、輸送機(jī)械、貨架、托盤(pán)或貨箱等設(shè)備。第五章1. 簡(jiǎn)述檢測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)在制造自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用與功能。（P156） 確保系統(tǒng)按設(shè)定的操作順序運(yùn)行 確保系統(tǒng)生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品

10、 防止因系統(tǒng)異?；蜻^(guò)程失誤引起事故 監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì) 故障診斷與分析 獲取信息、提高精度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全高效運(yùn)行，眼、耳、鼻和其它感覺(jué)器官 2. 試說(shuō)明檢測(cè)監(jiān)控基本單元的組成及各部分的主要作用。（P159）3. 傳感器的輸入輸出特性包括哪些?各自含義及在傳感器設(shè)計(jì)或使用中如何考慮這些特性?（P165）4. 畫(huà)圖說(shuō)明應(yīng)變式測(cè)力傳感器的工作原理。（P168）5. 舉例說(shuō)明物料傳送線上如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單零件的形狀識(shí)別。（P169）6. 簡(jiǎn)要說(shuō)明加工誤差檢測(cè)與補(bǔ)償系統(tǒng)的基本組成和工作原理。（P174）7. 對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)，你還能舉出哪些自動(dòng)生產(chǎn)線上的應(yīng)用實(shí)例？第六章1. 裝配、裝配工藝過(guò)程

11、、裝配工藝規(guī)程、裝配自動(dòng)化的概念是如何定義的？（P191） 裝配: 按技術(shù)要求將零件進(jìn)行組合、連接成部件、復(fù)合件或成品的過(guò)程。 裝配工藝過(guò)程： 裝配的方法、路線及內(nèi)容的安排。包括裝配、調(diào)整、檢測(cè)和試驗(yàn)。 裝配工藝規(guī)程：將裝配工藝過(guò)程按一定格式以文件的形式固定下來(lái)的過(guò)程。 裝配自動(dòng)化：用某種控制方法和手段，按預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行裝配，而無(wú)需人直接干預(yù)的過(guò)程。2. 自動(dòng)化裝配系統(tǒng)分為哪兩種類型？（P192） * 剛性自動(dòng)裝配 裝配對(duì)象不可變換，產(chǎn)品規(guī)格不可調(diào)整 * 柔性自動(dòng)裝配 裝配對(duì)象可變換，產(chǎn)品規(guī)格在一定范圍內(nèi)可調(diào)整3. 自動(dòng)化裝配對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)工藝性、裝配工具、傳輸機(jī)構(gòu)提出那些要求？（P192）1）零件幾何形狀盡量規(guī)則，結(jié)構(gòu)要便于自動(dòng)傳輸、自動(dòng)上料和定向識(shí)別2）零件結(jié)構(gòu)要便于夾持，剛度要滿足夾持力的要求，受力后的變形應(yīng)在彈性范圍內(nèi)，而且變形量不應(yīng)給裝配帶來(lái)困難。3）零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免采用在自動(dòng)上料時(shí)相互鑲嵌等不易順利分開(kāi)的結(jié)構(gòu)4）設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮零件裝配的初始連接時(shí)易于導(dǎo)入，如設(shè)計(jì)倒角、錐面等。5）應(yīng)盡量采用便于裝配的聯(lián)接方式，而且盡可能的減少零件數(shù)量 6）零件設(shè)計(jì)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化，這樣可以減少裝配工裝的種類7）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮統(tǒng)一的裝配方向，減少翻轉(zhuǎn)裝配次數(shù)4. 掌握軸套裝配系統(tǒng)電氣控制線路圖原理。（P201