《先进制造技术》ppt课件

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1、4.7先进制造技术与自动化331主要内容先进制造技术概述数控机床和数控加工中心工业机器人先进制造系统的综合自动化技术332一、先进制造技术概述制造业的主要任务是制造人类社会所需的一切产品，工业化国家约70％～80％的物质财富来自制造业。“先进制造技术”是取得理想技术经济效果的制造技术的总称。从本质上看，可以说：传统制造技术+信息技术+自动化技术+现代管理技术=先进制造技术。333先进制造的特点和内容现代制造业的特点是：①个性化、小批量生产；②知识技术产品的周期越来越短；③产品价格与其知识含量密切相关；④对产品功能、性能、质量、服务要求越来越高；⑤全

2、球竞争更加激烈。先进制造技术包括数控技术、激光技术、新型材料、机器人、微型机械、纳米技术、CAD／CAM、精益生产、柔性制造系统、虚拟装配和网络化制造、计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等内容。334数控加工生产线335一种柔性制造系统336制造自动化的历史和发展第一阶段：刚性自动化，包括单机自动化和刚性自动化生产线。第二阶段：数控加工，包括数控和计算机数控。第三阶段：柔性制造，特征是强调对市场需求的适应性、柔性和高效率。第四阶段：计算机集成制造，特征是强调制造全过程的系统性和集成性。第五阶段：新的制造自动化模式，如智能制造、敏捷制造、虚拟制造

3、、网络制造、全球制造、绿色制造等。337二、数控机床和数控加工中心是微电子、计算机、自动控制、精密测量等技术与传统机械技术相结合的产物。它根据机械加工的工艺要求，使用计算机对整个加工过程进行信息处理与控制、较好地解决了复杂、精密、多品种、小批量机械零件加工问题，属于灵活、通用、高效的自动化装置也是实现生产过程自动化、柔性化的核心设备。338数控机床系统的基本构成及特点加工程序输入装置数控系统机床伺服系统辅助控制装置检测装置与普通机床相比，数控机床不仅适应性强、加工效率高、精度高、质量稳定，而且可实现多坐标联动和复杂形状零件的加工，是实现多品种、中小批量生产自动化

4、的有效方式。339计算机数控系统示意图3310数控车床3311数控磨床3312数控加工中心是在普通数控机床的基础上发展起来的，主要是增加了刀具库、自动换刀装置和移动工作台等，因而可以在一台机器上完成多台机床才能完成的工作，包括铣、削、钻、刨、镗、攻罗纹等多种加工工序。3313数控加工中心3314三、工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业。作业方式包括钻孔、切削、装配、焊接、喷漆、打磨、抛光、清洗、材料搬运、机具装卸等，几乎无所不能，特别适合于多品种变批量的柔性生产。工

5、业机器人发展很快，未来的工厂将是由计算机网络控制的包含多个机器人智能加工单元的分布式自主制造系统，制造自动化的整体水平将显著提高。3315生产汽车的机器人自动焊接生产线3316四、先进制造系统的综合自动化技术制造系统包含物料流、信息流和能量流，制造系统综合自动化的任务就是对它们实行有效的综合管理和控制，确保生产系统在最佳状态下运行，并获得尽可能高的效益。综合自动化技术的常见形式有柔性制造系统、集散控制系统、现场总线控制系统、计算机集成制造系统等，代表了先进制造系统的发展方向。33171.集散控制系统（分布式控制系统）集散控制系统是以实现分散控制为主要目标的，英文

6、名称为“DistributedControlSystem，简称DCS”，直译就是“分布式控制系统”。翻译为“集散控制系统”更能体现其特点，指“管理功能集中”，“控制功能分散”。第一套DCS产品是美国Honeywell公司l975年推出的，现在DCS已成为工业过程自动化领域的主要设备，广泛应用于石油、化工、电力、冶金和造纸等工业领域。3318DCS的三级体系结构PLC33192.现场总线控制系统（FCS）FieldbusControlSystem大量采用微处理器以及智能传感器的发展导致用数字信号取代传统仪表的4～20mA（DC）模拟信号，并通过现场总线连接控制系统

7、与现场仪表，组成现场总线控制系统。现场总线不仅仅是用数字仪表代替模拟仪表，它是新一代全数字化、全分散、全开放的底层控制网络，是计算机技术、通信技术和测控技术的综合集成，它将自动控制系统和设备带进了信息网络之中，为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了坚实的基础。3320现场总线控制系统的构成例3321现场总线控制系统的构成例3322现场总线控制系统的主要优点把数字化通信延伸到生产现场，可方便地获取变送器、执行器、监控装置等现场设备的运行状态和故障信息；结构更简单，一条通信线缆上可挂接多个现场设备，大量节省连接电缆和A/D、D/A等I/O组件；具有良好的互操作性、

8、互用性和开放性；功能模块