机械制造自动化技术复习题.docx
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机械制造自动化技术复习题
机械制造自动化技术复题
名词解释
机械化 执行制造过程的基本动作是由机器（机械）代替人力劳动来完成
PLC 可编程序控制器
自动化 操纵机器（机械）的动作也是由机器来完成的过程
开环控制 系统的输出量对系统的控制作用没有影响的控制方式
物流 物料的流动过程
模型 系统的抽象形式
闭环控制系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式
RGV 有轨导向小车
机器人 能完成通常由人才能完成工作的一种自动装置
适应控制 系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化,自行调整或修改系统参量的控制系统
ＡGV 自动导向小车
集成 将被称为系统的有机整体再次彼此之间协调而形成一个更大的有机整体的方式
设备诊断 对设备的运行状态做出判断
NC 数控机床MC 加工中心 FMC柔性制造单元 ＦＭS柔性制造系统
CIMS计算机集成制造系统ＣNＣ 计算机数控ＦＴL 柔性自动线
AＴC 自动换刀装置 AE 声发射FAS 柔性装配系统AI 人工智能
ES 专家系统CＡPP计算机辅助工艺设计
系统 由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体
程序控制 按照预定的程序来控制各执行机构,使之自动进行工作循环的系统
在线测量 指在设备运行、生产不停顿的情况下,对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式
仿真 利用模型对实际系统进行实验研究的一种方法
判断题
１. 加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自动化的加工设备。
2． 加工中心必须具有刀具库及刀具自动交换机构。
３. 自动化加工设备是指实现了加工过程自动化的设备。
x
４． 加工一个工件的工作循环tg是由切削时间和空程辅助时间组成的，即ｔｇ=tq+tf, 显然只要减小ｔq就能提高生产率。
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5. 加工设备的自动化其实质是在终端执行元件上无需由人来直接或间接操作的自动控制。
6. 对于一台设备自动化的具体控制系统，其基本要求是必须保证各执行机构的动作或整个加工过程能够自动进行。
7． 开环控制就是指系统的输出量对系统的控制作用没有影响的控制方式。
8． 若系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响,则称为闭环控制系统。
9． 具有一个中央指令存储和指令控制装置，并按时间顺序连续或间隔地发出各种控制指令的控制方式称为集中控制方式。
10． 按照预定的程序来控制各执行机构使之自动进行工作循环的系统称为程序控制系统。
１1. 用电子计算机作为控制装置,实现自动控制的系统称为计算机控制系统。
12. 机械传动控制方式一般传递动力和信号都是机械连接的。
13. 在采用机械传动控制方式的自动化加工设备中,几乎所有运动部件及机构通常都由装有许多凸轮的分配轴进行驱动和控制的。
14. 在电气控制系统中采用可编程序控制器比采用继电器接触器系统可提高电气控制可靠性若干倍。
１5． 液压控制系统的稳定性常受油温变化的影响。
16. 在实现高速、轻切削工艺的加工自动化中,采用气动控制要比采用电动或液压控制更为方便和实用。
1７. 工作循环图、表是设计电气控制系统循环程序的主要依据。
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１8. 加工设备自动化程序设计中必须考虑联锁要求,且联锁信号越多越好。
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19． 切削加工自动化的根本目的是提高零件切削加工精度、切削加工效率、节材、节能和降低零件的加工成本。
20. 数控车床所采用的各种刀架均可按需要配备动力刀座。
２1． 车削中心与数控卧式车床没有什么区别。
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２２. 钻削自动化大部分都是在各类普通钻床基础上,配备点位数控系统来实现的。
23. 冲压加工自动化包括供料（件）、送料、出料（件）和废料（工件）处理等自动化环节。
24． 组合机床是一种按工件加工要求和加工过程设计和制造的专用机床。
２5. 加工中心是备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序集中加工的数控机床。
26. 加工中心刀具的存取方式有顺序方式和随机方式,而刀具随机存取是最主要的方式。
27. 对纳入通用机床自动线的机床比单台独立使用的机床要更为稳定可靠。
28. 组合机床自动线对大多数工序复杂的工件常常先加工好定位基准后再上线，以便输送和定位。
２9. 组合机床自动线是针对一个零件的全部加工要求和加工工序专门设计制造的由若干台组合机床组成的自动生产线。
30． 带式输送系统是一种利用连续运动且具有绕性的输送带来输送物料的输送系统。
３1. 长距离输送的链式输送系统应增加张紧装置和链条支撑导轨。
32. 步伐式传送带在输送速度较高时易导致工件的惯性位移，故为保证工件终止位置的准确,其运行速度不能太高。
33． 悬挂输送系统适用于车间内成件物料的空中输送。
34. ＦTL的工艺基础是成组技术。
35． FTL的加工对象基本是箱体类工件。
36． 柔性自动线的效率在很大程度上取决于系统的控制。
3７. 在料斗上料装置中，并不是所有工件在送出料斗之前都能完成定向。
３8. 供料和隔料机构的功用是定时地把工件逐个输送到机床加工位置。
３９. 物流输送系统决定FＭＳ的布局和运行方式。
4０． 为了使工件在整个FＭS中被有效的完成任务，系统中所有的机床和托盘必须统一接口。
41. 所谓自动化仓库是指仓库管理自动化和出入库作业自动化。
４2. 仿真是一种基于模型的活动,是利用模型对实际系统进行实验研究的一种方法。
4３． 切削液的净化处理就是将它在工作中带入的碎屑、砂轮粉末等杂质及时清除。
44. 能够自动地更换加工中所用刀具的装置称为自动换刀装置。
45. 产品精度检测是在工件加工完成后按验收的技术条件进行验收和分组,故它只能发现废品,不能预防废品的产生。
46. 工艺过程精度检测能预防废品的产生,从工艺上保证所需的精度。
47． 工件的自动识别是指快速地获取加工时的工件形状和状态，便于计算机检测工件,及时了解加工过程中的工件的状态，以保证产品加工的质量。
4８． 自动在线检测只有在设备运行的状况下,才可能产生各种物理的、化学的信号以及几何参数的变化。
４9. 激光测径仪是一种非接触式的测量装置。
50. 三坐标测量机上用的三维测头可单独安装使用。
51. 装入和螺纹联接是自动装配中常用的重要工序。
5２． 在实际使用的装配线中,各工位完全自动化常常是没有必要的。
5３. 产品具有较好的自动装配工艺性且生产纲领稳定是实现装配自动化的前提条件。
54． 自动装配线的基本特征是在装配工位上，将各种装配件装配到装配基础件上去,完成一个部件或一个产品的装配。
55. 工业机器人按控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制两类。
５6. 具有自动进给、自动出件等功能的冲模称为自动冲模，一般在普通压力机上使用。
57． 机械制造系统是一个包含物料流、信息流和能量流的综合系统。
58. 强调集成过程中人的地位和作用是实现集成必须满足的基本要求之一。
59. ＦMＣ的构成有在加工中心上配托盘交换系统和在数控机床上配工业机器人两个大类。
６0. ＦＭL是一种介于柔性制造系统与传统自动线之间的制造自动化。
61. CIMS的核心在于集成。
62. 所谓适应能力，就是系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统的参量。
填空题
1. 一个零部件（或产品）的制造从原材料到 的全过程都不需要人工干预时就形成了制造过程的自动化。
２． 制造过程的基本动作是由 代替人力劳动来完成时这就是机械化。
3. 机械制造中采用自动化技术可以有效 劳动条件。
4． 机械制造中采用自动化技术可以显著 劳动生产率。
5. 机械制造中采用自动化技术可以有效 生产周期。
６.机械制造中采用自动化技术可以显著 制造成本。
７. 刚性自动化单机是在刚性半自动化单机的基础上增加了自动 装置而形成的。
8．凸轮式、非凸轮式和 式等控制方式是自动化单机的主要控制形式。
9．提高零件切削加工精度和 是切削加工自动化的根本目的之一。
１0.数控机床用来完成零件 个工序的自动化循环加工。
１1.数控机床是用代码化的 量来控制机床的。
１2.所谓适应能力,就是系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化， 调整或修改系统的参量。
13.自动控制系统包括实现自动控制功能的装置及其控制对象,通常由指令存储装置、指令控制装置、 ，传递及转换装置等部分构成。
14. 自动控制系统应能保证各执行机构的使用性能、 、生产效率及工作可靠性。
15.自动控制系统中的指令存储装置大体上可分为集中存储方式和 存储方式两大类。
16. 自动控制系统中的指令存储装置的作用是将存在指令存储装置中的指令信息,在 的时候发出。
１７．按照预定的程序来控制各执行机构使之自动进行工作循环的程序控制系统可分为固定程序控制和 程序控制两种控制方式。
18.在电气控制系统中,按联锁信号在电路中所起的作用可以分为联锁、 、互锁、短时联锁、长时联锁等。
19.计算机数控与普通数控的区别是在数控装置部分引入了一台小型通用 。
20. 电气控制的主要控制对象是机床加工刀具的旋转和移动以及工件的 。
21. 冲压加工自动化包括供料（件）、 、出料（件）和废料（工件）处理等自动化环节。
２2.组合机床的自动化水平主要是通过数控技术的应用来实现的，一般有两种情况,一种是 的需要,另一种是为了加速转换和调整的需要。
2３.加工中心刀具的存取方式有顺序方式和 方式。
24.通用机床自动线中工件的输送方式有强制输送和 传送两种。
2５. 通用机床自动线的输送系统布局比较灵活,除了受工艺和工件输送方式的影响外,还受 自然条件的制约。
26. 组合机床自动线的布局形式有 形、折线形、框形、圆形、环形或椭圆形等几种形式。
27. 在柔性自动线中工件一般装在 上输送。
28. 组合机床自动线中工件输送运动的形式有步伐式（同步）和 流动式。
２9. 物流按其物料性质不同可分为工件流、 流和配套流三种。
30. 物流系统主要完成物料的存储、 、装卸和管理等功能。
３1. 在自动化制造系统中,物流系统是指工件流、工具流和配套流的 与存储。
32. 自动供料装置一般由储料器、输料槽、 装置和上料器组成。
33. 一般地,我们把料仓分成 式和外力作用式两种结构。
34. 料斗上料装置带有定向机构,使工件在料斗中能 完成定向。
35. 输送带速度与制造系统的 能力密切相关。
3６． 为了防止物料重力和输送带自重造成的带下垂，必须在输送带下安装许多 。
37. 辊子输送系统是利用辊子的 来输送工件的输送系统。
38． 自动导向小车是一种由 控制并按照一定程序自动完成运输任务的运输工具。
39. 自动化仓库常见的有平面仓库和 仓库两种形式。
40． 自动化仓库的含意是指仓库管理自动化和 的作业自动化。
4１. 柔性物流系统是FMS的物料输送系统，因此柔性物流系统的运行也就是ＦMＳ的 .运行。
4２. 自动化用刀具通常分为标准刀具和 刀具两大类。
4３. 自动线的集中排屑装置一般设置在机床底座下的 中。
44. 自动换刀系统一般由刀库、 装置、刀具传送装置、识刀装置等几部分组成。
45. 制造过程的检测技术就是采用人工或自动的 手段,通过各种检测工具或自动化检测装置为控制加工过程,产品质量等提供必要的参数和数据。
46． 在机械加工系统中,所需的检测要素大致可分为对产品的检测要素和对 的检测要素。
4７. 工件的自动识别可分为工件 的自动识别和工件姿态与位置的自动识别。
4８. 自动化加工监控系统主要由 检测、特征提取、状态识别、决策和控制四个部分组成。
49. 装配自动化包括零部件的自动给料、自动传送以及自动 等内容。
50. 自动装配工艺性好的产品结构能使自动装配过程 ,易于实现自动定向和自我检测,简化自动装配设备。
51. 自动装配机从类型上来讲可分为单工位和 两大类。
５2. 装入工序自动化中常用的装入方式有 、机械装入、机动夹入三种。
５３. 装配基础件在工位间的传递方式有连续传递和 传送两类。
54. 自动装配线中传送装置结构上主要有水平型和 两类型式。
55. 工业机器人一般由 、控制系统、驱动系统共三部分组成。
56. 工业机器人的机械系统主要由 、手腕、手臂和机座等构成。
57． 工业机器人主要任务就是 和可重复地将末端执行器从一个方位移到另一个方位。
5８. 具有自动进给、自动 等功能的冲模称为自动冲模，一般在普通压力机上使用。
59． FMS主要由 物料运储系统以及计算机控制系统组成。
60. 计算机集成制造系统——CIMS的核心在于 。
1．最终产品 2.机器 3.改善 4.提高 5. 缩短 6．降低
7.上下料 8． 数字控制式 ９．加工效率 １0． 单 １1．数字 1２. 自动
１３. 执行机构 14. 加工质量 15． 分散 16. 需要 1７. 可变 18. 自锁
1９． 计算机 20. 旋转和移动 ２1. 送料 22. 工艺 ２3. 随机 24. 自由
２5. 车间 2６. 直线 ２7. 托板 28． 自由 ２9. 工具 3０． 输送
31. 移动 32. 定向定位 33. 自重 ３４. 自动 35. 输送 36. 托辊
37. 转动 ３8. 计算机 ３9. 立体 40. 出入库 ４1. 生产运行 42． 专用
43． 地沟 4４. 自动换刀 4５． 检测 46. 工艺 47． 形状 ４8. 信号
49. 装配 50. 简化 5１. 多工位 52. 重力装入 53. 间歇 ５4. 垂直
55. 执行机构 56. 末端执行器 ５7. 精确 58. 出件（料） 5９. 加工系统 60. 集成
简答题
１、什么叫工序自动化?
在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干辅助动作也自动化了,而工人所做的工作只是对这一工序作总的操作和监督。
2、什么叫工艺过程自动化?
一个工艺过程通常包括着若干个工序,如果不仅每一个工序都自动化了,并且把它们有机地联系起来，使得整个工艺过程都自动进行,而工人只是对这一整个工艺过程作总的操纵和监督，从而形成了某一加工工艺的自动生产线。
3、机械制造过程中的自动化技术主要有哪几方面?
①机械加工自动化技术;②物料储运过程自动化技术;③装配自动化技术;④质量控制自动化技术。
4、一般地机械制造自动化系统主要有哪四个部分所构成?
①加工系统;②工件支撑系统；③刀具支撑系统;④控制与管理系统。
5、机械制造自动化大致可按哪几种方式来进行分类？
①按制造过程分;②按设备分;③按控制方式分。
6、一个柔性制造系统一般由哪四部分组成？
①数控机床、专用机床和组合机床；②托板（工件）输送系统；③控制系统。
7、为什么说加工设备的自动化是实现零件加工自动化的基础?
①加工设备是机械制造的基本生产手段和主要组成单元。
②单台机床或加工设备的自动化,能满足零件加工过程中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件,是建立自动生产线和过渡到全盘自动化的必要前提。
８、自动化加工设备主要有哪几类？
①全（半）自动单机;②组合机床；③自动线（ＴL）；④计算机数控机床（CＮＣ）；⑤柔性制造单元（FMＣ）。
9、机械加工设备中常用的控制方式有哪些？
常用的控制方法有:
开环控制、闭环控制、分散控制、集中控制、程序控制、数字控制、计算机控制。
１０、联琐在电气控制中的作用是什么？
联锁在电气控制中所起的作用可分为：
联锁、自锁、互锁、短时联锁、长时联锁等。
联锁的作用主要是增加系统的安全性,防止突发事件的发生。
1１、请简述一下数控车床的主要特点?
①数控车床的主轴转速和进给速度高;②数控车床具有高精度；③数控车床能实现多种工序复合的全部加工；④数控车床具有高柔性。
12、切削加工自动线主要有哪几部分组成?
通常由工艺设备、工件输送系统、控制和监视系统、检测系统和辅助系统等组成。
13、一般地柔性自动线由哪三个部分构成？
两台以上的数控加工设备、一个自动化的物料及刀具储运系统、若干台辅助设备（如清晰机、测量机、排屑装置、冷却润滑装置等）和一个由多级计算机组成的控制和管理系统。
14、按导向方式的不同可将自动导向小车（AGＶ）分为哪三种类型？
①线导小车；②光导小车；③遥控小车。
15、常见的自动化仓库有哪两种形式?
有平面仓库和立体仓库。
16、自动化用刀具通常分为哪两大类？
通常分为标准刀具和专用刀具。
17、自动化加工设备的辅具主要有哪两大类？
主要有镗铣类数控机床用工具系统（简称“TSＧ”系统）和车床类数控机床用工具系统（简称“ＢTS”系统）。
18、常用的自动排屑装置有哪几种类型?
带式排屑装置、刮板式排屑装置、螺旋排屑装置。
19、常用的自动换刀装置有哪几种形式？
①回转刀架;②主轴和刀库合为一体的自动换刀装置;③主轴和刀库分离的自动换刀装置。
20、在机械加工中自动化检测方法有哪两种?
①产品精度检测；②工艺过程精度检测。
２1、机械加工的在线检测一般可分为哪三个方面？
①自动检测；②机床监测；③自适应控制。
22、目前对各种刀具破损和磨损的监测有哪二种方法？
一种方法是：
利用安装在机床上的传感器测量切削过程中产生的振动信号，监控刀具的磨损。
另一种方法是：
用声发射法来识别刀具的磨损。
2３、在自动装配条件下,零件的结构性应符合哪三项原则?
①便于自动给料；②有利于零件自动传送；③有利于自动装配作业。
24、请简述一下自动装配线的基本特征?
在装配工位上，将各种装配件装配到装配基础件上去,完成一个部件或一台产品的装配。
２５、自动装配系统主要包括哪三个子系统?
装配过程的物流自动化、装配作业自动化和信息流自动化等子系统。
2６、什么是车削中心的Ｃ轴功能?
通过位置控制使主轴在不同角度上定位。
分析题
1、试分析机械制造过程中的机械化与自动化的区别。
①自动化不仅使制造过程的基本动作由机器（机械）代替人力劳动来完成,而且操作和管理这些基本动作的操纵动作也是有机器（机械）来完成。
②自动化可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率,大幅度提高产品质量，有效缩短生产周期，并能显著降低制造成本。
２、试分析一下加工中心与一般数控机床的主要区别。
①加工中心是备有刀库并能自动更换刀具,而数控机床没有；
②能对工件进行多工序集中加工，而数控机床用来完成零件一个工序的自动化循环加工。
③加工中心适用范围广,加工精度高，生产率高。
而ＮC常用在零件复杂程度不高、精度较高，品种多变的生产场合。
3、试分析一下柔性制造系统的优缺点。
优点：
①可以减少机床操作人员。
②由于配有质量检测和反馈控制装置,零件的加工质量很高。
③工序集中，可以有效减少生产面积。
④与立体仓库相配合，可以实现24ｈ连续工作。
⑤由于集中作业，可以减少加工时间。
⑥易于和管理信息系统（MIS）、工艺信息系统（TIS）及质量信息系统（QＩS）结合形成更高级的制造自动化系统。
缺点：
①系统投资大，投资回收期长。
②系统结构复杂,对操作人员的要求很高。
③结构复杂使得系统的可靠性较差。
4、试分析一下机械传动控制的主要特点。
①机械传动控制方式一般传递的动力和信号都是机械连接的，所以在高速时，可以实现准确的传递与信号处理，并且还可以重复两个动作。
②在采用机械传动控制方式的自动化装备中,几乎所有运动部件及机构，通常都是由装有许多凸轮的分配轴来进行驱动和控制的。
③控制元件同时又是驱动元件。
5、试分析一下液压控制的主要特点。
①液压传动是利用液体工作介质的压力势能实现能量的传递及控制的。
②液压控制具有功率重量比大、响应速度快。
③即使在动作时负载发生变化也可按一定的速度动作,并且在动作的行程内还可以调节速度。
④它可根据机械装备的要求,对位置、速度、力等任意被控制量按一定的精度进行控制，并且能在有外扰的情况下,也能稳定而准确地工作。
⑤控制系统的稳定性受到环境温度的影响
６、试分析一下气动控制的主要特点。
①易于实现高速、轻切削工艺；
②便于实现轻巧灵活的机床配置形式；
③可以实现短节拍、频繁的工作；
④便于实现设备的快速可调；
⑤具有在恶劣环境下工作的可靠性和抗干扰性能;
⑥具有良好的技术经济效果。
７、试分析一下电气控制的主要特点。
①电气控制是为整个生产设备和工艺过程服务的,它决定了生产设备的实用性、先进性和自动化程度的高低。
②它通过执行预定的控制程序，使生产设备实现规定的动作和目标，以达到正确和安全的自动工作的目的。
③电气控制系统的任务就是按照生产设备的生产工艺要求安排工作循环程序，控制执行元件,驱动各动力部件进行自动化加工。
④电控系统应具有自诊断和保护功能，自动或提示操作者作相应的操作处理。
８、试分析一下车削中心与数控卧式车床的主要区别。
①车削中心的转塔刀架上带有能使刀具旋转的动力刀座，
②车削中心的主轴具有按轮廓成型要求的连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与Ｘ轴或Z轴联动；
③车削中心可发展出车磨中心、车铣中心等多工序复合加工的机床。
9、试分析一下组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点。
①每台机床的加工工艺都是指定不变的；
②工件的输送方式除直接输送外，还可以利用随行夹具进行输送；
③线的规模较大，多达几十台机床;有比较完善的自动监视和诊断系统,以提高开动率等;
④主要用于加工箱体类零件和畸形件；一般情况下，工件先加工好基准后再上线,以便输送和定位。
1０、试分析一下在自动供料装置的料仓中为什么要安装拱形消除机构。
①工件在料斗中容易形成拱形面而阻塞出料口，
②一般应设计拱形消除机构。
③拱形消除机构一
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