专题十五 机械加工自动化（教案）-河南省职教高考《机械基础》(高教版)专项复习讲练测

专题十五.机械加工自动化（讲义）-《机械基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解组合机床的概念、配置形式和通用部件。 2. 掌握组合机床自动线的构成和工作原理。 3. 理解数控机床的基本概念、组成结构和工作原理。 4. 熟悉现代制造技术中的CAD/CAM、FMC、FMS、CIMS等概念及其在工业生产中的应用。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 组合机床的组成 图15-1所示为单工位双面复合式组合机床。被加工工件安装在夹具5中,加工时固定不动;多轴箱4主轴端的刀具(如钻头或其他孔加工刀具)和镗削头6上的镗刀,分别由动力箱3和电动机驱动,使主轴作旋转主运动,并由各自的动力滑台7带动作直线进给运动,完成一定形式的运动循环。图中除多轴箱和夹具是专用部件外,其余的都是通用部件。而这些专用部件中绝大多数零件也是标准件和通用件。通常一台组合机床中通用部件和零件占整台机床的70%-90%。 2. 组合机床的配置形式 (一)单工位组合机床(图15-2) 这类组合机床的特点是工件仅在一个工作位置上加工。在整个工作循环中,夹具和工件固定不动,由动力箱或切削头完成主运动(刀具的旋转),滑台带动动力箱或切削头完成进给运动(刀具的移动),以实现对工件的加工。 (二)多工位组合机床(图15-3) 这类组合机床的特点是工件能在几个工位上进行加工。工位的变换是靠移动式工作台、回转式工作台或回转鼓轮带动工件移动或回转来实现的。在整个加工过程中,夹具和工件按照预定的工作循环周期性地变换工位,以便用配置在不同工位上的动力部件对工件进行一定顺序的加工,如钻一扩-铰等,其工位数一般为2~12个。 3. 组合机床的通用部件 (1)动力部件：用于传递动力,实现主运动或进给运动的部件,包括动力箱、各种单轴头和动力滑台。动力部件是通用部件中最主要的一类部件。 (2)支承部件：它是组合机床的基础件,包括侧底座、立柱,立柱底座和中间底座等。侧底座用于与滑台等动力部件组成卧式机床,立柱用于组成立式机床,立柱底座供支承立柱之用,中间底座用于安装夹具和输送部件。 (3)输送部件：用于多工位组合机床上完成工件在工位间的输送,其定位精度直接影响多工位机床的加工精度。它包括回转工作台、移动工作台和回转鼓轮等。 (4)控制部件：用于控制组合机床按预定程序进行工作循环。它包括可编程控制器,液压传动装置、分级进给机构、自动检测装置及操纵台电柜等。 (5)辅助部件：它主要包括冷却、润滑、排屑等辅助装置,以及实现自动夹紧的液压或气动装置,机械扳手等 4. 数控机床概述 (一)加工的零件精度高 (二)生产效率高 (三)特别适合加工形状复杂的轮廓表面 (四)有利于实现计算机辅助制造 (五)初始投资大,加工成本高 5. 数控机床的组成 数控机床主要是由信息载体、数控装置、伺服系统和机床等四部分组成,见图15-5。 6. 数控机床分类 (1)按工艺用途分类：普通数控机床、数控加工中心、多坐标数控机床、数控特种加工机床 (2)按控制运动的方式分类：点位控制数控机床、.点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床 7. 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的组成 (1)系统软件：系统软件是指计算机在运行状态下,保证用户正确而方便地工作的那一部分软件,包括操作系统、汇编系统、编译系统、监督系统、诊断系统,数据交换和管理的数据库管理系统、网络及网络通信软件等。 (2)支撑软件：支撑软件是指通用的应用软件,包括图形处理软件、几何造型软件、有限元分析软件、优化设计软件、动态仿真软件、各种标准零件设计库以及工程数据库及其管理系统等。 (3)应用软件：指专为某一领域开发的CAD/CAM应用软件,如数控加工、检测与质量控制软件等 8. 柔性制造单元(FMC)与柔性制造系统(FMS)的组成 FMS主要由三部分组成:计算机控制信息系统、自动化物料输送和存储系统、自动化加工系图15-10为柔性制造系统的组成原理图。图中空心箭头表示信息流,实线箭头表示物料统。流。虚线框内表示FMS范围。 9. 计算机集成制造系统(CIMS)的组成 (1)设计功能设计功能包括计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造的工程设计(如夹具、刀具、检具等)和分析工作。 (2)加工制造功能 加工制造功能由加工工作站、物料输送及存储工作站、检测工作站、夹具工作站、刀具工作站、装配工作站、清洗工作站等完成产品的加工制造。同时应有工况监测和质量保证系统,以便稳定、可靠地完成加工制造任务。这里物料流与信息流交汇,将加工制造的信息实时反馈到相应部门。 (3)生产经营管理功能经营功能主要包括市场预测和制订发展战略计划;管理功能主要包括制订年、月、周、日生产计划,物料需求计划,制造资源计划。 [真题练讲] 1. (2021年•河