1-自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)

《自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線》自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)本科機(jī)電13級(jí)課程教材：《自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線》梁燕飛等參考教材：《自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)》尚久浩等本課程內(nèi)容包括自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線基本原理自動(dòng)機(jī)械常用機(jī)構(gòu)常用檢測(cè)與控制裝置和元件自動(dòng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)例本課程特點(diǎn)闡述自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線帶有普遍性的理論問(wèn)題重點(diǎn)分析自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線中應(yīng)用廣泛的機(jī)構(gòu)核裝置內(nèi)容盡量不與其它課程重疊本課程內(nèi)容章節(jié)為：第1章緒論

第2章自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)生產(chǎn)線的基本原理

第3章自動(dòng)機(jī)械的常用機(jī)構(gòu)

第4章自動(dòng)機(jī)械的供料機(jī)構(gòu)第5章自動(dòng)機(jī)械的控制系統(tǒng)

第6章自動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)第7章自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)第1章緒論1.1自動(dòng)機(jī)械1.1.1自動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)1.1.2自動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)

1.1.3自動(dòng)機(jī)械的分類1.2自動(dòng)生產(chǎn)線1.2.1自動(dòng)生產(chǎn)線的特點(diǎn)1.2.2自動(dòng)生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)組成1.2.3自動(dòng)生產(chǎn)線的形式

1.3自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展方向自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)1.1自動(dòng)機(jī)械1.1.1自動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)定義：經(jīng)調(diào)整以后，無(wú)需工人參與就能自動(dòng)、連續(xù)地完成產(chǎn)品的加工循環(huán)的機(jī)械設(shè)備。前提：經(jīng)調(diào)整；方式：無(wú)人、自動(dòng)、連續(xù)優(yōu)勢(shì)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜（多個(gè)工藝執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成）特點(diǎn)：1.品種繁多，加工對(duì)象多樣化因行業(yè)、加工對(duì)象而異，機(jī)器的功能作用不同，原理、結(jié)構(gòu)差異較大2.生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高滿足各行業(yè)的要求，自動(dòng)化或半自動(dòng)化。3.動(dòng)作復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣化完成功能較多，工藝原理和工藝過(guò)程復(fù)雜，因而動(dòng)作比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣化1.1.2自動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)分析自動(dòng)沖壓機(jī)的構(gòu)造:有兩個(gè)工藝執(zhí)行機(jī)構(gòu)

：

沖壓機(jī)構(gòu)（10、11、12組成）--主要供料機(jī)構(gòu)（15、16等組成）--輔助為使上述機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)完成加工任務(wù)，機(jī)器還需配置其它機(jī)構(gòu):

如驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)。自動(dòng)機(jī)械由五大部分組成：1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；2.傳動(dòng)系統(tǒng)；3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)；4.控制系統(tǒng)；5.輔助機(jī)構(gòu)。一、自動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成

1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：動(dòng)力源。有電力、液壓、氣壓驅(qū)動(dòng)等2.傳動(dòng)系統(tǒng)：把電機(jī)的動(dòng)力按照要求的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和其它機(jī)構(gòu);3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：工藝動(dòng)作的執(zhí)行者;4.控制系統(tǒng):控制其它部分按規(guī)定的程序(時(shí)間、順序等)進(jìn)行協(xié)調(diào)、配合的動(dòng)作；5.輔助機(jī)構(gòu):如剔除機(jī)構(gòu)，計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)等。比較：機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大功能組成：機(jī)械系統(tǒng)、信息傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)(自動(dòng)機(jī)械的輔助機(jī)構(gòu)所占比重較大)

1.1.3自動(dòng)機(jī)械的分類自動(dòng)機(jī)械按結(jié)構(gòu)和功能分類成型機(jī)械；切削類(加工處理類)機(jī)械；裝配類機(jī)械；包裝機(jī)械。1.

成型機(jī)械（非去除材料為主）通過(guò)模具或其它工具施加力使在制品成型。有熱塑、注塑以及沖壓等。如：陶瓷制品的滾壓成型；各種日用品的沖壓成型；塑料制品的注塑成型等。一般經(jīng)：上料

合模

成型

開模

卸制品等。2.切削類(加工處理類)機(jī)械

用刀具對(duì)在制品切削加工。如：皮革片皮機(jī)；煙草切梗機(jī)；造紙切草機(jī)等。最常見：金屬切削一般經(jīng)：供料

上下料

夾緊

引進(jìn)

切削

松開。3.裝配類機(jī)械

以執(zhí)行工藝動(dòng)作為主，用各種工具或機(jī)械手，按照程序?qū)⒘慵b配成部件或產(chǎn)品。如：縫紉機(jī)裝配機(jī)；計(jì)算機(jī)裝配線；制鞋用各種機(jī)器等。4.

包裝機(jī)械

類似于裝配機(jī)械，有其特殊性。如：包封機(jī)；液體料理裝機(jī)；制袋填充饑；捆扎機(jī)等。

一般經(jīng)：輸送與供料

稱量

包封

貼標(biāo)

計(jì)數(shù)

產(chǎn)品輸送等。1.2自動(dòng)生產(chǎn)線1.2.1自動(dòng)生產(chǎn)線的特點(diǎn)按照產(chǎn)品加工的工藝過(guò)程，用工件存儲(chǔ)、傳送裝置把專用自動(dòng)機(jī)以及輔助機(jī)械設(shè)備連接起來(lái)而形成的、具有獨(dú)立控制裝置的的生產(chǎn)系統(tǒng)。運(yùn)行方式：工件上線后以一定的節(jié)拍，按照一定的加工順序自動(dòng)的經(jīng)過(guò)各個(gè)加工工位，完成預(yù)定的加工，最后成為符合設(shè)計(jì)要求的成平。操作者的作用：工人一般不參與直接的工藝操作，只是全面觀察、分析生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽樣調(diào)查，及時(shí)排除設(shè)備故障、調(diào)整維修、更換刀具或易損零件，保證自動(dòng)生產(chǎn)線得以連續(xù)進(jìn)行工作。與一般流水生產(chǎn)線的區(qū)別：流水線中人員也是構(gòu)成生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。若工件知識(shí)有儲(chǔ)送裝置送到各個(gè)工位，在工位上由人操作機(jī)器或工具來(lái)完成加工的，是流水線。自動(dòng)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度取決于人參與生產(chǎn)的程度。生產(chǎn)流水線主要自動(dòng)傳送工件，自動(dòng)化程度較低。如服裝生產(chǎn)線、汽車裝配生產(chǎn)線等。（都是流水線）CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、FA（工廠自動(dòng)化）是高度自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)、是自動(dòng)生產(chǎn)線的最高形式。（注意：此處對(duì)CIMS理解有誤）兩圖為自動(dòng)生產(chǎn)線采用自動(dòng)生產(chǎn)線，有利于應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)布局，減少生產(chǎn)成本‘改善勞動(dòng)條件’促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。1.2.2自動(dòng)生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)組成自動(dòng)生產(chǎn)線的組成：（1）主要的工藝設(shè)備：專用的自動(dòng)機(jī)如自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)裝配機(jī)包裝機(jī)等（2）輔助工藝裝置：轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、夾緊、分選、排屑、排渣裝置等（3）物料儲(chǔ)存、傳送裝置：傳送帶、輸送輥，料斗、料倉(cāng)、供料器、機(jī)械手等（4）檢測(cè)控制裝置：檢測(cè)裝置（故障、質(zhì)量、環(huán)境）、信號(hào)處理裝置（數(shù)據(jù)處理、報(bào)警、反饋）、和控制系統(tǒng)自動(dòng)生產(chǎn)線的組成形式圖1.31.2.3自動(dòng)生產(chǎn)線的形式生產(chǎn)線的形式隨產(chǎn)品的性質(zhì)、形態(tài)、工藝過(guò)程、連線設(shè)備的性能及布局、生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)條件（產(chǎn)房大小形狀）、控制方式、人員技術(shù)水平、生產(chǎn)習(xí)慣等不同而不同?；拘问接校?.直線型2.曲線形3封閉（半封閉）環(huán)（矩）形1.直線型傳送裝置成一條直線，加工設(shè)備布置兩側(cè)，產(chǎn)品一端上另一端段下可分為剛性自動(dòng)生產(chǎn)線、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線、分段柔性自動(dòng)生產(chǎn)線（1）剛性自動(dòng)生產(chǎn)線加工機(jī)用運(yùn)輸系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等連起來(lái)，中間無(wú)存儲(chǔ)器，按同一節(jié)拍運(yùn)行。缺點(diǎn)是任一臺(tái)自動(dòng)機(jī)發(fā)生故障則全線停工。（2）柔性自動(dòng)生產(chǎn)線每臺(tái)工作機(jī)之間設(shè)置了存儲(chǔ)裝置（儲(chǔ)料器）。前一道工序故障，儲(chǔ)料器可供應(yīng)下道工序工作。節(jié)拍也可靈活。但增加投資、增大占地面積、增加發(fā)生故障幾率（儲(chǔ)料器也會(huì)發(fā)生故障）。（3）分段柔性性生產(chǎn)線自動(dòng)機(jī)之間既有剛性又有柔性連接。不容易發(fā)生故障的按剛性連，易發(fā)生故障的安柔性連。（4）順序-平行組合生產(chǎn)線：加工時(shí)間長(zhǎng)的可平行不是數(shù)臺(tái)，可平衡整體自動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍。1.直線型（1）剛性自動(dòng)生產(chǎn)線；（2）柔性自動(dòng)生產(chǎn)線；（3）分段柔性性生產(chǎn)線；（4）順序-平行組合生產(chǎn)線。2.曲線形：工件沿曲折線傳送，其他與直線型相同空間利用率高，但受生產(chǎn)的零件類型限制3.封閉（半封閉）環(huán)（矩）形工件沿封閉形傳送。圖中設(shè)計(jì)主要是為了隨行夾具返回。1.3自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線的