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中国石油大学（北京）现代远程教育
毕 业 设 计（论文）
机械设计制造及其自动化方向
——机械设计制造及其自动化发展方向的研究
姓 名： 张宝坤
学 号： 002912
性 别： 女
专 业: 机械设计制造及其自动化
批 次： 0703
层 次： 专升本
电子邮箱： zhbk56789@126.com
联系方式： 0951-15809576538
学习中心： 宁夏奥鹏
指导教师： 崔厚玺
2009年4月6日
机械设计制造及其自动化发展方向的研究
摘要
本文主要对传统的机械设计制造和机械自动化相比较，提出了具有智能化的特征是现代机械和传统的机械在功能上的本质区别。根据机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不断满足人们生活和生产多元化需求。
文章从系统的观念出发，综合运用机械技术、微电子技术，自动化技术，及过控技术在化工生产中的应用。着重例举了锅炉汽包水位的控制和冷却剂流量和气氨排量的最佳控制方案。提出了过程自动化控制今后的主要目标，指明了机械设计制造及其自动化的发展方向。
关键词：设计制造; 自动化; 产品; 发展; 方向
目录
第一章 前言 5
1.1 机械自动化的产生和定义
1.2 机械自动化的科学技术
第二章 机械设计制造及其自动化符合设计原则 6
2.1满足对机器的功能要求6
2.2利用先进技术不断创新6
第三章 机械自动化技术在化工生产中的应用 8
3.1 锅炉汽包水位控制方面的研究8
3.1.1 单冲量控制系统8
3.1.2 双冲量控制系统9
3.1.3 三冲量控制系统10
3.2 冷却器控制方案的研究3.2.1控制冷却剂的流量12
3.2.2 控制气氨的排量13
第四章 机械自动化系统的优点与效益 14
4.1生产能力和工作质量的提高14
4.2使用安全性和可靠性提高14
4.3调整和维修方便，使用性能改善14
4.4具有复合功能，适用面广15
4.5改善劳动条件，有利于自动化生产15
4.6节约能源，减少耗材15
第五章 机械设计制造及其自动化的发展方向 16
5.1机电一体化16
5.2智能化16
5.3模块化16
5.4网络化16
5.5微型化17
5.6绿色化17
5.7人格化17
第六章 结论18 参考文献 19
第一章 前 言
1.1 机械自动化的产生和定义
早在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上刊登了机电一体化这一名词，后来随着机电一体化的发展而被广泛的应用。美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的，因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会，给出了这样的定义，机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。
1.2 机械自动化的科学技术
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科，机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着生产和科学技术的发展，还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功能、高质量、高可靠性，低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
需要强调的是，机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术，而不是机械技术，以及其他新技术的简单组合、拼凑，这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品，不仅是人和手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。
机械制造与自动化专业教学计划
一.专业名称、类别、学习形式、学制及招生对象
1.专业名称：机械制造与自动化 2.专业代码：580102
3.专业类别：机械制造与控制类 4.学习形式：全日制 5.学制：五年
6.招生对象：初中毕业生
二.专业培养目标
1.具备熟练使用常用计算机办公软件、辅助设计软件的能力； 2.掌握本专业所需基础理论知识，具有进行机械工程运算的能力； 3.初步掌握数控机床编程、操作与调试、维修能力； 4.掌握机械制造系统的操作、调试、生产运行与维护； 5.掌握机械制造加工设备的安装、调试及维修；
6.熟悉机械加工工艺，能正确选择加工刀具和夹具，制定加工工艺规程。
专业职业能力——学习分析表
三.职业目标与就业选择
1.工作岗位：可从事机械制造系统的控制、操作、调试、生产运行与维护。 2.职业：现场工程师初步训练的高等工程技术应用型专门人才。
3.就业范围：大中型机电企业、各类工业企业，从事机械制造与自动化设备的安装、调试、维护、技术改造、运行、管理及销售工作。
四.实训教学安排
五.专业主干课程简介
1.机械制造基础
主要讲述常用金属材料的性能及热处理的基本知识，金属工艺基础知识，公差与配合、形位公差及测量误差的分析知识。 2.电工与电子技术
该课程重点为电工基础部分，包括直流电路、电磁学、交流电路、非正弦电路及过渡过程基本概念，电工测量内容为常用电工仪表的基本结构原理及其使用方法。模拟电子技术的基础知识，直接耦合放大电路及反馈，半导体器件及整流稳压，集成运放的应用，数字电子技术的基础理论，基本逻辑单元、组合逻辑电路、时序电路、脉冲整形，D/A、A/D的基本概念。 3.机械制造技术
该课程讲述机械加工理论，金属切削机床基本概念，各类典型通用机床的传动系统结构、性能和调整；金属切削刀具的基本知识,加工精度分析，工艺程序编制，通用机电设备中的典型零件加工和部件装配的工艺等。 4.机械电气控制与PLC
讲授机床电器控制基本概论。低压电器、厂矿常用设备的电器控制线路分析。机床电力拖动，调速的基本原理，PLC的基本原理和梯形图程序设计及PLC在机械控制中的应用。 5．液压与气动技术
讲授流体力学基本知识，液压传动基本理论，液压与气动元件的结构原理．液压与气动基本回路，典型系统分析及简单计算。 7.数控加工编程与操作
讲授数控机床的一般结构和工作原理，数控机床程序编制，典型数控机床的操作方法，数控机床日常维护和一般故障的排除方法。 8.机械CAD/CAM基础
了解CAD/CAM的基本知识、现状和发展趋势，掌握AutoCAD基本作图方法，常用的数表程序化处理，数据交换技术，图形处理技术，AutoCAD菜单程序设计；掌握计算机辅助设计与制造技术，熟练运用生产中较为常用的CAD/CAM软件。 9.自动控制原理及系统
本课程主要内容是自动控制系统的组成与性能指标；有静差与无静差在流调速系统；具有速度和电流双闭环的直流调速系统；随动控制系统；自动控制系统的数学模型；自动控制系统的稳定性分析；自动控制系统的稳态与动态性能分析；自动控制系统的设计方法等。 10.数控机床故障诊断及维修
主要讲述机床数控系统、主轴和进给伺服的机械电气驱动、PLC控制的故障诊断及维护、维修方法。主要有数控机床机械故障诊断及维护维修、数控系统PLC的故障诊断及I／O电路的维修、主轴驱动和进给伺服系统的故障诊断及维修、位置检测装置的故障诊断及维修、电磁兼容性及抗干扰、伺服系统特性参数调整、数控机床辅助系统的故障诊断及维修等项目的实训。
六.教学进度表
注：以 18周/学期 计
机械制造及其自动化的发展趋势分析
作者：张积贵 项仙娜
摘要：随着机械制造行业飞速发展，自动化成为了制造业发展必然趋势。但是制造以及自动化究竟应该怎么发展，是相关人士探究的重点问题，也是促进机械制造发展基本条件。本文分析了机械制造以及自动化发展的现状，进而在现状基础上探究其发展趋势，给相关研究人士提供理论参考依据。
关键词：发展趋势 自动化 机械制造
1. 前言
经济全球化发展推动了机械制造提升，自动化制造成为发展必然趋势。应用自动化技术，能够有效实现连续进行生产，增加了生产中的流动速度与加工变换。同时在机械制造中应用自动化是机械制造改造技术及技术进步重要手段，直接影响着国民经济建设的发展。
2. 机械制造以及自动化发展现状
要探究机械制造以及其自动化发展趋势，不能够忙于进行探究，就需要从其发展现状中分析发展方向，进而分析发展趋势才具有实际价值。从其现状来看，机械制造自动化主要体现在如下几个方面。
2.1.信息自动化；这个方面主要包含了工艺辅助设计、计算机辅助设计以及辅助制造等各个方面。应用信息自动化有效提升与优化了生产工艺效率，不断增加标准化的程度。
2.2.供应物资自动化；供应物资上采用自动化能够有效将生产中各种所需原材料或者成品传送到预定位置，属于生产中重要的细分系统。主要包含了自动输送设备、自动装置以及自动化软件系统等等。
2.3.生产自动化；在机械制造中应用自动化，能够实现自动重复循环工序，自动将机械组件进行装卸，同时还能够替代体力劳动，降低因人工操作而造成的各种失误，有效提升产品质量与品质。
2.4.装备及检测自动化；在装备设备中，自动化就能够依照规格及形状按照所定技术要求，经过搬运——调试——试验——验收等各种步骤，形成一套自动化的工艺流水线。其中装备与检测是比较挂件环节，应用自动化就能提升机械生产效率与产品质量，同时加大检测力度，能够让检测技术更为精确，降低工作难度。
3. 机械制造以及其自动化发展趋势
分析了在机械制造中应用自动化现状，看到了自动化发展具体方向，在该基础上分析发展趋势具有现实意义。总体来看，自动化会朝着如下几个方面发展。
3.1.更加注重实用
事实上，无论多先进的自动化技术都必须要通过实践来体现其价值，也只有这样才能够推动机械制造发展。而自动化发展就必须要以机械制造的生产与技术发展作为目标。在未来，机械制造就必须要结合生产实况，注重实用，给我国的国民经济发展提供效益。如今自动化主要体现在集成技术与人机一体化、制造过程计划、调度等各种制造环境中。如今许多企业都是通过经济、科技及金融手段来竞争市场，让产品逐渐倾销，让市场之间的竞争越来越激烈，而机械制造行业要适应市场竞争，就必须要拥有先进水平，必须要让自动化更加适用，这样才能够在制造市场中取得一席之位。
3.2.更加贴近基础【机械制造及自动化】
将先进自动化技术应用到机械制造中，其中比较关键就是计算机辅助设计，通过智能化能够处理更多较为复杂问题。当自动化技术发展时，首先要加强自动化技术的应用，要从应用实况中加强推广，不但要具备发展动机，还必须要具备配套的自动化控制元件与系统，有
关人员一定要多关注零件检测、计算机技术及电子学自动化等等，使用程序数控机床，将可靠高效计算机使用到自动化生产线、生产信息系统以及自动化控制系统等各个方面。在应用自动化生产之时，要应用伺候系统、自动检测以及自动控制等，使用自动控制理论与微电子技术，进行信息处理和运算、交换、决策、判断及存取等等，将机械制造和自动化技术有机结合，依靠科学知识发展机械制造。
3.3.投资少成本低见效快
机械制造以及自动化发展必然会朝着成本低、见效快、前景广、投资少及潜力大；这样才能够有效提升自动化，才能够获得事半功倍之功效，这是发展必然趋势。从我国机械制造以及自动化现状来看，我国主要是从不好转变到好、从低逐渐到高的过程。同时也在从国外引入先进自动化技术，有助于更好更快的发展。发展机械制造业必须要在原有设备基础上，合理对各种数控机床的分布进行调整，引入一些先进的设备，尽可能实现网络化管理。尤其要实现高科技自动化生产和先进的网络虚拟技术有机融合，形成一种人机交互控制的生产管理模式。构成以人为中心，以信息为先导，形成一个自动化单元系统，实现见效快、投资少及效益高，为实现自动化技术提供有效途径。
3.4.发展先进自动化技术
从机械制造应用自动化来看，我国应用水准不高、机床上也极少应用自动化技术，和其他发达国家相比较在质量上、品种上以及使用上都还有一定差距。因此就要依据我国国情，合理使用自动单机与自动线技术，让企业获取到了一定经济效益，如果所产品种比较多就应该快速调整设备，将主轴箱机床更换成自动线，才能够实现生产的自动化，在生产小批件之时，应该让技术人员做推广，进而合理运用数据加工，这样才能够真正实现机械制造的自动化。
4. 结束语
对于我国机械制造而言，因为其自动化技术起步相对较晚，因此发展上面临着较多困难和阻扰。就需要具备较高起点，大胆看准世界上的先进水准，引进先进自动化技术。同时还要从其发展现状中分析存在的问题，在改进与完善这些问题基础上去分析发展方向，只有这样才能够确定其发展趋势。
参考文献：
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008（20）.
[2]杨建平，刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技，2008（1）.
[3]江定伟，于海斌.面向敏捷制造的企业资源计划的设计与开发[J].计算机集成制造系统，2001，7（2）.
[4]王英.机械自动化技术应用与发展前景[J].科技传播，2010，12（下）：40.
编号 084119089 毕业论文 设计题目：影响机械加工表面质量的因素及采取的措施 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 答辩时间： 成 绩：
题目：影响机械加工表面质量的因素及采取的措施 学生与指导老师姓名 学院及系名称： 机电系 摘要： 机械产品的使用性能的提高和使用寿命的增加与组成产品的零件加工质量密切相 关，零件的加工质量是保证产品质量基础。衡量零件加工质量好坏的主要指标有：加工 精度和表面粗糙度。本文主要通过对影响零件表面粗糙度的因素、零件表面层的物理力 学性能（表面冷作硬化、残余应力、金相组织的变化与磨削烧伤） 、表面质量影响零件 使用性能等因素的分析和研究，来提高机械加工表面质量的工艺措施。 关键词：机械加工 表面质量 影响因素 控制措施
目录 前言.......................................................................1 1.概述......................................................................1 1.1 基本概念..............................................................1 1.1.1 机械加工............................................................1 1.1.2 零件的失效..........................................................1 1.1.3 磨削烧伤............................................................1 1.1.4 表面冷作硬化........................................................2 2.影响工件表面质量的因素....................................................2 2.1 加工过程对表面质量的影响........................................... .....2 2． 1 工艺系统的振动对工件表面质量的影响.................................2 1． 2． 2 刀具几何参数、 1． 材料和刃磨质量对表面质量的影.........................2 2.1.3 切削液对表面质量的影响......................................... ....2 2.1.4 工件材料对表面质量的影响...........................................2 2.1.5 切削条件对工件表面质量的影响......................................3 2.1.6 切削速度对表面粗糙度的影响.........................................3 2.1.7.磨削加工影响表面质量的素......................................... 3 2.1.8 影响工件表面物理机械性能的素......................................4 2.2 使用过程中影响表面质量的因素......................................... 6 2.2.1 耐磨性对表面质量的影响.............................................6 2．2.2 疲劳强度对表面质量的响............................................6 2． 耐蚀性对表面质量的响...............................................6 2.3
3．机械加工表面质量对零件使用性能的影响......................................7 3.1 表面质量对零件耐磨性的影响...........................................7 3.2 表面质量对零件疲劳强度的影响.........................................7 3.3 表面质量对零件耐腐蚀性能的影响.......................................8 3.4 表面质量对零件间配合性质的影响.......................................8 3.5 表面质量对零件其他性能的影响.........................................8 4．控制表面质量的途径.......................................................8 4.1 降低表面粗糙度的加工方法.............................................8 4.2 改善表面物理力学性能的加工方法......................................11 5．提高机械加工工件表面质量的措施.......................................... 12 6．结论.................................................................... 13 7．致谢.....................................................................14 8．参考文献................................................................ 15
前 言 随着工业技术的飞速发展机械化生产以走进各大小企业， 与之息息相关的就是各式各样 的机器。而机器是由机械零件装配而成,机器的失效是由个别零件的失效而造成的,其根本原 因是零件丧失了其应具备的使用性能。而通过研究与生产实践证明,零件的失效大都从表面 开始,零件表面质量的高低是决定其使用性能好坏的重要因素。因此,正确地理解零件表面质 量内涵,分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素,通过改变这些因素从而改善 工件表面质量，提高产品的使用性能及对未来机械行业的发展具有重要的意义。 随着机械行业在社会中占得地位越来越重， 人们对机器的使用要求越来越高， 一些重要 零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作，零件表面的任何缺陷,不仅直接影响零件 的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象将进一步加速零件的失效,这一切都 与加工表面质量有很大关系。 一个零件的失效或者突然间损坏， 其原因除了少数因设计不周而强度不够， 或者是由于 偶然的事故引起超负荷而造成了失效或损坏以外， 大多数都是由于磨损、 受到外界环境的腐 蚀或疲劳破坏。磨损、腐蚀和疲劳损坏都是发生在零件的表面,或是从零件表面开始的。因 此,加工表面质量将直接影响到零件的使用性能，因而表面质量问题越来越受到各方面的重 视。 1.概 述 1.1 基本概念 1.1.1 机械加工 机械加工：广意的机械加工就是凡能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车 床、铣床、钻床、磨床、冲压机、压铸机机等专用机械设备制作零件的过程。 1.1.2 零件的失效 零件的失效:指零件丧失了原有的使用性能。 1.1.3 磨削烧伤 磨削烧伤:在磨削加工中，由于多数磨粒为负前角切削，磨削温度很高，产生的热量远 远高于切削时的热量，而且磨削热有 60~80%传给工件，所以极容易出现金相组织的转变， 使得表面层金属的硬度和强度下降， 产生残余应力甚至引起显微裂纹， 这种现象称为磨削烧 伤。
机械制造与自动化
专业名称：机械制造与自动化
专业培养目标：培养掌握现代化机械制造及自动化基础理论知识，从事现代机械加工设备的设计制造、控制与技术管理的高级技术应用性专门人才。 专业核心能力：机械的设计与制造、自动化机械设备的安装与调试、生产技术与管理。
专业核心课程与主要实践环节：机械制图、工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、液压与气动、机械制造设备、数控技术、自动化控制系统、现代控制工程、机加工实习、现代机械制造技术综合实训、专业课程的课程设计、毕业实习（设计）等，以及各校的主要特色课程和实践环节。
可设置的专业方向：机电一体化、机械电子技术。
就业面向：工业企业机械设备的安装、调试、维护与管理，机电设备的技术销售与制造等工作。
其他：本专业可获取劳动部组合机床操作工中级职业技术证书、劳动部加工中心操作工中级职业技术证书。
一、培养目标：本专业主要培养德、智、体、美全面发展，获得必备的基础理论知识，受到良好的专业技术训练，具有计算机辅助设计与数控加工技术，能成为制造企业的设计、制造、管理等部门工作的高等技术应用型技术人才。
二、专业背景：机械制造与自动化技术是综合工业中应用最广泛、结合最紧密的机、电两大方面内容，具有实用能力强，应用广泛的特点，是企业中岗位需求量最大、最容易就业的专业。
三、专业技术能力：具有机械制图与计算机绘图应用能力；工程材料应用与机构、传动装置设计能力；公差配合的应用能力；机械加工操作与现场检测的能力； CAD/CAM软件的运用能力；机械装配与机械设备的控制能力。
四、主要专业课程：机械制图与公差配合、工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、CAD/CAM、单片机原理及应用、机械设备控制技术、数控技术、专业英语 计算机控制、机械制造工艺、机械制造设备课程。
五、职业资格证书与技术等级证书 ：获得高等学校英语应用能力考试A 级证书；获得劳动与社会保障部颁发的全国计算机信息高新技术考试合格证书；获得国家劳动与社会保障部颁发的机械制造专业钳、车、磨、铣、数控技术中任一个机械加工设备操作技能等级证书；国家中级计算机制图员岗位资格证书等。
六、就业方向：本专业毕业生可在机电装备制造业，从事机械制图与计算机绘图，机械制造工艺与现场实施，机械加工与检测，机电设备安装、调试与维护， CAD/CAM技术运用等岗位工作。
机械制造与自动化专业
毕业论文
论文题目 机械制造自动化技术的发展
指导老师
学生姓名
准考证号
2012年4月5日
摘要
制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。因此，机械制造自动化在中国的机械制造业中的显得尤为重要。机械制造自动化,主要是指在机械制造业中应用自动化技术,实现对加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动化生产过程,加快生产投入原料的加工变换和流动速度,节约人力资源。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、升级和进步的主要手段,是未来机械制造业技术发展的主要方向和核心。科技的进步发展,是不断开发、应用、实践的结果。大力推广科技成果,加快科学技术商品化,正确判断、识别并坚持机械自动化技术的发展走向,对于机械自动化技术的发展至关重要。随着我国机械制造业的快速发展,对于机械自动化技术的发展至关重要。回顾我国机械自动化技术近些年的发展,是一项理论课题,也是一项实践性课题,具有非常重要的理论意义和现实意义。总结了几个方面着重介绍我国近些年来机械自动化技术发展历程中出现的一些经验。
【关键词】：机械自动化 发展 技术 发展
目录
摘要......................................................1
1 如何发展机械制造自动化技术..............................4
1.1实用机械自动化技术.....................................4
1.2低成本机械自动化技术...................................4
1.3现代机械自动化技术.....................................5
1.4配套发展机械自动化技术..................................6
2 机械制造技术的特点......................................7
2.1机械制造技术是一个系统工...............................7
2.2机械制造技术是一个综合性技术...........................7
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体.....................7
2.4机械制造技术是一个世界性技术...........................8
3 机械自动化在我国的特点及作用............................8
3.1机械自动化的特点.......................................8
3.2机械自动化的作用.......................................8
4 机械自动化的产生........................................9
5 机械自动化的现状........................................9
5.1管理方面...............................................9
5.2设计方面..............................................10
5.3制造工艺方面..........................................10
5.4自动化技术方面........................................10
6 机械自动化的发展历程...................................10
7 机械自动化的发展趋势和方向.............................11
7.1机械自动化的发展趋势---农业自动化.....................11
7.2我国机械制造技术的发展方向............................11
结论.....................................................14
致谢.....................................................15
参考文献.................................................16
1 如何发展机械制造自动化技术
首先先介绍机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械制造自动化技术从四方面进行阐述。
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。
1.1 实用机械自动化技术
结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生 产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经 济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、 自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。
1.2 低成本机械自动化技术
发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术, 潜力大, 前景广, 投资省, 见效快, 提高自动化程度, 可以收到事半功倍的经济效果, 适合我国现阶段的发展需要和国情。20 世纪90 年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP ( Lean Production) 模式, 就是以最小的投入, 取得最大的产出的具体表
1-1什么是机械化和自动化？它们有什么区别？
当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时称之为机械化。
若操纵这些机构的动作也是由机器来完成时，则就可以认为这个制造过程是“自动化”了
1-2机械制造中的工序自动化、工艺过程自动化和制造过程自动化的区别与联系是什么？ 一个工艺过程（如加工工艺过程）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（包括加工、工序间的检验和输送）都自动
进行，而工人仅只是对这一整个工艺过程作总的操纵和监督，这时就形成了某一种加工工艺
的自动生产线，通常称为工艺过程自动化。一个零部件（或产品）的制造包括着若干个工艺
过程，如果不仅每个工艺过程都自动化了，而且它们之间是自动的有机联系在一起，也就是
说从原材料到最终成品的全过程都不需要人工干预，这时就形成了制造过程的自动化。机械
制造自动化的高级阶段就是自动化车间甚至自动化工厂。
1-3机械制造自动化的主要内容有哪些？
1) 机械加工自动化技术，包含上下料自动化技术、装卡自动化技术、换刀自动化技术、
加工自动化技术和零件检验自动化技术等。2) 物料储运过程自动化技术，包含工件储运自
动化技术、刀具储运自动化技术和其它物料储运自动化技术等。3) 装配自动化技术，包含
零部件供应自动化技术和装配过程自动化技术等。4) 质量控制自动化技术，包含零件检测
自动化技术、产品检测自动化技术和刀具检测自动化技术等。
1-6 机械制造自动化的类型与特点是什么？
自动化的分类：按制造过程分：毛坯制备过程自动化、热处理过程自动化、储运过程自
动化、机械加工过程自动化、装配过程自动化、辅助过程自动化、质量检测过程自动化和系
统控制过程自动化。按设备分：局部动作自动化、单机自动化、刚性自动化、刚性综合自动
化系统、柔性制造单元、柔性制造系统。按控制方式分：机械控制自动化、机电液控制自动
化、数字控制自动化、计算机控制自动化、智能控制自动化。 特点：刚性半自动化单机是
一种除上下料外可以自动地完成单个工艺过程加工循环的机床。 特点：它是在刚性半自动
化单机的基础上增加自动上下料装置而形成的自动化机床。因此这种机床实现的也是单个工
艺过程的全部加工循环 特点：刚性自动化生产线（简称刚性自动线）是用工件输送系统将
各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个
零件加工的复杂大系统。 特点：一般情况下，刚性自动线只能完成单个零件的所有相同工
序（如切削加工工序），对于其它自动化制造内容如热处理、锻压、焊接、装配、检验、喷
漆甚至包装却不可能全部包括在内。包括上述内容的复杂大系统称为刚性综合自动化系统。
特点：数控机床（Numerical Control Machine Tools）用来完成零件一个工序的自动化循环加
工。它是用代码化的数字量来控制机床，按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动，
而且还能控制选刀、换刀、测量、润滑、冷却等工作 特点：加工中心（Machining Center -MC）
是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂但用途更广、效率
更高的数控机床。由于具有刀库和自动换刀装置，就可以在一台机床上完成车、铣、镗、钻、
铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。 特点：柔性制造单元（Flexible Manufacturing
Cell-FMC）是一种由1～3台计算机数控机床或加工中心所组成，单元中配备有某种形式的
托盘交换装置或工业机器人，由单元计算机进行程序编制及分配、负荷平衡和作业计划控制
的小型化柔性制造系统。 特点：一个柔性制造系统（Flexible Manufacturing System-FMS）【机械制造及自动化】
一般由四部分组成：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（如清洗机、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。到目前为止，柔性制造系统是最复杂、自动化程度最高的单一性质的制造系
统。柔性制造系统内部一般包括两类不同性质的运动，一类是系统的信息流，另一类是系统
的物料流，物料流受信息流的控制。
1-9 自动控制的主要方式有哪些？
（1）开环控制方式（2）闭环控制方式（3）分散控制方式（4）集中控制方式（5）程
序控制方式6）数字控制方式（7）计算机控制方式
1-12 液压控制有哪两种方式？各有什么特点？
1.液压控制有机械—液压组合控制,执行机构的运动规律由凸轮控制，凸轮即为指令存储装置又是驱动元件；2电气—液压组合控制，指令单元根据系统的动作要求发出工作信号（一般为电压信号），控制放大器将输入的电压信号转换成电流信号，电液控制阀将输入的电信号转换成液压量输出（压力及流量），执行元件实现系统所要求的动作，检测单元用于系统的测量，反馈等。
1-13 气动控制的形式与特点是什么？
全气控气阀系统，即整套系统中全部采用气压控制。该系统一般比较简单，特别适用于防爆场合2.电——气控制电磁阀系统，是应用历史比较悠久，使用最普遍形式。3.气——电子综合控制系统大量应用的新型气动系统。4.气动逻辑控制系统，是一种新型的控制形式
1-14 电气控制的特点与基本要求是什么？
特点：按照规定的循环程序进行顺序动作是生产设备自动化的特点，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。基本要求：1.最大限度地满足生产设备和工艺对电气控制线路的要求；2.保证控制线路工作的安全可靠；3.在满足生产工艺的要求的前提下，控制线路力求经济、简单
4.应具有必要的保护环节
1-18 试述机械制造自动化的主要发展趋势？
1．高度智能集成性2．人机结合的适度自动化 3．强调系统的柔性和敏捷性4．继续推广单元自动化技术5．发展应用新的单元自动化技术6．运用可重构制造技术试述机械制造自动化的主要发展阶段：第一阶段：从1870年到1950年左右，机械电气控制为主的刚性自动化加工单机和系统；第二阶段：从1952年到1965年，数控机床和加工中心；第三阶段：从1967年到80年代中期，以数控机床和工业机器人组成的柔性制造自动化系统得到飞速发展；第四阶段：从80年代至今，管理自动化的计算机集成制造系统
2-3 加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？
途径：1）对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；2）对通用加工设备运用电气控制技术、数控技术等进行自动化改造；3）根据加工工件的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；4）采用数控加工
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