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第四章制造自动化技术

制造自动化技术1制造自动化技术概述2数控加工技术3工业机器人4装配自动化5柔性制造系统

2020制造自动化技术内涵012021制造自动化的发展及现状022022制造自动化的趋势031制造自动化技术概述

制造自动化是在制造过程的所有环节中采用自动化技术，实现制造过程的自动化。其任务是研究对制造过程的规划，管理，组织，控制与协调优化等的自动化，以使制造过程实现高效，优质，低耗，及时和洁净的目标。02自动化是美国通用汽车公司DSHarder于1936年提出，核心含义是“自动完成特定的作业”。随着科学技术的进步，自动化的功能目标在不断随着自动化手段的提高，时代的进步而变化。011.1制造自动化技术内涵

在形式方面包括替代人的体力劳动，替代和辅助人的脑力劳动，制造系统中人、机器及系统的协调、管理、控制和优化在功能方面制造自动化的功能目标是多方面的，可以用TQCSE描述在范围方面制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，而且涉及到产品生命周期的所有过程。制造自动化的内涵包括如下方面：1.1制造自动化技术内涵

1.2制造自动化的发展及现状制造自动化技术的发展过程第一阶段：刚性自动化，包括刚性自动线和自动单机在20世纪40－50年代已相当成熟，应用传统的机械设计和制造工艺方法，采用专用机床和组合机床，自动单机和自动化生产线进行大批量生产。其特征是高生产效率和刚性结构，很难实现产品的改变。第二阶段：数控加工NC和CNCNC在本世纪50-70年代发展，到70-80年代CNC迅速发展，特点：柔性好、加工质量高，适用于多品种，小批量的生产。

包括计算机直接数控DNC，柔性制造单元FMC，FMS，柔性加工线FML等，特征：强调制造过程的柔性、高效率，适应于多品种，中小批量的生产。计算机集成制造系统CIMS特征是强调制造全过程的系统性和集成性。智能制造系统IMS。3214柔性制造1.2制造自动化的发展及现状

制造系统中的集成技术和系统技术已成为制造自动化研究中热点问题更加注重研究制造自动化系统中人的作用的发挥单元系统的研究仍然占有重要的位置制造过程的计划和调度研究十分活跃，但实用化的成果还不多见适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起01030204051.2制造自动化的发展及现状

对无人制造自动化进行反思，提出“人机一体化制造系统的思想”单元控制器的研究占重要地位单元控制软件的发展，控制软件的模块化，标准化新的设计方法发展新型控制体系结构，递阶控制结构－非递阶，自治协商式控制体系结构人工智能技术1.3制造自动化的趋势

IBMEnablerDECBasestar,HPAFCON的P－CIM平台技术的研究与平台软件的开发是制造自动化发展的方向虚拟制造（VirtualManufacturing）动态组织联盟（VirtualOrganization）现代制造模式的提出和研究直接推动自动化的发展Agent技术智能制造将是未来制造自动化发展的重要发展方向1.3制造自动化的趋势

2数控加工技术2018数控技术012019数控加工技术基础022020数控编程032021计算机数字控制技术042022应用与发展05

2.1数控技术数字控制（NumericalControl）技术，简称数控（NC）技术，是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是指用数字化信息对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法。

数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域必威体育精装版成果而形成的一门边缘科学。数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术，它是一种可编程的自动控制方式，它控制的量一般是位置、角度、速度等机械量，也有温度、压力、流量、颜色等物理量。2.2数控加工技术基础

2.2数控加工技术基础数控机床就是采用了数控技术的机床，或着说装备了数控系统的机床01数控机床的组成02

01能加工一般机床难以加工的复杂型面02精度高，质量稳定03生产率高04具有广泛的适应性和灵活性05一机多用06在制品少，加速了流动资金的周转07改善生产环境，减少劳动强度08实现较精确的成本核算和生产进度安排数控机床的特点2.2数控加工技术基础

01按运动控制分类：点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床03按数控装置分类：硬件式数控机床、软件式数控机床02按控制回路分类：开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床、混合控制数控机床04按加工类型分类：金属切削类数控机床、金属成型类数控机床、特种加工类数控机床、其它类数控机床数控机床的分类2.2数控加工技术基础

按同时控制的坐标轴分类：2轴