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绪论1

一、机械加工过程自动化技术的发展1

目录1

二、我国机械工业自动化的现状2

三、机械工业自动化的基础——自动机3

第一章　机械加工系统工程基础5

第一节　系统的基本概念5

一、系统的定义5

三、系统设计6

二、系统的基本问题6

第二节　机械加工系统的基本概念8

一、生产、制造和加工的定义8

二、机械加工系统的含义和内容9

三、机械加工系统工程12

四、多品种、小批量生产的特征13

第三节　机械加工系统的经济性评价标准13

第四节　机械加工系统的优化14

一、单工序加工系统的优化14

二、多工序加工系统的优化18

第二章　机械加工自动线25

第一节　机械加工自动线设计25

一、机械加工自动线的组成及分类25

二、自动线设计的一般程序——三段工作法28

三、“同步工程”设计法30

四、自动线的可靠性分析32

第二节　组合机床自动线的总体设计34

一、组合机床自动线的配置型式34

二、组合机床自动线的工艺特点及最优工艺路线分析41

三、组合机床自动线总联系尺寸图的绘制49

四、组合机床自动线循环周期表的绘制52

第三节　机械加工自动线的控制系统57

一、对控制系统的要求57

二、自动线控制系统的分类57

三、可编程序控制器（PC）简介61

四、一种新的控制系统——系统“90”63

第四节　机械加工自动线的发展64

一、成组加工组合机床自动线64

二、自动化车间简介65

三、柔性自动线67

第三章　机械加工自动线的技术经济分析73

第一节　机械加工自动线的生产率73

一、柔性联接自动线的生产率73

二、刚性联接自动线的生产率76

第二节　自动线的工位数和工段数79

一、刚性联接自动线的工位数79

二、柔性联接自动线的工段数82

三、贮料装置容积的确定83

一、自动线的生产纲领84

第三节 自动线的技术经济分析84

二、自动线的生产率和负荷率85

三、自动线的劳动生产率85

四、设备寿命及折旧系数85

五、设备总投资额86

六、自动线年工序工艺成本86

七、附加基本投资回收期87

八、自动线的技术经济指标87

第四章　机械加工中的上料自动化88

第一节　概述88

一、件料自动上料装置的类型89

三、决定件料自动上料装置设计方案的主要因素90

二、件料自动上料装置的组成90

第二节　料仓式上料装置91

一、料仓91

二、上料机构95

三、隔料器97

四、料仓式上料装置应用举例98

一、件料的定向特性103

二、件料的定向方法103

第三节　料斗式上料装置103

三、料斗式上料装置的结构和设计104

四、其他料斗式上料装置113

第四节　振动式上料装置116

一、圆筒型电磁振动料斗的结构116

二、振动上料原理117

三、定向方法120

四、圆筒型电磁振动料斗的设计120

五、振动料斗应用举例122

一、工业机器人的概念125

第一节　概述125

第五章　机械加工系统中的工业机器人125

二、工业机器人的组成126

三、工业机器人的分类127

四、工业机器人主要技术性能参数128

第二节　工业机器人的运动分析128

一、工业机器人的图形符号128

二、工业机器人的运动自由度及其组合时的运动图形129

三、工业机器人的坐标型式及其工作范围132

四、齐次变换135

一、手部141

第三节　工业机器人的机械结构141

二、腕部148

三、臂部和机身152

第四节　工业机器人的动态特性158

一、稳定性158

二、空间分辨度160

三、定位精度160

四、重复定位精度160

五、机器人动态特性的影响因素和提高动态特性的措施161

二、工业机器人的控制方式162

第五节　工业机器人的控制系统162

一、工业机器人控制系统的特点162

三、工业机器人的编程方式163

四、工业机器人控制系统的结构164

五、工业机器人的软件系统165

第六节　工业机器人的实例166

一、PBIR-Ⅱ型工业机器人166

二、PUMA-560型工业机器人174

一、检测在机械加工系统中的地位177

第一节　概述177

第六章　机械加工中的自动检测及其应用177

二、自动检测的应用及特点178

第二节　自动在线检测基础179

一、自动在线检测179

二、自动在线检测原理与传感器180

第三节　尺寸精度和几何精度的自动检测184

一、尺寸精度和几何精度的自动主动检测184

二、检验自动机186

一、自动补偿原理187

第四节　自动补偿系统187

二、磨床的自动补偿装置188

三、镗刀的自动补偿装置189

第五节　联锁保险系统190

一、刀具损坏的检测190

二、工件定位保险检测192

三、上线毛坯状况检测192

第六节　自动检测与自适应控制192

一、概述192

二、自适应控制系统的分类193

三、自适应控制系统的工作原理和应用194

第七章　柔性制造系统197

第一节　概述197

一、柔性制造系统的技术背景与现状197

二、FMS的基本概念197

三、FMS的优点和适用范围198

第二节　FMS的结构及工作原理199

一、FMS的必备功能和基本组成199

二、FMS的工作原理201

一、FMS信息流系统的任务集204

第三节　FMS的信息流系统204

二、信息流系统的硬件结构205

三、信息流系统的软件207

四、信息流系统的软件结构210

第四节　FMS的加工系统210

一、加工设备210

二、刀具交换系统211

三、夹具托盘组件214

一、加工回转体类零件的物料流系统220

第五节　FMS的物料流系统220

二、加工非回转体零件的物料流系统221

第六节　柔性制造系统实例225

一、加工曲轴的FMS225

二、丰田工机的AFMS227

第七节　计算机集成制造系统230

一、概述230

二、CIMS的功能与技术基础231

三、实现CIMS的关键技术232

四、计算机集成制造系统的计划234