叶邦彦，机械工程英语第二版_中译本(机械工业出版社)-第二部分翻译...
如示例所示，水平轴加工中心横截面图的底部有两条切割带。这些特殊的加工带是螺旋形的，它们沿着导向槽收集切屑
并把它们运送到收集点，另一个系统会选择链式传送带。
刀具的选择
(23)加工中心可以要求有效的成本控制。他们通常一天至少要移动两次，所以必须有效。
并且可以在加工中心不断调整产品的购买需求，因为它们具有固定的通用性，但是加工中心可以用来及时制造大范围的特殊产品。
(24)加工中心的类型和尺寸的选择取决于以下因素。
A.产品类型、尺寸和模具复杂性。
B.加工方法的种类和执行方法以及刀具所需的次数。
C.需要准确的赔偿。
D.对生产率的需求。
(25)虽然多功能性是选择加工中心的关键因素，但我们必须考虑到平衡高成本和高精度的需要，并将其与使用传统加工工具的制造进行比较。
产品的成本。
第五单元工业机器人
介绍
工业机器人是一种比较新的机电设备，已经开始改变现代工业的面貌。工业机器人不具备科幻小说中人的能力，可以和其他移动物体建立友谊。机器人能看到和听到触觉听觉的研究已经进行了20多年，现在开始有了成果。然而，通常所说的工业机器人技术是，大多数机器人只包含一只手臂，而不是拥有人类所有的解剖结构。通常的控制只允许这些机器人在空间中从一点移动到另一点，完成相对简单的工作。美国机器人学会将机器人定义为“可重新编程的多功能机器人手，它可以通过各种可编程操作完成不同的任务，用于移动原材料、零件、工具和特殊设备。如果我们认为不同类型的加工有不同的功能。那么数控加工中心也可以认为是机器人。大多数制造工程师认为数控加工中心不是机器人，尽管它们有许多相似之处。数控机构和机器人的动力驱动和控制非常相似。像数控机构一样，机器人可以由发动机、液压系统和气动系统提供动力。这两种设备都可以由开环或闭环控制。其实很多应用于机器人开发的技术都是从数控行业演变而来的，很多机器人厂商也制造数控机床和控制器。
一个真正的机器人由一个带有手腕(或手臂)的主体和机器末端的工具(通常是一些支架)组成。机器人也可能有辅助动力系统。机器人系统还包括一个带有一些控制环、操纵杆和按键的控制器。典型的机器人系统如图5所示，1。
机器人的特性通常通过机械系统的设计来表达。主框架包括三个运动轴的机器人称为直角坐标机器人。笛卡尔机器人，其名称来源于笛卡尔坐标系沿三维空间的直线运动。一些笛卡尔机器人由龙门结构制成，以最小化沿每个轴的偏差。这些机器人被称为龙门机器人。图5.2所示为笛卡尔机器人，其运动控制类似于传统的三坐标机床。一般来说，龙门结构是机器人最正确的实际结构。龙门机器人通常用于公差小、位置要求高的装配中。
圆柱形机器人由两个移动轴和一个旋转轴组成。这个机器人的名字来源于环绕轨迹(它的工作范围)，由轴运动的极限位置组成。图5.3显示了一个典型的圆柱形机器人。圆柱形机器人有许多应用，其中最常见的是搬运材料。
给机器人编程。
为了使一个设备有资格成为机器人，它必须易于重新编程。一个不可编程的机构，无论通过重新组装或重新布线来实现多灵活，都不能算是机器人。这些设备中有许多是固定的或可变的串行机器人。许多这样的机器人是由气压驱动的。这种机器人是借助一些梯形逻辑图驱动到一些固定的停止开关，而不是控制它的轨迹。虽然梯形图编程可以满足机器人的运动要求，但要改变要执行的工作任务，必须正常移动行程开关和挡块。动力启动或发动机启动到“开”或“关”取决于过程的要求和转换状态。这种系统机器人操作通常限于相当简单的应用。
传统的机器人程序通常采用以下三种形式之一:(1)操作员编程(2)导入程序(3)离线程序。每个机器人通常有一个或多个这种程序类型的系统。每种形式的优点和缺点根据不同的应用而不同。
机械手编程是最常用的机器人编程方法。在这种类型的编程中，悬架式操纵台通常包括几个操纵杆，用于在机器人的工作范围内移动机器人。在每个过程结束时，机器人的位置被保存。像数控机床一样，一些机器人允许程序员选择定义两点之间的路线。此外，这些机器人被称为连续路径系统。不允许用户指定路径系统称为点对点系统。许多连续路径机器人允许用户定义连接两个主要点的路径。然后，用户可以定义直线、圆弧路径，并指定某个位置。在直线路径中，机器人在笛卡尔空间中以直线的两端移动。顾名思义，圆周运动是在主平面上沿弧线的运动。很难确定机器人插入某个地方的执行路线。在关节插补中，机器人各关节匀速运动，保证各轴同时启动和停止。对于笛卡尔机器人，直线和节点插值方案产生相同的路径。这对于其他类型的机器人系统来说是不正确的。
操作员编程系统通常提供允许程序员完成辅助操作的命令，如关闭终端、等待、暂停、检查一个或多个开关状态、将所有条件返回机床等等。程序员让机器人经历完成一项工作的必要步骤，并保存每一个中间步骤和辅助信息。用于编程fanuc M1机器人的机械手，如图5.4所示。
导入程序是最简单的机器人编程过程之一。顾名思义，程序员简单而实际地沿着路线的轮廓移动机器人。机器人控制器反馈其位置，像程序员一样引导机器人完成操作。当程序员负责指导机器人完成必要的动作时，功率降低，使机器人不伤害操作者。虽然导入式编程是最容易学的编程语言，但也反映了一些机器人应用的局限性，比如机器人在操作时，操作者背着机器人。齿轮、电机和丝杠会引入错误的操作读数，所以当机器人的重量，也许是工件的重量必须由系统承担时，末端执行器的实际位置可能与机器人的训练位置有很大差异。这种方式的另一个问题是，当机器人的位置和速度被记录并被引导通过预期路径时，会产生大量的数据信号，而这些数据不需要被存储然后被调用。存储和调用的空间和时间可能会导致汇编问题。也许与导入方程协调的主要问题是，指导机器人完成过程的人可以做出有限的精度，这可能导致过程的不协调，人的错误和不准确削弱了使用机器人的优势。
离线编程对于机器人来说是比较新的技术，可以提供导入和控制面板编程的一些优点。离线编程的规律类似于离线语言在数控技术中的应用。美国的主要大学和行业已经开发了几种离线语言。这些语言主要有unimation的VAL、美国机器人协会的ar-basic、LNC的Microbot、arm-basic和ibm的ami。以AR-Basic为例，讲解离线语言，ar-bisic让用户。
定义机器人的位置
控制机器人的移动
输入输出控制数据
在ar-basis系统的改进中，他使用的许多相同的函数采用了熟悉的basic编程语言。在ar-basic中，点和工具被定义为初始化数据点，它们由以下协议定义。
x，y，z，r，y
x，Y，Z代表末端执行器占据的笛卡尔空间，r p y代表刀具旋转进给和偏航。每个点的定义可以是绝对的，也可以是相对的(数控机床也有类似的规律)。
刀具定义命令通常用于定义操作所需的所有刀具的位置。工具定义指定机器人面板的中心，包括具有相同定义点的六个数据。
机器人通过运动控制命令执行运动，这些命令允许程序员定义路径类型(直线、圆弧、节点插值)。
定义刀具的最终速度。
定义参考架
定义工具提示的类别。
AR-Basic还允许程序员向连接到机器人的设备输入和输出数据，模拟数字信号可以传输到模数转换器的并行或串行I/O端口。表5-1是点和刀具定义的一个例子。表5-2说明了AR-Basic的运动控制。
第六单元集团技术
成组技术是制造业的一个哲学概念，它涉及到对具有相似或相关属性的零件进行识别和分组，以便我们利用产品的相似性，将这一技术应用到产品生产的设计、制造和生产过程中。历史上这种新颖的技术最早出现在美国是在1920年。当时弗雷德里克·泰勒也同意集团零件需要特殊技术，随后琼斯和拉姆森机械公司也同意。20世纪20年代初，这家公司用一种简陋的分组加工方法生产机床。他们运用这一原则的方式是按产品划分部门，而不是按技术或缩短路径。如今，成组技术通过良好的结构分类和编码系统以及应用支持软件采用的类似组件获得优势。
现代制造技术面临着日益激烈的国际竞争和快速变化的市场需求带来的挑战。在集团技术中遇到了以下挑战。
第一段省略了。
由于第一个因素，传统的销售组织已经变得非常低效和浪费，这都是因为产品在不同加工部门之间的铺张浪费。
为了缩短准备时间，需要把设计和生产环节做得紧凑，这样才能在国际市场上获得相对有利的地位。
产品设计的好处。当涉及到产品设计时，组合技术的主要好处是它可以帮助产品设计师避免“重新设计轮子”(即重复改造)或增加设计的影响力。换句话说，它排除了设计一个已经设计好的产品的可能性，因为它使得存储更容易，工程设计的检索相对更容易。如果公司的计算机文件中没有精密零件的设计，那么设计将足够接近需要检索和调整以满足需求的内容。成组技术的进一步优势在于，它促进了设计特征的标准化，例如圆角半径和倒角，从而导致生产工具和生产设备的标准化。
2.模具和安装的标准化。由于零件是分类的，所以柔性生产设备的设计可以使其适应以相同方式加工的同一类别中的各种加工，从而通过减少夹具的数量来降低成本。同样，一台机器的安装也可以适应整个品类而不是独立的部件。
3.现存的
4.完善以问题为基础的生产经济体制。通常，批量生产涉及许多非标准零件。似乎没有什么共同之处。因此，不同类型的分组组件使得经济效益只存在于大规模生产中。
5.更容易安排。将零件分组有助于任务的调度，以便完成一种处理，而不是只处理单个零件。
6.减少工作流程和准备时间。
7更快更合理的工艺设计。成组技术为自动工艺规划铺平了道路，可以通过合适的零件分类编码系统来实现，代码存储在各零件的详细工艺图中，便于检索。
第七单元
1 CAD/CAM(计算机辅助设计)是计算机辅助设计或计算机辅助设计的一个术语。它是在设计和生产过程中利用数字计算机完成特定功能的技术。这项技术正在向设计和制造方向发展，传统上认为设计和制造是生产过程中两个独立分工的过程的结合。总之，CAD/CAM将为未来的计算机集成产业提供技术基础。
2.由硬件和软件组成的计算机系统将执行特定用户提出的特殊设计功能。CAP硬件包括:计算机。一个或多个终端显示图像、键盘和其它外部设备。CAD软件包括可以在其系统中运行计算机图表的计算机程序和可以为公司用户的设计工作提供便利的应用程序。比如:部件压力分析(程序)、机器动态响应(程序)、热交换计算程序、各种控制程序。由于生产线、制造工艺和客户市场的差异，各种应用会随着不同用户的需求而变化，所以这些工厂也带来了对CAD系统需求的差异。
计算机辅助制造(CAM)可以定义为通过直接或间接的计算机接口，利用计算机系统和车间生产信息来计划、管理和控制制造工厂的运作。其定义表明，计算机辅助制造的应用可分为两类:一类
计算机监控管理是计算机对生产过程进行监控和管理的最直接的应用，与生产过程直接相关。
二是制造业支持的应用，这是计算机直接用于工厂的生产经营，但是计算机和制造过程之间没有接口。
CAD/CAM系统有一个全新的绘图基本原理，任何一个都可以提高绘图效率。比如目前市面上的大部分系统都有制动新兴实用画图技术的固有功能。例如，分层技术使图纸能够根据逻辑结构制作，立即形成一个整体并单独保存以供识别，但这些组件并不能演示整个制作过程。这个过程类似于我们在生物学中看到的解剖模式。骨骼、神经、内脏、血管、肌肉都被不同颜色的塑料代替。它们被视为个体，或者被堆叠在一起以显示各部分是如何匹配的。通过图像系统的分层和着色采用相同的原理，除非覆盖是逻辑的而不是物理的。这样的应用还有很多。分层也可以用来区分英文和数字维度信息和数据信息。文字信息，电子需要锯锤检测，机械零件路径等。结果是一个清晰明确的模式。
其他分析的优势:
CAD/CAM还可以以其他方式影响公司的工程系统，这可以简化所有物理过程，并允许对现代工程方法和过程进行重新评估。CAD/CAM提高了保证质量的技术，自然适用于保持精度和完善文档资料，准确记录零件数量和物料清单。
完全集成的CAD/CAM系统的正确安装促进了公司对设计和生产方法的评估，并创建了适用于这些方法的标准。通常这种评价被证明是有效的，但也会给没有准备的人带来意想不到的伤害。考虑这两方面的管理者都很聪明，CAD/CAM的应用永远是一件复杂的事情。
缺点是什么？
CAD/CAM的缺点可能并不明显，但即使对于最好的设计，也是具有破坏性的。其中，最大的劣势来自于从手工绘制草图、保存记录到CAD/CAM系统直线运动的必要跳转。这就像在大众汽车上安装喷气式飞机的发动机。起初，汽车可能在短时间内行驶得很快，但如果底盘不够坚固，无法承受力，所有的设计都会脱离振动。
换句话说，CAD/CAM会突出工作中最脆弱领域的不完整，这是对人的残忍和无法维护的规则，就像对它的一个描述:“如果一个公司不能很好地利用图纸材料清单和一些数字系统，CAD/CAM系统会使问题变得更糟。”
当这种不满意的结果出现时，通常最好是把矛头指向CAD/CAM系统——虽然这几乎无可指责，但通常比把矛头指向人或组织要好。任何电脑只有在输入数据的时候才会工作，这是最基本的数据处理规则:废进废出。如果一个公司正在使用一个不完整的目录控制系统，那只是因为它是自动的。这个系统不会改进。其实自动化会让这种不完整更加明显。而且可能会更混乱。因此，在实施CAD/CAM系统时，不仅要评估技术需求，而且要改进现有的规则。
如果管理人员不愿意评估现有的操作条件、标准和工艺流程，那么CAD/CAM的使用很可能会因为一系列原因而失败。原因之一是由于CAD/CAM系统和标准操作过程的分离，管理政策将不会很好地组织。低层管理人员会有一种感觉，认为这个系统永远不会被人们有效地使用。另一个原因是不同部门之间的信息渠道没有建立起来，这也导致了CAD/CAM系统长期无法使用的感觉。另一个原因是操作者没有输入系统实现的方面，导致绘图标准的缺点，系统管理的缺失和系统用户的无知。这种循环是不可原谅的。特别是，对标准操作条件的评估将直接提供改进这些工艺过程的建议，尽管从未使用过CAD/CAM系统。
CAD/CAM的应用
CAD/CAM技术从画板到现在经历了一个漫长的过程，广泛应用于各种工业生产，从航天飞机控制到武器研究。从绘图到动态诊断，从电路分析到结构钢分析。CAD/CAM广泛应用于绘图和制造的各个方面，从绘制视音频设备草图到控制大量机器人装配线，其应用正在不断发展。
CAD/CAM最早应用于电子制造业。这是因为CAD/CAM不是计算机行业以外的公认技术。人们已经意识到CAD/CAM在航空和民用工业中的市场需求。在绘图手册的帮助下，手工绘图已经不能满足新的复杂的设计。CAD/CAM已经成为一种必然的解决方案。现在这项技术已经有了强大的技术和资金基础。因此，CAD/CAM的潜在用户可以满足最终采用的关键要求，他们不再需要购买劣质或无用的设备。
当今的CAD/CAM市场；
目前，市场上有四种CAD/CAM提供商。首先是大公司的子公司或部门。IBM的CAD/CAM部门就是一个例子。这些分公司和他的总公司做了很多生意。他们不仅卖关键系统，还叫售后服务办公室。因为这些公司有强大的后盾，所以运营良好。但是，他们也受到束缚风格的影响，这使得他们无法快速响应市场变化，也无法将先进的技术应用到生产线上来提高设备的性能。
第二个是专门的交钥匙系统供应商。这些公司为不同的工业环境提供各种CAD/CAM系统。这些公司从事CAD/CAM行业已有数年或数十年。他们在不断的技术发展中建立了良好的声誉，这类公司包括。。。。这些企业由于规格小，有时不能提供很好的售后服务，但对市场很敏感，能很好地满足客户的要求，能提供各种可用的CAD/CAM系统。
首先是一个新的CAD/CAM销售企业。这些公司规模小，年轻，富有创新精神，但市场份额只有5%，但每个公司都擅长为一些市场提供独特的高质量系统。通常，这些企业销售的微型监控系统对于需要小型化和专业化CAD/CAM系统的客户非常有用。其实这些客户在购买设备之前都是经过深思熟虑的。
二是服务机构，专门从事CAD/CAM服务。满足小的或协调的需求。服务机构越来越普遍，成为无力购买CAD/CAM系统或不具备购买条件的公司的首选。这些机构不仅参与与CAD/CAM相关的商业活动，还为将考虑购买其设备的企业举办相关培训和研讨会。
与任何类型的供应商做生意都有优点和缺点。大公司不好砍价，技术创新慢，但大多能提供好的服务和可靠的产品。专业化销售企业对客户需求更灵活，产品升级周期更短。
1，CAD/CAM是指计算机辅助设计或制造的一个术语。它是在设计和生产过程中使用数字计算机来完成特定功能的技术，并且这种技术正在向设计和制造相结合的过程发展，设计和制造在生产过程中一直被认为是独立的和明确划分的。总之，CAD/CAM将为未来的计算机融合产业提供技术基础。
2.该计算机系统由硬件和软件组成，并执行由特定用户提供的特殊设计功能。基本CAD硬件包括计算机、一个或多个终端模式显示器、键盘和其他外部设备。CAD软件包括可以在计算机系统内部运行的图标和程序。比如组分压力分析程序、动态响应程序、换热计算程序以及各种控制程序。由于生产线、制造工艺和客户市场的差异，应用会随着用户需求的不同而变化。这也导致了CAD系统需求的不同。
3.计算机辅助制造CAM可以定义为利用计算机系统，通过直接或间接的计算机接口，利用车间生产信息，对制造车间的运行进行计划、管理和控制。其定义表明，计算机辅助制造的应用可分为两类:
提高绘图效率
1、
2、
3.它的潜力确实是无限的，生产力的提高只是受到管理原则的限制。比如绘图中心，可以看作是专门设计仓库的建筑商。他们的工作大多是重复性的，可以在一个工作中重复使用。
例如，标准地板或楼梯；或者一个标准的门或门框，系统可以在几秒钟内完成这项工作，绘图员不必每次都重新设计必须插入图纸的部分。
4.此外，还有很多宏程序使用。一组按钮组合在一起，可以自动将图纸的规格转换成英文的数字单位，或者自动调整整个图纸并将其旋转到理想的方位，或者生成关于复杂工程图纸的物料清单。
5.此外，整个设计过程可以存储在系统中。当绘图员接到一个图纸规格相似的作业时，他只需要再次调用它，将其引入到工作库中，然后修改新作业中与原图纸不匹配的部分的规格。这样效率提高了，原来的流程提高了，反过来下一个流程也提高了，说明有一个完善的、划分好的数据库需要维护，方便用户操作。
单元8柔性制造系统
柔性制造系统有许多不同的定义。在大多数情况下，如何定义取决于其用户对其组件和用法的个人看法。
但是，下面的描述是对FMS定义的总结，即主动搜索和被动搜索的资源。
美国政府:一系列自动化机床和生产加工设备项目都与自动化物料搬运系统挂钩。普通级数据由计算机预先编程和控制，为生产和加工的任何零件或组合做好准备，以纳入给定的零件组。
Kvearney和Tvrecker:FMS是数控机床的组成部分。它可以在中央计算机的控制下任意执行零件的装配，自动处理物料，动态平衡资源的利用。因此，系统能自动适应零件生产、产品品种构成和产量的变化。
FMS是一个可以随意分配任务的自动化系统。这个系统是基于租赁制造技术，结合计算机集成控制和一组能连续加工和自动加工零件的机床。
FMS结合了微电子技术和机械工程，使大规模生产更加经济。由中央在线计算机控制的机床和其他工作站可以完成零件的传输和加工。计算机还可以改善监测和信息控制，这将灵活性和全球控制结合起来，使小批量和大规模生产成为可能。
在现有产能和预定的计划范围内，进行受控的零部件和产品的多元化生产。
帮助优秀工厂获得更快处理时间的技术是在更高水平的管理和中央控制下实现更低的单位成本和更高质量的生产。
基本上，FMS由软件和硬件组成。硬件部分是可见和可触摸的。例如:计算机数控机床、旋转托盘、物料输送设备(机器人、自动导向小车)，重点介绍排屑系统、刀库、坐标测量机、工件清洗台、计算机硬件设备。软件部分是看不见摸不着的，比如数控程序、交通管理软件、刀具信息、坐标测量仪的工作序列文件、复杂的FMS软件等。图8.1是典型的FMS布局及其主要动态组件和可识别组件。
第九单元
为了理解提高自动化综合生产率的限制因素，作如下类比。假设一辆车的各种辅助系统都已经自动化，司机的工作会变得更容易，他会自动加速、减速、转弯、刹车。
会比人工操作更有效。然而，想想会发生什么。如果这些自动辅助系统在一定程度上没有连接，即不能立即持续地沟通和共享准确和最新的信息，一个系统试图加速，另一个系统试图刹车。自动化制造设备也有同样的制约，导致制造技术发展的另一个阶段:集成。
Unit15
利用气轴实现滑尺的平移运动。为了使摩擦最小化并减少由滑道缺陷引起的后果，需要合适的空气源。
基轴的移动完全依靠廉价的手动三坐标测量仪。大多数手动机器都配有精确的手轮装置，尽管许多用户喜欢直接用手移动滑块。
更昂贵的机器使用电机驱动的轴驱动装置，DC伺服电机通过特殊的机制运行，每个轴都有一个即时开关来控制和允许手动控制运动。