【正文】 器人的性能特征　　工業(yè)機器人的性能特征影響著機器人的工作效率和可靠性?！　?2) 液壓傳動機器人：采用液壓元器件驅(qū)動，具有負載能力強、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏的特點，適用于重載或低速驅(qū)動場合?！　?4) 智能機器人：采用計算機控制，具有視覺、聽覺、觸覺等多種感覺功能和識別功能機器人，通過比較和識別，能自主作出決策和規(guī)劃，自動進行信息反饋，完成預(yù)定的動作。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作范圍大，定位精度高，通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的柔性制造系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)簡單，無獨立控制系統(tǒng)，造價低廉，如附設(shè)在加工中心機床上的自動換刀機械手。工業(yè)機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及位置檢測機構(gòu)等幾個部分組成。按有控制電機分 步進伺服、直流伺服、交流伺服。機床伺服系統(tǒng)組成：位置控制單元、速度控制單元、伺服電機、檢測反饋單元4部分組成。PC機+運動控制卡 提供底層數(shù)控接口，支持二次開發(fā)和擴展，有上下兩級開放性，如PMAC運動控制器。多CPU結(jié)構(gòu) 多個CPU通過公用地址和數(shù)據(jù)總線互連，各自完成功能，系統(tǒng)速度高、處理能力強。機床數(shù)控系統(tǒng)的組成及功能CNC系統(tǒng)組成：數(shù)控裝置、PLC、伺服驅(qū)動裝置、I/O接口、控制面板、人機界面數(shù)控裝置功能：控制功能，準(zhǔn)備功能 ，補償功能，PLC功能：控制面板、主軸停啟與換向、刀具更換、冷卻潤滑啟停、工件夾緊與松開、工作臺分度等開關(guān)量的控制。數(shù)控技術(shù) ：指用數(shù)字化信號對設(shè)備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術(shù)。它具有傳統(tǒng)流水線的某些特點，但適用于一組零件的加工，且不要求固定的生產(chǎn)節(jié)拍。（2）成組單元 將一個（或幾個）零件組加工所用的設(shè)備集中在一起，形成以個封閉的加工單元(圖所b示）。為了對編碼的含義有統(tǒng)一認識，就必須對其所代表的意義做出規(guī)定和一定的說明，即確定出編碼規(guī)則，這就構(gòu)成了一個編碼系統(tǒng)。代碼是表示事物（或概念）的一個或一組特定字符。 成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調(diào)整加工全組零件，這樣，只要能按零件組安排生產(chǎn)調(diào)度計劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機床調(diào)整時間。在深刻認識零件結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)擬定的設(shè)計相似性標(biāo)準(zhǔn)可將設(shè)計零件分類成組形成設(shè)計族，針對設(shè)計族可以制定不同程度的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計規(guī)范，以備設(shè)計檢索（2）制造工藝方面成組技術(shù)在制造工藝方面最先得到廣泛應(yīng)用。 在機械制造領(lǐng)域中，成組技術(shù)可以被定義為：將多種零件按其相似性分類成組，并以這些零件組為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)，實現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。 為了解決以上問題，最終發(fā)展了成組技術(shù)成組技術(shù)的基本原理成組技術(shù)的一般性定義：成組技術(shù)（GT－Group Technology）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它。 隨著市場需求多樣化和多變性的不斷增長，多品種、中小批量生產(chǎn)在生產(chǎn)方式中占的比重約來越大，現(xiàn)已超過70%，且有繼續(xù)增大的趨勢。超聲波加工：利用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液撞擊加工材料的一種加工工藝方法。激光加工特點功率密度大 高達1081010W/cm2，可加工如耐熱合金、陶瓷、石英、金剛石等任何材料；聚焦光斑小 激光束可聚焦到微米級，；非接觸加工 沒有明顯機械力，沒有工具損耗，可加工易變形的薄板和橡膠等彈性零件；加工速度快，熱影響區(qū)小 可對真空管內(nèi)部器件進行加工；屬于瞬時局部熔化和氣化的熱加工方法 影響因素很多，其精度和表面粗糙度需反復(fù)試驗、尋找合理參數(shù)才能達到所需要求?；瘜W(xué)氣相沉積CVD 借助氣相作用和在基體表面上的化學(xué)反應(yīng)生成所要求的薄膜。氣相沉積技術(shù)物理氣相沉積PVD 將鍍料氣化成原子、分子或離子，直接沉積到基體表面?？煽匦浴⒅貜?fù)性好。 電子束表面改性利用電子能深入金屬表面，與基體金屬原子核碰撞，使被處理金屬表層溫度迅速升高。多功能和智能化 集傳感器、執(zhí)行器、信號處理和電子控制電路為一體，易于實現(xiàn)多功能化和智能化。能耗低、靈敏度、工作效率高 不存在信號延遲問題，可進行高速工作。體積小、精度高、重量輕 如直徑如發(fā)絲的齒輪、開動3mm大小的汽車、花生米大的飛機、在5mm2內(nèi)放置1000臺的微型發(fā)動機。減少工序 工件加工可在一道工序中完成， 稱為“一次過”技術(shù)（One pass maching）。導(dǎo)軌要求：高直線精度，不得爬行，導(dǎo)軌偶合面不能有磨損 廣泛應(yīng)用：有液體靜壓導(dǎo)軌、空氣靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌高速切削特征切削力低 切削變形小，切屑流出速度加快，切削力 比常規(guī)降低3090%；熱變形小 溫升不超過3186?？諝忪o壓軸承 高回轉(zhuǎn)精度、工作平穩(wěn)，溫升??； 不足：剛度較低，承載能力不高； 應(yīng)用：超精密機床中得到廣泛的應(yīng)用。立方氮化硼砂輪磨削采用油性的磨削液，一般不用水溶性液。油性液：機油、煤油、輕質(zhì)柴油水溶性液：乳化液、無機鹽水溶液、化學(xué)合成液。車削法 用金剛筆車削金剛石砂輪，修整成本高； 磨削法 用普通砂輪進行對磨，修整效率和質(zhì)量較好，普通砂輪磨損消耗量較大； 噴射法 將碳化硅、剛玉等磨粒高速噴射到砂輪表面，去除部分結(jié)合劑，使超硬磨粒突出；電解在線修銳法（ELID) 應(yīng)用電解原理完成砂輪修銳過程；電火花修整 應(yīng)用電火花放電原理完成砂輪修整。砂輪的修整包括修形和修銳兩個過程。超硬磨料砂輪結(jié)合劑： 樹脂結(jié)合劑：能保持良好鋒利性，磨粒保持力??； 金屬結(jié)合劑：耐磨性好，磨粒保持力大，自銳性差，砂輪修整困難。天然單晶金剛石被公認為不能代替的超精密切削刀具材料但僅用于有色金屬的切削加工超精密磨削：是最主要黑色金屬超精密加工手段， 加工精度=，表面粗糙度。精密和超精密加工只是一個相對的概念，其界限隨著時間的推移而不斷變化。剪切場控制取向成形法：使材料纖維取向與流動方向一致，可提高熔接痕強度，消除縮孔和縮痕直接注射成形法 不需混煉造粒過程，可將填充劑均勻地分散在基體樹脂中，直接注射成制品。氣體輔助成形： 將惰性氣體注入，在成品較厚部分形成空腔，使成品壁厚均勻，可防止縮痕或翹曲產(chǎn)生。粉末冶金的定義:將各種金屬和非金屬粉料均勻混合后壓制成形，再 經(jīng)高溫?zé)Y(jié)和必要的后續(xù)處理來制取金屬材料及其制品的成形工藝方法。超塑性氣壓成形 薄板加熱到超塑性溫度，在壓力作用下產(chǎn)生超塑性變形，直至同模具貼合為止。 金屬超塑性類型：細晶超塑性（恒溫超塑性） 內(nèi)在條件：具有均勻、穩(wěn)定等軸細晶組織（10181。超塑性成形 超塑性現(xiàn)象：在一定內(nèi)部條件（如晶粒形狀、相變）和外部條件（如溫度、應(yīng)變速率）下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的延伸率現(xiàn)象。鍛模精度要求比鍛件精度高1~2級。清潔（綠色）鑄造技術(shù)潔凈的能源 以感應(yīng)電爐代替沖天爐，減輕對空氣的污染，廢棄物再生和綜合利用 鑄造舊砂再生回收、熔煉爐渣處理和綜合利用?？杀苊馍靶蜐⑸ⅲ上鹉Ｐ倍?，減小鑄件壁厚，能夠獲得表面光潔、尺寸精確，無飛邊、少無余量精密鑄件特種鑄造技術(shù) 類型：壓力鑄造、低壓鑄造、熔模鑄造，真空鑄造、擠壓鑄造等。鑄件壁厚可 高緊實砂型鑄造 可提高鑄型強度、剛度和硬度，減少金屬液澆注凝固時型壁移動，降低金屬消耗、減少缺陷，提高精度、粗糙度提高23級機械零件成形方法：受迫成形 在特定邊界和外力約束下成形，如鑄造、鍛壓、粉末冶金和注射成形等；去除成形 將材料從基體中分離出去成形，如車、銑、刨、磨、電火花、激光切割；堆積成形 將材料有序地合并堆積成形，如快速原形制造、焊接等。 單機自動化 → 系統(tǒng)自動化； 剛性自動化 → 柔性自動化 → 綜合自動化毛坯成形技術(shù)在向少、無余量發(fā)展 如：熔模精密鑄造、精密鍛造、精密沖裁、冷溫擠壓等新工藝。②提高利用率；能量消耗最少原則 盡可能選用可再生一次能源，力求能源消耗最少；“零污染”原則 消除污染源，盡可能地做到零污染；“零損害”原則 將對身心健康損害降低最低程度；技術(shù)先進原則 采用新技術(shù)，使產(chǎn)品具有市場競爭力；生態(tài)經(jīng)濟效益最佳原則 同時考慮經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。綠色產(chǎn)品特點：優(yōu)良的環(huán)境友好性，最大限度地利用材料資源，節(jié)約能源。模型重構(gòu)的分類（1）根據(jù)所處理的數(shù)據(jù)對象的不同：有序數(shù)據(jù)的模型重構(gòu)和散亂數(shù)據(jù)的模型重構(gòu)（2）對測量數(shù)據(jù)重構(gòu)后表面表示形式的不同，將模型重構(gòu)分為：由眾多小三角片構(gòu)成的網(wǎng)格曲面模型和分片連續(xù)的樣條曲面模型。將每個功能的得分與所有功能的總分比較，得出每個功能評價系數(shù)。逐行計算得分。功能評價 是回答成本是多少和價值是多少的提問，其目 的是尋求給定功能的最低成本。2）按功能的性質(zhì)分，有使用功能和外觀功能。產(chǎn)品的功能具有多樣性。可以不作重點對象Vi1 說明零件功能系數(shù)小，而成本系數(shù)大，作為重點選擇對象Vi1 說明零件的比較重要，而分配的成本比較小功能定義 用簡明語言對分析對象功能作出表述，說明它干什么用。 對象選擇是回答“它是什么”？ 能否從叢多產(chǎn)品中準(zhǔn)確地選擇分析對象，關(guān)系到價值工程地效果，應(yīng)選擇在改進功能、降低成本上有較大潛力地對象。常用試驗：（1）環(huán)境可靠性試驗（2）壽命試驗（3）現(xiàn)場可靠性試驗（2）價值工程基本概念產(chǎn)品價值V是產(chǎn)品功能F與產(chǎn)品成本C的綜合反映。（7） 可靠性試驗是為了定量評價產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)而進行的各種試驗的總稱。系統(tǒng)的組成形式有：串聯(lián)、并聯(lián)和混合型。 求解： λ(1000)＝5/1000(1000)=510－5/h＝50000 Fitλ(1010)＝38/(10101000)(1005)＝% h－1 (5) 系統(tǒng)的可靠性預(yù)測 任何一個能實現(xiàn)所需功能的產(chǎn)品都是由一定數(shù)量的獨立單元組成的系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的可靠度取決于各個獨立單元本身的可靠度和它們組成形式。失效率的觀測值：有100塊IC，在1000小時內(nèi)失效5塊，在1000～1010小時失效38塊，求t＝1000，和t＝1010h的失效率的估計值？代入公式：λ(t)＝ ? n(t)/ ?t[N n (t)]那么，該產(chǎn)品到時間ｔ的可靠度Ｒ（ｔ）為思考：如何計算產(chǎn)品在正常運行一定時間后再正常運行一段時間的可靠度？采用經(jīng)驗可靠度R(t）=Np(t)/N例子：在某批產(chǎn)品N個中，已有88個正常工作2400小時，在繼續(xù)工作800小時，還有66個能正常工作，問在這800小時中的可靠度是多少？解：因為Np(t）=Np(2400)=88Np(t+△t)=Np(2400+800)=66所以失效率 表示產(chǎn)品工作到某一時刻后，在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率λ(t)，失效率愈低，產(chǎn)品愈可靠,能決定每一時刻的可靠度?？煽慷仁抢鄯e分布函數(shù)，它表示在規(guī)定的時間內(nèi)圓滿工作的產(chǎn)品占全部工作產(chǎn)品累積起來的百分?jǐn)?shù)。產(chǎn)品在某一時刻t時的工作能力，就是產(chǎn)品在t時刻所處的狀態(tài)。 即：進行最優(yōu)化設(shè)計時，首先必須將實際問題加以數(shù)學(xué)描述，形成一組由數(shù)學(xué)表達式組成的數(shù)學(xué)模型，然后選擇一種最優(yōu)化數(shù)值計算方法和計算機程序，在計算機上運算求解，得到一組最佳的設(shè)計參數(shù)。NURBS（NonUnifrom Rational BSplines）可統(tǒng)一自由曲線/曲面和規(guī)則曲線/曲面的數(shù)學(xué)模型，簡化