机械控制装置组成部分

1. 控制系统的作用以及组成部分包括哪些

控制系统是用来控复制制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行的部分。控制系统由制导和导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。制导和导航系统的功用是控制运载火箭按预定的轨道运动，把有效载荷送到预定的空间位置并使之准确进入轨道。姿态控制系统（又称姿态稳定系统）的功用是纠正运载火箭飞行中的俯仰、偏航、滚动误差，使之保持正确的飞行姿态。电源供配电和时序控制系统则按预定飞行时序实施供配电控制。

2. 数控机床设备各组成部分的基本工作原理是什么

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明：
一、加工程序载体
数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等。
二、数控装置
数控装置是数控机床的核心，一般使用多个微处理器以程序化的软件形式实现数控功能。它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。
1)输入装置:将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。
2)信息处理:输入装置将加工信息编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。系统的输入数据包括:零件的轮廓信息、加工速度及其他辅助加工信息，数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
3)输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规定要求运动。
三、伺服与测量反馈系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
四、机床主体
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比，数控机床主体具有如下结构特点:
1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。
2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。
3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。
五、数控机床润滑冷却系统
机床润滑冷却系统包括储油池、油泵、磁性分离机、管路喷嘴、过滤装置等几部分组成。机床工作时使用油泵将油池中的切削油经分离机和过滤装置通过管路喷嘴注入到加工部位。切削油起到清洗、冷却、润滑的作用，减少刀具与工件的直接摩擦，冷却刀具，并将碎屑一并带入到储油池进行循环使用。
六、数控机床辅助装置
辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括:气动、液压装置，排屑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。
以上就是数控机床设备各组成部分的基本工作原理，在日常使用中按照各装置的使用规范进行操作并制定完善的设备维护流程，能有效避免设备在使用过程中出现故障，还可以大幅度的延长设备使用寿命。

3. 机械自动化系统的组成

机械自动化是最早出现的自动控制系统，是自动化的一个分支。
机械自动化系统以构成的软、硬件可分类为：自动化设备、仪器仪表与测量设备、自动化软件、传动设备、计算机硬件、通信网络等。
机械自动化：自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。
机械制造自动化专业就业前景：主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模，需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内，机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标，机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。
从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域，该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。

4. 数控机床的机械结构的基本组成部分和作用是什么

1、工程序载体：

数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。

将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。

2、数控装置：

数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC（Computer
Numerical
Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software
NC）。

3、伺服与测量反馈系统：

伺服系统用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。

伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。

4、机床主体：

机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。

5、数控机床辅助装置：

辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。

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传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。

现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是所说的数控加工。

数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

数控车床自五十年代问世以来，由于在单件生产、小批量生产中，使用数控车床加工复杂形状的零件，不仅提高了劳动生产率和加工质量，而且缩短了生产准备周期和降低了对工人技术熟练程度的要求。

因此它成了单件、小批量生产中实现技术革新和技术革命的一个重要的发展方向。世界各国也都在大力发展这种技术。

5. 自动控制系统主要由哪几部分组成各组成部分有什么功能

自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

控制器：可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

被控对象：一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。

执行机构：使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

变送器：作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去，以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号，再传送到调节器和指示记录仪中，进行调节、指示和记录。

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系统分类

一、按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

1、开环控制系统

在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。

2、闭环控制系统

闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。

二、按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

1、恒值控制系统

给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。

2、随动控制系统

给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。

3、程序控制系统

给定值按一定时间函数变化。如程控机床。

6. 机器人的机械系统是由哪几部分组成的

机械系统包括机身、臂部、手腕、末端操作器和行走机构等部分。

每一部分都有若干自由度，从而构成一个多自由度的机械系统。此外，有的机器人还具备行走机构。若机器人具备行走机构，则构成行走机器人；若机器人不具备行走及腰转机构，则构成单机器人臂。

末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是两手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等作业工具。工业机器人机械系统的作用相当于人的身体(如骨髓、手、臂和腿等)。

机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。

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机器人的机械系统的工作原理：

机器人系统实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理是：控制系统发出动作指令，控制驾驶员动作，驾驶员驱动机械系统运动，使末端操作人员在空间达到一定位置，实现一定姿态，执行一定任务。

末端操作器在空间的实际位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统将实际姿态与目标姿态进行比较，发出下一个动作指令，循环执行直到任务完成。

7. 机械基本上都有哪几个重要的部分组成的呢

机械的组成机械是机器和机构的总称。 人类为了满足生产和生活的需要， 设计和制造了类型繁多、功能各异的机器。机器是执行机械运动的装置，用来变换或能量传递、物料，如内燃机、电动机、洗衣机、机床、汽车、起重机，各种食品机械。机械的种类很多，它们的用途、性能、构造、工作原理各不相同，通常一台完整的机器包括三个基本部分： （1） 动机部分：其功能是将其他形式的能量变换为机械能（如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能）。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。 （2） 工作部分（或执行部分）：其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号，如发电机把机械能变换成为电能，轧钢机变换物料的外形，等等。 （3） 传动部分：其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为工作部分所需的运动形式、运动和动力参数。 以上三部分都必须安装在支承部件上。为了使三个基本部分协调工作，并准确、可靠地完成整体功能，必须增加控制部分和辅助部分。 所有的机器都是由许多机械零件组合而成。机械零件可分为两大类：一类是在各种机器中经常都能用到的零件，称为通用零件，如齿轮、链轮、蜗轮、螺栓、螺母等，另一类则是在特定类型的机器中才能用到的零件，称为专用零件，如内燃机的曲轴、汽轮机叶片等。根据机器功能、结构要求，某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合，成为机器中独立运动的单元，通常称为构件。构件与零件的区别在于：构件是运动的基本单元，而零件是加工单元。 机构:两个以上的构件以机架为基础,由运动副以一定方式联结形成的具有确定相对运动的构件系统. 构件:组成机构的各相对运动的单元零件:组成机器的基本单元称为零件部件:为完成同一使命在结构上组合在一起的、一套协同工作的零件总称为部件构件是机器中的运动单元，零件是制造单元。 机构由若干构件组成，各个构件之间具有确定的相对运动，并能实现运动和动力的传递。 机器和机构一样，由若干构件组成，各个构件之间具有确定的相对运动，能实现运动和动力的传递，并且能够实现机械能和其他形式能量的转换。 机器与机构的区别在于机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用功，而机构没有这种功能。 机械是机器和机构的总称。

8. 机械通常由哪几部分组成各部分起什么作用

机械通常由动机部分、工作部分、传动部分三部分构成。

一、 动机部分

动机部分的功能是将版其他形式的能量变换权为机械能（如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能）。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。

二、 工作部分

其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号，如发电机把机械能变换成为电能，轧钢机变换物料的外形等。

三、 传动部分

其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为工作部分所需的运动形式、运动和动力参数。

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主要特征

机械是一种人为的实物构件的组合。

机械各部分之间具有确定的相对运动。

机器具备机构的特征外，还必须具备第3个特征即能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能，故机器能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看，机构和机器并无区别泛称为机械。

9. 机器有哪几部分组成各部分的作用是什么

1、工业机器人的构造
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
2、工业机器人的分类
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。

10. 一个自动控制系统有哪几部分组成

自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

控制器：可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

被控对象：一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。

执行机构：使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

变送器：作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去，以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号，再传送到调节器和指示记录仪中，进行调节、指示和记录。

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自动控制系统的三大发展方向

1、现场总线控制系统

现场总线控制系统（FCS）是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络。它也被称为现场底层设备控制网络。

目前，以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。可以确定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。

2、工业PC控制系统

由于PC机的开放性，具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源，并且具有成本低的特点，基于PC（包括嵌入式PC）的工业控制系统，正以每年20%以上的速率增长，基于PC的工业控制技术成为本世纪初的主流技术之一。

3、智能管控一体化系统集成

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。

这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。