作者：刘治华 主编 王晓洁、肖献国 副主编
出版社：化学工业出版社
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机械制造自动化技术及应用试读：
前言
前 言近年来，随着中国经济的发展，制造业出现了劳动力短缺、用工成本高、技术工人队伍不稳定等问题。为应对劳动力危机，越来越多的企业开始将注意力转向提高生产过程的自动化水平，通过采用自动化加工设备、自动化的物料输送系统和机器人上下料及自动装配技术，从而减少用工，降低工人劳动强度，提高产品的质量和稳定性。就目前制造业状况而言，对于原有的工厂可以采用对既有设备进行自动化改造的方法来实现；而对于投资新建的工厂，可根据资金状况购买成熟配套的自动化制造系统或根据产品特点研发专用的自动化设备来实现。
机械制造自动化技术及应用针对机械制造的全过程，不仅包括机械制造整体方案的制订，还包括设备的布局、物料的输送与存储、控制与检测、自动装配及工业机器人等方面的内容。本书在内容编排上，既注重与工程应用实例相结合，又注重与当前科技发展的前沿相结合，着力做到各章内容相互独立，又相互衔接，以利于读者了解和掌握其基本概念和应用常识，逐步培养学生解决工程实际问题的能力。
通过学习，使学生了解机械制造自动化过程中的先进技术和装备，培养学生根据工厂实际生产状况和自动化水平，运用所学知识，进行自动化改造和设计的能力。
考虑到便于教学过程中的教与学，本书配套有相关教学资源，包括教学用PPT课件及书中部分实例的设计方案及图纸等，包括第三章最后一节实例的实物图片，相应的SolidWorks三维图；第四章最后一节实例1的视频、实例2的图片和两个实例相应的SolidWorks三维图；第五章最后一节实例的加工中心换刀视频；第六章最后一节实例的实物图、SolidWorks三维图与AutoCAD工程图；第八章最后一节实例2的伺服控制系统图、牵引力测量装置SolidWorks三维图及主要控制元器件（包括运动控制卡、力传感器、变送器、伺服电机及减速器等）的选择与介绍；第九章最后一节旋转负压机器人实例的视频和SolidWorks三维图等内容，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。
在编写过程中，我们参考了近些年出版的多种同类教材、论著、手册以及发表的相关论文，在此向有关的著作者表示衷心的感谢和诚挚的谢意。
本书由郑州大学机械工程学院刘治华任主编，王晓洁、肖献国任副主编，参加本书编写的还有王春丽。其中刘治华编写第一章、第六章、第八章及第九章并负责统稿，王晓洁编写第二章、第七章，肖献国编写第三章，王春丽编写第四章、第五章。在编写的过程中，北京航空航天大学机械学院郭伟教授对本书的编写提出了一些建设性的建议，研究生陶德岗、汤清、张天增、杨孟俭、戴骐隆等在绘图方面做了大量的工作，在此一并表示感谢！
本书由郑州大学李大磊主审，李大磊教授对本书进行了细致的审查并提出了许多宝贵意见。
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在不足之处，敬请读者与同行批评指正。编 者2018年3月第一章 概论
制造自动化技术是现代制造技术的重要组成部分，也是人类在长期的社会生产实践中不断追求的主要目标之一。随着科学技术的不断进步，自动化制造的水平也越来越高。采用自动化技术，不仅可以大大降低劳动强度，而且还可以提高产品质量，改善制造系统适应市场变化的能力，从而提高企业的市场竞争能力。
制造自动化是在制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。制造自动化的任务就是研究如何实现制造过程的自动化规划、管理、组织、控制、协调与优化，以达到产品及其制造过程的高效、优质、低耗、洁净的目标。制造自动化是当今制造科学与制造工程领域中涉及面广、研究十分活跃的方向。第一节 机械制造自动化的基本概念一、机械化与自动化
人在生产中的劳动，包括基本的体力劳动、辅助的体力劳动和脑力劳动三个部分。基本的体力劳动是指直接改变生产对象的形态、性能和位置等方面的体力劳动。辅助的体力劳动是指完成基本体力劳动所必须做的其他辅助性工作，如检验、装夹工件、操纵机器的手柄等体力劳动。脑力劳动是指决定加工方法、工作顺序、判断加工是否符合图纸技术要求、选择切削用量以及设计和技术管理工作等。
由机械及其驱动装置来完成人用双手和体力所担任的繁重的基本劳动的过程，称为机械化。例如：自动走刀代替手动走刀，称为走刀机械化；车子运输代替肩挑背扛，称为运输机械化。由人和机器构成的有机集合体就是一个机械化生产的人机系统。
人的基本劳动由机器代替的同时，人对机器的操纵、工件的装卸和检验等辅助劳动也被机器代替，并由自动控制系统或计算机代替人的部分脑力劳动的过程，称为自动化。人的基本劳动实现了机械化的同时，辅助劳动也实现了机械化，这些机械化设备再加上自动控制系统所构成的有机集合体，就是一个自动化生产系统。只有实现自动化，人才能够不受机器的束缚，而机器的生产速度和产品质量的提高也不受工人精力、体力的限制。因此，自动化生产是人类的理想方式，是生产率不断提高的有效途径。
如对于发动机箱体浇注时所采用的型芯，为了提高其表面的强度和耐高温，需要在型芯表面涂覆一层溶液，涂覆后的型芯如图1-1（a）所示。过去型芯表面溶液的涂覆是人工采用刷子刷涂的方式，不仅效率低，而且溶液散发的有毒气体还会对人体造成伤害。随着技术的发展，车间已普遍采用机械化的方式，如图1-1（b）所示。浸涂夹具上部通过钢丝绳连接于车间天车上，工人通过操纵天车将浸涂夹具移动到型芯上方后，夹持住型芯并通过天车将型芯移至浸涂箱上方进行溶液浸涂，浸涂完成后，夹具带动型芯旋转使溶液分布均匀，工人再操纵天车将型芯移放到指定位置。图1-1 型芯表面涂覆机械化
目前，一些自动化程度较高的工厂已经采用自动搬运自动浸涂装置，如图1-2所示。自动制芯机将型芯制出后，搬运机械手将型芯夹持住并根据设定的运动轨迹将型芯搬运到指定位置进行组芯，组芯完成后由另一机械手搬运至浸涂机械手抓取工作台位置。浸涂机械手水平运动移动到型芯上料工位，夹取型芯后移动到浸涂箱上方，经过上下运动和旋转运动完成浸涂，浸涂完成后将型芯放入辊子输送系统，进入下道工序。图1-2 型芯搬运与浸涂自动化
在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也自动化起来，工人所要做的工作只是对这一工序做总的操纵与监督，就称为工序自动化。
一个工艺过程（如机械加工工艺过程）通常包括若干个工序，如果每一个工序实现了工序自动化，并且把若干个工序有机地联系起来，则整个工艺过程（包括加工、工序间的检测和输送）都自动进行，而操作者仅对这一整个工艺过程做总的操纵和监控，这样就形成了某一种加工工艺的自动生产线，这一过程通常称为工艺过程自动化。
一个零部件（或产品）的制造包括若干个工艺过程，如果每个工艺过程不仅都自动化了，而且它们之间是自动地、有机地联系在一起，也就是说从原材料到最终产品的全过程都不需要人工干预，这就形成了制造过程自动化。机械制造自动化的高级阶段就是自动化车间，甚至是自动化工厂。二、制造与制造系统
制造是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。制造是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或利用客观物质工具，采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。制造也可以理解为制造企业的生产活动，即制造也是一个输入输出系统，其输入是生产要素，输出是具有使用价值的产品。制造的概念有广义和狭义之分：狭义的制造是指生产车间与物流有关的加工和装配过程，相应的系统称为狭义制造系统；广义的制造则包括市场分析、经营决策、工程设计、加工装配、质量控制、生产过程管理、销售运输、售后服务直至产品报废处理等整个产品生命周期内一系列相关联的生产活动，相应的系统称为广义制造系统。在当今的信息时代，广义制造的概念已被越来越多的人接受。
国际生产工程学会1990年将制造定义为：制造是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动工作的总称。
制造系统（ManufacturingSystem）是为了达到预定的制造目的而构造的物理或组织系统。图1-3表示制造系统及其外部环境的关系。其中，信息、原材料、能量和资金作为系统的输入，成品作为系统的主动输出，废料以及其他排放物（包括对环境的污染）作为系统的被动输出。图1-3 用黑箱方式表示制造系统
在研究制造系统时，除了要搞清楚系统与外部环境的关系外，还有它的内部组织和结构。在系统内部包括很多与制造活动有关的因素，如人员、设备、组织机构、管理方式、技术系统、资金等，简单地将这些因素相加，无法取得整体最优的效果，也不称其为系统。只有从系统的观点出发，运用系统工程的原理和技术去统筹规划各个要素，才能实现各要素之间的有机集成，使系统运行在最佳状态，以最经济有效的方式达到制造活动的目的。第二节 机械制造自动化的内容和意义一、制造自动化的内涵
制造自动化（ManufacturingAutomation）就是在广义制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。
其广义内涵可包括以下几点。
①在形式上，制造自动化有3个方面的含义：代替人的体力劳动；代替或辅助人的脑力劳动；制造系统中人、机及整个系统的协调、管理、控制和优化。
②在功能上，制造自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是制造自动化功能目标体系的一部分。制造自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。
③在范围上，制造自动化不仅涉及具体生产制造过程，而且涉及产品生命周期的各类活动——市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、生产、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）以及产品最后报废、环境处理等。
制造自动化的概念是一个动态发展过程。在“狭义制造”概念下，制造自动化的含义是生产车间内产品的机械加工和装配检验过程的自动化，包括切削加工自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件及产品清洗及检验自动化、断屑与排屑自动化、装配自动化、机器故障诊断自动化等。而在“广义制造”概念下，制造自动化则包含了产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。
制造自动化促使制造业逐渐由劳动密集型产业向技术密集型和知识密集型产业转变。制造自动化技术是制造业发展的重要标志，代表着先进制造技术的水平，也体现了一个国家科技水平的高低。二、机械制造自动化的主要内容
如前所述机械制造自动化包括狭义的机械制造过程和广义的机械制造过程，本书介绍的主要是机械加工过程以及与此关系紧密的物料储运、质量控制、装配等过程的狭义制造过程。因此机械制造过程中的自动化技术主要有：
①机械加工自动化技术，包括上下料自动化技术、装卡自动化技术、换刀自动化技术和零件检测自动化技术等。
②物料储运过程自动化技术，包含工件储运自动化技术、刀具储运自动化技术和其他物料储运自动化技术等。
③装配自动化技术，包含零部件供应自动化技术和装配过程自动化技术等。
④质量控制自动化技术，包含零件检测自动化技术、产品检测自动化和刀具检测自动化技术等。三、机械制造自动化的意义
1.提高生产率
制造系统的生产率表示在一定的时间范围内系统生产总量的大小，而系统的生产总量是与单位产品制造所花费的时间密切相关的。采用自动化技术后，不仅可以缩短直接的加工制造时间，更可以大幅度缩短产品制造过程中的各种辅助时间，从而使生产率得以提高。
2.缩短生产周期
现代制造系统所面对的产品特点是：品种不断增多，而批量却在不断减小。据统计，在机械制造企业中，单件、小批量的生产占85%左右，而大批量生产仅占15%左右。单件、小批量生产占主导地位的现象目前还在继续发展，因此可以说，传统意义上的大批量生产正在向多品种、小批量生产模式转换。据统计，在多品种、小批量生产中，被加工零件在车间内的总时间的95%被用于搬运、存放和等待加工中，在机床上的有效加工时间仅占5%。而在这5%的时间中，又只有30%的时间用于切削加工，其余70%的时间又消耗于定位、装夹和测量的辅助动作上。因此，零件在车间的总时间中，仅有1.5%是有效的切削时间。采用自动化技术的主要效益在于可以有效缩短零件98.5%的无效时间，从而有效缩短了生产周期。
3.提高产品质量
在自动化制造系统中，由于广泛采用各种高精度的加工设备和自动检测设备，减少了工人因情绪波动给产品质量带来的不利影响，因而可以有效提高产品的质量和质量的一致性。
4.提高经济效益
采用自动化制造技术，可以减少生产面积，减少直接生产工人的数量，减少废品率，因而就减少了对系统的投入。由于提高了劳动生产率，系统的产出得以增加。投入和产出之比的变化表明，采用自动化制造系统可以有效提高经济效益。
5.降低劳动强度
采用自动化技术后，机器可以完成绝大部分笨重、艰苦、烦琐甚至对人体有害的工作，从而降低了工人的劳动强度。
6.有利于产品更新
现代柔性自动化制造技术使得变更制造对象非常容易，适应的范围也较宽，十分有利于产品的更新，因而特别适合于多品种、小批量生产。
7.提高劳动者的素质
现代柔性自动化制造技术要求操作者具有较高的业务素质和严谨的工作态度，这在无形中就提高了劳动者的素质。特别是采用小组化工作方式的制造系统中，对人的素质要求更高。
8.带动相关技术的发展
实现制造自动化可以带动自动检测技术、自动化控制技术、产品设计与制造技术、系统工程技术等相关技术的发展。
9.体现一个国家的科技水平
自动化技术的发展与国家的整体科技水平有很大的关系。例如，自1870年以来，各种新的自动化制造技术和设备基本上都首先出现在美国，这与美国高度发达的科技水平密切相关。
总之，采用自动化制造技术可以大大提高企业的市场竞争能力。第三节 机械制造自动化的途径一、制造规模
制造企业的产品品种和生产批量大小是各不相同的，人们称之为制造规模。通常，可以将制造规模分为3种：大规模制造、大批量制造和多品种小批量制造。
年产量超过5000件的制造常称为大规模制造，例如标准件（螺钉、螺母、垫圈、销等）的制造、自行车的制造、汽车的制造等。大规模制造常采用组合机床生产线或自动化单机系统，通常其生产率极高，产品的一致性非常好。
年产量在500～5000件之间的制造常称为大批量制造，如大型汽车制造、大型推土机制造等均属于大批量制造。大批量制造的自动化程度和生产率较大规模制造要低，时间中多使用加工中心和柔性制造单元。
年产量在500件以下的制造常称为多品种小批量制造，如飞机制造、大型轮船制造等。二、机械制造自动化途径
产品对象（包括产品的结构、材质、重量、性能、质量等）决定着自动装置和自动化方案的内容；生产纲领的大小影响着自动化方案的完善程度、性能和效果；产品零件决定着自动化的复杂程度；设备投资和人员构成决定着自动化的水平。因此，要根据不同情况，采用不同的加工方法。
1.单件、小批量生产机械化及自动化的途径
单件生产是指单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复；例如重型机器制造、专业设备制造和新产品试制等。
据统计，在机械产品的数量中，单件生产占30%，小批量生产占50%。因此，解决单件、小批量生产的自动化有很大的意义。而在单件小批量生产中，往往辅助工时所占的比例较大。而仅从采用先进的工艺方法来缩短加工时间并不能有效地提高生产率。在这种情况下，只有使机械加工循环中各个单元动作及循环外的辅助工作实现机械化、自动化来同时减少加工时间和辅助时间，才能达到有效提高生产率的目的。因此，采用简易自动化使局部工步、工序自动化，是实现单件小批量生产自动化的有效途径，具体方法是：
①采用机械化、自动化装置，来实现零件的装卸、定位、夹紧机械化和自动化。
②实现工作地点的小型机械化和自动化，如采用自动滚道、运输机械、电动及气动工具等装置来减少辅助时间，并可降低劳动强度。
③改装或设计通用的自动机床，实现操作自动化，来完成零件加工的个别单元的动作或整个加工循环的自动化，以便提高劳动生产率和改善劳动条件。
对改装或设计的通用自动化机床，必须满足使用经济、调整方便、省时、改装方便、迅速以及自动化装置能保持机床万能性能等基本要求。
2.中等批量生产的自动化途径
中等批量生产的批量虽比较大，但产品品种并不单一。随着社会上对品种更新的需求，要求中等批量生产的自动化系统仍应具备一定的可变性，以适应产品和工艺的变换。从各国发展情况看，有以下趋势：（1）建立可变自动化生产线
在成组技术基础上实现“成批流水作业生产”。应用PLC或计算机控制的数控机床和可控主轴箱、可换刀库的组合机床，建立可变的自动线。在这种可变的自动生产线上，可以加工和装夹几种零件，既保持了自动化生产线高生产率的特点，又扩大了工艺适应性。
对可变自动化生产线的要求：
①所加工的同批零件具有结构上的相似性。
②设置“随行夹具”，解决同一机床上能装夹不同结构工件的自动化问题。这时，每一夹具的定位、夹紧是根据工件设计的。而各种夹具在机床上的连接则有相同的统一基面和固定方法。加工时，夹具连同工件一块移动，直到加工完毕，再返回原位。
③自动线上各台机床具有相应的自动换刀库，可以使加工中的换刀和调整实现自动化。
④对于生产批量大的自动化生产线，要求所设计的高生产率自动化设备对同类型零件具有一定的工艺适应性，以便在产品变更时能够迅速调整。（2）采用具有一定通用性的标准化的数控设备
对于单个的加工工序，力求设计时采用机床及刀具能迅速重调整的数控机床及加工中心。（3）设计制造各种可以组合的模块化典型部件，采用可调的组合机床及可调的环形自动线
对于箱体类零件的平面及孔加工工序，则可设计或采用具有自动换刀的数控机床或可自动更换主轴箱并带自动换刀库、自动夹具库和工件库的数控机床。这些机床都能够迅速改变加工工序内容，既可单独使用，又便于组成自动线。在设计、制造和使用各种自动的多功能机床时，应该在机床上装设各种可调的自动装料、自动卸料装置，机械手和存储、传送系统，并应逐步采用计算机来控制，以便实现机床的调整“快速化”和自动化，来尽量减少重调整时间。
3.大批量生产的自动化途径
大批量生产是指产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都是以大批量生产的方式进行的。
目前，实现大批量生产的自动化已经比较成熟，主要有以下几种途径：
①广泛地建立适于大批量生产的自动线。国内外的自动化生产线生产经验表明：自动化生产线具有很高的生产率和良好的技术经济效果。目前，大量生产的工厂已普遍采用了组合机床自动线和专用机床自动线。
②建立自动化工厂或自动化车间。大批量生产的产品品种单一、结构稳定、产量很大、具有连续流水作业和综合机械化的良好条件。因此，在自动化的基础上按先进的工艺方案建立综合自动化车间和全盘自动化工厂，是大批量生产的发展方向。目前大批量生产正向着集成化的机械制造自动化系统的方向发展。整个系统是建立在系统工程学的基础上，应用电子计算机、机器人及综合自动化生产线所建成的大型自动化制造系统。它能够实现从原材料投入经过热加工、机械加工、装配、检验到包装的物流自动化，而且也实现了生产的经营管理、技术管理等信息流的自动化和能量流的自动化。因此，常把这种大型的自动化制造系统称为全盘自动化系统。但是全盘自动化还需进一步解决许多复杂的工艺问题、管理问题和自动化的技术问题。除了在理论上需要继续加以研究外，还需要建立典型的自动化车间、自动化工厂来深入进行实验，从中探索全盘自动化生产的规律，使之不断完善。
③建立“可变的短自动线”及“复合加工”单元。采用可调的短自动线，即只包含2～4个工序的一小串加工机床建立的自动线。它短小灵活，有利于解决大批量生产的自动化生产线具有一定的可变性的问题。
④改装和更新现有老式设备，提高它们的自动化程度。把大批量生产中现有的老式设备改装或更新成专用的高效自动机，最低限度也应该是半自动机床。进行改装的方法是：可以采用安装各种机械的、电气的、液压的或气动的自动循环刀架，如程序控制刀架、转塔刀架和多刀刀架；安装各种机械化、自动化的工作台，如各种各样的机械式、气动、液压或电动的自动工作台模块；安装各种自动送料、自动夹紧、自动换刀、自动检验、自动调节加工参数的装置，自动输送装置和工业机器人等自动化的装置，来提高大量生产中各种旧有设备的自动化程度。沿着这样的途径也能有效地提高生产率，并且可以为进一步实现工艺过程自动化创造条件。第四节 机械制造自动化系统一、机械制造自动化系统的定义
广义地讲，自动化制造系统（AutomaticManufacturingSystem，AMS）是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定的自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等作为输入，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料和废料等。
从定义中可以看出，自动化制造系统具有以下五个典型组成部分。（1）具有一定技术水平和决策能力的人
现代自动化制造系统是充分发挥人的作用、人机一体化的柔性自动化制造系统。因此，系统的良好运行离不开人的参与。对于自动化程度较高的制造系统如柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，FMS），人的作用主要体现在对物料的准备和对信息流的监视和控制上，而且还体现在要更多地参与物流过程。总之，自动化制造系统对人的要求不是降低了，而是提高了，它需要具有一定技术水平和决策能力的人参与。目前流行的小组化工作方式不仅要求“全能”的操作者，还要求他们之间有良好合作精神。（2）一定范围的被加工对象
现代自动化制造系统能在一定的范围内适应被加工对象的变化，变化范围一般是在系统设计时就设定了的。现代自动化制造系统加工对象的划分一般是基于成组技术（GroupTechnology，GT）原理的。（3）信息流及其控制系统
自动化制造系统的信息流控制着物流过程，也控制产品的制造质量。系统的自动化程度、柔性程度以及与其他系统的集成程度都与信息流控制系统密切相关，应特别注意提高它的控制水平。（4）能量流及其控制系统
能量流为物流过程提供能量，以维持系统的运行。在供给系统的能量中，一部分能量用来维持系统运行，做了有用功；另一部分能量则以摩擦和传送过程的损耗等形式消耗掉，并对系统产生各种有害效果。所以，在制造系统设计过程中，要格外注意能量流系统的设计，以优化利用能源。（5）物料流及物料处理系统
物料流及物料处理系统是自动化制造系统的主要运作形式，该系统在人的帮助下或自动地将原材料转化成最终产品。一般地讲，物料流及物料处理系统包括各种自动化或非自动化的物料储运设备、工具储运设备、加工设备、检测设备、清洗设备、热处理设备、装配设备、控制装置和其他辅助设备等。各种物流设备的选择、布局及设计是自动化制造系统规划的重要内容。二、机械制造自动化系统的构成
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化系统主要由以下四个部分构成：
①加工系统，即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量的自动化设备与装置；
②工件支撑系统，即能完成工件输送、搬运以及存储功能的工件供给装置；
③刀具支撑系统，即包括刀具的装配、输送、交换和存储装置以及刀具的预调和管理系统；
④控制与管理系统，即对制造过程进行监控、检测、协调与管理的系统。三、机械制造自动化系统的分类
对机械制造自动化的分类目前还没有统一的方式。综合国内外各种资料，大致可按下面几种方式来进行分类：
①按制造过程分：毛坯制备过程自动化、热处理过程自动化、储运过程自动化、机械加工过程自动化、装配过程自动化、辅助过程自动化、质量检测过程自动化和系统控制过程自动化。
②按设备分：局部动作自动化、单机自动化、刚性自动化、刚性综合自动化系统、柔性制造单元、柔性制造系统。
③按控制方式分：机械控制自动化、机电液控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化、智能控制自动化。
④按生产批量分：大批量生产自动化、中等批量生产自动化、单件小批量生产自动化。第五节 机械制造自动化的现状及发展一、机械制造自动化的发展里程及现状
自从18世纪中叶瓦特发明蒸汽机而引发工业革命以来，制造自动化技术就伴随着机械化开始得到迅速发展。从其发展历程看，制造自动化技术大约经历了5个发展阶段，如图1-4所示。图1-4 自动化制造技术的发展
第1阶段：1870～1952年，采用纯机械控制和电液控制的刚性自动化单机和生产线得到长足发展。如1870年美国发明了自动制造螺钉的机器，继而于1895年发明了多轴自动车床，它们都属于典型的单机自动化系统，都是采用纯机械方式控制的。1924年第一条采用流水作业的机械加工自动线在英国的Morris汽车公司出现，1935年苏联研制成功第一条汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现使得制造自动化技术由单机自动化转向更高级形式的自动化系统。在第二次世界大战前后，位于美国底特律的福特汽车公司大量采用自动化生产线，使汽车生产的生产率成倍提高，汽车的成本大幅度降低，汽车的质量也得到明显改善。随后，西方其他工业化国家、苏联以及日本都开始广泛采用制造自动化技术和系统，使这种形式的制造自动化系统得到迅速普及，其技术也日趋完善，它在生产实践中的应用也达到高峰。尽管这种形式的制造自动化系统仅适合于像汽车这样的大批生产，但它对于人类社会的发展却起到了巨大的推动作用。值得注意的是，在此期间，苏联于1946年提出的成组生产工艺的思想，对制造自动化系统的发展具有极其重要的意义。直到目前，成组技术仍然是制造自动化系统赖以生存和发展的主要技术基础之一。
第2阶段：1952～1967年，数控（NumericalControl，NC）技术和工业机器人技术，特别是单机数控得到飞速发展。数控技术的出现是制造自动化技术发展史上的一个里程碑。它对多品种、小批量生产的自动化意义重大，几乎是目前经济性实现小批量生产自动化的唯一实用技术。第一台数控机床于1952年在美国的麻省理工学院研制成功，它一出现，立即得到人们的普遍重视，从1956年开始就逐渐在中、小批量生产中得到使用。1953年，麻省理工学院又成功开发出了著名的数控加工自动编程语言，为数控加工技术的发展奠定了基础。1958年，第一台具有自动换刀装置和刀库的数控机床即加工中心（MachiningCenter，MC）在美国研制成功，进一步提高了数控机床的自动化程度。第一台工业机器人于1959年出现于美国。最早的工业机器人是极坐标式的，它的出现对制造自动化技术具有很大的意义。工业机器人不但是制造自动化系统中不可缺少的自动化设备，它本身也可单独工作，自动进行装配、焊接、喷漆、热处理等工作。1960年，美国成功研制出了自适应控制机床，使机床具有了一定的智能色彩，可以有效提高加工质量。1961年在美国出现的计算机控制的碳电阻制造自动化系统，可以称为计算机辅助制造（CAM）的雏形。1962年和1963年在美国又相继出现了圆柱坐标式工业机器人和计算机辅助设计（CAD）及绘图系统，后者为自动化设计以及设计与制造之间的集成奠定了基础。1965年出现的计算机数控（CNC）机床具有很重要的意义，因为它的出现为实现更高级别的制造自动化系统扫清了技术障碍。
第3阶段：1967～1983年，是以数控机床和工业机器人组成的柔性制造自动化系统得到飞速发展的时期。1967年英国的Molins公司成功研制出了计算机控制6台数控机床的可变制造系统，这个系统被称为最早的柔性制造系统，它的出现成功地解决了多品种、小批量复杂零件生产的自动化及降低成本和提高效率的问题。同一年，美国的Sundstand公司和日本国铁大宫工厂也相继成功研制出了计算机控制的数控系统。1969年日本研制出按成组加工原则的IKEGAI可变加工系统，1969年美国又研制出工业机器人操作的焊接自动线。随着工业机器人技术和数控技术的发展和成熟，20世纪70年代初出现了小型制造自动化系统即柔性制造单元。柔性制造单元和柔性制造系统到目前仍是制造自动化的最高级形式，即自动化程度最高并且实用的系统。1980年日本建成面向多品种、小批量生产的无人化机械制造厂——富士工厂。从原材料到外购件入库、搬运、加工、成品入库等，除装配以外的其他工序均完全实现自动化。20世纪80年代初期还建成了一个由机器人进行装配的全自动化电机制造厂和一个规模庞大的利用激光加工的综合柔性制造系统。需要指出的是，这种无人自动化工厂的努力却是不成功的，原因并不在于技术，而主要在于它的经济性太差，并忽略了人在制造系统中的核心作用。
第4阶段：1983～2013年，制造自动化系统的主要发展是计算机集成制造系统（ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS），并在较长的一段时间内与智能制造的发展并存。CIMS是由美国人约瑟夫·哈林顿博士于1973年首次提出的概念，其基本思想是借助于计算机技术、现代系统管理技术、现代制造技术、信息技术、自动化技术和系统工程技术，将制造过程中有关的人、技术和经营管理三要素有机集成，通过信息共享以及信息流与物流的有机集成实现系统的优化运行。所以说，CIMS技术是集管理、技术、质量保证和制造自动化为一体的广义制造自动化系统。CIMS的概念刚开始提出时，并没有受到人们的重视，直到20世纪80年代初，人们才意识到CIMS的重要性，于是世界各国纷纷开始研究并实施CIMS。1983年11月ProductionEngineering刊登了一篇关于计算机集成制造的文章，介绍了美国通用汽车公司GM的一个汽车车体制造的CIMS技术。可以说，20世纪80年代是CIMS技术发展的黄金时代。早期人们对CIMS的认识是全盘自动化的无人工厂，忽视了人的主导作用，国外也确实有些CIMS工程是按照无人化工厂来设计和实施的。但是随着对CIMS认识的不断深入，更多的人对CIMS技术作了重新思考，认为实施CIMS应充分发挥人的主观能动性，将人集成进整个系统，这才是CIMS的正确发展道路。于是，从20世纪90年代以来，CIMS的概念发生了巨大变化，开始提出以人为中心的CIMS的思想，并将并行工程、精益生产、敏捷制造、智能制造和企业重组等新思想、新模式引入CIMS，进一步提出了第二代CIMS的观念。可以认为，CIMS的哲理还会不断发展和完善。
第5阶段：从2013年至今，制造自动化系统的主要发展趋势是智能制造（IntelligentManufacturing，IM）和智能化制造系统（IntelligentManufacturingSystem，IMS），并被认为是信息时代制造业发展的必然趋势。智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术（IntelligentManufacturingTechnology，IMT）为基础组成的系统叫作智能制造系统。自20世纪80年代智能制造提出以来，世界各国都对智能制造系统进行了各种研究，首先是对智能制造技术的研究，然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化，智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的，随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目，并联合美国、加拿大、澳大利亚等国一起意图解决当时柔性制造系统和计算机集成制造系统存在的局限。随后各主要国家都相继展开了智能制造的研究，其中具有代表性的主要有2013年4月德国推出的以智能制造为主导的“工业4.0”计划和2014年4月美国提出的“工业互联网”。中国政府在2015年推出了“中国制造2025”战略，同时又提出“互联网+”行动计划，大力发展工业“互联网+”，紧接着在2016年年底又出台了《智能制造发展规划（2016—2020年）》。目前世界各国对智能制造的认识与研究还处于初级起步阶段，许多构思与设想还只是停留在理论阶段，但智能制造在某些领域已经得到了初步的应用。德国在提出“工业4.0”后开展了很多相关技术的研究工作，并取得了一定的成效。
我国第一条机械加工自动线于1956年投入使用，是用来加工汽车发动机气缸体端面孔的组合机床自动线。第一条加工环套类零件的自动线是1959年建成的加工轴承内外环的自动线。第一条加工轴类零件的自动线是1969年建成的加工电机转子轴的自动线。1964年以后不到10年的时间，我国机床行业就为第二汽车制造厂（即现在的东风汽车集团公司）提供了57条自动线和8000多台自动化设备，表明我国提供制造自动化系统的能力有了很大的发展。到1985年年底，我国生产的数控机床的品种已达50余种，并远销国外。我国生产的数控机床虽然有了长足的发展，但存在着技术水平低、性能不稳定等问题，远远不能满足国内用户的需求。因此，国家每年还要花大量的宝贵外汇进口数控系统和数控机床。我国于1984年成功研制出了两个制造单元，第一个柔性制造系统于1986年投入运行，用于加工伺服电机零件。1987年以后，我国陆续从国外引进10余套柔性制造系统，也自行研制了我们自己的柔性制造系统。在这些柔性制造系统中，有些应用得很好，充分发挥了它的效益，而有些系统却利用率不高，造成资源的极大浪费。我国工业机器人的研究始于20世纪70年代初，自从1986年国家执行“863”高科技发展计划将机器人列为自动化领域的一个主题后，我国机器人技术得到很快的发展，已成功研制出了喷漆、焊接、搬运、能前后左右步行、能爬墙、能上下台阶、能在水下作业的多种类型的机器人。自从1986年“863”计划起，作为自动化领域的主题之一，CIMS在我国的研究和推广应用得到了迅速的发展。单元应用技术也取得了一批研究和应用成果，有些实施CIMS的企业也取得了一些经济和社会效益。到目前，我国已在清华大学建成国家CIMS工程研究中心，在一些著名大学和研究单位建立了7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心，在国家立项实施CIMS的企业已达数百家。1994年清华大学荣获美国制造工程师协会SME颁布的CIMS研究“大学领先奖”，1995年北京第一机床厂荣获SME颁发的“工业领先奖”。上述成果的取得，使我国在CIMS等高水平的制造自动化系统与技术的研究和应用方面积累了经验，并为其发展奠定了基础。二、机械制造自动化的发展趋势
随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步，先进的生产模式对自动化系统及技术提出了多种不同的要求，这些要求也同时代表了机械制造自动化技术将向柔性化、智能化、网络化、虚拟化、微型化、光机电一体化、绿色化方向的发展趋势。
1.柔性化
目前机械制造业对机械自动化的加工设备有很高的要求，设备的柔性越好对加工产品的转换越灵活。这项技术是由软件来操控的，操作时只需调整相应的程序和极少数的器具。它的特点是既方便又快捷、加工精度高、加工质量稳定，符合当下产品的需求量、产品种类增多、更新换代加快、产品质量提高、使用寿命周期缩短的发展要求。高速度的加工程序可以提高加工效率，降低能源的消耗，降低生产成本。
2.智能化
所谓“智能化”，是指机械自动化技术在相关技术的革新和推动下，将进一步向着模拟人脑思维和人类生产的方向，实现经济效益和社会效益相统一。智能化是机械制造以及自动化发展的主要趋势，机械制造企业的需求和客观条件是现代自动化技术在机械制造中发展的主要依据，而自动化技术也是机械制造企业实现经济效益的主要技术手段。所以，随着技术的不断更新和进步，智能化理念越来越受到重视，而且智能化技术可以通过人工智能模拟，使机械制造控制系统和控制中心操作通过生理学、心理学和运筹学知识进行智能化改造。这些自动化控制系统可以根据生产信息和程序，自主地进行编程，甚至实现对话功能，并且通过智能化系统对信息进行分析判断，最终实现生产过程。这个过程取代了人脑判断和操作，而且决策速度更快，精准性更高，对于机械制造来说不仅提高了工作效率，而且对于产品的质量稳定性也非常有利。
3.网络化
随着互联网技术的普及应用，社会各个领域均依托互联网技术进行了技术革新，作为机械制造类企业而言，同样应当把握互联网技术这一契机，将之应用到自动化技术之中，以此实现对设备运行工作情况的即时监视，同时能够依托远程操作的方式，实现对产品制造流程的实时管理，对于设备在工作运行中出现的故障或者问题，能够第一时间发现并组织技术人员进行介入。还有就是，通过互联网技术搭建设备监视系统，能够实现对人工生产造成的误差的最大程度控制，进而确保产品的制造处于最优状态。除此之外，依托互联网技术的应用，将使后台操作人员能够通过音频、视频等现代信息技术实现对产品制造过程中相关技术参数变动情况的即时掌握，进而确保产品制造的质量达到相关质量标准。
4.虚拟化
机械制造企业开发新产品时，从设计到实验再到最终的生产销售，需要经过复杂烦琐的过程，且在这一过程中，往往需要耗费大量的人力、物力及财力，若是产品经过实验无法投入生产，则前面所做的努力都白白耗费，导致资源大量浪费，并延缓企业的发展速度。机械制造自动化技术与计算机技术的结合，使虚拟实验成为现实，工作人员可以通过虚拟实验，对新产品的实验过程等进行模拟，以模拟操作代替人们大量的工作，从而节省时间及资源，提升机械设计效率及创新能力。同时，计算机技术的运用，也为工作人员提供了信息快速传递、共享的重要途径，工作人员也完全可以通过网络，对机械制造过程进行远程控制监控，分割出不同空间且双方还能够无障碍地沟通、交流、合作，从而大大提升工作效率。这也使机械制造自动化技术迈向了虚拟化的发展方向。
5.微型化
机械自动化中的微型化，一方面是机械设备的微型化，另一方面是产品的微型化。其中，现代社会对于机械制造的要求逐渐提高，机械制造行业的机械也呈缩小趋势，这就要求机械的内部结构要进行更新和改良，使机械内部结构部件更加精密，功能性更强，从而使小体积的部件替代传统的大体积机械部件，进而实现机械整体体积的缩小。这就使得机械能够更加灵活地运转，而小体积机械对于降低能源消耗也有着明显的促进作用；另外，微米技术和纳米技术日趋成熟，其应用到机械制造中，减小了产品的体积，很大程度上节省了原料成本。而且，这些技术使产品的结构更复杂，针对一些安装难度很高的生产工程非常有效。
6.光机电一体化
所谓光机电一体化，就是光学、计算机、微电子三方面技术的有效结合。通过在机械制造自动化技术中，融入传感检测、激光、光能驱动等几项技术，能够有效提升所生产产品的附加值，并提升机械制造效率，且现代化的机械化设备，已经基本无法离开这项一体化技术。因而，光机电一体化也是机械制造自动化技术的重要发展方向之一。
7.绿色化
随着我国“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念的提出，未来我国机械自动化同样需要走“绿色发展”的道路，即在实现机械自动化技术革新的同时兼顾环境保护，将环境保护与机械自动化发展有机结合起来，这将成为未来我国机械自动化发展的鲜明特征之一。为此，未来我国机械自动化的发展要积极以相关技术革新为基础，无论是制造材料、产品设计、产品销售等，都应遵循绿色环保原则，保证产品能够回收再利用，提升资源的利用率及回收率，尽可能地减少机械制造对环境的不利影响，在环保的前提下，获取更多经济利益。复习思考题
1-1 试述机械化与自动化的概念与区别，并举例说明。
1-2 试述制造及制造系统的概念。
1-3 试述机械制造自动化的内容与意义。
1-4 不同生产批量的情况下，实现自动化的途径有哪些？
1-5 机械制造自动化的类型有哪些？
1-6 机械制造自动化经历了哪几个发展阶段？各有何特点？
1-7 试述机械制造自动化的主要发展趋势。第二章 自动化制造系统技术方案
自动化制造系统技术方案的制订是在综合考虑被加工零件种类、批量、年生产纲领和零件工艺特点的基础上，结合工厂实际条件，包括工厂技术条件、资金情况、人员构成、任务周期、设备状况等约束条件，建立生产管理系统方案。本章简要介绍了自动化制造系统技术方案所包括的内容，给出了制订自动化制造系统技术方案注意的问题，进行了自动化加工工艺方案的技术经济分析。第一节 自动化制造系统技术方案的制订一、自动化制造系统技术方案内容
①根据加工对象的工艺分析，确定加工工艺方案内容，包括加工工艺、相应的工装夹具和加工设备等。
②根据年生产纲领，核算生产能力，确定加工设备品种、规格及数量配置。
③按工艺要求、加工设备及控制系统性能特点，对国内外市场可供选择的工件输送装置的市场情况和性能价格状况进行分析，最后确定工件输送及管理系统方案。
④按工艺要求、加工设备及刀具更换的要求，对国内外市场可供选择的刀具更换装置的类型作综合分析，最后确定出刀具输送更换及管理系统方案。
⑤按自动化制造系统目标、工艺方案的要求，确定必要的清洗、测量、切削液的回收、切屑处理及其他特殊处理设备的配置。
⑥根据自动化制造系统目标和系统功能需求，结合计算机市场可供选择的机型及其性能价格状况、本企业已有资源及基础条件等因素，综合分析确定系统控制结构及配置方案。
⑦根据自动化制造系统的规模、企业生产管理基础水平及发展目标，综合分析确定出数据管理系统方案。如果企业准备进一步推广应用CIMS技术，则统筹规划配置商用数据库管理系统是合理的，也是必要的。
⑧根据控制系统的结构形式、自动化制造系统的规模及企业技术发展目标，综合分析确定通信网络方案。二、确定自动化制造系统的技术方案时需要注意的问题
1.自动化制造系统方案必须结合工厂实际，适合我国国情
在规划和实施自动化制造系统过程中，必须结合工厂实际情况，与国内自动化发展水平相适应。就我国制造业的整体水平来看，我国仍处于工业化进程中，与工业发达国家还有较大差距，主要表现在：
①自动化程度较低。工业发达国家已普及制造自动化技术，并朝着以计算机控制的柔性化、集成化、智能化为特征的更高层次的自动化阶段发展，而我国制造企业的自动化水平相对较低。
②企业管理方式落后。一些工业发达国家已十分普遍地应用了企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning，ERP）、准时生产（Just-In-Time，JIT）等现代管理技术和系统，进入了广泛应用计算机辅助生产管理的阶段。同时，各种新的生产模式、组织与管理方式不断涌现，出现了诸如并行工程、精益生产、敏捷制造等新模式。而我国大多数企业尚未建立起现代科学管理体系，全面实施计算机辅助生产管理的企业更少。在这种管理现状下，采用自动化制造系统经常会遇到基础数据标准化程度低、数据残缺不全等问题。
③职工素质急需提高。一些企业的职工，甚至高层管理人员在普及现代高科技和管理技术时思想观念还较陈旧。
以上是影响采用自动化制造系统的不利因素。因此，规划自动化制造系统时，必须扬长避短，采用适合国情和厂情的战略和措施。
2.始终保持需求驱动、效益驱动的原则
采用自动化制造只有真正解决企业的“瓶颈”问题，使企业收到实效，才会有生命力。
3.加强关键技术的攻关和突破
在自动化制造系统实施过程中必然会遇到许多技术问题，在这种情况下要集中优势兵力突破关键技术，才能使系统获得成功。
4.重视管理
既要重视管理体制对自动化制造系统实施的影响，也要加强对实施自动化制造系统工程本身的管理。只有二者兼顾，自动化制造系统的实施才会成功。
5.注重系统集成效益
如果企业还要发展应用CIMS，那么自动化制造系统只是CIMS的一个子系统，除了自动化制造系统本身优化外，CIMS的总体效益最优才是最终目标。
6.注重教育与人才培训
采用自动化制造系统技术要有雄厚的人力资源作为保障，因此，只有重视教育，加强对工程技术人员及管理人才的培训，才能使自动化制造系统充分发挥应有的作用。第二节 自动化加工工艺方案涉及的主要问题一、自动化加工工艺的基本内容与特点
1.自动化加工工艺方案的基本内容
随着机械加工自动化程度的发展，自动化加工的工艺范围也在不断扩大，自动化加工工艺的基本内容包括大部分切削加工，如车削、钻削、滚压加工等；还有部分非切削加工，如自动检测、自动装配等工艺内容。
2.自动化加工工艺方案的特点
①自动化加工中的毛坯精度比普通加工要求高，并且在结构工艺性上要考虑适应自动化加工的需要；
②自动化加工的生产率比采用万能机床的普通加工一般要高几倍至几十倍；
③自动化加工中的工件加工精度稳定，受人为影响因素小；
④自动化加工系统中切削用量的选择，以及刀具尺寸控制系统的使用，是以保证加工精度、满足一定的刀具耐用度、提高劳动生产率为目的的；
⑤在多品种小批量的自动化加工中，在工艺方案上考虑以成组技术为基础，充分发挥数控机床等柔性加工设备在适应加工品种改变方面的优势。二、实现加工自动化的要求
加工过程自动化的设计和实施应达到以下要求：
1.提高劳动生产率
提高劳动生产率是评价加工过程自动化是否优于常规生产的基本标准，而最大生产率是建立在产品的制造单件时间最少和劳动量最小的基础上的。
2.稳定和提高产品质量
产品质量的好坏，是评价产品本身和自动加工系统是否具有使用价值的重要标准。产品质量的稳定和提高是建立在自动加工、自动检验、自动调节、自动适应控制和自动装配水平的基础上的。
3.降低产品成本和提高经济效益
产品成本的降低，不仅能减轻用户的负担，而且能提高产品的市场竞争力，而经济效益的增加才能使工厂获得更多的利润，积累资金和扩大再生产。
4.改善劳动条件和实现文明生产
采用自动化加工必须符合减轻工人劳动强度、改善职工劳动条件、实现文明生产和安全生产的标准。
5.适应多品种生产的可变性及提高工艺适应性程度
随着生产技术的发展，人们对设备的使用性能和品种的要求有所提高，产品更新换代加快，因此自动化加工设备应具有足够的可变性和产品更新后的适应性。三、成组技术在自动化加工中的应用
成组技术（GroupTechnology，GT）就是将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似性准则（分类系统）分类归类，并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。成组技术是通过对零件之间客观存在的相似性进行标识，按相似性准则将零件分类来达到上述目的的。零件的工艺相似性包括装夹、工艺过程和测量方式的相似性。
在上述条件下，零件加工就可以采用该组零件的典型工艺过程，成组可调工艺装备（刀具、夹具和量具）来进行，不必设计单独零件的工艺过程和专用工艺装备，从而显著减少了生产准备时间和准备费用，也减少了重新调整的时间。
采用成组技术不仅可使工件按流水作业方式生产，且工位间的材料运输和等待时间，以及费用都可以减少，并简化了计划调度工作。在流水生产条件下，显然易于实现自动化，从而提高了生产率，降低了成本。
必须指出的是在成组加工条件下，形状、尺寸及工艺路线相似的零件，合在一组在同一批中制造，有时会出现某些零件会早于或迟于计划日期完成，从而使零件库存费用增加，但这个缺点，在制成全部成品时，就可能排除。
1.成组技术在产品设计中的应用
通过成组技术将设计信息重复使用，不仅能显著缩短设计周期和减少设计工作量，同时还为制造信息的重复使用创造了条件。
成组技术在产品设计中的应用，不仅是零件图的重复使用，其意义更深远的是为产品设计标准化明确了方向，提供了方法和手段，并可获得巨大的经济效益。以成组技术为基础的标准化是促进产品零部件通用化、系列化、规格化和模块化的杠杆，其目的是：
①产品零件的简化，用较少的零件满足多样化的需求。
②零件设计信息的多次重复使用。
③零件设计为零件制造的标准化和简化创造了前提。
根据不同情况，可以将零件标准化分成零件主要尺寸的标准化、零件中功能要素配置的标准化、零件基本形状标准化、零件功能要素标准化以至整个零件是标准件等不同的等级，按实际需要加以利用，进一步在设计标准化的基础上实现工艺标准化。
2.成组技术在车间设备布置中的应用
中小批生产中采用的传统“机群式”设备布置形式，由于物料运送路线的混乱状态，增加了管理的困难，如果按零件组（族）组织成组生产，并建立成组单元，机床就可以布置为“成组单元”形式，如图2-1所示。这样物料流动直接从一台机床到另一台机床，不需要返回，既方便管理，又可将物料搬运工作简化，并将运送工作量降至最低。图2-1 按“成组单元”形式布置机床L—车床；M—铣床；D—铣床；G—磨床；A—装配
3.成组调整和成组夹具
回转体零件实现成组工艺的基本原则是调整的统一。如在多工位机床上加工时（如转塔车床、自动车床），调整的统一是夹具和刀具附件的统一，即在相同条件下用同一套刀具及附件加工一组或几个组的零件。由于回转体零件所使用的夹具形式和结构差别不大，较易做到统一，因此，用同一套刀具及其附件是实现回转体零件成组工艺的
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