现代机械制造技术1..ppt

柔 性 制 造 技 术 目 录 1、柔性制造系统的组成、原理 柔性制造系统的定义 根据“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。 美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统”。 更直观的定义是：柔性制造系统是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。 我国FMS的研究状况 我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。 1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。我国第一套FMS系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1），用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV（自动导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据分析它的投资回收期约为两年半。 1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、日本进口了国内第一批FMS。 1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。 1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的JCS-FMS-2系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主开发FMS系统的实力。 近几年来，国内一些经济实力比较雄厚的工厂（北京第一机床厂，上海第二纺织机械厂，天津减速机总厂，山西经纬纺织机械厂等），为实施CIMS，又进口了一些国外的FMS系统。 柔性制造系统组成 综上所述，各种定义的描述方法虽然有所不同，但都反映了FMS应具备以下特点： 硬件组成： （1）两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备等。 （2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等。 （3）一套计算机控制系统及信息通信网络。 软件组成： （1）FMS的运行控制系统 （2）FMS的质量保证系统 （3）FMS的数据管理和通信网络系统 2、柔性制造系统的类型、应用 FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要考虑系统的可靠性和机床的负荷率。因此，就产生了三种类型的FMS： FMS 机床配置形式与特征比较 FMS 机床配置形式 配备可互相替换机床的FMS 这一类FMS采用多个同构的或可互相替换的机床构成FMS。例如，由八台加工中心、一个贮料系统和一条往复式物料运输线及计算机控制设备构成FMS。 在该类系统中，工件可以被送到适合加工它的任一台加工中心上；由计算机根据各台机床任务量和状态对机床分配加工零件，每台机床都有自动换刀装置，并可完成部分或全部加工工序。 此类FMS的最大优点是当设备发生故障时系统只须局部停机即可，但由于机床种类单一，可能会造成加工能力不足或造价过高。 配备互补机床的FMS 这一类FMS通过物料运储系统将数台不同的NC机床连接起来，使不同机床的工艺加工能力可以互补。 工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一个工作站到另一工作站，按顺序加工，每台机床所完成的工序数取决于工件的设计和机加工艺，不同的零件可采用不同的机床加工。 这类FMS比较经济，且加工能力互补，但一旦设备出现故障可能因影响到系统的加工能力而造成系统停机。可采用后备机床弥补这一不足。 混合式FMS 这在一个FMS中包含不同类的机床，但每一类机床又都有多台机床存在。 在实际使用中，很少有前两类FMS，通常采用两类的综合方式，即在一个FMS中包含不同类的机床，但每一类机床又都有多台机床存在。这样，不同类机床可相互互补加工能力，又可避免因单台设备故障造成系统瘫痪。只是在系统控制上更加复杂一些。 不同类型的柔性制造设备 柔性制造模块（FMM）相当于功能齐全的加工中心。 柔性制造单元（FMC）小型FMS，由1-2台机床组成