先进制造技术课件amt-5柔性51.pptx

1 第4章 制造自动化技术 Manufacturing Automation Technology 2 柔性制造技术（FMT——Flexible Manufacturing Technology）是自动化制造系统的基本单元技术。主要用于多品种小批量或变批量生产，对各种不同形状的加工对象进行有效地且适应性地转化为成品，是集数控技术、计算机技术、机器人技术、现代管理技术为一体的现代制造技术。具有先进性，柔性化、自动化、效率高的制造技术。 柔性——指制造系统能够适应产品变化的能力。 4.4.1 FMS的定义与特征 3 由一个传输系统联接起来的一些设备(通常是具有自动换刀装置的加工中心机床)组成，传输装置把工件放在托盘或其他联接装置上送到各加工设备，加工设备和传输系统在中央计算机控制下，使工件加工准确、迅速和自动化。 ◆美国国家标准局定义： ◆日本国际贸易与工业部定义： ◆北京机械工业自动化研究所 定义： 4.4.1 FMS的定义与特征 由2台或更多NC机床组成的系统，这些机床与自动物料管理设备一一连接，在计算机或类似设备控制下完成自动加工或处理操作，从而可加工多个不同形状和尺寸的工件。 将自动化生产系统从少品种大批量生产型转向多品种生产型的柔性化系统。 4 柔性制造系统（FMS）是由数控加工设备、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。它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进行调整，适用于多品种、中小批量生产。 柔性制造系统是柔性制造技术的主要应用形式。 4.4.1 FMS的定义与特征 5 4.4.2 柔性制造系统的组成 6 7 高柔性 高效率 高度自动化 ◆柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输送系统，把若干台设备联系起来，形成没有固定加工顺序和节拍的自动化制造系统。它在加工完一批某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向另一种工件转换。其主要特征是： 4.4.1 FMS的定义与特征 设备柔性、工艺柔性、产品柔性、工序柔性、运行柔性、批量柔性、扩展柔性、生产柔性。     FMS正是将“柔性”和“自动”两者结合。 8 柔性制造系统组成 9 4.4.2 柔性制造系统的分类 ◆柔性制造单元（FMC） 这是一种简单的柔性制造系统，通常由加工中心（MC）与自动交换工件（托盘站和工件交换台）的装置所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。图4-31所示为一柔性制造单元的示意图。 10 4.4.2 柔性制造系统的分类 ◆柔性制造系统（FMS） 较大的柔性制造系统有两个以上柔性制造单元或多台数控机床、加工中心组成，并用一个物料输送系统将机床联系起来。工件被装在夹具和托盘上，自动的按加工顺序在机床间逐个输送。 ◆柔性生产线（FTL） 在零件生产批量较大而品种较少的情况下，柔性制造系统的机床可以完全按照工件加工顺序排列成生产线的形式，这种生产线与传统的刚性生产线的不同之处在于能同时或依次加工少量不同的零件。当零件更换时，其生产节拍可作相应的调整。各机床的主轴箱也可自动进行调整。这种生产线称为柔性生产线。 11 4.4.3 柔性制造系统的特点与应用 12 4.4.3 柔性制造系统的特点与应用 FMS特点 ◆以GT为基础 —— ◆具有较大柔性 —— ◆高度自动化 —— ◆控制与管理相结合——可自动实现系统内的计划、调度 13 FMS 对机床的要求 1 工序集中 2 控制功能强、柔性好 3 具有通信接口 4 高刚度、高精度、高速度 5 其它要求 a) 使用经济性好 b) 操作性、可靠性、维修性好 c) 自保护性、自维护性好 d) 对环境的适应性与保护性好 e) 技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清楚，机床外形、颜色美观且与系统协调。 4.4.4 FMS的加工系统 14 FMS 加工系统的配置 FMS的加工对象 1) 棱柱体类（包括箱体形、平板形） 2) 回转体类（长轴形、盘套形） 对加工系统而言，通常用于加工棱柱体类工件的FMS由立、卧式加工中心，数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等）和托盘交换器等构成；用于加工回转体类工件的FMS由数控车床、车削中心、数控组合机床和上下料机械手或机器人及棒料输送装置等构成。 当所选定零件组的全部工序可以被一种机床独立完成时，FMS可以只配置数量足够的相同型号机床，这些机床之间是可以相互代替的。 1 互替式（并联） 2 互补式（串联） 3.混合式（并串联） 当所选定零件组的全部工序不能被一种机床独立完成时，FMS需要配置几种不同型号的机床，各自完成特定的工作，这些机床之间是互相补充的，不能相互替代。 4.4.4 FMS的