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1、柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System),英文缩写为FMS。编辑摘要目录1 科技名词定义 2 名词解释 3 发展概况 4 工艺说明 5 关键技术 1 科技名词定义 2 名词解释 3 发展概况 4 工艺说明 5 关键技术 6 制造方法 7 发展趋势 柔性制造系统 - 科技名词定义 中文名称:柔性制造系统 英文名称:flexible manufacturing system;FMS 定义:在成组技术的基础上,以多台(种)数控机床或数组柔性制造单元为核心,通过自动化
2、物流系统将其联接,统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理,组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。 所属学科:机械工程(一级学科);切削加工工艺与设备( 级学科);自动化制造系统( 级学科) 由 科学技术名词 定 定 柔性制造系统 - 名词解释柔性制造系统 称 ,是一组数控机床和其 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 机 的 。柔性制造系统由加工、物流、信息流 系统组成。柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System),英文缩写为FMS
3、。FMS的工艺基础是成组技术, 成组的加工对象 定工艺过程, 相适应的数控加工设备和工件、工 物料的储运系统,由计算机进行控制,能自动 一定 多种工件的成批currency1生产(“ 柔性),能fifl 变产品以 。 FMS 加工制造和生产管理”种能,能 flcurrency1生产 。FMS的工艺在,以 制造、机械加工、 和量 。80 中 的FMS, 切削加工, 和 接的。 FMS的主要技术 是:能 要,fi 所 件的加工,fi生产, 和在制品的 量,相应的流动 量,缩 生产 ;currency1设备的 ,设备数量和 ;接动,在 管 件 夜24小fi的连续无化生产;currency1产品量的一
4、致性。 没 固定加工顺序和生产节拍,适应多品种小批量生产的机械制造系统。英文缩写FMS。FMS的工艺基础是成组技术, 成组的加工对象 定工艺过程, 相适应的数控机床或工件、工 物料储运系统。柔性制造系统以计算机为核心进行系统管理, 无搬运车进行工件传送, 数控技术自动化加工, 机器进行自动卸, 监视切削状态和精度、诊和复原 能,还能在一定 完成一种 件加工到另一种件加工的自动转换。柔性制造系统 - 发展概况 柔性制造系统20世纪50 ,为了currency1生产 ,适 批量生产的组 机床和刚性自动线 专 设备得到很发展。60 ,随着小批量currency1精度加工产品的增加,数控机床和加工中心
5、进 了鼎盛fi 。 70 起,中小批量多品种的生产成为制造工 的生产特征。随着科学技术的发展和产品更新换 速度的加快,中小批量产品的比例还 进一步增的趋势。这种情况迫 们研制以适应中小批量多品种生产为主要目标的柔性制造系统。1963美 研制成加工多种柴油机 件的数控自动线。1967英 莫林 司首次出完 的柔性制造系统的概念,介绍了Molin-24系统的构想。随后苏联、日 、联邦德 相继研究出这类系统,如苏联 1983 了加工轴类 件的柔性制造系统和设计制造 自动化系统。1967,英 莫林斯 司首次根据威廉森出的FMS基 概念,研制了系统24”。其主要设备是六台模块化 构的多工序数控机床,目标是
6、在无 管 件 , 夜24小fi连续加工,但最终由 和技术上的困难未 建成。 同,美 的怀特森斯特兰 司建成 Omniline I系统, 由八台加工中心和”台多轴钻床组成,工件被在托盘上的夹 中, 固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适 品种、批量生产中 ,在形式上与传统的自动生产线相似,所以 叫柔性自动线。日 、前苏联、德 在60 末至70 初,先后开展了FMS的研制工。 1976,日 发那科 司展出了由加工中心和工 机器组成的柔性制造单元( 称FMC),为发展FMS供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由12台数控机床与物料传送置组成, 的工件储 和单元控制
7、系统,能在机床上自动卸工件, 至自动 工件, 工序的连续生产,适 多品种小批量生产应 。 70 末 ,FMS在技术上和数量上 发展,80 初 进 ,其中以由35台设备组成的FMS为最多,但 模更 的系统 。 1982,日 发那科 司建成自动化 机加工车间,由60 柔性制造单元(50 工 机器)和一 组成,另 ”台自动 台车传送 和工件, 还 一 无化 机 车间, 们 能连续24小fi运转。 这种自动化和无化车间,是 计算机 成的自动化工 出的重要一步。与同fi,还出了 FMS基 特征,但自动化程度很完 的 FMS, FMS的设计 想和技术成 得到 应 。 组成 柔性制造系统系统的组成:(1)中
8、 管理和控制计算机 (2)物流控制置 (3)自动化 (4)无 送台 (5)制造单元 (6)中 (7)夹 (8)信息传 (9)随行工台 系统的能:1)以成组技术为核心的对 件编组的能。2)以 计算机为核心的编 计的能能。3)以加工中心为核心,自动换 、换工件的加工能。4)以托盘和运 系统为核心的工件 与运 能。5)以各种自动 置为核心的自动 量、定与currency1能 多工数控加工系统 传统的数控系统的能基 上“固定的辑线,如 要fi或 变能fl 更 件辑,性 。柔性制造系统 计算机控制的加工中心,这种数控置适应性,能在件基 变的情况 ,通过 软件 变或fi其能。加工中心一般 换 置,工件一次
9、夹后能连续fl完成钻、”、 多种工序加工。如 多台加工中心组成柔性制造系统,以 顺序自动完成多种工件的多工加工。 自动化物料流 送系统 储、 送和搬运 系统,其能为:自动fl以 顺序 工件和 ;自动fl 变的自由节拍完成柔性制造系统中各 生产置的连接;自动fl 送置和加工设备 间的连接。柔性制造系统中的工件 送系统与其 制造系统中的工件 送系统 很, 是 固定节拍将工件 一工 送到 一工,是 固定节拍 固定顺序 送工件, 至 fi是将种工件混在一起 送。在这种系统中一般 设置储料,以节各 工上所 加工fi间的 。工件 送系统 线送、 形 送和 送 种基 类 。线 送: 送置 机床一 置,或 ”
10、 机床中间通过。送工 以是各种类 的传送和运送小车,主要 顺序传送。这种 送置 的 储 量很小, 设置中间储料。 形 送:机床 置在 形 送线的 。 送工 各种类 的 传送和运送小车 ,还 单 式 送器。在 形 送线中设置 ,为储 工件和 变 送线 , 随机传送, 的性。 送: 传送由 多随行夹 和托 组成, 托 上的编器能自动 fl, 以 编 工件的传送顺序。 这 种基 方式 ,还 工 机器, 主要中 的 件 送和搬运。 计算机信息流控制系统 信息流控制系统的主要设备为计算机,与接数控系统相似,通 A、B”级或A、B、C 级计算机级控制的 构形式。在A级中 通 计算机, 件自动编程系统,其主
11、要 能是:将应 种编程编写的 件程序理成加工目的程序;完成管理控制,如原 料 、录生产 料、编制管理 、 信息、核算 标 。在B级中 中小 通 计算机,其主要 能是:将自A级计算机的数据发到各台数控或计算机数控置和 送置上, 其工,同fi还对 台机床进行生产状态和,根据情况发出 控制数的 。在 C级中 小 计算机、 机或专 数控置,其主要 能是:行自上一级计算机的 ,接控制机床加工, 理 数据, 上级计算机 各台机床的生产状态。 柔性制造系统 - 工艺说明柔性制造系统典 的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。加工设备主要 加工中心和数控车床,前者 加工箱 类和 类
12、件,后者fl 加工轴类和盘类 件。中、批量品种生产中所 的FMS, 更换主轴箱的加工中心,以获得更currency1的生产 。 储 和搬运系统搬运的的物料 、工件、 、夹 、 和切屑 ;储 物料的方法 平 置的托盘, 储 量 的桁道式 。 一般先由工 托盘上的夹 中,储 在自动 中的特定域 ,然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的 送到 定的工。固定 道式台车和传送 道适 工艺顺序 列设备的FMS,自动 台车搬送物料的顺序fl与设备 列置无关, 性。 工 机器在 的 为14台机床 送和卸工件,对 的工件 托盘自动交换置( 称APC)传送, 在 道上行走的机器,同fi完成工件的传送和卸。 磨损了
13、的 以逐 中出更换, 由备 的 待换 的 。车床卡盘的卡爪、特种夹 和专 加工中心的主轴箱 以自动更换。切屑运送和理系统是证 FMS连续工的 要 件,一般根据切屑的形状、量和理要 的 构方案。 FMS信息控制系统的 构组成形式很多,但一般多 群控方式的递 系统。第一级为各 工艺设备的计算机数控置(CNC),各的口工过程的控制;第 级为群控计算机,负责把自第 级计算机的生产计和数控 信息, 给第一级中 关设备的数控置,同fi把 们的运转状况信息上 给上级计算机;第 级是FMS的主计算机(控制计算机),其能是制订生产 计,施FMS运行状态的管理,各种数据的管理;第四级是 的管理计算机。 性能完 的
14、软件是FMS能的基础, 持计算机工的系统软件 ,数量更多的是根据 要和 户 所发展的专门应 软件, 上控制软件(控制机床、物料储运系统、置和监视系统)、计管理软件(度管理、量管理、 管理、工管理 )和数据管理软件(仿真、索和各种数据) 。 为证FMS的连续自动运转,对 和切削过程进行监视,能 的方法 : 量机床主轴 机 出的流 ,或主轴的扭矩; 传感器拾 破裂的信号; 接触 头接 量 的 刃 或工件加工 的变化;累 计算 的切削fi间以进行 寿 管理。 ,还 接触 头 量机床热变形和工件 误 ,据对其进行补偿。 柔性制造系统 机床与搬运系统的相互关系为线 、循 、 和单元 。加工工件品种、柔性要小的制造系统多 线 局,虽然加工顺序能 变,但管理 易;单元 柔性,易 展,但度 的程序设计比 复。 柔性制造系统未将 发展各种工艺 的柔性制造单元和小 FMS;完 FMS的自动化能;FMS完成的 ,与计算机辅 设计和辅 制造技术(CAD/CAM)相 , 盘自动化工 方 发展。 工原理 柔性制造系