柔性制造系统(FMS)

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1、章节 课题8 齐件 my S 影 投 2 时 frrt/ 诱 诱 新教学目标知教o 景实 背其 用悉 应熟 其， 握点 掌特 熟掌 11 0Zb点 專育； 德懑rm 理 求 追 * 2. 兴 的 程 S 本 对 生 学 养 培教学重点难点点1熟点 难熟、4Tf! X9 h .一 升律规2士口2幺一 ?)总拓哥容补节 内、删 学新、 教更充 充 补料 资 考参教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时间（一）、创设情境、激趣导入（导入新课）3分随着科学技术的发展，计算机的出现给机械制造业的刚性自动线产生了冲击。所谓刚性自动线，即指物流设备和加工工艺是 相对固定的，它只能加工一个零件，或者加工几个相

2、互类似的零 件。特别是计算机数控（CNC）、计算机直接控制（又称群控，即 DNC）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、成组 技术（GT）、计算机辅助工艺规程（CAPP）、工业机器人ROBOT） 等新技术的出现，迫使我们将刚性自动线与新技术相结合形成适 应现代制造需求的“柔性制造系统”（Flexible Manufacturing System,简称为 FMS）。教师适时引导（二）、自主、合作、探究（讲授新课）引导学生了解、掌握20分8.1.1FMS的形成与发展对于大批量、少品种的生产情况，一般采用自动流水线制造 设备，包括物流设备和相对固定的加工工艺，这称为刚性自动化 （Fi

3、xed Aut oma tion、方式。其优点是生产效率很咼，缺点是设 备固定，产品更新对自动流水线改动大等。追求高生产率，是选 择自动流水线最主要的依据。因此，一种灵活、适应强的FMS方 式应运而生。FMS经历了一个由简到繁的发展过程，主要结构和组成有计算机 数控系统（CNCS）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造生产线（FML） 和柔性制造系统（F MS）。一. 计算机数控系统（CNCS： Computerized Numerical Control System）二. 柔性制造单元（FMC： Flexible Manufacturing Cell）FMC由单台带有多托盘系统的加工中心或三台

4、以下的CNC机 床组成，它可以自动地加工一族工件，适用于小批量多品种加工。三. 柔性制造生产线（FML： Flexible Manufacturing Line）柔性制造生产线（FML）又称为柔性自动线（FTL）或可变自 动线，它与传统的刚性自动线的区别在于它能冋时或依次加工少 量不同的工件。四.柔性制造系统（FMS： Flexible Manufacture System）FMS是由两台以上CNC机床组成并配备有自动化物料贮运子有关知识系统的制造系统，它是适用于中小批量、较多品种加工的高柔性、 高智能的制造系统。8.1.2FMS的定义柔性制造系统是由数控加工设备、物流贮运装置和计算机控 制系

5、统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。10分教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时间一.FMS的分类1.配备互补机床的FMS 机床1床2 机床3 * * * I机床口|输議2.配备可互相替换机床的FMS学生分组讨论，在机床1老师做补充说明的 基础上由学生代表10分输冬一输出机床113 .混合式的FMS 床 111 机nl I 输些一甌融一.H融1 输出_+4+4机床1门1机床mn|二.FMS的特点1. 机床连续24h运行：在两个日班，工人给设备提供毛坯并进 行必要的维护，操作人员通过计算机进行调度和监控。在

6、夜班，由 计算机独立监控加工情况。2. 缩短生产周期：这是由于计算机能进行生产计划、调度和机 床监控，提咼了生产率。归纳、总结3减少直接劳动工人数：在FMS中，加工、换刀、装夹、测量学生归纳（教师补和物料搬运，全部由计算机自动控制，工人只需负责观察运行情况。4. 减少在制品库存量：FMS米用的是流水线加工原理，因此在 制品的中间存储缓冲站可减到最小。5. 减少刀具和夹具：在FMS生产的零件品种较多，所用的是通 用刀具和夹具。6. 柔性高：FMS通过编程能运用于多品种、中小批量生产，柔 性好，性能价格比高。7. 自动化程度咼：在计算机直接控制下实现产品的自动化制造， 大大提咼了加工精度和生产效率

7、，冋时提咼了设备的利用率，使生 产过程可靠性提高。8.3 FMS的组成、工作原理及作用一.FMS的组成充）20分阳=$ 节般心二之间自工#2纽二S为匚乙的自动 Tfc-fU15分.FMS的工作原理FMS的原理框图如图8-15所示。其工作过程可描述如下：柔性制造系统接到上一级控制系统的有关生产计划信息和技术信息后， 由其信息系统进行数据信息的处理、分配，并按照所给的程序对物流系统进行控制。信-信息及程序输入I程序存t可编程控制系统原材料能源夹具存贮库I I加T控 自 动 换 刀 机 床据 处 理 及 分 配运输系统工业机器人或 自动装卸机加工控制孑夹具输遥工具输送装卸加工刀具输遥学生分组讨论，在

8、老师做补充说明的10分基础上由学生代表归纳、总结一信息流=物料魏 能量流三.FMS的作用FMS是一个计算机化的自动化制造系统，能以最少的人工 干预加工任一范围的零件族工件。FMS的加工系统包括铣削加工中 心、车削加工中心、主轴箱更换式机床等设备。加工系统中所需设 备的类型、数量、尺寸等均由被加工零件的类型、尺寸范围和批量 大小来决定。目前主要有两类零件在FMS中加工，即棱柱体零件（包 括箱体形、平板形等）和回转体类零件。因此，加工系统的结构既 取决于被加工零件的类型、形状、尺寸、精度要求，也取决于批量 大小及FMS的自动化程度。FMS既可由铣削加工中心（MC）或车削 加工中心（TC）等同一类型的设备组成，也可由数控机床、其他专 用设备、加工中心等多类型的设备组成。加工系统担任把原材料转 化为最终产品的任务，是FMS的基石。课堂上抽查个别学 生的掌握情况。（三）课堂热身（课堂总结及课堂练习）（四）布置作业