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1、第四节第四节 柔性自动化加工柔性自动化加工Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学柔性自动化加工是在现代化机械制造技术、柔性自动化加工是在现代化机械制造技术、自动控制技术和计算机技术等的基础上为自动控制技术和计算机技术等的基础上为适用多品种自动化生产的需要而发展起来适用多品种自动化生产的需要而发展起来的现代加工方法。的现代加工方法。 它以数控机床为基本加工设备，由计算机它以数控机床
2、为基本加工设备，由计算机统一控制加工系统各部分的运动。统一控制加工系统各部分的运动。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学适应于不同加工要求、不同规格和功能的适应于不同加工要求、不同规格和功能的柔柔性加工方法和设备具有共同的特点：性加工方法和设备具有共同的特点： 1 1、柔性柔性2 2、自动化、自动化主要表现在加工对象的灵活可主要表现在加工对象的灵活可变性，在一定的范围内，可以
3、变性，在一定的范围内，可以容易地从对一种工件的加工更容易地从对一种工件的加工更换为对另一种工件的加工。换为对另一种工件的加工。可实现机床操纵和加工过程的自动可实现机床操纵和加工过程的自动化：化：工件和材料的自动搬运工件和材料的自动搬运、存储存储和交换和交换，加工过程的自动监控加工过程的自动监控、误误差自动补偿差自动补偿、故障自动诊断故障自动诊断、自动自动适应控制适应控制和和自动化调节自动化调节等。等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011
4、 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学一、一、柔性自动化加工方法、设备及加工特点柔性自动化加工方法、设备及加工特点柔性制造系统柔性制造系统单机数控加工单机数控加工计算机综合自计算机综合自动化动化制造系统制造系统柔性自动化加工方法柔性自动化加工方法Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学（一）单机数控加工（一）单机数控加工1 1、单机数控加工的种类、单机数控加工
5、的种类1 1）单机数控机床单机数控机床 （Numerical Control Machine简称简称NC） 利利用计算机通过数字信息来自动控制机械加工用计算机通过数字信息来自动控制机械加工的机床。数控机床通过编制程序，即通过数字（代的机床。数控机床通过编制程序，即通过数字（代码码）指令来自动完成机床各个坐标的协调运动，正指令来自动完成机床各个坐标的协调运动，正确地控制机床运动部件的位移量，并且按加工的动确地控制机床运动部件的位移量，并且按加工的动作顺序要求，自动控制机床各个部件的动作。作顺序要求，自动控制机床各个部件的动作。 更换加工对象时，机床调整简便，适用于批量更换加工对象时，机床调整简便
6、，适用于批量少、周期短、改型频繁，形状复杂及精度要求高的少、周期短、改型频繁，形状复杂及精度要求高的中小型工件的加工。中小型工件的加工。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspos
7、e Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.立式数控铣床立式数控铣床卧式数控铣床卧式数控铣床龙门数控铣床龙门数控铣床机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Lt
8、d.经济型数控铣床经济型数控铣床高速数控铣床高速数控铣床机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.经济型数控车床经济型数控车床全功能数控车床全功能数控车床机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Asp
9、ose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学2 2）加工中心（）加工中心（Machine Center简称简称MC） 具有坐标控制系统，可实现点位控制或连续具有坐标控制系统，可实现点位控制或连续控制进行切削加工；控制进行切削加工；具有刀库、自动换刀装置，具有刀库、自动换刀装置，各类刀具装在刀库中，由计算机发出指令进行换各类刀具装在刀库中，由计算机发出指令进行换刀，形成以一个工件为中心的多工序自动加工，刀，形成以一个工件为中心的多工序自动加工，它相当于一条自动线。它相当于一条自动线。 加工中心具有工序集中，可减少调整机床，加工中心具有工序集中，可减少调整机床，搬运和装夹工件的时间，加工质
10、量、生产效率及搬运和装夹工件的时间，加工质量、生产效率及自动化程度高等特点。常用于零件结构较复杂，自动化程度高等特点。常用于零件结构较复杂，加工工序多，批量加工的生产场合。加工工序多，批量加工的生产场合。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.卧式卧式加工中心加工中心机械制造工艺学机械制造工艺学 加工中心加工中心立式立式加工中心加工中心Evaluation only.Created with Aspose.S
11、lides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.卧式加工中心卧式加工中心 1-1-主轴头主轴头 2-2-刀库刀库 3-3-立柱立柱 4-4-立柱底座立柱底座 5-5-回转工作台、回转工作台、6-6-工作台底座工作台底座 机械制造工艺学机械制造工艺学卧式加工中心卧式加工中心Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty L
12、td.机械制造工艺学机械制造工艺学2 2、单机数控加工的特点、单机数控加工的特点 单机数控机床加工有广泛的适应性和较单机数控机床加工有广泛的适应性和较大的灵活性。大的灵活性。适合于加工批量少而多次生产的零件，可以适合于加工批量少而多次生产的零件，可以加工普通机床难以加工的几何形状复杂及精加工普通机床难以加工的几何形状复杂及精度要求高的中小型工件。度要求高的中小型工件。与普通机床相比增加了功能，提高了性能，与普通机床相比增加了功能，提高了性能，简化了机构结构。简化了机构结构。消除了人为误差，提高了加工精度。消除了人为误差，提高了加工精度。 Evaluation only.Created with
13、 Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学同批工件的一致性好，可减少检查工时和废同批工件的一致性好，可减少检查工时和废品。品。不需专用工夹具，可减少设计、制造、存放不需专用工夹具，可减少设计、制造、存放工夹具的费用。工夹具的费用。避免误操作，提高刀具使用寿命。避免误操作，提高刀具使用寿命。可进行精确的成本核算和市场进度安排。可进行精确的成本核算和市场进度安排。数控机床是计算机辅助制造（数控机床是计算机辅助制造（CAM）的基础。）的基础。
14、Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学（二）（二）柔性制造系统柔性制造系统Flexible Manufacturing SystemFlexible Manufacturing System（FMS） 柔性制造系统是指可变的，自动化程度较柔性制造系统是指可变的，自动化程度较高的制造系统高的制造系统。 我国的柔性制造系统是指我国的柔性制造系统是指数控加工设备数控加工设备、物料运储装
15、置物料运储装置和和计算机控制系统计算机控制系统等组成的自动等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据化制造系统，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。多品种、中小批量生产。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 用可编程、多功能的数字控制设备更换刚性自用可编程、多功能的数字控制设备更换刚性自动化设备；用易编
16、程、易修改、易扩展、易更换的动化设备；用易编程、易修改、易扩展、易更换的软件控制代替刚性联结的工序过程，使刚性生产线软件控制代替刚性联结的工序过程，使刚性生产线实现柔性化，以快速响应市场的需求，多快好省地实现柔性化，以快速响应市场的需求，多快好省地完成多品种、中小批量的生产任务。完成多品种、中小批量的生产任务。 柔性制造中的柔性制造中的柔性柔性具有多种涵义，除了具有多种涵义，除了加工柔加工柔性性外，还包含外，还包含设备柔性设备柔性、工艺柔性工艺柔性、产品柔性产品柔性、流流程柔性程柔性、批量柔性批量柔性、扩展柔性扩展柔性和和生产柔性生产柔性。 机械制造工艺学机械制造工艺学1 1、概念、概念 柔性
17、制造柔性制造( (Flexible Manufacturing，FM) ) Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元 （Flexible Manufacturing Cell，FMCFMC） 一种简单的柔性制造系统，通常由一种简单的柔性制造系统，通常由一台或几台一台或几台加工设备加工设备（如（如MC）与自动交换工件的装置）与自动交换工件的装置（AW，APC）所
18、组成，同所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。柔性制造单元示意图柔性制造单元示意图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.由卧式镗铣类加工中心和自动化托盘库组成的柔性制造单元由卧式镗铣类加工中心和自动化托盘库组成的柔性制造单元机械制造工艺学机械制造工艺学1 1）数控机床配上机械手，由机械手完成工件和物料的装卸。）数
19、控机床配上机械手，由机械手完成工件和物料的装卸。2 2）加工中心配上托盘交换系统，将加工工件装夹在托盘上，）加工中心配上托盘交换系统，将加工工件装夹在托盘上， 通过拖动托盘，可以实现加工工件的流水线式加工作业。通过拖动托盘，可以实现加工工件的流水线式加工作业。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统（Flexible Manufacture System， F
20、MSFMS） 将将柔性制造单元柔性制造单元进行扩展，增加必要的加工中心数量，进行扩展，增加必要的加工中心数量，配备完善的物料和刀具运送管理系统，配备完善的物料和刀具运送管理系统，将机床联系起来。工将机床联系起来。工件被装在夹具和托盘上，自动地按加工顺序在机床间逐个输件被装在夹具和托盘上，自动地按加工顺序在机床间逐个输送。送。并通过一套中央控制系统，管理生产进度，对物料运送并通过一套中央控制系统，管理生产进度，对物料运送和机床群的加工过程实行综合控制，就可以构成一个完善的和机床群的加工过程实行综合控制，就可以构成一个完善的柔性制造系统柔性制造系统。 较大的较大的柔性制造系统柔性制造系统有两个以上
21、有两个以上柔性制造单元柔性制造单元或多台数或多台数控机床、加工中心组成。控机床、加工中心组成。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty L
22、td.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 柔性制造柔性制造柔性制造柔性制造生产线生产线（Flexible Manufacture Line，FML） 在零件生产批量较大而品种较少的情况下，在零件生产批量较大而品种较少的情况下，柔性制造柔性制造系统系统的机床可完全按照工件的加工顺序排列成生产线的形的机床可完全按照工件的加工顺序排列成生产线的形式，它与传统的刚性生产线的不同之处在
23、于能同时或依次式，它与传统的刚性生产线的不同之处在于能同时或依次加工数量不同的零件。当零件更换时，其生产节拍可作相加工数量不同的零件。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。这种生产线称为线称为柔性制造生产线柔性制造生产线。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.柔性制造生产线柔性制造生产线24机械制
24、造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 柔性制造工厂柔性制造工厂柔性制造工厂柔性制造工厂（Flexible Manufacture Factury ，FMF） 全企业范围的全企业范围的生产管理生产管理、设计开发设计开发、加工制造加工制造和和物料运储物料运储全盘自动化。全盘自动化。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slid
25、es for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 高柔性高柔性 高效率高效率 高度自动化高度自动化2 2、柔性制造系统的特征、柔性制造系统的特征 柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输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，形成没有固定加送系统，把若干台设备联系起来，形成没有固定加送系统，把若干台设备联系起来，形成没有固定加送系统，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
26、化制造系统。它在加工完一批工顺序和节拍的自动化制造系统。它在加工完一批工顺序和节拍的自动化制造系统。它在加工完一批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，自动地向某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向某种工件后，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：另一种工件转换。其主要特征是：另一种工件转换。其主要特征是：另一种工件转换。其主要特征是：机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Cli
27、ent Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 硬件硬件 3 3、柔性制造系统的组成、柔性制造系统的组成1 1）具有两台或具有两台或两两台以上的数控机床或数控加工台以上的数控机床或数控加工 中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗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。机、动平衡机、各种特种加工设备等。2 2）采用交换工作台、传输带、有轨小车、无轨）采用交换工作台、传输带、有轨小车、无轨 小车、上下料托盘站、工业机器人等实现工小车、上下料托盘站、工业机器人等实现工 件的自
28、动装卸、运输，刀具及原材料储运。件的自动装卸、运输，刀具及原材料储运。3 3）具有计算机控制系统及信息通信网络。）具有计算机控制系统及信息通信网络。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 软件软件 1 1）柔性制造系统柔性制造系统的运行控制系统；的运行控制系统；2 2）柔性制造系统的柔性制造系统的质量保证系统；质量保证系统；3 3）柔性制造系统的柔性制造系统的数据管理和数据管理和
29、 通信网络系统。通信网络系统。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学柔性制造系统柔性制造系统主要由以下三个子系统组成：主要由以下三个子系统组成：（1 1）加工系统）加工系统（2 2）物流系统）物流系统（3 3）控制和管理系统（信息流）控制和管理系统（信息流系统系统）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Cl
30、ient Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.工业现场需要的技术工业现场需要的技术工业现场需要的技术工业现场需要的技术计算机技术计算机技术 传感器技术传感器技术电子技术电子技术PLC技术技术液压与液压与气动技术气动技术机器人技术机器人技术机械制造工艺学机械制造工艺学Evalua
31、tion only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.CNCCNC铣床编程铣床编程6 6、RV-2AJRV-2AJ55自由度机器人自由度机器人5、CNC数控铣床3 3、图像处理工作单元、图像处理工作单元可视化监控系统PLC编程库存控制PLC编程8 8、存储工作单元存储工作单元1111、传输带系统、传输带系统1 1、供料、供料工作单元工作单元2 2、检测工作单元、检测工作单元9 9、操作手工作单元、操作手工作单元7、装配工作单元、装配工
32、作单元4、操作手工作单元1010、成品分装工作单元、成品分装工作单元柔性制造系统的特征柔性制造系统的特征总配置图总配置图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.柔性制造系统柔性制造系统的的组成组成自动仓库工厂计算机中央计算机物流控制计算机运输小车加工单元1加工单元2加工单元n信 息 传 输 网 络工夹具站机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created w
33、ith Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.柔性制造系统的柔性制造系统的基本组成基本组成 机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.典型的柔性制造系统示意图典型的柔性制造系统示意图1-1-自动仓库；自动仓库；2-2-装卸站；装卸站；3-3-托盘站；托盘
34、站；4-4-检验机器人；检验机器人；5-5-自动小车；自动小车；6-6-卧式加工中心；卧式加工中心； 7-7-立式加工中心；立式加工中心；8-8-磨床；磨床；9-9-组装交付站；组装交付站；10-10-计算机控制室计算机控制室 机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学典型的柔性制造系统示意图典型的柔性制造系统示意图Evaluation only.Crea
35、ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.典型的柔性制造系统示意图典型的柔性制造系统示意图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.典型的柔性制造系统示意图典型的柔性制造系统示意图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.
36、Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 加工系统的功能与要求加工系统的功能与要求l 工序集中，减轻物流负担，减少装夹次数；工序集中，减轻物流负担，减少装夹次数；l 控制功能强、扩展性好；控制功能强、扩展性好；l 高刚度、高精度、高速度；高刚度、高精度、高速度；l 自保护与自维护性好；自保护与自维护性好；l 使用经济性好；使用经济性好；l 对环境的适应性与保护性好。对环境的适应性与保护性好。1 1）柔性制造系统）柔性制造系统的加工系统的加工
37、系统 加工系统是加工系统是柔性制造系统柔性制造系统最基本的组成部分，最基本的组成部分，担任把原材料转化为最终产品的任务。要求如下：担任把原材料转化为最终产品的任务。要求如下：机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机床机床 CNC（MC）机床机床 组合夹具：组合夹具：利用标准化夹具零部件利用标准化夹具零部件 机床夹具机床夹具 拼装成所需夹具；拼装成所需夹具； 柔性夹具：柔性夹具：一
38、部夹具能为多个加工一部夹具能为多个加工 对象服务。对象服务。托盘托盘 承载工件和夹具完成加工任务，是各承载工件和夹具完成加工任务，是各 加工单元间的硬件接口。加工单元间的硬件接口。自动上下料装置自动上下料装置 机器人或托盘交换装置机器人或托盘交换装置检测、监控装置检测、监控装置机械制造工艺学机械制造工艺学 加工系统常用设备加工系统常用设备Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.组合夹具组合夹具-可用标准化夹具
39、零部件快速拼装可用标准化夹具零部件快速拼装机械制造工艺学机械制造工艺学柔性夹具柔性夹具-一个夹具能一个夹具能服务服务多个加工对象多个加工对象Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ISO ISO标准规定的托盘基本形状标准规定的托盘基本形状 1 1托盘导向面托盘导向面 2 2侧面定位面侧面定位面 3 3安装螺孔安装螺孔 4 4工件安装面工件安装面 5 5中心孔中心孔 6 6托盘搁置面托盘搁置面 7 7底面底面
40、 8 8工件固定孔工件固定孔 9 9托盘夹紧面托盘夹紧面 1010托盘定位面托盘定位面托盘托盘回转式托盘交换器回转式托盘交换器 机械制造工艺学机械制造工艺学往复式托盘交换器往复式托盘交换器-联接加工系统和物料运储系统的桥梁联接加工系统和物料运储系统的桥梁Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 设备运行状态监控与检测设备运行状态监控与检测传感器群信号采集预处理特征提取状态识别诊断决策预维修决策监控检测报告正常
41、状态模式预诊断知识库预维修知识库学习训练匹配状态异常报警预知故障报警输出设备运行状态监控与检测框图设备运行状态监控与检测框图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 重重点点监监控控与与检检测测刀刀具具磨磨损损和和破破损损。下下图图为为声声发发射钻头破损检测装置示意图。射钻头破损检测装置示意图。钻头破损检测器声发射钻头破损检测装置系统图声发射钻头破损检测装置系统图交换机床控制器工件
42、折断工作台声发射传感器破损信号机械制造工艺学机械制造工艺学 加工过程监控与检测加工过程监控与检测 加工过程，加工过程，一旦钻头破损，一旦钻头破损，声声发发射射传传感感器器检检测测到到钻钻头头破破损损信信号号，将将其其送送至至钻钻头头破破损损检检测测器器进进行行处处理。理。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.钻头破损检测器声发射钻头破损检测装置系统图声发射钻头破损检测装置系统图交换机床控制器工件折断工作台声
43、发射传感器破损信号钻头破损检测器内存有以往采集的钻头破损的钻头破损检测器内存有以往采集的钻头破损的信号或钻头破损模拟信号，与检测信号进行比信号或钻头破损模拟信号，与检测信号进行比较。当钻头破损被确认后，发出换刀信号。较。当钻头破损被确认后，发出换刀信号。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.工件装卸站：工件装卸站：位于系统入口处，由人工完成装卸；位于系统入口处，由人工完成装卸；托
44、盘缓冲站：托盘缓冲站：工件中间存储站，起工件中间存储站，起物料物料缓冲作用；缓冲作用；物料存储装置：物料存储装置：自动化仓库、自动料架、缓冲料架；自动化仓库、自动料架、缓冲料架；物料传输装置：物料传输装置：负责在机床、自动化仓库和托盘缓冲负责在机床、自动化仓库和托盘缓冲 站之间的物料搬运作业；站之间的物料搬运作业； 传送带：传送带：小零件的短程传送，占据空间大、易磨损；小零件的短程传送，占据空间大、易磨损； 自动运输小车：自动运输小车：分有轨小车、无轨小车；分有轨小车、无轨小车； 搬运机器人：搬运机器人：具有较高柔性和控制水平。具有较高柔性和控制水平。2 2）柔性制造系统柔性制造系统的的物料传
45、输系统物料传输系统 物料传输系统物料传输系统组成组成机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 也称为也称为立体仓库立体仓库或或自动化自动化仓库系统仓库系统（Automated Storage and Retrieva1 SystemASRS）由由高层料架高层料架、堆垛机堆垛机、管理和管理和控制计算机控制计算机、物料识别装置物料识别装置等等组成。具有自动化程度高组成。具有自动化程度高
46、、占、占地面积小地面积小、料位空间尺寸和额、料位空间尺寸和额定存放重量大、料位总数可根定存放重量大、料位总数可根据实际需求扩展据实际需求扩展等优点。等优点。 自动仓库自动仓库 自动仓库自动仓库运输小车出入库装卸站堆垛机料架机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 自动仓库自动仓库运输小车出入库装卸站堆垛机料架机械制造工艺学机械制造工艺学高层料架高层料架 为一个个存储单元，设有为一个
47、个存储单元，设有地址编码，货架之间有巷道，地址编码，货架之间有巷道，每个巷道配有专用堆垛机。每个巷道配有专用堆垛机。堆垛机：堆垛机： 由托架、货叉、支柱、上由托架、货叉、支柱、上下导轨、移动电动机以及传感下导轨、移动电动机以及传感器构成的三维搬运设备。器构成的三维搬运设备。控制计算机和物料识别装置：控制计算机和物料识别装置： 负责物料信息的登录、识负责物料信息的登录、识别，物料自动存取，仓库管理。别，物料自动存取，仓库管理。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyrig
48、ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 立体仓库立体仓库里里在计算机的控制和管理下，采用堆垛在计算机的控制和管理下，采用堆垛机等自动存取物料的高层料架。机等自动存取物料的高层料架。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 传输装置传输装置 辊辊式式链式链式（传送带由于柔性差，目前较少使用）（传送带由于柔性差，目前较少使用）带式带式有轨有轨无轨无轨（AGV）有径导引
49、有径导引无径导引无径导引电磁电磁导向导向式式光电光电导向导向式式传送带传送带运输小车运输小车机器人机器人固定式机器人固定式机器人行走式机器人行走式机器人机械制造工艺学机械制造工艺学地图导向式地图导向式惯性导向式惯性导向式超声波、激超声波、激光、无线电光、无线电遥控等方式遥控等方式Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 堆垛机结构示意图堆垛机结构示意图 1-1-上导轨上导轨 2-2-支柱支柱 3-3-物料物料
50、 4-4-托架托架 5-5-移动电动机移动电动机 6-6-传感器传感器 堆垛机堆垛机堆放机器人堆放机器人堆放机器人堆放机器人机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.传送带传送带机械制造工艺学机械制造工艺学 传送带传送带结构简单，输送量大，多为单向运行。结构简单，输送量大，多为单向运行。传传送带送带分为分为动力型动力型和和无动力型无动力型；从结构方式上有；从结构方式上有辊辊式式、链式
51、链式、带式带式；从空间位置和；从空间位置和传传送物料的方式上送物料的方式上又有又有台式台式和和悬挂式悬挂式。 柔性制造系统柔性制造系统的的传送带传送带通常采用通常采用动力型动力型的电力的电力驱动方式，电动机经减速后带动驱动方式，电动机经减速后带动传传送带运行。用送带运行。用传传送带送带传传送物料的物流系统柔性差，一旦某一环节出送物料的物流系统柔性差，一旦某一环节出故障，会影响整个系统的工作，目前已很少使用。故障，会影响整个系统的工作，目前已很少使用。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5
52、.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学辊式辊式传送带传送带带式带式传送带传送带Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.结构：结构：车体车体 安装平台安装平台 托盘交换装置托盘交换装置 蓄电池蓄电池 控制系统控制系统运输小车运输小车机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slid
53、es for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学有轨运输小车：有轨运输小车： 指有地面或空间的机械式导向轨道。指有地面或空间的机械式导向轨道。 地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高，多采用直线或环线双向运行，熟，可靠性好，定位精度高，多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件广泛应用于中小规模的箱体类工件柔性制造系统柔性制造系统中。中。 高架有轨小车（空间导轨）高架有轨小
54、车（空间导轨）车间利用率高，结构紧凑性车间利用率高，结构紧凑性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。统中。 有轨小车需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和有轨小车需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。灵活性不够理想。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-
55、2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学无轨运输小车：无轨运输小车： 一种利用微机控制，能按一定的程序自动沿规定的引一种利用微机控制，能按一定的程序自动沿规定的引导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的运输小车。因为没有固定式机械轨道，故称种移载装置的运输小车。因为没有固定式机械轨道，故称为无轨小车，也叫做为无轨小车，也叫做自动导引小车自动导引小车（Automatic Guided Vehicle，AGV）。）。有径导引有径导引 在地面上铺设导线、磁带或反光带制定小车的在地面上铺设导线、磁带或反
56、光带制定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己所在路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己所在的位置，并通过自动修正来保证沿指定路径行驶。的位置，并通过自动修正来保证沿指定路径行驶。实际生产中应用较广泛。实际生产中应用较广泛。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学无径导引无径导引地图导引方式：地图导引方式： 在无轨小车的计算机中预存距离表在无轨小车的计算机中预存距离表(
57、(地图地图) )，通过与测距，通过与测距法所得的方位信息比较，自动算出从出发点到目的点的行驶法所得的方位信息比较，自动算出从出发点到目的点的行驶方向。方向。惯性导引方式：惯性导引方式： 在无轨小车中装设陀螺仪，用陀螺仪所测得的小车加速在无轨小车中装设陀螺仪，用陀螺仪所测得的小车加速度值来修正行驶方向。度值来修正行驶方向。超声波、激光、无线电遥控等方式：超声波、激光、无线电遥控等方式： 靠地面预设的参考点或通过地面指挥来修正小车路径。靠地面预设的参考点或通过地面指挥来修正小车路径。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Cl
58、ient Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 电磁电磁导引导引原理原理 在在地地面面埋埋设设导导引引电电缆缆，并并通通以以5 510kHz10kHz的的低低压压电电流流。小小车车上上装装有有对对称称的的一一组组信信号号拾拾取取线线圈圈，检检测测磁磁场场的的强强弱弱并并转转换换成成电电压压信信号号。当当小小车车偏偏向向右右方方时时，右右方方的的感感应应信信号号减减弱弱，左左方方的的增增强强，控控制制器器根根据据这这些些信号的强弱，控制小车的舵轮。信号的强弱，控制小车的舵轮。转向舵转向舵比较放大电路比较放大电路信号信号拾取拾取线圈
59、线圈引导引导电缆电缆电磁导向原理电磁导向原理机械制造工艺学机械制造工艺学柔性大、扩展性好、柔性大、扩展性好、 不怕污染、工作可靠。不怕污染、工作可靠。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.AGV 电磁导引电磁导引装配型小车装配型小车 运输运输型型小车小车 运输运输型型小车小车装配型小车装配型小车机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides
60、for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 沿小车预定路径的地面上粘贴易反光的反光带（沿小车预定路径的地面上粘贴易反光的反光带（铝带铝带或或尼尼龙带龙带），车上装有发光器和受光器。发出的光经反光带反射后），车上装有发光器和受光器。发出的光经反光带反射后由受光器接受，并将该光信号转换成电信号控制小车的舵轮。由受光器接受，并将该光信号转换成电信号控制小车的舵轮。反光带有反光带有连续连续和和断续断续两种两种粘贴粘贴方法，常用方法，常用连续粘贴法连续粘贴法。 光学光学导引导引原理原理机械制造工艺学机械制
61、造工艺学信号孔信号孔感光元件感光元件光道光道光源光源反光带反光带光学引导原理光学引导原理onoff改变线路较容易，对环境要求严格，改变线路较容易，对环境要求严格， 不适合油雾重、粉尘多的车间。不适合油雾重、粉尘多的车间。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 激激激激光光导引导引原理原理 无轨小车的顶部装有一个可沿无轨小车的顶部装有一个可沿360360方向按一定频率发射方向按一定
62、频率发射激光的装置，同时在激光的装置，同时在小车运行范围的四周小车运行范围的四周一些固定位置上放置一些固定位置上放置反射镜片。当无轨小反射镜片。当无轨小车运行时，不断接收车运行时，不断接收到从三个已知位置反到从三个已知位置反射来的激光束，经过射来的激光束，经过运算后，确定小车的运算后，确定小车的位置而实现导向。位置而实现导向。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.AGV 激激激激光光导引导引机械制造工艺学机
63、械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学机器人机器人 固定式机器人固定式机器人Evaluation only.Cre
64、ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 搬运机器人搬运机器人搬运机器人搬运机器人 用来抓取、搬运来自输送带或输送机上流动物品的自动用来抓取、搬运来自输送带或输送机上流动物品的自动化装置。主要由搬入机械部件、机器主体部件、搬出机械部化装置。主要由搬入机械部件、机器主体部件、搬出机械部件和系统控制等基本部分组成。件和系统控制等基本部分组成。 1-1-装卸运输机装卸运输机 2-2-极式输送机极式输送机 3-3-极式分配器极式分配器 4-4-横进给式输
65、送机横进给式输送机 5-5-操作台操作台 6-6-控制台控制台 7-7-多工位式输送机多工位式输送机 机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 行走式机器人行走式机器人 采用机器人主动装卸方式的自动小车相当采用机器人主动装卸方式的自动小车相当于一个有脚的机器人，也叫行走式机器人。机于一个有脚的机器人，也叫行走式机器人。机器人主动装卸方式常用于无轨小车或高
66、架有轨器人主动装卸方式常用于无轨小车或高架有轨小车中，较多用于轻型工件、回转体工件以及小车中，较多用于轻型工件、回转体工件以及刀具的输送、交换。行走式机器人灵活性好，刀具的输送、交换。行走式机器人灵活性好，适用范围广，被认为是一种很有发展前途的输适用范围广，被认为是一种很有发展前途的输送、交换复合装置。送、交换复合装置。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学行走式机器人行走式机器
67、人Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.刀具预调站刀具预调站 设在设在FMSFMS之外，按要求对刀具进行装配和调整；之外，按要求对刀具进行装配和调整；刀具装卸站刀具装卸站 是刀具进出是刀具进出FMSFMS的关的关口，多为排架式框架结构；口，多为排架式框架结构；刀具库系统刀具库系统 存放当前加工所需的存放当前加工所需的机床刀库机床刀库，容量小；存放，容量小；存放 各加工单元共享的各加工单元共享的中央刀库中央刀
68、库，容量大；，容量大；刀具运载交换装置刀具运载交换装置 负责刀具运输和交换，适时向加工单元负责刀具运输和交换，适时向加工单元 提供所需刀具；提供所需刀具；计算机控制管理系统计算机控制管理系统 控制刀具运输、存储和管理，监控管控制刀具运输、存储和管理，监控管 理刀具的使用，及时取走已报废或寿理刀具的使用，及时取走已报废或寿 命已耗尽的刀具。命已耗尽的刀具。 3 3）柔性制造系统柔性制造系统的刀具管理系统的刀具管理系统机械制造工艺学机械制造工艺学 刀具运储系统的组成刀具运储系统的组成 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 C
69、lient Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.刀具刃磨刀具刃磨人工组装人工组装刀具刀具预调预调刀具刀具装卸站装卸站中央中央刀具库刀具库需重磨或报废刀具需重磨或报废刀具加工单元加工单元刀库刀库加工单元加工单元刀库刀库加工单元加工单元刀库刀库机械制造工艺学机械制造工艺学 刀具运储系统作业过程刀具运储系统作业过程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Lt
70、d.柔性制造系统柔性制造系统中刀具交换内容：中刀具交换内容： 机床刀库与机床主轴刀具交换（由机床换刀装置完成）机床刀库与机床主轴刀具交换（由机床换刀装置完成） 刀具装卸站、中央刀库、各机床刀库间刀具交换；刀具装卸站、中央刀库、各机床刀库间刀具交换； AGV运载刀架与机床刀库间刀具交换。运载刀架与机床刀库间刀具交换。刀具交换运载工具：刀具交换运载工具： 换刀机器人换刀机器人有地轨和高架导轨形式；有地轨和高架导轨形式； 刀具运载小车刀具运载小车在小车上放置一个装载刀架，并附设在小车上放置一个装载刀架，并附设 小型机器人，负责刀具交换。小型机器人，负责刀具交换。机械制造工艺学机械制造工艺学 刀具运载
71、交换装置刀具运载交换装置Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.高架导轨式换刀机器人高架导轨式换刀机器人 1-1-纵向导轨纵向导轨 2-2-横梁横梁 3-3-滑台滑台 4-4-换刀机器人换刀机器人 机械制造工艺学机械制造工艺学AGV小车换刀机器人小车换刀机器人 1-1-AGV 2-AGV 2-装装载刀架刀架 3-3-机器人机器人 4-4-机床刀机床刀库Evaluation only.Created with
72、Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.静态刀具信息：静态刀具信息：固定不变的信息，如刀具类型、编码、几何固定不变的信息，如刀具类型、编码、几何 形状、结构参数等。形状、结构参数等。动态刀具信息：动态刀具信息：随时间不断变化的刀具参数，如刀具寿命、随时间不断变化的刀具参数，如刀具寿命、 实际参与切削时间、工作直径和长度等。实际参与切削时间、工作直径和长度等。四层结构的刀具信息管理系统：四层结构的刀具信息管理系统： 第第1 1层层实时动态文件，每把在线刀具都拥有独立文
73、件，实时动态文件，每把在线刀具都拥有独立文件， 记载刀具实时动态数据；记载刀具实时动态数据； 第第2 2层层静态刀具类型文件，每一类刀具拥有一个文静态刀具类型文件，每一类刀具拥有一个文件；件； 第第3 3层层刀具组件文件；刀具组件文件； 第第4 4层层刀具元件文件。刀具元件文件。 刀具的信息管理刀具的信息管理机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.柔性制造系统柔性制造系统刀具信息的
74、管理刀具信息的管理 机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.断屑断屑 加工部位要封闭加工部位要封闭排屑排屑 机床、工夹具设计要便于排屑机床、工夹具设计要便于排屑 采用采用冷却液冲刷，或压缩空气吹送冷却液冲刷，或压缩空气吹送切屑输送切屑输送（通常采用地下输送管道）（通常采用地下输送管道）切屑再处理切屑再处理（打包）（打包） 4 4）柔性制造系统柔性制造系统的的切屑处理系统切屑处理系统
75、切切屑屑处处理理系系统统机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 工厂计算机：工厂计算机：制定、修改、更新生产（作业）计划；制定、修改、更新生产（作业）计划； 对中央计算机和物流计算机进行控制。对中央计算机和物流计算机进行控制。 单元控制机：单元控制机：监视与控制机床加工、检测、上下料监视与控制机床加工、检测、上下料 物流计算机：物流计算机：根据工厂计算机制定的作业计划对自动根据工
76、厂计算机制定的作业计划对自动 仓库、堆垛机、缓冲站、运输小车等进仓库、堆垛机、缓冲站、运输小车等进 行监视与控制。行监视与控制。 中央计算机：中央计算机：根据工厂计算机制定的作业计划对各加根据工厂计算机制定的作业计划对各加 工单元进行监视与控制。工单元进行监视与控制。 信息传输网络：信息传输网络：在控制计算机与单元控制机之间进行在控制计算机与单元控制机之间进行 信息传递。信息传递。 5 5）柔性制造系统柔性制造系统的控制和管理的控制和管理系统系统机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Clien
77、t Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. JCS-FMS-1控制结构控制结构中央管理计算机FM-11AD2+物流控制计算机局域网络LAN文件库自动编程机单元控制机CNC车床CNC磨床单元控制机立式MC卧式MC单元控制机CNC车床管理级单元级设备级JCS-FMS-1JCS-FMS-1控制结构控制结构控制结构控制结构机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-20
78、11 Aspose Pty Ltd.递阶控制结构：递阶控制结构：将复杂系统分层分模块设置，各层相对独将复杂系统分层分模块设置，各层相对独 立，便于系统的开发和维护。立，便于系统的开发和维护。递阶控制特点：递阶控制特点：愈往底层，实时性愈强；愈到上层，处理愈往底层，实时性愈强；愈到上层，处理 信息量愈大，实时性要求愈小。信息量愈大，实时性要求愈小。三层递阶控制结构三层递阶控制结构 系统管理与控制层（单元控制层）系统管理与控制层（单元控制层）接受上级任务，制接受上级任务，制 定系统作业计划，进行任务分配，监控系统执行；定系统作业计划，进行任务分配，监控系统执行；过程协调与监控层（工作站层）过程协调
79、与监控层（工作站层）加工程序分配、协调加工程序分配、协调 工件流动、运行状态采集监控、向上层反馈信息；工件流动、运行状态采集监控、向上层反馈信息；设备控制层设备控制层控制设备工作循环，执行上层控制指令，控制设备工作循环，执行上层控制指令， 反馈现场数据。反馈现场数据。机械制造工艺学机械制造工艺学 控制和管理系统的体系结构控制和管理系统的体系结构Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.工作站层工作站层单元控制机
80、单元控制机铣削工作站铣削工作站车削工作站车削工作站物流管理工作站物流管理工作站CNC No1CNC No2PLC自自动动化化仓仓库库AGVROBOT刀刀具具管管理理.柔性制造系统柔性制造系统递阶控制结构递阶控制结构CNC No1CNC No2PLC.单元层单元层设备层设备层机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.柔性制造系统柔性制造系统单元控制机功能单元控制机功能通信管理与运行控制
81、通信管理与运行控制实现上下层信息通讯，控制内部实现上下层信息通讯，控制内部 模块运行；模块运行；系统信息管理系统信息管理对单元信息进行存储、管理和维护；对单元信息进行存储、管理和维护；作业计划制定作业计划制定根据上级下达任务，制定本单元作业计根据上级下达任务，制定本单元作业计 划，并进行计划调整；划，并进行计划调整；系统作业调度系统作业调度具有系统仿真、静具有系统仿真、静/ /动态调度、系统资动态调度、系统资 源调度等功能；源调度等功能；系统过程监控系统过程监控监控系统状态变化，故障处理，将结果监控系统状态变化，故障处理，将结果 传送至系统信息管理模块和上级控制机。传送至系统信息管理模块和上级
82、控制机。 机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 柔性制造系统柔性制造系统控制系统的信息流控制系统的信息流机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4 4、柔性制造系统
83、的类型、柔性制造系统的类型互补互补式式柔性制造系统柔性制造系统替换替换式式柔性制造系统柔性制造系统 混合式混合式柔性制造系统柔性制造系统机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4 4、柔性制造系统的类型、柔性制造系统的类型互补互补式式柔性制造系统柔性制造系统替换替换式式柔性制造系统柔性制造系统 混合式混合式柔性制造系统柔性制造系统机械制造工艺学机械制造工艺学 通过物料运储系统将数台
84、通过物料运储系统将数台NCNC机床连接起来，不同机床的工机床连接起来，不同机床的工艺能力可以互补，工件通过安装站进入系统，然后在计算机控艺能力可以互补，工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一台机床到另一台机床，按顺序加工。工件通过系统的制下从一台机床到另一台机床，按顺序加工。工件通过系统的路径是固定的。路径是固定的。特点：经济好，生产率较高，能充分发挥机床的性能。从系统特点：经济好，生产率较高，能充分发挥机床的性能。从系统的输入和输出的角度看，互补机床是的输入和输出的角度看，互补机床是串联串联环节，它降低了系统环节，它降低了系统的可靠性，即当一台机床发生故障时，全系统将瘫痪。的可靠性，
85、即当一台机床发生故障时，全系统将瘫痪。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4 4、柔性制造系统的类型、柔性制造系统的类型互补互补式式柔性制造系统柔性制造系统替换替换式式柔性制造系统柔性制造系统 混合式混合式柔性制造系统柔性制造系统 系统中的机床可以互相代替，系统中的机床可以互相代替，工件可被送到适合加工它的工件可被送到适合加工它的任一台任一台加工中心加工中心上。计算机的存储器存有上。计算机的存储器存有每台
86、机床的工作情况，可以对机床每台机床的工作情况，可以对机床分配加工零件、一台加工中心可以分配加工零件、一台加工中心可以完成部分或全部加工工序。完成部分或全部加工工序。 从系统的输出和输入看，它们从系统的输出和输入看，它们是是并联并联的，因而增加了系统的可靠的，因而增加了系统的可靠性，同时这种配置形式具有较大的性，同时这种配置形式具有较大的柔性和较宽的工艺范围，可以达到柔性和较宽的工艺范围，可以达到较高的机床利用率。较高的机床利用率。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profil
87、e 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4 4、柔性制造系统的类型、柔性制造系统的类型互补互补式式柔性制造系统柔性制造系统替换替换式式柔性制造系统柔性制造系统 混合式混合式柔性制造系统柔性制造系统 互补式和替换式的综合，互补式和替换式的综合，即有一些机床按替换式布置，即有一些机床按替换式布置，而另一些机床按互补式安排，而另一些机床按互补式安排，以发挥各自的优点。以发挥各自的优点。 大多数大多数柔性制造系统柔性制造系统采用采用这种形式。这种形式。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.S
88、lides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5 5、柔性制造系统的功能、柔性制造系统的功能 能自动控制和管理零件的加工过程，包括制造质能自动控制和管理零件的加工过程，包括制造质 量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信 息的自动采集和处理；息的自动采集和处理； 通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件 族的多种零件；族的多种零件； 自动控制和管理物料（包括工件与刀具）的运输自动控制和管理物料（包括
89、工件与刀具）的运输 和存储过程；和存储过程； 能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需增能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需增 加额外费用加额外费用; ; 具有优化的调度管理功能，无需过多人工介入，具有优化的调度管理功能，无需过多人工介入， 能做到无人加工。能做到无人加工。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学6 6、柔性制造系统的特点、柔性制造系
90、统的特点l设备利用率高设备利用率高l减少设备投资、减少占地面积、减少直接工时费用减少设备投资、减少占地面积、减少直接工时费用l在改变生产要求时，有快速应变能力在改变生产要求时，有快速应变能力l产品质量高而稳定产品质量高而稳定l减少工序中的在制品量，缩短生产技术准备周期减少工序中的在制品量，缩短生产技术准备周期l维持生产的能力较强维持生产的能力较强l具有极强的运行灵活性具有极强的运行灵活性l便于实现工厂自动化便于实现工厂自动化l投资高、风险大，开发周期长、管理水平要求高投资高、风险大，开发周期长、管理水平要求高Evaluation only.Created with Aspose.Slides
91、for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.品种零件品种、批量与自动化加工方式零件品种、批量与自动化加工方式010 100 1000 批量10,000 1000 100 10FMLFMCFMS数控机床通用机床刚性线生产柔性产量机械制造工艺学机械制造工艺学7 7、柔性制造系统的应用、柔性制造系统的应用Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 As
92、pose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学（三）（三）计算机综合自动化制造系统计算机综合自动化制造系统Computer Integrated Manufacturing Computer Integrated Manufacturing SystemSystem（CIMS） 只要输入产品信息和原材料，便能自动输出合只要输入产品信息和原材料，便能自动输出合格的产品，格的产品，从产品的构思设计到最终的装配检验的从产品的构思设计到最终的装配检验的全过程几乎全部由计算机自动完成全过程几乎全部由计算机自动完成。 计算机计算机综合自动化制造综合自动化制造系统系统是计算机辅助制造是计算机辅助制造
93、技术（技术（CAM）的最高形式，它由一个多级计算机控）的最高形式，它由一个多级计算机控制结构，将制结构，将企业的全部经营活动，从企业的全部经营活动，从市场分析、产市场分析、产品设计、生产规划、制造、质量保证、经营管理至品设计、生产规划、制造、质量保证、经营管理至售后服务等售后服务等综合为整体的软件系统，综合为整体的软件系统，通过数据驱动通过数据驱动构成的一个全盘自动化系统。构成的一个全盘自动化系统。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011
94、Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 企业生产过程的要素企业生产过程的要素包括包括: :人人/ /组织机构组织机构、技术技术及及经营管理经营管理。尤其要重视。尤其要重视发挥人在现代企业生产中发挥人在现代企业生产中的主导作用，进而实现各的主导作用，进而实现各要素间的集成优化。要素间的集成优化。 CIMS能有效地实现能有效地实现柔性生产。柔性生产。 数据驱动数据驱动、集成集成、柔柔性性是是CIMS的三大特征。的三大特征。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.
95、Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1 1. .计算机综合制造系统的组成计算机综合制造系统的组成机械制造工艺学机械制造工艺学1)1)管理信息分系统（管理信息分系统（MIS） 以制造资源计划以制造资源计划 MRP-II（Manufacturing Resource Planning）为核心，包括实现办公自动化、）为核心，包括实现办公自动化、物料管理、经营管理、生产管理、销售管理、人事物料管理、经营管理、生产管理、销售管理、人事管理、成本管理和财务管理等管理信息功能，通过管理、成本管理和财务管理等管理信息功能，通过信息集成，达到缩短产品生产周期、降低流动资金信息集
96、成，达到缩短产品生产周期、降低流动资金占用、提高企业应变能力的目的。占用、提高企业应变能力的目的。2)2)技术信息分系统（技术信息分系统（TIS） 技术信息分系统的核心是技术信息分系统的核心是CADCAPPCAM的的3C一体化。一体化。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3)3)制造自动化分系统（制造自动化分系统（MAS） CIMS中信息流与物流的结合点，它接受能源、中信息流与物流的结合点，它接受能源、原
97、材料、配套件和技术信息的输入，完成制造工作，原材料、配套件和技术信息的输入，完成制造工作，最后输出合格产品。最后输出合格产品。4)4)质量信息分系统（质量信息分系统（QIS） 主要进行产品的质量计划、质量检测、质量评主要进行产品的质量计划、质量检测、质量评价、质量控制和质量信息的综合管理。价、质量控制和质量信息的综合管理。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.5)5)计算机网络分
98、系统（计算机网络分系统（NES） 主要实现各个工作站之间、各个分系统之间的主要实现各个工作站之间、各个分系统之间的相互通信，以实现信息的共享和综合。相互通信，以实现信息的共享和综合。6)6)数据库分系统（数据库分系统（DBS） 存储和管理企业生产经营活动中的各种信息和存储和管理企业生产经营活动中的各种信息和数据，保证数据存储的准确一致性、及时性、安全数据，保证数据存储的准确一致性、及时性、安全性、完整性、使用和维护的方便性。性、完整性、使用和维护的方便性。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5
99、Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.CIMS组成图组成图机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2 2、计算机综合制造系统计算机综合制造系统的特点的特点 具有具有CADCAM系统，能实现从设计到加系统，能实现从设计到加 工的连续信息处理，无需图样和工艺文件。工的连续信息处理，无需图样和工艺文件。 计算
100、机网络进行全方位分级管理，按预定计算机网络进行全方位分级管理，按预定 的程序，控制和指挥整个工厂的生产。的程序，控制和指挥整个工厂的生产。 产品的加工情况、质量情况、自动反馈，产品的加工情况、质量情况、自动反馈， 形成全封闭环控制，使生产和管理实现最形成全封闭环控制，使生产和管理实现最 优化。优化。机械制造工艺学机械制造工艺学Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.机械制造工艺学机械制造工艺学 柔性自动化制造
101、技术柔性自动化制造技术是在是在自动控制技术自动控制技术、信息技术信息技术及及现代制造技术现代制造技术的基础上，将以往企的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现现全局动态最优化全局动态最优化，总体高效益总体高效益、高柔性高柔性，并，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未今世界制造自动化技术发展的前
102、沿科技，为未来机械制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，来机械制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，将成将成为为2121世纪机械制造业的主要生产模式世纪机械制造业的主要生产模式。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.本节结束本节结束Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
