小型模具柔性制造系统.doc

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1、第一章概述本次毕业设计的题目为小型模具柔性制造系统——立体仓库及巷式起重机的设计。立体仓库及巷式起重机是这个小型模具柔性制造系统的一部分，首先要了解柔性制造系统，理解它的工作原理，进而详细研究巷式起重机的结构，组成，工作原理。1.1柔性制造系统以及起重机1.1.1柔性制造系统简介随着社会进步和和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合客户要求样式和功能千差万别的个性化产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模的生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，因此生

2、产制造系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大成都上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线旨在实现单一品种的大批量生产，其优点是神产率高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低，但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新

3、配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下，刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。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FMS。FMS目前尚无统一的定义，一般认为柔性制造技术是一种能迅速相应调整生产品种的制造技术；柔性制造系统是由若干台数控设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。一般定义可以用以下三个方面

4、来概括:(1)FMS是一个计算机控制的生产系统;(2)系统采用半独立的NC机床;(3)这些机床通过物料输送系统连成一体。FMS的结构如图1所示。FMS从20世纪60年代诞生至今已有40多年的历史，它从探索阶段走向实用化和商品化阶段，并在80年代辉煌一时，成为机械制造业技术进步的重要标志，美、英、德、日等许多先进国家的企业争相创造出自己的FMS，其中不乏成功的例子。1994年初，世界各国已投人运行的FMS约有3000多个，其中日本拥有2100多个，占世界首位。在现已运行的FMS中,50%FMS由美国制造商提供，另外50

5、%由日本和德国厂商提供。著名的FMS生产厂家有:法那克、日立精机、丰田公机、新泻铁工、山崎(日本)，公机、新泻铁工、山崎(日本),Ingersollmilling,Sundstung,Bendaw,Kearaey&Trecker,cincinnatiMilacron(美国)，Werner&Kolb,Burkhandt&Weber,HullerHille,Scharman(德国)等。我国第一套FMS于1986年10月在北京机床研究所投入运行，用于加工伺服电机的零件。许多科研院所和大学都开展FMS的研究和开发，成功设计制

6、造了许多FMS案例。通过近40年的努力和实践，FMS技术已臻完善，进人了实用化阶段，并已形成高科技产业。随着科学技术的飞跃进步以及生产组织与管理方式的不断更换，FMS作为一种生产手段正在向小型化、单元化、模块化、集成化方向发展，单项技术性能与系统性能不断提高，重视人的因素，完善适应先进制造系统的组织管理体系，将人与FMS以及非FMS生产设备集成为企业综合生产系统，实现人一技术一组织的兼容和人机一体化。应用范围逐步扩大，如金属切削FMS的批量适应范围和品种适应范围正逐步扩大，例如向适合于单件生产的FMS扩展和向适合于大

7、批量生产的FMS(即FML)扩展。另一方面，FMS由最初的金属切削加工向金属热加工、装配等整个机械制造范围发展，并迅速向电子、食品、药品、化工等各行业渗透。1.1.1起重机简介起重机是在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车。它主要用来吊运成件物品，配备适当吊具后也可吊运散状物料和液态物料。   起重机的工作特点是作间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。各机构经常处于起动、制动和正反方向运转的工作状态。   中国古代灌溉农田用的桔槔是臂架型起重机的雏形；14世

8、纪，西欧出现人力和畜力驱动的转动臂架型起重机；19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动；到了19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机；20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业的迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。起重机通常按结构分为臂