[精品]柔性制造系统在模具行业的发展应用.doc

《[精品]柔性制造系统在模具行业的发展应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、柔性制造系统在模具行业的发展应用柔性制造系统在模具行业的发展应用摘要：本文通过分析柔性制造系统的优点及其给企业带来的巨大经济效益，将该技术引入到模具加工企业屮，详细分析了模具企业的行业特点和设备进行柔性化改造的可行性，设计了能适应模具零件加工的柔性制造系统，并详细阐述了该技术在模具企业中的具体应用。关键词：柔性制造系统产品质量自动化自1967年英国研制出世界第一条FMS以后，其优越性为世界所瞩目，进入21世纪以后，随着工业技术领域技术的快速发展，现代的机械制造装备也发生了巨大的变化，对生产周期短、品种多、批量小的产品的加工需求越来越多。模具工业是工业生产领域的基础装备。然而模具加工工

2、艺复杂，并且使用的设备也非常多，产品品种繁多，交货期短，属于小批量加工生产，并且过度依赖熟练模具工，对经验耍求较高。模具企业耍想改革，就必须改变原有的、固定的制造模式，寻求新的制造技术来满足市场需求。以机器人制造单元为代表的柔性制造技术，在模具企业屮进行推广和应用，可以大大提高模具的生产效率，满足市场对产品多样化、模具小批量的生产需求，对提高模具企业的市场竞争力具有重耍意义。一、柔性制造系统的分类1・柔性制造单元FMC(FlexibleManufacturingCell)FMC主耍是NC机床(一般为加工中心)，可以运行数小时无人看管，它是柔性制造的基本单元，多个FMC可以组成FMS。

3、由于FMC规模小，建造成本低，建造周期短，见效快，适用于广大的小企业，通过史换不同的夹具与刀具，以适应不同形状产品的加工。2.柔性制造系统FMS(FlexibleManufacuringSystem)多个柔性制造单元就可以构建一个柔性制造系统，同时再配套相应的工业机器人、输送链进行物料的运输，在计算机信息系统的控制下就可以进行多样化的产品加工。3.柔性制造工厂FMF(FlexibleManufacuringFactory)柔性制造工厂主要利用计算机集成制造系统，将生产过程从经营决策、产品开发、设计、制造、管理、仓库保管等有机地组合成一个整体。该工厂可以实现无纸化和高度的无人化，全部由

4、机器人來完成，可以大大提高生产效率。通过可以加工的产品品种和产品批量，对以上三种柔性制造系统进行对比，如图1所示。图1柔性制造系统分类及对比二、模具行业柔性制造系统及其组成目前通用的模具零件的数控加工主要由加T中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铳复合屮心、磨床、工具铳床等机床来完成,在使用的过程中存在的主要问题有以下儿点。1.人工装夹问题目前的主要装夹方式有平口钳、专用夹具、三爪卡盘、通用组合夹具等，效率低，装夹的过程中设备是空闲的，并且人工装夹稳定性差。2•人工对刀问题目前的主要对刀方式有光电寻边器对刀、铳刀试切削对刀、光学对刀仪等，需要有经验的操作人员才能精确对刀,浪

5、费时间。3.人工检测问题目前的主要检测方式有游标卡尺、千分尺、三坐标测量仪，耗费吋间、易出现误差、T件合格率不高、浪费材料。可以通过对现有的设备进行升级改造，加装具有统一接口的模块化夹具，完成相应模块的柔性加工，工件安装在专用的虎钳上，定位靠其背部的定位槽完成，夹紧由拉钉和钢球实现,整个加工过程只需一次装夹即可，减少了重复装夹带來的误差，并且可以在加工过程屮，连同夹具到三坐标测量机上在线测量，实时的调整加工的吃刀量，保证工件一次加工到位，如图2所示。图2柔性制造系统的系统构成通过对现有数控机床的各部分功能分析并进行改造，经过设计整合后重新布局的车间规划图如图3所示。图3柔性制造系统的

6、设计布局该柔性制造系统在原有设备的基础上，增加了丁业机器人、物料输送链、清洗站等，主要由以下儿部分组成。（1）加T系统。主要由加T中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铳复合中心、磨床等组成。加工中心设置有接触传感器功能，它可改善整个加丁-中心功能，如自动定心、孔径自动测量、刀具磨损自动检测，自动消除间隙、X、Y、Z棊准面位置自动补偿，刀具寿命监视、自动更换设备用刀具、故障监视与诊断、自适应控制。（2）物料运输系统。该系统主要用于实现物料以及加工刀具的存储和搬运，包括工业机器人、横走式转运机械手、轨道等构成。机器人工件运输小车与机器刀具运输小车，具有相同结构,都有电磁导向装置

7、，具有高柔性，能满足物流变化。机器人工件运输小车担任机床与装卸站之间的托扳交换，以适应不同加工的需要。刀具损坏时，按照紧急刀具更换命令，及时从刀具室领取新刀具史换。(3)CAD/CAM系统。其总的功能是实现产品设计与生产控制集成化，自动处理加工与生产技术信息，提高生产准备效率，帮助生产部门有效地选择NC机床、设计夹具与刀具，制定加工周期，确定加工程序，准备NC数据等。(4)信息控制系统。该系统主要负责对生产过程中各种信息进行合理的调度、规划、分析和管理，并