先进制造技术(12课).doc

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1、第五节柔性制造系统一、1训s的定义柔性制造系统（IMexibleManufac_turingSystem）简称为FMS•是由数控加工设备.物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。FMS包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整，适用于多品种屮•小批杲生产。典型的柔性制造系统图下面的是一个1训S运行的实例录象请注意录象屮看到和提到的以下事物：绘图机、夹具、卧式加工中心丁件储运、刀库、刀具储运换刀过程、管理决策层、系统控制层、设备层物料运输有轨小车、装卸站、中央托盘库、工件在线检测二、IWS的组成1•硕件（1）系统

2、制造设备:数控加工设备（如加工中心）•测量机.清洗机等。（2）自动化储运设备:传送带.有轨小车.AGV.搬运机械人.立体仓库.屮央托盘库.物料或刀具装卸站.屮央刀库等。（3）计算机控制系统及网络通讯系统2.软件系统<1）系统支持软件：操作系统网络操作系统数据库管理系统等。（2）EMS运行控制系统:动态调度系统实时故障诊断系统生产准备系统物料（工件和刀具）管理控制系统等。三、FMS的功能能自动控制和管理零件的加丁过程，如制造质最的自动控制•故障的自动诊断和处理等；通过软件系统变更，能制适出系列零件的多种零件；自动控制和管理物料（包括丁件与刀具

3、）的运输和存储过程:具有优化的调度管理功能>无需过多的人工介入，能做到无人加工。四、FMS的特点1.制造柔性高:I训S因内在的灵活性，能适应山于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动，进行多品种生产。2•设备利用率高.占地面积少：设备的利用率一般可达70%以上。系统布局紧凑，占地血积可减少20%-50%q3•减少直接工时费用:山于机床是在计算机控制下进行工作，不需工人去操纵。4.减少制品数量，缩短生产准备时间：在I训S中，加工设备集中在一个很小的场地：各种工序集屮在加工屮心,减少了零件装夹次数和零件经过机床数目。5•维持生产能力强：当一台或

4、几台机床发生故障时，仍可降级运转。6•产品质杲咼而稳定：1训S采用金自动化加工，减少人为因索，产品质量高而稳定。7•投资高.风险大，开发周期长.管理水平要求高。五、1训S的分类按系统的规模和结构•I训S可分为：1•柔性制造装置（FMU）是以一台加工中心为主的系统。装备有托盘库.自动托盘交换站或机器人.一个自动化工具交换装置。见下图1.柔性制造单元（FMC）I；MC是山1〜2台加工屮心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。1训C可视为一个规模最小的（H1S）,是FMS向廉价化及小烈化方向发展和一种产物，

5、其特点是实现单机柔性化及自动化•迄今已进入普及应用阶段。柔性制造单元（EMC）2.柔性制造系统（FMS）通常包括4台或更多台全自动数控机床（加工屮心与车削屮心等）•山集屮的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批最的加工及管理。如前面所放录象介绍的“FMS—500”柔性制造系统六、FMS的设备1.加工中心（MachiningCenterorProductionCenter）在柔性制造系统中主要的机械加工设备是加工中心，控制系统通常采用CNC,带有机附刀弃，可实现主轴和机附刀库的刀具交换；同时还带有自动托盘交换装置

6、下面分别展示立式与卧式加工屮心图片。立式加工屮心（图）卧式加工中心（封闭）卧式加工中心（开盖）2•车削中心（TurningMachiningCenter）车削中心适用回转体零件的加工。在FMS中常采用CNC车削中心,下图是CNC车削中心实例。2.清洗机在皿IS中经常需要通过消洗保证零件在下一工序屮的定位,装夹和顺利加工。清洗机的作用主要是消除切屑，包括洗涤零件，夹具和托盘。3.测量机测議机“1S屮主要应用于匸件的在线检测，以判定加工误差，再经山屮央计算机进行刀具补偿调整或退出系统处理。下图是CNC测最机实例。三坐标测最仪（图）七•FMS储运

7、系统任何一个制造系统在正常生产过程中必须有一个有效的物料储运系统來负贵物料的接收.生产加工中的搬运，苴至最后产品入库和工装设备冋收等，成为联系制适系统中制造工作站之间的桥梁十MS物料储运系统功能也同样。"1S物料储运系统是一个自动化的储运系统。它具有以下三个主要功能:1•物料自动存储功能在制造系统中•物料除了在制造设备屮处于使用.加工.处理外，大量的物料处于等待状态，这些物料包括.半成品•成品.部件.刀具.夹具.最度工具等需要存储和缓冲。1训S中通常采用的物料存储设备有:自动化立体仓库，屮央托盘区.装卸站.刀具进出丨I站.屮央刀库.机附刀库

8、等。有白动化立体仓库的I训S（图）托盘、装卸站（图）加工屮心换刀情形（图〉2•物料自动传送功能物料系统根据制造系统控制器的控制命令.控制物料传送设备及时间，正呦地实现存储设备和制