机械制造技术的发展(000001).ppt

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1、第6章机械制造技术的发展世界科学技术的迅速发展，特别是计算机技术、微电子技术、控制论及系统工程与制造技术的结合，促进了现代制造技术的发展，形成了新的制造学科，即制造系统工程学机械制造技术的新发展主要表现在三个方面：⒈与微电子、信息处理技术融合的柔性制造自动化技术⒉与微型机械、微小尺度有关联的精密加工和超精密加工技术⒊以现代管理理论为基础的先进生产模式和方法本章目录本章目录6.1机械制造系统自动化6.1.1机械制造系统自动化6.1.2柔性制造系统（简称FMS）6.1.3计算机集成制造系统（简称CIM

2、S）6.2精密与超精密加工6.3环境保护与可持续制造思考题与练习6.1.1机械制造系统自动化机械制造自动化的任务就是研究如何取代人对机械制造过程中的计划、管理、组织、控制与操作等方面的直接参与当今机械产品市场的激烈竞争是机械制造自动化发展的直接动因目的：1)提高或保证产品的质量2)减少人的劳动强度、劳动量，改善劳动条件，减少人的因素影响3)提高生产率4)减少生产面积、人员，节省能源消耗，降低产品成本5)提高对市场的响应速度和竞争能力机械制造系统的发展阶段：刚性自动化、柔性自动化、综合自动化，三种自

3、动化方式比较见表6-16.1.2柔性制造系统（简称FMS）（1）定义FMS是数控机床或设备自动化的延伸，FMS的一般定义可以用以下三方面来概括：FMS是一个计算机控制的生产系统；系统采用半独立的NC机床；这些机床通过物料输送系统连成一体（2）FMS的工作原理（3）柔性制造系统的特点和适用范围（4）柔性制造系统的组成和结构（5）柔性制造系统的分类1）柔性制造单元(简称FMC)2）柔性制造系统（简称FMS）3）柔性制造生产线（简称FML）4）柔性制造工厂（简称FMF)（2）FMS的工作原理FMS的模型

4、和工作原理框图6-附图1所示FMS工作过程可以这样来描述：可变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后，由其信息流系统（可编程控制系统）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柔性加工系统的模型及其原理图6-附图1（3）柔性制造系统的特点和适用范围与传统的刚性自动线相比，具有以下特点：1）具有高度柔性2）设备利用率高3）自动化程度高、稳定性好、可靠性强，可以实现长时间连续自动工作4）产品质量、劳动生产率提高柔性制造系统的使用范围见图6-1柔性制造系统主要解决单件小批

5、生产的自动化，把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来，是当前最有效的生产手段图6-1柔性制造系统的适用范围（4）柔性制造系统的组成和结构FMS通常由物质系统、能量系统、信息系统三部分组成，如图6-2所示FMS是在成组技术、计算机技术、数控技术和自动检测等技术基础上发展起来的，归纳起来，它主要完成以下任务：1)以成组技术为核心的零件编组2)以托盘和运输系统为核心的物料输送和存放3)以数控机床（或加工中心）为核心的自动换刀、换工件的自动加工4)以各种自动检测装置为核心的故障诊断、自动测量、物料输送和存

6、储系统的监视等5)以微型计算机为核心的智能编排作业计划图6-2柔性制造系统的组成柔性制造系统物质系统信息系统加工系统自动更换位置机床能量系统能量自动转换系统能量自动分配输送系统物料系统存储系统运输系统装卸系统控制系统加工控制物料控制监视系统自动处理数据自动采集数据加工中心数控机床自动换刀装置自动换夹具自动换工件自动换主轴箱自动化仓库自动输送车工业机器人输送带工业机器人机械手1）柔性制造单元(简称FMC)柔性制造单元（flexiblemanufacturingcell，FMC）：由一台计算机控制的数

7、控机床或加工中心、环形托盘输送装置或工业机器人所组成，采用切削监视系统实现自动加工，在不停机的情况下转换工件进行连续生产它是一个可变加工单元，是组成柔性制造系统的基本单元图6-4所示为FMC的基本布局形式FMC的优点:具有更好的扩展性、更强的柔性；具有投资规模小、成本低、易实现、见效快的突出优点；在单元计算机控制下，可实现不同或相同机床上不同零件的同步加工图6-4FMC的结构2)柔性制造系统（简称FMS）柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem—FMS):由两台或两台以

8、上的数控机床或加工中心或柔性制造单元所组成，配有自动上下料装置、自动输送装置和自动化仓库，并能实现监视功能、计算机综合控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能等在FMS中加工的工件可以由一台机床完成,也可以由多台机床共同加工完成3)柔性制造生产线（简称FML）柔性制造生产线（flexiblemanufacturingline,FML):是针对某种类型（族）零件的，带有专业化生产或成组化生产的特点FML由多台数控机床或加工中心组成，其中有些机床带有一定的专用性全线机床按工件的工