柔性制造数控系统论文

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1、柔性制造数控系统毕业论文目录第1章柔性制造系统的加工组成和结构11.1柔性制造系统的加工系统11.2加工系统的配置与要求21.3加工系统中常用加工设备介绍31.4加工系统中的刀具与夹具8第2章加工系统的监控152.1组成部分162.2工作要求17第3章基于CORBA面向对象的FMS控制系统模型243.1引言243.2面向对象的FMS集成模型253.3FMS对象类的设计283.4CORBA机制的Client/Server接口323.5面向对象的FMS集成模型的实现33第4章柔性制造系统的关键技术及发展趋势354.1规模354.2关键技术364.3发展趋势38参考文献

2、401第1章柔性制造系统的加工和结构第1章柔性制造系统的加工组成和结构1.1柔性制造系统的加工系统典型的FMS一般由三个子系统组成。它们是加工系统、物流系统和控制与管理系统，各子系统的构成框图及功能特征如图1所示。三个子系统的有机结合，构成了一个制造系统的能量流（通过制造工艺改变工件的形状和尺寸）、物料流（主要指工件流和刀具流）和信息流（制造过程的信息和数据处理）。40第1章柔性制造系统的加工和结构加工系统在FMS中好像人的手脚，是实际完成改变物性任务的执行系统。加工系统主要由数控机床、加工中心等加工设备（有的还带有工件清洗、在线检测等辅助与检测设备）构成，系统中

3、的加工设备在工件、刀具和控制三个方面都具有可与其他子系统相连接的标准接口。从柔性制造系统的各项柔性含义中可知，加工系统的性能直接影响着FMS的性能，且加工系统在FMS中又是耗资最多的部分，因此恰当地选用加工系统是FMS成功与否的关键。加工系统中的主要设备是实际执行切削等加工，把工件从原材料转变为产品的机床。1.2加工系统的配置与要求目前金属切削FMS的加工对象主要有两类工件：棱柱体类（包括箱体形、平板形）和回转体类（长轴形、盘套形）。对加工系统而言，通常用于加工棱柱体类工件的FMS由立、卧式加工中心，数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机

4、床等）和托盘交换器等构成；用于加工回转体类工件的FMS由数控车床、车削中心、数控组合机床和上下料机械手或机器人及棒料输送装置等构成。因为棱柱体类工件的加工时间较长，且工艺复杂，为实现夜间无人值守自动加工，加工棱柱体类工件的FMS首先得到了发展。小型FMS的加工系统多由4～6台机床构成，这些数控加工设备在FMS中的配置有互替形式（并联）、互补形式（串联）和混合形式（并串联）三种，见表1。应该说明，这些配置主要取决于机床功能、FMS的物料流和信息流，而并非取决于加工设备的物理布局。表1机床配置形式与特征比较40第1章柔性制造系统的加工和结构FMS的加工系统原则上应是可

5、靠的、自动化的、高效的、易控制的，其实用性、匹配性和工艺性好，能满足加工对象的尺寸范围、精度。材质等要求。因此在选用时应考虑：1）工序集中。如选用多功能机床、加工中心等，以减少工位数和减轻物流负担，保证加工质量。2）控制功能强、扩展性好。如选用模块化结构，外部通信功能和内部管理功能强，有内装可编程序控制器，有用户宏程序的数控系统，以易于与上下料、检测等辅助装置连接和增加各种辅助功能，方便系统调整与扩展，以及减轻通信网络和上级控制器的负载。3）高刚度、高精度、高速度。选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。4）使用经济性好。如导轨油可回收，断、排屑处理快速、

6、彻底等，以延长刀具使用寿命。节省系统运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。5）操作性、可靠性、维修性好。机床的操作、保养与维修方便，使用寿命长。6）自保护性、自维护性好。如设有切削力过载保护、功率过载保护、行程与工作区域限制等。导轨和各相对运动件等无须润滑或能自动加注润滑，有故障诊断和预警功能。7）对环境的适应性与保护性好。对工作环境的温度、湿度、噪声、粉尘等要求不高，各种密封件性能可靠、无渗漏，冷却液不外溅，能及时排除烟雾、异味，噪声、振动小，能保护良好的生产环境。8）其他。如技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清楚，机床外形、颜色美观且与

7、系统协调。1.3加工系统中常用加工设备介绍40第1章柔性制造系统的加工和结构加工中心是一种备有刀库并能按预定程序自动更换刀具，对工件进行多工序加工的高效数控机床。它的最大特点是工序集中和自动化程度高，可减少工件装夹次数，避免工件多次定位所产生的累积误差，节省辅助时间，实现高质、高效加工。常见加工中心按工艺用途可分为镗铣加工中心、车削加工中心、钻削加工中心、攻螺纹加工中心及磨削加工中心等。加工中心按主轴在加工时的空间位置可分为立式加工中心、卧式加工中心、立卧两用（也称万能、五面体、复合）加工中心。在实际应用中，以加工棱柱体类工件为主的镗铣加工中心和以加工回转体类工件

8、为主的车削