柔性制造技术.pptx
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1、柔性制造技术和柔性制造系统柔性制造技术和柔性制造系统 柔柔 性性 制制 造造 技技 术术(FMTFMTFlexible Flexible Manufacturing Manufacturing TechnologyTechnology)是是集集数数控控技技术术、计计算算机机技技术术、机机器器人人技技术术、现现代代管管理理技技术术为为一一体体的的现现代代制制造造技技术术,主主要要用用于于多多品品种种小小批批量量或或变变批批量量生产。生产。柔性柔性指制造系统能够适应产品变化的能力指制造系统能够适应产品变化的能力 柔性制造系统柔性制造系统(FMSFMS)是由数控加工设备、物料运储装置和计)是由数控加
2、工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。品种、中小批量生产。(“中华人民共和国国家军用标准中华人民共和国国家军用标准”)柔性制造系统是柔性制造技术的主要应用形式。柔性制造系统是柔性制造技术的主要应用形式。柔性制造系统组成柔性制造系统组成柔性制造系统柔性制造系统加工系统加工系统物流系统物流系统控制与管理系统控制与管理系统加加工工设设备备辅辅助助设设备备检检测测设设备备工工
3、件件流流刀刀具具流流过过程程控控制制过过程程调调度度过过程程监监视视 以任意顺序自动以任意顺序自动加工多种工件,自动加工多种工件,自动更换工件和刀具,增更换工件和刀具,增加功能后可实现工件加功能后可实现工件自动清洗与测量等自动清洗与测量等 满足可变节拍生满足可变节拍生产的物料自动识别、产的物料自动识别、存储、输送和交换的存储、输送和交换的要求。增加功能后可要求。增加功能后可实现刀具预调和管理实现刀具预调和管理等等 加工系统和物流加工系统和物流系统的自动控制和作系统的自动控制和作业协调,在线资料自业协调,在线资料自动采集和处理,运行动采集和处理,运行仿真及故障诊断等仿真及故障诊断等柔柔性性制制造
4、造系系统统工工作作原原理理 1 很强的柔性制造能力很强的柔性制造能力2 2 设备利用率高设备利用率高3 3 劳动生产率高劳动生产率高4 4 自动化程度高,产品质量稳定自动化程度高,产品质量稳定5 5 经济效益高经济效益高 柔性制造系统特点柔性制造系统特点柔性制造系统的类型柔性制造系统的类型1 1 柔性制造单元柔性制造单元(FMCFMCFlexible Manufacturing CellFlexible Manufacturing Cell)FMCFMC由单台计算机控制的数控机床或加工中心、环形托盘输送装置由单台计算机控制的数控机床或加工中心、环形托盘输送装置或工业机器人组成。或工业机器人组成
5、。2 2 柔性制造系统柔性制造系统(FMSFMS)它由两台或两台以上的数控它由两台或两台以上的数控机床或加工中心或柔性制造单元机床或加工中心或柔性制造单元所组成,配有工件自动上下料装所组成,配有工件自动上下料装置(如托盘交换装置、机器人)、置(如托盘交换装置、机器人)、自动输送装置、自动化仓库等,自动输送装置、自动化仓库等,由计算机控制系统进行加工控制、由计算机控制系统进行加工控制、计划调度安排及工况监测。计划调度安排及工况监测。3 3 柔性制造生产线柔性制造生产线(FMLFMLFlexible Manufacturing LineFlexible Manufacturing Line)将将F
6、MSFMS中的各机床按工艺过程布局,可以有生产节拍,但是可变的加工中的各机床按工艺过程布局,可以有生产节拍,但是可变的加工生产线,是刚性自动线与柔性制造系统的一种结合。生产线,是刚性自动线与柔性制造系统的一种结合。244FM摩托车发动机汽缸加工自动线柔性制造系统的适用范围柔性制造系统的适用范围0 10 100 1000 少 零件品种数 多10000100010010大 零件批量 小数控机床通用机床柔性制造单元柔性制造系统柔性制造生产线专用机床自动线生产率提高柔性增大柔性制造的关键技术柔性制造的关键技术成组技术成组技术FMS 加工系统加工系统加工系统中常用的加工设备加工系统中常用的加工设备FMS
7、 物流系统物流系统物流系统的监控物流系统的监控成组技术成组技术(GT GT Group Technology)Group Technology)成组技术应用于机械加工方面,是将多种零成组技术应用于机械加工方面,是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族,件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族,把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量,大大减少了生产准备时间,大的成组生产量,大大减少了生产准备时间,从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。经济效果。大量的零件统计表明,在各种机械产品中:大
8、量的零件统计表明,在各种机械产品中:1)1)各类零件有基本固定的出现率,并相对稳定;各类零件有基本固定的出现率,并相对稳定;2)2)同类零件存在形状结构上的相似性同类零件存在形状结构上的相似性 工艺方法也有相似性;工艺方法也有相似性;常用的零件分类成组方法常用的零件分类成组方法1 1 视检法视检法 视视检检法法是是由由有有生生产产经经验验的的人人员员通通过过对对零零件件图图纸纸仔仔细细阅阅读读和判断,把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。和判断,把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。2 2 生产流程分析法生产流程分析法(PFAPFAProduction Flow AnalysisProdu
9、ction Flow Analysis)生生产产流流程程分分析析法法是是以以零零件件生生产产流流程程及及生生产产设设备备明明细细表表等等技技术术文文件件,通通过过对对零零件件生生产产流流程程的的分分析析,可可以以把把工工艺艺过过程程相相近的,即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。近的,即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。3 3 编码分类法编码分类法 先将待分类的各零件进行编码,即将零件的有关设计、先将待分类的各零件进行编码,即将零件的有关设计、制造等方面的信息转译为代码(代码可以是数字元或数字元、制造等方面的信息转译为代码(代码可以是数字元或数字元、字母兼用),然后根据代码对零件进行
10、分类。字母兼用),然后根据代码对零件进行分类。柔性制造的关键技术柔性制造的关键技术成组技术成组技术FMS 加工系统加工系统加工系统中常用的加工设备加工系统中常用的加工设备FMS 物流系统物流系统物流系统的监控物流系统的监控FMS FMS 加工系统的配置加工系统的配置 所选定零件组的全部工序可以被一种机床独立所选定零件组的全部工序可以被一种机床独立完成时,完成时,FMSFMS可以只配置数量足够的相同型号机床,可以只配置数量足够的相同型号机床,这些机床之间是可以相互代替的。这些机床之间是可以相互代替的。1 1 互替式(并联)互替式(并联)2 2 互补式(串联)互补式(串联)3.3.混合式(并串联)
11、混合式(并串联)所选定零件组的全部工序不能被一种机床所选定零件组的全部工序不能被一种机床独立完成时,独立完成时,FMSFMS需要配置几种不同型号的机床,需要配置几种不同型号的机床,各自完成特定的工作,这些机床之间是互相补各自完成特定的工作,这些机床之间是互相补充的,不能相互替代。充的,不能相互替代。FMS FMS 加工系统的配置加工系统的配置FMSFMS的加工对象的加工对象1)1)棱柱体类(包括箱体形、平板形)棱柱体类(包括箱体形、平板形)2)2)回转体类(长轴形、盘套形)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对加工系统而言,通常用于加工棱柱体类工件的FMSFMS
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