柔性制造技术

244FM摩托车发动机汽缸加工自动线
3 柔性制造生产线（FML——Flexible Manufacturing Line）
将FMS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。
柔性制造系统的适用范围
10000
自动线
大 1000 零 件 100 批 量
加工中心
（镗铣加工中心）
卧式加工中心
镗铣加工中心与普通数控镗床和数控铣床的区别 之处，主要在于它附有刀库和自动换刀装置。
生产率提高
专用机床 柔性制造生产线
柔性增大
柔性制造系统 柔性制造单元 数控机床通用机床
0 10 100 1000
10 小
少
零件品种数
多
柔性制造的关键技术
成组技术
FMS 加工系统
加工系统中常用的加工设备
FMS 物流系统 物流系统的监控
成组技术（GT
— Group Technology)
2) 同类零件存在形状结构上的相似性
→工艺方法也有相似性；
常用的零件分类成组方法
1 视检法
视检法是由有生产经验的人员通过对零件图纸仔细阅读 和判断，把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。
2 生产流程分析法（PFA——Production Flow Analysis）
生产流程分析法是以零件生产流程及生产设备明细表等 技术文件，通过对零件生产流程的分析，可以把工艺过程相 近的，即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。 3 编码分类法
满足可变节拍生 产的物料自动识别、 存储、输送和交换的 要求。增加功能后可 实现刀具预调和管理 等
加工系统和物流 系统的自动控制和作 业协调，在线资料自 动采集和处理，运行 仿真及故障诊断等
柔 性 制 造 系 统 工 作 原 理
柔性制造系统特点
1 很强的柔性制造能力 2 设备利用率高 3 劳动生产率高 4 自动化程度高，产品质量稳定 5 经济效益高
柔性制造系统的类型
1 柔性制造单元（FMC——Flexible Manufacturing Cell）
FMC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。
2 柔性制造系统（FMS）
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 所组成，配有工件自动上下料装 置（如托盘交换装置、机器人）、 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、 计划调度安排及工况监测。
e) 技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清楚，机床 外形、颜色美观且与系统协调。
加工系统中常用的加工设备
常见加工中心的分类
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。 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。
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、 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
成组技术
FMS 加工系统
加工系统中常用的加工设备
FMS 物流系统 物流系统的监控
FMS 加工系统的配置
1 互替式（并联） 2 互补式（串联） 3.混合式（并串联）
柔性制造技术和柔性制造系统
柔 性 制 造 技 术 （ FMT——Flexible Manufacturing Technology）是集数控技术、计 算机技术、机器人技术、现代管理技术为一体的 现代制造技术，主要用于多品种小批量或变批量 生产。 柔性——指制造系统能够适应产品变化的能力
柔性制造系统（FMS）是由数控加工设备、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。(“中华人民共和国国家军用标准”)
FMS 加工系统
加工系统中常用的加工设备
FMS 物流系统 物流系统的监控
FMS 对机床的要求
1 工序集中 2 控制功能强、柔性好 3 具有通信接口 4 高刚度、高精度、高速度
5 其它要求
a) 使用经济性好 b) 操作性、可靠性、维修性好 c) 自保护性、自维护性好 d) 对环境的适应性与保护性好
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， 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， 从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的 经济效果。 大量的零件统计表明，在各种机械产品中：
1) 各类零件有基本固定的出现率，并相对稳定；
机床配置形式与特征比较
配置形式 简 图 生产柔性 生产率 技术利用率 系统可靠性 投资强度比 低 低 低 高 高 中 高 中 低 低 高 中 高 中 中 互替式 互补式 混合式
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。
柔性制造的关键技术
成组技术
所选定零件组的全部工序可以被一种机床独立 完成时，FMS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。 所选定零件组的全部工序不能被一种机床 独立完成时，FMS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 充的，不能相互替代。
FMS 加工系统的配置
FMS的加工对象
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 加工系统 加 工 设 备 物流系统 控制与管理系统
辅 助 设 备
检 测 设 备
工 件 流
刀 具 流
过 程 控 制
过 程 调 度
过 程 监 视
以任意顺序自动 加工多种工件，自动 更换工件和刀具，增 加功能后可实现工件 自动清洗与测量等
1) 棱柱体类（包括箱体形、平板形）
2) 回转体类（长轴形Leabharlann Baidu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床等） 和托盘交换器等构成；
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。