第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計

第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第一章機(jī)械制造及裝備設(shè)計方法第二章金屬切削機(jī)床設(shè)計第三章典型部件設(shè)計第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計第五章機(jī)床夾具設(shè)計第四章工業(yè)機(jī)器人設(shè)計第六章物流系統(tǒng)設(shè)計第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計第一節(jié)概述第二節(jié)生產(chǎn)線工藝方案設(shè)計第三節(jié)生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計第四節(jié)機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體布局設(shè)計第五節(jié)柔性制造系統(tǒng)第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

7.1概述

一、機(jī)械加工生產(chǎn)線及其基本組成二、機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型三、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素四、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計的內(nèi)容及步驟第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

7.1.1機(jī)械加工生產(chǎn)線基本組成機(jī)械加工生產(chǎn)線：以機(jī)床為主要設(shè)備，配以相應(yīng)的輸送裝置與輔助裝置，按工件的加工工藝順序排列而成的生產(chǎn)作業(yè)線機(jī)械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)組成。圖1第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月

7.1.2機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型機(jī)械加工生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)及復(fù)雜程度主要取決于工件的生產(chǎn)類型和工件的加工要求。機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1.3機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素（一）工件的幾何形狀，總體特征、材質(zhì)、毛坯狀況及工藝要求（二）生產(chǎn)綱領(lǐng)（三）使用條件（四）裝備制造廠的制造能力第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1.4機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計的內(nèi)容及步驟（一）生產(chǎn)線工藝方案的制訂（二）全線自動化方案的擬訂（三）生產(chǎn)線通用裝備的選型和提出專用機(jī)床的設(shè)計任務(wù)書（四）生產(chǎn)線物流傳送裝備的選型和提出專用物流傳送裝備的設(shè)計任務(wù)書（五）生產(chǎn)線輔助裝備的選型和提出專用輔助設(shè)備的設(shè)計任務(wù)書（六）生產(chǎn)線總體布局設(shè)計，繪制生產(chǎn)線的總聯(lián)系尺寸圖（七）繪制生產(chǎn)線周期表第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2生產(chǎn)線工藝方案設(shè)計

一、生產(chǎn)線工藝方案的制訂二、生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段三、機(jī)床設(shè)備的選型四、生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（一）分析被加工工件的要求以及生產(chǎn)線建設(shè)的現(xiàn)場條件毛坯、工藝、發(fā)展、空間、動力（電、氣、油）、經(jīng)驗(yàn)（二）生產(chǎn)類型的確定（工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化的分類）生產(chǎn)類型分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)。其中成批生產(chǎn)又分為大批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)。

取決于產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)、加工周期。（三）確定毛坯類型—經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定鑄件、鍛件、型材第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（四）工件傳送方式的確定首先確定工件在生產(chǎn)線上是采取直接傳送還是隨行夾具傳送。工件有足夠大的支承面、兩側(cè)的導(dǎo)向面和供傳送帶棘爪用的推拉面采用直接傳送的方式，否則需要采用隨行夾具傳送，甚至于加輔助支承。第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（五）工件定位基面選擇（1）盡量采用統(tǒng)一的定位基面，以利于保證加工精度，簡化生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)；（2）第一道工序的定位基面選最重要的平面，再加工……余量均勻；（3）一面兩銷定位時，圓柱銷常放在工件移動方向前端；（4）為防止定位銷孔磨損嚴(yán)重造成誤差，可采用兩套定位孔或采用較深定位孔；（5）采用兩個垂直面及一個定位銷定位時，定位銷應(yīng)為菱形。第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（六）工件傳送基面的選擇（1）箱體類工件傳送基面的選擇直接傳送和間接傳送兩種（2）回轉(zhuǎn)體類工件傳送基面的選擇（3）盤、環(huán)類工件和外形不規(guī)則工件傳送基面的選擇

第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（七）確定各表面的加工工藝取決于工件材料、各加工面的尺寸、加工精度和表面粗糙度要求、加工部位的結(jié)構(gòu)特征、生產(chǎn)類型等。（1）大平面加工：精度/表面粗糙度銑、粗銑—精銑、粗銑—半精銑—精銑（2）孔加工：實(shí)體加工：鉆—擴(kuò)—鉸毛坯有預(yù)孔（D＞16～30）鉸——尺寸精度高，位置精度、直線度校正低；精鏜——位置精度、直線度高。

第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（七）確定各表面的加工工藝（3）深孔加工：難點(diǎn)——排瀉、刀具冷卻、軸線易歪斜。定期推出//階梯孔//中空鉆頭//工件回轉(zhuǎn)//

斷屑槽（4）螺紋加工：普通：鉆底孔—倒角—攻螺紋高精度：鉆孔—擴(kuò)至底孔直徑—倒角—攻螺紋

第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（八）選擇合理的切削用量（1)生產(chǎn)線刀具壽命的選擇原則較多考慮的原則是換刀不占用或少占用上班時間。（2）加工時間長、影響生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍的工序，盡量采用較大的切削用量，以縮短加工時間。（3）注意刀具的轉(zhuǎn)速，確定合理的切削速度和進(jìn)給量，使刀具具有大致相同的壽命。（4）考慮刀具各部分強(qiáng)度、壽命及其工作要求。第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（九）劃分加工階段粗加工—半精加工—精加工好處：（1）減少熱變性，內(nèi)應(yīng)力變性的影響；（2）避免粗加工振動對精加工影響；（3）精加工設(shè)備精度保持有利。第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（十）確定工序集中和分散程度

（1）切削用量、夾緊力、夾具結(jié)構(gòu)、潤滑要求差別較大的工序，不宜集中完成；（2）相互間位置精度要求高的表面的精加工易集中完成；（3）要注意工件的剛性；（4）要合理安排粗、精加工工序；（5）要保證機(jī)床調(diào)整，使用方便，工作可靠。第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1生產(chǎn)線工藝方案的制訂（十一）安排工序順序（原則）

（1）粗精加工分開，重要表面，要拉遠(yuǎn)；（2）易出廢品的粗加工工序，應(yīng)放在最前面或放在線外；（3）精度高、不易穩(wěn)定達(dá)到要求的表面，放在線外加工；（4）盡可能減少機(jī)床臺數(shù)；（5）位置精度要求高的表面盡可能在一個工位上加工；（6）同軸度、平行度要求高的孔系，精加工從同側(cè)進(jìn)行；（7）減少轉(zhuǎn)位裝置；（8）易斷刀具工序放在精加工之前；（9）通常攻絲工序放在最后。第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.2生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段（一）生產(chǎn)節(jié)拍的平衡實(shí)現(xiàn)節(jié)拍平衡采取的措施:

（1）采用新的工藝方法，提高工序節(jié)拍；（2）增加順序加工工位；（3）實(shí)現(xiàn)多件并行加工，提高單件的工序節(jié)拍。

第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.2生產(chǎn)節(jié)拍的平衡和生產(chǎn)線的分段（二）生產(chǎn)線的分段生產(chǎn)線屬于以下情況往往需要分段：（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)時，分段獨(dú)立傳送；（2）為平衡生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍，對限制性工序采用“增加同時加工的工位數(shù)”時，單獨(dú)組成工段；（3）當(dāng)生產(chǎn)線的工位數(shù)多時，一般要分段;

（4）當(dāng)工件加工精度要求較高時，減少工件熱變形和內(nèi)應(yīng)力對后續(xù)工序的影響。第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.3機(jī)床設(shè)備的選型所選機(jī)床設(shè)備，應(yīng)與工件外形尺寸、質(zhì)量、精度要求和生產(chǎn)類型相適應(yīng)。取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。

通常：大量生產(chǎn)條件下——組合機(jī)床；生產(chǎn)批量不大而品種繁多——選柔性加工機(jī)床。第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價生產(chǎn)線的工作可靠性、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益是設(shè)計和建造生產(chǎn)線時首先應(yīng)該考慮和要協(xié)調(diào)解決的問題，也是評價生產(chǎn)線優(yōu)劣的主要指標(biāo)。第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價（一）生產(chǎn)線的工作可靠性：在給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)所決定的規(guī)模下，在生產(chǎn)線規(guī)定的全部使用期限內(nèi)，連續(xù)生產(chǎn)合格產(chǎn)品的工作能力。提高可靠性和效率的措施：（1）提高尋找故障和排除故障的速度。（2）重要工位并聯(lián)排列，易出故障的器件并聯(lián)連接。（3）加強(qiáng)管理，克服生產(chǎn)線停機(jī)時間。第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價（二）生產(chǎn)線的生產(chǎn)率（1）生產(chǎn)線生產(chǎn)率的分析生產(chǎn)線在正常運(yùn)行并處于連續(xù)加工時，生產(chǎn)一個工件的工作循環(huán)時間就是生產(chǎn)節(jié)拍。由生產(chǎn)線工作循環(huán)時間所決定的生產(chǎn)率稱為生產(chǎn)線的循環(huán)生產(chǎn)率。停頓原因：調(diào)整和更換刀具或工具；生產(chǎn)線組成的器件、設(shè)備、裝置和儀器儀表等的故障；組織管理不善；生產(chǎn)出的工件不符合技術(shù)要求；多品種生產(chǎn)線上，更換加工對象的調(diào)整。

第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價（二）生產(chǎn)線的生產(chǎn)率（2）生產(chǎn)線生產(chǎn)率和可靠性的關(guān)系

隨機(jī)性取決于生產(chǎn)線的工作循環(huán)周期，故障強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)和排除故障的持續(xù)時間。第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.4生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價（三）生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益的分析和比較的基本原則是將幾個不同技術(shù)方案的有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)加以比較。一般進(jìn)行比較性的計算：（1）產(chǎn)品年生產(chǎn)成本比較法（2）產(chǎn)品單件成本比較法第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）被加工零件工序圖1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。2）加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計。3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn)）。4）必要的文字說明7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月被加工零件工序圖示例汽車變速箱體，加工表面包括兩個端面以及端面上所有孔；定位采用底面和底面上的兩個定位銷孔。7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）加工示意圖加工示意圖的作用

加工示意圖是根據(jù)生產(chǎn)率要求和工序圖要求而擬定的機(jī)床工藝方案，是刀具、輔具的示意圖，是刀具、輔具、夾具、電氣、液壓、主軸箱等部件設(shè)計的重要依據(jù)。加工示意圖表示的內(nèi)容

（1）加工部位結(jié)構(gòu)尺寸、精度及分布情況；（2）刀具、刀桿及其與主軸的連接結(jié)構(gòu)；（3）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以及大鏜桿的托架結(jié)構(gòu)；（4）各類結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸、配合尺寸及必要的配合精度；（5）切削用量；（6）工作循環(huán)及工作行程；7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月主軸、刀桿的結(jié)構(gòu)

多軸箱的主軸結(jié)構(gòu)：鉆頭、接桿和主軸7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月加工示意圖的繪制方法（1）按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。（2）根據(jù)工件加工要求及選定的加工方法確定刀具、導(dǎo)向套或托架的形式、位置及尺寸，選擇主軸和刀桿。（3）同一工位、統(tǒng)一加工面，加工相同結(jié)構(gòu)、尺寸和精度加工表面的主軸結(jié)構(gòu)是相同的，畫一根即可。（4）對一些標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)，可以不剖視。（5)標(biāo)注必要的尺寸。（6）確定動力部件的工作循環(huán)。（7）工作形成長度的確定。（8）最后在加工示意圖上標(biāo)注必要的說明。

7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月加工示意圖工作行程長度7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的作用表明了機(jī)床的形式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系，是開展各部件設(shè)計的依據(jù)。機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖表示的內(nèi)容

（1）機(jī)床的配置形式和總布局（2）通用部件的型號和規(guī)格（3）主要專用部件的輪廓尺寸（4）工件幾個部件的主要聯(lián)系尺寸及運(yùn)動尺寸（5）電動機(jī)功率7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月總聯(lián)系尺寸圖的繪制方法與步驟（1）縱向和高度方向尺寸基準(zhǔn)線的確定。垂直平分線作為縱向基準(zhǔn)線O-O，工件上被加工的最低孔中心線作為高度方向基準(zhǔn)線O1-O1（2）縱向尺寸的確定（3）確定高度方向尺寸（4）畫左視圖（5）表示運(yùn)動部件的終點(diǎn)和原始狀態(tài)以及運(yùn)動過程中的情況（6）標(biāo)注（7）各運(yùn)動部件的工作循環(huán)圖7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）機(jī)床生產(chǎn)率計算卡7.3組合機(jī)床總體設(shè)計第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體布局設(shè)計

一、生產(chǎn)線的工件傳送裝備二、生產(chǎn)線總體布局設(shè)計三、生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖四、機(jī)械加工生產(chǎn)線其它裝備的選擇與配置第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.1生產(chǎn)線的工件傳送裝置機(jī)械加工生產(chǎn)線總體布局是指組成生產(chǎn)線的機(jī)床、輔助裝備以及聯(lián)結(jié)這些裝備的工件傳送裝備的布置形式和聯(lián)接方式。工件傳送裝備是將被加工工件從一個工位傳送到下一個工位。生產(chǎn)線的總體布局和結(jié)構(gòu)形式往往取決于工件的輸送方式。（一）工件傳送裝備應(yīng)滿足的基本要求（1）結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、便于布置（2）傳輸速度高（3）工作精度要滿足定位要求（4）保持工件預(yù)定的方位（5）與生產(chǎn)線的總體布局和結(jié)構(gòu)型式響適應(yīng)第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.1生產(chǎn)線的工件傳送裝置（二）常用工件傳送裝備的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍（1）送料槽和送料道：工件自重傳送和強(qiáng)制傳送。（2）步伐式傳送裝備：可以采用機(jī)械、氣壓或液壓驅(qū)動，常見的有棘爪步伐式、回轉(zhuǎn)步伐式及抬起步伐式。（3）轉(zhuǎn)位裝備：要求轉(zhuǎn)位時間短，轉(zhuǎn)位精度高，工件送入轉(zhuǎn)位裝置和從轉(zhuǎn)位裝置送出的方位應(yīng)分別與上、下工段工件的傳送方位一致。第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.2生產(chǎn)線總體布局形式由生產(chǎn)類型、工件結(jié)構(gòu)形式、工件傳送方式、車間條件、工藝過程和生產(chǎn)綱領(lǐng)等因素決定。（一）直接傳送方式直線通過式（圖9）、折線通過式（圖10、11）、并聯(lián)支線形（圖12）、框形（圖13）、非通過式（二）帶隨行夾具方式將工件安裝在隨行夾具上，傳送線將隨行夾具依次傳送到各工位。返回方式：水平返回、上方返回和下方返回。第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.2生產(chǎn)線總體布局形式（三）懸掛傳送方式圖16

主要適用外形復(fù)雜及沒有合適傳送基準(zhǔn)的工件及軸類零件，且只是尺寸較小、形狀復(fù)雜的工件。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，適用于生產(chǎn)節(jié)拍較長的生產(chǎn)線。（四）生產(chǎn)線的連接方式（1）剛性聯(lián)接：傳送裝置將生產(chǎn)線聯(lián)結(jié)成一個整體，用同一節(jié)奏把工件從一個工位傳到另一個工位。（2）柔性聯(lián)接：沒有儲料裝置的生產(chǎn)線。

第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.3生產(chǎn)線總體聯(lián)系尺寸圖需要確定的尺寸：（1）機(jī)床間距（2）傳送步距t的確定（3）裝料高度的確定（4）轉(zhuǎn)位臺聯(lián)系尺寸的確定用來改變工件的加工表面。（5）傳送帶驅(qū)動裝置聯(lián)系尺寸圖20（6）生產(chǎn)線內(nèi)各裝備之間距離尺寸的確定第42頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4.4機(jī)械加工生產(chǎn)線其它裝備的選擇與配置（1）傳送帶驅(qū)動裝置的布置（2）小螺紋孔加工檢查裝置（3）精加工工序的自動檢測裝置（4）裝卸工位控制機(jī)構(gòu)（5）毛坯檢查裝置（6）液壓站、電器柜及管路布置（7）橋梯、操縱臺和工具臺的布置第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.5.1FMS概述柔性制造系統(tǒng)——以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、面向車間的開放式集成制造系統(tǒng)。它能夠根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速做出調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。柔性，是指制造系統(tǒng)對系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境的一種適應(yīng)能力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。5％95％調(diào)整、裝夾、對刀、檢測等切削30％70％加工時間運(yùn)輸與等待時間制造周期加工時間多品種、中小批量生產(chǎn)的時間分配第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月典型的FMS主要由以下三個子系統(tǒng)組成：加工子系統(tǒng)、物流子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)FMS的組成自動倉庫工廠計算機(jī)中央計算機(jī)物流控制計算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站7.5.1FMS概述第45頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月典型的FMS主要由以下三個子系統(tǒng)組成：加工子系統(tǒng)、物流子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)FMS的組成自動倉庫工廠計算機(jī)中央計算機(jī)物流控制計算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站7.5.1FMS概述第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月柔性制造裝置（FMU）相當(dāng)于功能齊全的加工中心；柔性制造單元（FMC）小型FMS，由1-2臺機(jī)床組成，自動更換刀具，自動上下工件；柔性制造系統(tǒng)（FMS）控制與管理功能比FMC強(qiáng)，管理通信要求高；柔性制造生產(chǎn)線（FML）數(shù)控組合機(jī)床設(shè)備，專用性強(qiáng)、生產(chǎn)率高，相當(dāng)于數(shù)控自動生產(chǎn)線，用于少品種、中大批量生產(chǎn)，為專用FMS

根據(jù)所含機(jī)床的數(shù)量、機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同，可將柔性制造系統(tǒng)分為柔性制造裝置（FMU）、柔性加工單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、柔性生產(chǎn)線（FPL）7.5.1FMS概述第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月典型柔性制造系統(tǒng)示意圖1-自動倉庫；2-裝卸站；3-托盤站；4-檢驗(yàn)機(jī)器人；5-自動小車；

6-臥式加工中心；7-立式加工中心；8-磨床；9-組裝交付站；

10-計算機(jī)控制室

第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月典型柔性制造系統(tǒng)示意圖第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.5.2柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)劃，首先應(yīng)明確包含哪些內(nèi)容、要達(dá)到的目標(biāo)。就是要以最小的投資來實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率的多品種加工和降低制造成本柔性制造系統(tǒng)規(guī)劃可分為四個部分，物料流、加工工位、控制系統(tǒng)和組織管理，其中物料流的規(guī)劃占首要地位第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.5.2柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)劃方法的基本點(diǎn)是對生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并根據(jù)批量、工件種類和任務(wù)變動頻繁程度，明確是否建立柔性制造系統(tǒng)第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計FMS的機(jī)床配置形式

a)互替式b)互補(bǔ)式c)混合式FMS適用于中小批量的生產(chǎn)，既要兼顧對生產(chǎn)率和柔性的要求，也要考慮系統(tǒng)的可靠性和機(jī)床的負(fù)荷率。因此，就產(chǎn)生了三種類型的FMS：

第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月FMS獨(dú)立工位及配置原則FMS物料儲運(yùn)系統(tǒng)及其配置FMS總體平面布局的原則：1、有利于提高加工精度；2、排屑方便、便于整個車間的物流通暢和自動化、布局模塊化、有利于人身安全、占地面積小、便于維修。FMS總體平面布局按照FMS中加工裝備之間的關(guān)系，平面布局形式可以分為：隨機(jī)布局、功能布局、模塊布局和單元布局按照FMS中物流輸送路徑，F(xiàn)MS總體平面布局可以分為：直線型、環(huán)形、網(wǎng)絡(luò)形等多種形式。機(jī)械加工工位、裝卸工位、檢測工位、清洗工位7.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月5、FMS物料儲運(yùn)系統(tǒng)及其配置工件運(yùn)動方案有：無軌道式自動導(dǎo)引小車（AGV）運(yùn)送方式、直線軌道式自動導(dǎo)引小車（RGV）運(yùn)送方式、環(huán)形滾道運(yùn)動方式；纜索牽引拖車運(yùn)送方式；行走機(jī)器人運(yùn)送方式等◆通常，工件的搬運(yùn)由有軌或無軌自動導(dǎo)引小車擔(dān)任◆工件在托盤上的夾具中裝夾，一般由人工操作◆作為毛坯和完工零件存放地點(diǎn)的倉庫分為平面?zhèn)}庫和立體倉庫兩大類。（1）工件搬運(yùn)系統(tǒng)（2）刀具搬運(yùn)系統(tǒng)指刀具進(jìn)入或退出系統(tǒng)以及在系統(tǒng)中的運(yùn)送的裝置?？晒┻x擇的方案：盒式刀夾—無人自動導(dǎo)引小車方式；直線軌道機(jī)器人—中央刀庫形式；帶中間刀具架及換刀機(jī)器人的自動導(dǎo)引小車方式等7.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月6、FMS檢測監(jiān)視系統(tǒng)7、FMS控制結(jié)構(gòu)體系

對工件流的監(jiān)視：檢測工件進(jìn)出站的空、忙狀態(tài)，自動識別在工件進(jìn)出站上的工件、夾具等；檢測物流在自動立體倉庫上的存取質(zhì)量。傳感器群信號采集預(yù)處理特征提取狀態(tài)識別診斷決策預(yù)維修決策監(jiān)控檢測報告正常狀態(tài)模式預(yù)診斷知識庫預(yù)維修知識庫學(xué)習(xí)訓(xùn)練匹配狀態(tài)異常報警預(yù)知故障報警輸出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與檢測框圖控制系統(tǒng)是FMS實(shí)現(xiàn)其功能的核心，它管理和協(xié)調(diào)FMS內(nèi)各個活動以完成生產(chǎn)計劃和達(dá)到較高的生產(chǎn)率。

7.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月柔性制造系統(tǒng)仿真7.5.3柔性制造系統(tǒng)總體設(shè)計第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月7.5.4FMS各獨(dú)立工位及其配置原則工位的設(shè)置與柔性制造系統(tǒng)的